O comportamento do Ni no solo, principalmente quando adicionado através de biossólidos, ainda é pouco conhecido. Este trabalho objetivou avaliar a influência dos teores totais do metal, de matéria orgânica e dos valores de pH na distribuição daquele elemento no solo e na sua biodisponibilidade. Foram conduzidos três experimentos de incubação em vasos mantidos em casa de vegetação, utilizando 3 kg de amostras da camada de 0 - 0,20 m de dois solos: ARGISSOLO VERMELHO AMARELO Distrófico (PVAd) e NITOSSOLO VERMELHO Distrófico Latossólico (NVdl). Dois experimentos foram montados em solos diferentes, em esquema fatorial 2x2x3, nos quais 2 doses de Ni (21 e 42 Kg ha -1 ) como NiCl2, foram incubadas durante 120 dias, sob dois teores de matéria orgânica e dois valores de pH, obtidos pela adição de turfa e de calcário, respectivamente. Num terceiro experimento fatorial (2x4), os mesmos dois solos foram incubados por 150 dias com a dose de 150 Mg ha -1 de quatro diferentes biossólidos. Posteriormente, cultivou-se alface em todos os vasos por 50 dias Após a incubação, amostras de solo foram analisadas quimicamente, inclusive efetuando-se extrações seqüenciais para determinar a distribuição do Ni adicionado através de NiCl2 e de biossólido. Foram consideradas as frações do metal solúvel + trocável, carbonatos, matéria orgânica, óxidos e residual. Realizou-se também a especiação do Ni baseada no equilíbrio de Donnan, no extrato de saturação das amostras, para discriminar a porção do Ni solúvel que se achava na forma de íon livre. O calcário foi o fator que mais afetou o comportamento do metal, reduzindo a concentração na fração trocável e aumentando-a nas frações matéria orgânica e óxidos. A turfa aumentou os teores do metal na fração trocável e os reduziu nas frações óxidos e matéria orgânica. O NiCl2 aumentou o teor de Ni nas três frações citadas. Os teores do metal nas frações de cada solo foram modelados por equações de regressão, em função dos teores de C-orgânico, Ni total e pH do solo. A distribuição do Ni no solo, quando adicionado através de biossólidos apresentou semelhanças com a distribuição do metal nos próprios biossólidos. Nestes casos, o Ni predominou nas frações mais fortemente retidas, conferindo ao metal comportamento distinto daquele observado pela adição do NiCl2. Tais diferenças puderam ser confirmadas pela ineficiência das equações obtidas nos experimentos com NiCl2, em predizer os teores do metal nas frações dos solos tratados com biossólidos. Na especiação, doses mais elevadas de calcário e turfa resultaram em menores teores de Ni solúvel e livre, os quais aumentaram com a dose de NiCl2. Concentração de ambas as formas de Ni se correlacionaram com os teores do metal absorvidos pelas plantas. Na aplicação de biossólidos ao PVAd, a determinação do Ni livre foi particularmente importante para se prever a biodisponibilidade de Ni para alface. Essencialmente, pode-se concluir que a extração seqüencial e a especiação em extrato de saturação foram eficientes para demonstrar diferenças do comportamento do níquel quando o metal foi aplicado como NiCl2 e como biossólido. / The role of Nickel in soils under the application of biossolids is still not very well known. The objectives of this study were to investigate the influence of total Nickel and organic carbon content, and soil pH, in the Nickel distribution among soil fractions and the bioavailability of the metal to lettuce. Three incubation pot trials were carried out in greenhouse placing in each one 3 kg of the 0-20cm layer of soil. Two soils types were considered: Typic Halpludult and Rhodic Kandiudox. In two of the trials, one for each soil type, soil samples were treated with rates of NiCl2, lime and peat as a source of organic matter and incubated during 120 days. In the third pot trial the above mentioned soils were incubated with four different types of biossolids during 150 days. Once the incubation period ended soils samples were collected and lettuce was planted in the pots of all three trials. Soils samples were submitted to a sequential extraction procedure which comprised the following fractions: exchangeable plus soluble; carbonate, organic, oxides and residual. Soil saturation extracts were also obtained for the determination of free Ni +2 concentration using the Donnan equilibrium technique. When NiCl2, peat, and lime were applied to soils, changes in pH due to lime caused exchangeable Ni to decrease and raised Ni content in organic and oxide fractions. Peat promoted an higher Ni content in the exchangeable fraction and reduced it in the oxide and organic fraction. I contrast NiCl2 raised Ni content in all of the above motioned fractions. Nickel content in all soil fractions were modeled by regression equations using total Ni, organic carbon, and pH as independent variables. Data for the Ni distribution in soils fractions under biossolids application were similar to results from sequential extraction in the biossolids in terms of percentage. In the biossolids trial Ni occurