Em muitas partes do mundo o aumento na demanda de água tem estimulado pesquisas relacionadas às práticas de reuso sustentáveis. Dentre as atividades humanas, a irrigação agrícola se revela como uma das práticas de maior consumo de recursos hídricos naturais. Uma alternativa para minimizar este problema é o reuso de efluentes gerados por sistemas biológicos de tratamento de esgotos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos da irrigação com esgoto tratado na dinâmica do carbono (C) e nitrogênio (N) e na atividade microbiana de um solo sob pastagem. O estudo foi conduzido em uma pastagem de capim-Bermuda Tifton 85 (Lins-SP), onde o delineamento experimental foi o de blocos completos com seis tratamentos: SI (sem irrigação e sem fertilização), A100 (água potável + 520 kg de N ha-1 ano-1); E0, E33, E66 e E100 (irrigação com esgoto tratado + 0, 33, 66 e 100% de 520 kg de N ha-1 ano-1). Os tratamentos receberam entre 420 a 1500 mm de esgoto tratado e água por ano, correspondendo a uma entrada pelo esgoto tratado de 640 a 2300 kg ha-1 ano-1 de C e de 135 a 480 kg ha-1 ano-1 de N. Utilizando como referência os estoques de C e N de SI, o menor decréscimo de C ocorreu em E33 (1,2 Mg ha-1) e o maior em A100 (7,9 Mg ha-1). Alterações no estoque de N do solo ocorreram após quatro anos de irrigação, onde A100 apresentou decréscimo de cerca de 450 kg de N ha-1. Os estoques de N dos tratamentos irrigados com esgoto tratado não foram afetados. A entrada de C e N orgânicos pelo esgoto tratado não afetaram a composição isotópica do C (\'delta\' 13C) e do N (\'delta\' 15N) da fração estável da matéria orgânica do solo (MOS) do solo. A alteração de \'delta\' 13C nos solos dos tratamentos irrigados (-0,7 a -1,2%o ), em relação a SI, foi resultante da mineralização do carbono orgânico remanescente do solo (plantas C3). Os valores de \'delta\' 15N do N da MOS (0 a 5 cm) foram significativamente maiores (+2,2%o) nos tratamentos irrigados com esgoto tratado do que em SI e A100, refletindo diferenciadas taxas e processos de ciclagem de N. A abundância natural de 15N nas folhas do capim-Bermuda refletiu a composição isotópica do N do solo, com enriquecimento de +2,5%o e +4,9%o em relação a A100 e SI, respectivamente. As taxas líquidas de mineralização e nitrificação negativas ou nulas nas épocas Seca-04, Chuvas-05 e Seca-05 indicaram predominância de processos de imobilização do N pela microbiota em virtude uma alta relação C:N da MOS. Nas épocas de Chuvas-06 e Seca-06 as taxas tornaramse positivas indicando a diminuição da relação C:N da MOS, término do efeito priming e, portanto, ciclagem interna de N. Os solos dos tratamentos apresentaram baixo consumo (-0,1kg de C ha-1 sem-1) ou pequena emissão média de CH4 (+0,8 kg de C ha-1 sem-1). A disponibilidade de N e a umidade do solo não representaram fatores limitantes nos tratamentos, assim as emissões de CO2 não diferiram entre si na maior parte das datas de coleta (médias de 14,7 e 12,2 Mg de C ha-1 para épocas de chuvas e seca, respectivamente). Os maiores fluxos de CO2 relacionaram-se com os períodos de maior precipitação e/ou irrigação do que com os tratamentos. Os maiores fluxos de N2O foram observados após a aplicação de N mineral nos tratamentos irrigados com esgoto tratado, sendo proporcionais as maiores quantidades de N adicionado. As relações médias entre o C da biomassa microbiana e o C orgânico total (Cmic:COT) dos tratamentos variaram de 2,3 a 3,8% ao longo das épocas, indicando boa resiliência do agroecossistema, onde os microrganismos apresentaram variações temporárias de biomassa. Interferências positivas do manejo (corte do capim e fertilização com N mineral) resultando em aumento de Cmic foram observadas no 1º ano hidrológico e Seca-06, como resultado da maior umidade do solo e com isso condições mais favoráveis para a disponibilização de C. Na Seca-04, com o aumento da atividade metabólica, e Chuvas-05, sem alteração deste parâmetro, ao longo do manejo, o quociente metabólico (qCO2) apresentou um cenário de eficiente conversão de C-CO2 em biomassa microbiana. No 2º ano hidrológico, com a diminuição das lâminas de irrigação os tratamentos irrigados e fertilizados apresentaram decréscimo de Cmic e respiração mantida (Seca-05) ou aumentada (Chuvas-06) após o manejo, os valores de qCO2 indicaram condições desfavoráveis a microbiota. Com a pouca interferência dos tratamentos, os indicadores eco-fisiológicos não foram suficientemente sensíveis para mostrar o manejo com menor impacto na qualidade do solo, revelando apenas cenários do metabolismo microbiano ao longo das práticas agrícolas. A quantidade de C exportada por E33, como biomassa (15,2 Mg de C ha-1 ano-1) não diferiu das maiores produções, a alteração em seu estoque de C foi inferior aos demais tratamentos irrigados, sugerindo ser o manejo mais sustentável, em termos de C, utilizando esgoto tratado como irrigação. Os tratamentos E100 (Seca-04) e E66 (Chuvas-05) representaram os manejos com as maiores exportações de N, respondendo linearmente até 940 ha-1 de N ano-1. De acordo com as variáveis avaliadas, o manejo com maior sustentabilidade produtiva e ambiental foi o tratamento E100, situação onde as saídas de N não superaram as entradas / In many parts of the world, the increasing demand and, especially in arid regions the natural scarcity of water has stimulated researches in terms of sustainable water reuse practices. Within human activities, common agricultural irrigation reveals one of the most consumptive practices of natural water resources. One alternative to minimize this problem represents the reuse of effluent generated by biological sewage treatment systems. The objective of this study was to investigate the impact of treated wastewater application in the dynamic of carbon (C) and nitrogen (N), and microbial metabolism of a soil under pasture. The study was carried out at Lins, São Paulo State, Brazil on a Tifton 85 bermudagrass pasture irrigated with secondary treated sewage effluent using a randomized complete block design with six treatments: SI (control, without irrigation and fertilization), W100 (potable water irrigation + 520 kg of N ha-1 year-1); E0, E33, E66 and E100 (treated wastewater irrigation + 0, 33, 66 and 100% of 520 kg of N ha-1 year-1). Samples of treated effluent/water, soil, plant (litter fall), and gases were taken from January 2004 through October 2007 and the treatments were kept under irrigation management receiving between 420 and 1,500 mm of water and treated sewage corresponding to an input of 640 to 2,300 kg ha-1 yr-1 of C and 135 to 480 kg ha-1 year-1 of N . Soil C stocks decreased slightly in the E33 treatment (-1.3 Mg ha-1) and a larger decrease was observed in W100 (-7.9 Mg ha-1). The inputs of organic C by the treated sewage did not affect the soil carbon isotopic composition (\'delta\' 13C), and in the irrigated treatments measured shifts in the isotopic signature (-0,7 a -1,2%o ) were caused by the mineralization of the remaining soil organic matter (SOC) (C3 plants). After 4 years of irrigation the only significant changes in soil N stocks were found in the W100 treatment (-450 kg de N ha-1). The \'deta\' 15N signature of the soil organic matter (0-5 cm depth) in the treatments irrigated with treated sewage was significantly higher (+2,2%o) than WI and W100, this suggests higher nitrogen cycling. The \'delta\' 15N signature of grass was enriched relative to the soil of W100 and WI +2,5%o and +4,9%o respectively). Negative or null rates of mineralization and nitrification occurred in the dry season of 2004, rainy and dry season of 2005 indicated an immobilization by the microorganisms, as a result of a high C:N ratio in the SOC. In the dry and wet seasons of 2006, mineralization and nitrification rates became positive suggesting a decrease of the C:N ratio, and the end of both priming effect and, thus the beginning of N cycling in the soil organic matter. Soils in the treatments showed low CH4 consumption rates (-0.1 kg de C ha-1 semester-1) and in some cases low emissions (+0.8 kg de C ha-1 emester-1). Nitrogen availability and soil moisture did not appear to be limiting factors for the treatments, thus CO2 emissions did not differ from each other over the collections (averages of 14.7 e 12.2 Mg of C ha-1 for wet and dry season, respectively). The highest CO2 fluxes were more related to periods of high precipitation and/or irrigation than to the applied treatments. The highest emissions of nitrous oxide were observed after the application of mineral N to the treatments irrigated with treated sewage, and the emissions were straightly related to the N addition. Values of Cmic:TOC (microbial C : Total Organic C) in the treatments averaged between 2.3 and 3.8 % through the seasons which means a significant resilience of the ecosystem, indicating that soil microbial community varied seasonally in their Cmic. Addition of mineral nitrogen and grass cutting practices influenced positively resulting in increase of Cmic in the first hydrological year and in the dry season in 2006, as well as an increase of soil moisture resulting in good conditions for C availability. With the increase metabolic activity in the dry season of 2004 and a continuous metabolic activity in the rainy season in 2005, the metabolic quotient (qCO2) resulted in an efficient scenario of conversion of C-CO2 into microbial biomass. In the second year, with a decrease of the irrigation depths and an increase in salts concentration after fertilization, the treatments irrigated with treated sewage and fertilizers presented decrease of Cmic with stable respiration (dry season 2005) or increase respiration (wet season 2006) after the management, and as a result qCO2 indicated inappropriate conditions for the microorganisms. In the dry season (2006) the physiological profile of the soil remained instable with no stress and Cmic increased and soil respiration remained inaltered. According to these results, the microbial indicators were not efficiently sensitive for revealing the more impacting management to the soil. The co-physiological indicators showed only the regular microbial metabolism along the agricultural practices. Carbon biomass exported by the grass in the E33 (15.2 Mg C ha-1 yr-1) did not differ from the biomass produced in the other treatments and the alterations in its C stocks were low compared to the other treatments. As a result, E33 seems to be the more sustainable and efficient practice for treated sewage use. Both the E66 and E100 treatments had high measured rates of N export, responding linearly up to 940 kg of N ha-1 yr-1. Thus, according to the variables studied, the management with highest sustainability was E100 where N outputs did not surpass the inputs

Em muitas partes do mundo o aumento na demanda de água tem estimulado pesquisas relacionadas às práticas de reuso sustentáveis. Dentre as atividades humanas, a irrigação agrícola se revela como uma das práticas de maior consumo de recursos hídricos naturais. Uma alternativa para minimizar este problema é o reuso de efluentes gerados por sistemas biológicos de tratamento de esgotos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos da irrigação com esgoto tratado na dinâmica do carbono (C) e nitrogênio (N) e na atividade microbiana de um solo sob pastagem. O estudo foi conduzido em uma pastagem de capim-Bermuda Tifton 85 (Lins-SP), onde o delineamento experimental foi o de blocos completos com seis tratamentos: SI (sem irrigação e sem fertilização), A100 (água potável + 520 kg de N ha-1 ano-1); E0, E33, E66 e E100 (irrigação com esgoto tratado + 0, 33, 66 e 100% de 520 kg de N ha-1 ano-1). Os tratamentos receberam entre 420 a 1500 mm de esgoto tratado e água por ano, correspondendo a uma entrada pelo esgoto tratado de 640 a 2300 kg ha-1 ano-1 de C e de 135 a 480 kg ha-1 ano-1 de N. Utilizando como referência os estoques de C e N de SI, o menor decréscimo de C ocorreu em E33 (1,2 Mg ha-1) e o maior em A100 (7,9 Mg ha-1). Alterações no estoque de N do solo ocorreram após quatro anos de irrigação, onde A100 apresentou decréscimo de cerca de 450 kg de N ha-1. Os estoques de N dos tratamentos irrigados com esgoto tratado não foram afetados. A entrada de C e N orgânicos pelo esgoto tratado não afetaram a composição isotópica do C (\'delta\' 13C) e do N (\'delta\' 15N) da fração estável da matéria orgânica do solo (MOS) do solo. A alteração de \'delta\' 13C nos solos dos tratamentos irrigados (-0,7 a -1,2%o ), em relação a SI, foi resultante da mineralização do carbono orgânico remanescente do solo (plantas C3). Os valores de \'delta\' 15N do N da MOS (0 a 5 cm) foram significativamente maiores (+2,2%o) nos tratamentos irrigados com esgoto tratado do que em SI e A100, refletindo diferenciadas taxas e processos de ciclagem de N. A abundância natural de 15N nas folhas do capim-Bermuda refletiu a composição isotópica do N do solo, com enriquecimento de +2,5%o e +4,9%o em relação a A100 e SI, respectivamente. As taxas líquidas de mineralização e nitrificação negativas ou nulas nas épocas Seca-04, Chuvas-05 e Seca-05 indicaram predominância de processos de imobilização do N pela microbiota em virtude uma alta relação C:N da MOS. Nas épocas de Chuvas-06 e Seca-06 as taxas tornaramse positivas indicando a diminuição da relação C:N da MOS, término do efeito priming e, portanto, ciclagem interna de N. Os solos dos tratamentos apresentaram baixo consumo (-0,1kg de C ha-1 sem-1) ou pequena emissão média de CH4 (+0,8 kg de C ha-1 sem-1). A disponibilidade de N e a umidade do solo não representaram fatores limitantes nos tratamentos, assim as emissões de CO2 não diferiram entre si na maior parte das datas de coleta (médias de 14,7 e 12,2 Mg de C ha-1 para épocas de chuvas e seca, respectivamente). Os maiores fluxos de CO2 relacionaram-se com os períodos de maior precipitação e/ou irrigação do que com os tratamentos. Os maiores fluxos de N2O foram observados após a aplicação de N mineral nos tratamentos irrigados com esgoto tratado, sendo proporcionais as maiores quantidades de N adicionado. As relações médias entre o C da biomassa microbiana e o C orgânico total (Cmic:COT) dos tratamentos variaram de 2,3 a 3,8% ao longo das épocas, indicando boa resiliência do agroecossistema, onde os microrganismos apresentaram variações temporárias de biomassa. Interferências positivas do manejo (corte do capim e fertilização com N mineral) resultando em aumento de Cmic foram observadas no 1º ano hidrológico e Seca-06, como resultado da maior umidade do solo e com isso condições mais favoráveis para a disponibilização de C. Na Seca-04, com o aumento da atividade metabólica, e Chuvas-05, sem alteração deste parâmetro, ao longo do manejo, o quociente metabólico (qCO2) apresentou um cenário de eficiente conversão de C-CO2 em biomassa microbiana. No 2º ano hidrológico, com a diminuição das lâminas de irrigação os tratamentos irrigados e fertilizados apresentaram decréscimo de Cmic e respiração mantida (Seca-05) ou aumentada (Chuvas-06) após o manejo, os valores de qCO2 indicaram condições desfavoráveis a microbiota. Com a pouca interferência dos tratamentos, os indicadores eco-fisiológicos não foram suficientemente sensíveis para mostrar o manejo com menor impacto na qualidade do solo, revelando apenas cenários do metabolismo microbiano ao longo das práticas agrícolas. A quantidade de C exportada por E33, como biomassa (15,2 Mg de C ha-1 ano-1) não diferiu das maiores produções, a alteração em seu estoque de C foi inferior aos demais tratamentos irrigados, sugerindo ser o manejo mais sustentável, em termos de C, utilizando esgoto tratado como irrigação. Os tratamentos E100 (Seca-04) e E66 (Chuvas-05) representaram os manejos com as maiores exportações de N, respondendo linearmente até 940 ha-1 de N ano-1. De acordo com as variáveis avaliadas, o manejo com maior sustentabilidade produtiva e ambiental foi o tratamento E100, situação onde as saídas de N não superaram as entradas / In many parts of the world, the increasing demand and, especially in arid regions the natural scarcity of water has stimulated researches in terms of sustainable water reuse practices. Within human activities, common agricultural irrigation reveals one of the most consumptive practices of natural water resources. One alternative to minimize this problem represents the reuse of effluent generated by biological sewage treatment systems. The objective of this study was to investigate the impact of treated wastewater application in the dynamic of carbon (C) and nitrogen (N), and microbial metabolism of a soil under pasture. The study was carried out at Lins, São Paulo State, Brazil on a Tifton 85 bermudagrass pasture irrigated with secondary treated sewage effluent using a randomized complete block design with six treatments: SI (control, without irrigation and fertilization), W100 (potable water irrigation + 520 kg of N ha-1 year-1); E0, E33, E66 and E100 (treated wastewater irrigation + 0, 33, 66 and 100% of 520 kg of N ha-1 year-1). Samples of treated effluent/water, soil, plant (litter fall), and gases were taken from January 2004 through October 2007 and the treatments were kept under irrigation management receiving between 420 and 1,500 mm of water and treated sewage corresponding to an input of 640 to 2,300 kg ha-1 yr-1 of C and 135 to 480 kg ha-1 year-1 of N . Soil C stocks decreased slightly in the E33 treatment (-1.3 Mg ha-1) and a larger decrease was observed in W100 (-7.9 Mg ha-1). The inputs of organic C by the treated sewage did not affect the soil carbon isotopic composition (\'delta\' 13C), and in the irrigated treatments measured shifts in the isotopic signature (-0,7 a -1,2%o ) were caused by the mineralization of the remaining soil organic matter (SOC) (C3 plants). After 4 years of irrigation the only significant changes in soil N stocks were found in the W100 treatment (-450 kg de N ha-1). The \'deta\' 15N signature of the soil organic matter (0-5 cm depth) in the treatments irrigated with treated sewage was significantly higher (+2,2%o) than WI and W100, this suggests higher nitrogen cycling. The \'delta\' 15N signature of grass was enriched relative to the soil of W100 and WI +2,5%o and +4,9%o respectively). Negative or null rates of mineralization and nitrification occurred in the dry season of 2004, rainy and dry season of 2005 indicated an immobilization by the microorganisms, as a result of a high C:N ratio in the SOC. In the dry and wet seasons of 2006, mineralization and nitrification rates became positive suggesting a decrease of the C:N ratio, and the end of both priming effect and, thus the beginning of N cycling in the soil organic matter. Soils in the treatments showed low CH4 consumption rates (-0.1 kg de C ha-1 semester-1) and in some cases low emissions (+0.8 kg de C ha-1 emester-1). Nitrogen availability and soil moisture did not appear to be limiting factors for the treatments, thus CO2 emissions did not differ from each other over the collections (averages of 14.7 e 12.2 Mg of C ha-1 for wet and dry season, respectively). The highest CO2 fluxes were more related to periods of high precipitation and/or irrigation than to the applied treatments. The highest emissions of nitrous oxide were observed after the application of mineral N to the treatments irrigated with treated sewage, and the emissions were straightly related to the N addition. Values of Cmic:TOC (microbial C : Total Organic C) in the treatments averaged between 2.3 and 3.8 % through the seasons which means a significant resilience of the ecosystem, indicating that soil microbial community varied seasonally in their Cmic. Addition of mineral nitrogen and grass cutting practices influenced positively resulting in increase of Cmic in the first hydrological year and in the dry season in 2006, as well as an increase of soil moisture resulting in good conditions for C availability. With the increase metabolic activity in the dry season of 2004 and a continuous metabolic activity in the rainy season in 2005, the metabolic quotient (qCO2) resulted in an efficient scenario of conversion of C-CO2 into microbial biomass. In the second year, with a decrease of the irrigation depths and an increase in salts concentration after fertilization, the treatments irrigated with treated sewage and fertilizers presented decrease of Cmic with stable respiration (dry season 2005) or increase respiration (wet season 2006) after the management, and as a result qCO2 indicated inappropriate conditions for the microorganisms. In the dry season (2006) the physiological profile of the soil remained instable with no stress and Cmic increased and soil respiration remained inaltered. According to these results, the microbial indicators were not efficiently sensitive for revealing the more impacting management to the soil. The co-physiological indicators showed only the regular microbial metabolism along the agricultural practices. Carbon biomass exported by the grass in the E33 (15.2 Mg C ha-1 yr-1) did not differ from the biomass produced in the other treatments and the alterations in its C stocks were low compared to the other treatments. As a result, E33 seems to be the more sustainable and efficient practice for treated sewage use. Both the E66 and E100 treatments had high measured rates of N export, responding linearly up to 940 kg of N ha-1 yr-1. Thus, according to the variables studied, the management with highest sustainability was E100 where N outputs did not surpass the inputs

Diante dos recentes estudos sobre as mudanças climáticas, a preocupação sobre a repartição e a disponibilidades dos recursos hídricos é cada vez maior, estimulando pesquisas sobre métodos de reuso de água. Dentre estes métodos, o uso de efluente de estação de tratamento de esgoto (EETE) para irrigação de culturas agrícolas apresenta várias vantagens, como por exemplo, suprir a necessidade hídrica das plantas e fornecer nutrientes essenciais ao seu desenvolvimento, evitar o despejo dos efluentes nos corpos dágua e ainda poderia ser considerado como um tratamento complementar dos esgotos tratados. Entretanto, os impactos nos solos tropicais que o uso de efluentes para irrigação agrícola podem causar precisam ser melhores conhecidos. Desta forma, pesquisas vêm sendo realizadas desde 2002 no campo experimental de reuso de água em Lins (SP) cujos objetivos visam a sustentabilidade do uso de efluente de tratamento de esgoto para irrigação de culturas agrícolas. Entre as culturas ali estudadas selecionou-se para o desenvolvimento deste trabalho de doutorado, a área cultivada com capim-Bermuda Tifton 85 e o foco da pesquisa foi avaliar os efeitos da irrigação com efluente sobre a matéria orgânica do solo (MOS). O delineamento experimental foi de blocos completos casualisados com três tratamentos e quatro repetições e o período do experimento em campo foi de junho de 2007 a junho de 2009. Os tratamentos avaliados foram SI: sem irrigação e sem fertilização, tratamento de referência, E66 - irrigação com EETE e adubação de 343 kg ha-1 ano-1 de nitrato de amônio, 416 kg \'ha POT.-1\' \'ano POT.-1\' de K2O e 140 kg \'ha POT.-1\' ano-1 \'P IND.2\'\'O IND.5\' e W100: irrigação com água potável e adição de 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via nitrato de amônio, 416 kg \'ha POT.-1\' \'ano POT.-1\' de K2O e 140 kg \'ha POT.-1\' \'ano POT.-1\' \'P IND.2\'\'O IND.5\'. A mineralogia do solo determinada por difração de raios-X, análise térmica diferencial e por espectroscopia de refletância difusa, apresentou-se simples, caracterizada, principalmente, pela presença dominante de quartzo e por caulinita, gibbsita, goethita e hematita. A água do solo foi coletada por meio de lisimetros de sucção e observou-se uma forte correlação (0,93) entre os valores de \'NO IND.2\' POT.-\' e de \'NO IND.3 POT.-\' e coeficientes de correlação mais baixos, mas ainda consideráveis entre a profundidade e o \'K POT.+\', \'Na POT.+\' e \'NO IND.3\'\'POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'F POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'SO IND.4\'\'POT.2-\'. Apesar dos altos teores de carbono orgânico dissolvido e de amônio no efluente, a correlação entre estes compostos foi negativa (0,40), reforçando estudos anteriores que mostraram que o alto teor de \'NH IND.4\'\'POT.+\' estimula uma alta atividade microbiana, resultando numa rápida oxidação do amônio em nitrato e subsequente absorção desta espécie pelas plantas. No solo, os teores de carbono foram baixos (inferiores a 1%) para os solos irrigados (E66 e W100) e para o solo de referência (SI), com esses valores decrescendo com a profundidade. O estoque de carbono foi menor nos solos irrigados que no solo sem irrigação. As amostras de solo dos tratamentos SI e E66 foram submetidas à separação densimétrica, obtendo-se as frações: densidade <1,6 livre, composta por restos de planta poucos decompostas; densidade superior a 2, representada pela fase mineral; e as frações de densidade <1,6 occ, 1,6<d<1,8; 1,8<d<2,0, compostas de fragmentos de planta cobertos pela fase mineral. Observou-se que em ambos os solos mais de 60% de carbono encontrava-se associado à fase mineral, sendo principalmente formado por matéria orgânica muito humificada e matéria orgânica associada aos microrganismos. Os resultados obtidos das análises da razão isotópica do C (\'delta\'\'POT.13\'C) nos solos totais não evidenciaram influência do efluente, porém mostraram que a irrigação promoveu uma desestruturação dos agregados. Esta observação foi confirmada pela comparação dos índices de humificação das frações de densidades superior a 2 calculados a partir dos teores de carbono e das intensidades de fluorescência induzidas por laser. Os espectros de fluorescência da matéria orgânica extraída por uma solução NaOH 1 mol \'L POT.-1\' e tratados com o método matemático PARAFAC, permitiram identificar três componentes: a primeira associada as proteínas, a segunda aos ácidos húmicos e a terceira aos ácidos fúlvicos. Apesar da interpretação dos resultados ter sido dificultada pela provável não homogeneidade da extração da matéria orgânica, eles indicaram uma transferência da matéria orgânica mais lábil das camadas superficiais para as camada mais profunda do perfil de solo. A análise conjunta dos resultados obtidos permitiu concluir que: (i) a diminuição do estoque de carbono dos solos irrigados e o aumento do grau de humificação da matéria orgânica do solo associada à fração mineral são, principalmente, conseqüência da desestabilização dos agregados devido aos altos teores de sódio do efluente e água potável. O controle do processo de sodificação é fundamental para manter as características da matéria orgânica do solo, bem como para manter sua condutividade hidráulica; (ii) não foram observadas diferenças entre o comportamento da matéria orgânica do solo irrigado com efluente de estação de tratamento de esgoto e a do solo irrigado com água potável. Evidenciando que as alterações na MOS são provenientes, sobretudo, do processo de irrigação com águas sódicas e não especificamente com efluente de estação de tratamento de esgoto; (iii) as técnicas de fluorescência utilizadas para a carcacterização da matéria orgânica aparentemente se mostraram sensíveis para monitorar as variações da MOS, no entanto, ainda é necessário se conhecer melhor a relação entre os sinais observados nos espectros e as propriedades agronômicas. / In face of recent studies on climate changes, the concern about sharing availability of water resources is increasing, stimulating research about methods of water reuse. Among these methods, the use of treated sewage effluent (TSE) for irrigation of agricultural crops presents several advantages, such as supplying water for plants, providing essential nutrients for its development, avoiding effluent spillage in the water stream and it might be also considered a supplementary treatment to treated sewage effluent. In the mean time, the impact the effluents might cause on tropical soils, requires further study. In this way, some research on the reuse of water-experimental-field is being carried out in Lins(SP) since 2002. The main objective of this research is to reuse the effluent water to irrigate crops in a sustainable way. Among the studied crops, the planted area with Tifton 85 Bermudagrass was selected in order to develop this Study. The experimental layout was of randomized complete blocks and composed of three treatments, four repetitions and the period of the experiment in the field was carried out from June 2007 to June 2009. The treatments applied were SI: without irrigation and without fertilization, the reference treatment, E66 - irrigated with TSE and fertilized with 343 kg ha-1 year-1 ammonium nitrate, 416 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' of K2O and 140 kg \'ha POT.-1\' \' year POT.-1\' of \'P IND.2\'\'O IND.5\' , and W100 - irrigated with drinking water and fertilized with 520 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' ammonium nitrate, 416 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' of K2O and 140 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' of \'P IND.2\'\'O IND.5\'. The soil mineralogy that was determined by X-ray diffraction, Thermogravimetric analysis and Diffuse reflectance spectroscopy, was simple, mainly characterized by Kaolinite, gibbsite, goethite and hematite. The soil water was collected by suction lysimeter and showed a strong correlation (0,93) between \'NO IND.2\'\'POT.-\' and \'NO IND.3\'\'POT.-\' values and lower correlation, but still noticeable, between depth and \'K POT.+\', \'Na POT.+\' e \'NO IND.3\'\'POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'F POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'SO IND.4 POT.2-\'. Regardless the high concentration of dissolved organic carbon and ammonium of the effluent, the correlation between those component was negative (0,40) strengthening previous studies which showed that high concentration of NH4+ promote a high microbiological activity, resulting in quick oxidation of the ammonium in nitrate and subsequent absorption of this specie by plants. In the soil, concentrations of carbon were low (lower than 1%) for the irrigated soils (E66 and W100) and for the reference (SI) soil, and those values decreased according to the depth. The soils samples of SI and E66 were separated in density fractions. The fractions obtained were: dentisy <1,6 free, composed of plant fragments poorly decomposed; density >2 is composed by the mineral phase; The fraction of densities <1,6 occ, 1,6<d<1,8; 1,8<d<2,0 was composed by plant fragments incrusted by minerals . In both soils more than 60% of the carbon was associated with the mineral phase, mainly composed by highly humified organic matter and microbial product. The results obtained from \'delta\'\'ANTPOT.13\'C isotopic ratio analysis of total soils failed to prove the influence of the effluent, but showed irrigation promoted aggregate destabilisation. This observation was confirmed by the comparison of the humification indices of density >2 fractions, which were calculated from the carbon concentrations and Lazer induced fluorescence intensities. The fluorescence spectres of organic matter extracted by NaOH 1 mol \'L POT.-1\' and treated parallel factor analysis (PARAFAC) algorithm, permits the identification of 3 components: the first associated to protein, the second to humic acid and the third to fulvic acid. Regardless the difficult interpretation of the results due to the probable non-homogeneity of the extraction, they indicate a transfer of solute organic matter from superficial to deeper layers of the soil. The analysis of the results obtained allows us to conclude: (i) the decrease of the soil carbon on irrigated soils and the increase of the humification of the mineral associated organic matter are caused mainly by the destabilization of aggregates due to high concentration of Na+ in the effluent and drinking water. The control of the sodification process is fundamental to maintain soil organic matter characteristic, as well as the soil hydraulic conductivity. Differences in the behavior of the soil organic matter from effluent irrigated soil and drinking water irrigated soil were not observed. This shows that the changes are due to irrigation with sodic water and not specifically to waste water treatment plant effluent irrigation. The control of the sodification process is fundamental to maintain the soil organic matter characteristic, as well as the soil hydraulic conductivity. (ii) Differences in the behaviour of the soil organic matter between effluent irrigated soil and drinking water irrigated soil were not observed. This shows that the changes are due to the irrigation with sodic water and not specifically to the irrigation with waste water treatment plant effluent. (iii) the fluorescence utilized to characterized the organic matter apparently showed sensitiveness to monitor MOS variations. However, further study is essential in order to understand the relationship among the observed scope and agronomic properties.

Diante dos recentes estudos sobre as mudanças climáticas, a preocupação sobre a repartição e a disponibilidades dos recursos hídricos é cada vez maior, estimulando pesquisas sobre métodos de reuso de água. Dentre estes métodos, o uso de efluente de estação de tratamento de esgoto (EETE) para irrigação de culturas agrícolas apresenta várias vantagens, como por exemplo, suprir a necessidade hídrica das plantas e fornecer nutrientes essenciais ao seu desenvolvimento, evitar o despejo dos efluentes nos corpos dágua e ainda poderia ser considerado como um tratamento complementar dos esgotos tratados. Entretanto, os impactos nos solos tropicais que o uso de efluentes para irrigação agrícola podem causar precisam ser melhores conhecidos. Desta forma, pesquisas vêm sendo realizadas desde 2002 no campo experimental de reuso de água em Lins (SP) cujos objetivos visam a sustentabilidade do uso de efluente de tratamento de esgoto para irrigação de culturas agrícolas. Entre as culturas ali estudadas selecionou-se para o desenvolvimento deste trabalho de doutorado, a área cultivada com capim-Bermuda Tifton 85 e o foco da pesquisa foi avaliar os efeitos da irrigação com efluente sobre a matéria orgânica do solo (MOS). O delineamento experimental foi de blocos completos casualisados com três tratamentos e quatro repetições e o período do experimento em campo foi de junho de 2007 a junho de 2009. Os tratamentos avaliados foram SI: sem irrigação e sem fertilização, tratamento de referência, E66 - irrigação com EETE e adubação de 343 kg ha-1 ano-1 de nitrato de amônio, 416 kg \'ha POT.-1\' \'ano POT.-1\' de K2O e 140 kg \'ha POT.-1\' ano-1 \'P IND.2\'\'O IND.5\' e W100: irrigação com água potável e adição de 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via nitrato de amônio, 416 kg \'ha POT.-1\' \'ano POT.-1\' de K2O e 140 kg \'ha POT.-1\' \'ano POT.-1\' \'P IND.2\'\'O IND.5\'. A mineralogia do solo determinada por difração de raios-X, análise térmica diferencial e por espectroscopia de refletância difusa, apresentou-se simples, caracterizada, principalmente, pela presença dominante de quartzo e por caulinita, gibbsita, goethita e hematita. A água do solo foi coletada por meio de lisimetros de sucção e observou-se uma forte correlação (0,93) entre os valores de \'NO IND.2\' POT.-\' e de \'NO IND.3 POT.-\' e coeficientes de correlação mais baixos, mas ainda consideráveis entre a profundidade e o \'K POT.+\', \'Na POT.+\' e \'NO IND.3\'\'POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'F POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'SO IND.4\'\'POT.2-\'. Apesar dos altos teores de carbono orgânico dissolvido e de amônio no efluente, a correlação entre estes compostos foi negativa (0,40), reforçando estudos anteriores que mostraram que o alto teor de \'NH IND.4\'\'POT.+\' estimula uma alta atividade microbiana, resultando numa rápida oxidação do amônio em nitrato e subsequente absorção desta espécie pelas plantas. No solo, os teores de carbono foram baixos (inferiores a 1%) para os solos irrigados (E66 e W100) e para o solo de referência (SI), com esses valores decrescendo com a profundidade. O estoque de carbono foi menor nos solos irrigados que no solo sem irrigação. As amostras de solo dos tratamentos SI e E66 foram submetidas à separação densimétrica, obtendo-se as frações: densidade <1,6 livre, composta por restos de planta poucos decompostas; densidade superior a 2, representada pela fase mineral; e as frações de densidade <1,6 occ, 1,6<d<1,8; 1,8<d<2,0, compostas de fragmentos de planta cobertos pela fase mineral. Observou-se que em ambos os solos mais de 60% de carbono encontrava-se associado à fase mineral, sendo principalmente formado por matéria orgânica muito humificada e matéria orgânica associada aos microrganismos. Os resultados obtidos das análises da razão isotópica do C (\'delta\'\'POT.13\'C) nos solos totais não evidenciaram influência do efluente, porém mostraram que a irrigação promoveu uma desestruturação dos agregados. Esta observação foi confirmada pela comparação dos índices de humificação das frações de densidades superior a 2 calculados a partir dos teores de carbono e das intensidades de fluorescência induzidas por laser. Os espectros de fluorescência da matéria orgânica extraída por uma solução NaOH 1 mol \'L POT.-1\' e tratados com o método matemático PARAFAC, permitiram identificar três componentes: a primeira associada as proteínas, a segunda aos ácidos húmicos e a terceira aos ácidos fúlvicos. Apesar da interpretação dos resultados ter sido dificultada pela provável não homogeneidade da extração da matéria orgânica, eles indicaram uma transferência da matéria orgânica mais lábil das camadas superficiais para as camada mais profunda do perfil de solo. A análise conjunta dos resultados obtidos permitiu concluir que: (i) a diminuição do estoque de carbono dos solos irrigados e o aumento do grau de humificação da matéria orgânica do solo associada à fração mineral são, principalmente, conseqüência da desestabilização dos agregados devido aos altos teores de sódio do efluente e água potável. O controle do processo de sodificação é fundamental para manter as características da matéria orgânica do solo, bem como para manter sua condutividade hidráulica; (ii) não foram observadas diferenças entre o comportamento da matéria orgânica do solo irrigado com efluente de estação de tratamento de esgoto e a do solo irrigado com água potável. Evidenciando que as alterações na MOS são provenientes, sobretudo, do processo de irrigação com águas sódicas e não especificamente com efluente de estação de tratamento de esgoto; (iii) as técnicas de fluorescência utilizadas para a carcacterização da matéria orgânica aparentemente se mostraram sensíveis para monitorar as variações da MOS, no entanto, ainda é necessário se conhecer melhor a relação entre os sinais observados nos espectros e as propriedades agronômicas. / In face of recent studies on climate changes, the concern about sharing availability of water resources is increasing, stimulating research about methods of water reuse. Among these methods, the use of treated sewage effluent (TSE) for irrigation of agricultural crops presents several advantages, such as supplying water for plants, providing essential nutrients for its development, avoiding effluent spillage in the water stream and it might be also considered a supplementary treatment to treated sewage effluent. In the mean time, the impact the effluents might cause on tropical soils, requires further study. In this way, some research on the reuse of water-experimental-field is being carried out in Lins(SP) since 2002. The main objective of this research is to reuse the effluent water to irrigate crops in a sustainable way. Among the studied crops, the planted area with Tifton 85 Bermudagrass was selected in order to develop this Study. The experimental layout was of randomized complete blocks and composed of three treatments, four repetitions and the period of the experiment in the field was carried out from June 2007 to June 2009. The treatments applied were SI: without irrigation and without fertilization, the reference treatment, E66 - irrigated with TSE and fertilized with 343 kg ha-1 year-1 ammonium nitrate, 416 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' of K2O and 140 kg \'ha POT.-1\' \' year POT.-1\' of \'P IND.2\'\'O IND.5\' , and W100 - irrigated with drinking water and fertilized with 520 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' ammonium nitrate, 416 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' of K2O and 140 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' of \'P IND.2\'\'O IND.5\'. The soil mineralogy that was determined by X-ray diffraction, Thermogravimetric analysis and Diffuse reflectance spectroscopy, was simple, mainly characterized by Kaolinite, gibbsite, goethite and hematite. The soil water was collected by suction lysimeter and showed a strong correlation (0,93) between \'NO IND.2\'\'POT.-\' and \'NO IND.3\'\'POT.-\' values and lower correlation, but still noticeable, between depth and \'K POT.+\', \'Na POT.+\' e \'NO IND.3\'\'POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'F POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'SO IND.4 POT.2-\'. Regardless the high concentration of dissolved organic carbon and ammonium of the effluent, the correlation between those component was negative (0,40) strengthening previous studies which showed that high concentration of NH4+ promote a high microbiological activity, resulting in quick oxidation of the ammonium in nitrate and subsequent absorption of this specie by plants. In the soil, concentrations of carbon were low (lower than 1%) for the irrigated soils (E66 and W100) and for the reference (SI) soil, and those values decreased according to the depth. The soils samples of SI and E66 were separated in density fractions. The fractions obtained were: dentisy <1,6 free, composed of plant fragments poorly decomposed; density >2 is composed by the mineral phase; The fraction of densities <1,6 occ, 1,6<d<1,8; 1,8<d<2,0 was composed by plant fragments incrusted by minerals . In both soils more than 60% of the carbon was associated with the mineral phase, mainly composed by highly humified organic matter and microbial product. The results obtained from \'delta\'\'ANTPOT.13\'C isotopic ratio analysis of total soils failed to prove the influence of the effluent, but showed irrigation promoted aggregate destabilisation. This observation was confirmed by the comparison of the humification indices of density >2 fractions, which were calculated from the carbon concentrations and Lazer induced fluorescence intensities. The fluorescence spectres of organic matter extracted by NaOH 1 mol \'L POT.-1\' and treated parallel factor analysis (PARAFAC) algorithm, permits the identification of 3 components: the first associated to protein, the second to humic acid and the third to fulvic acid. Regardless the difficult interpretation of the results due to the probable non-homogeneity of the extraction, they indicate a transfer of solute organic matter from superficial to deeper layers of the soil. The analysis of the results obtained allows us to conclude: (i) the decrease of the soil carbon on irrigated soils and the increase of the humification of the mineral associated organic matter are caused mainly by the destabilization of aggregates due to high concentration of Na+ in the effluent and drinking water. The control of the sodification process is fundamental to maintain soil organic matter characteristic, as well as the soil hydraulic conductivity. Differences in the behavior of the soil organic matter from effluent irrigated soil and drinking water irrigated soil were not observed. This shows that the changes are due to irrigation with sodic water and not specifically to waste water treatment plant effluent irrigation. The control of the sodification process is fundamental to maintain the soil organic matter characteristic, as well as the soil hydraulic conductivity. (ii) Differences in the behaviour of the soil organic matter between effluent irrigated soil and drinking water irrigated soil were not observed. This shows that the changes are due to the irrigation with sodic water and not specifically to the irrigation with waste water treatment plant effluent. (iii) the fluorescence utilized to characterized the organic matter apparently showed sensitiveness to monitor MOS variations. However, further study is essential in order to understand the relationship among the observed scope and agronomic properties.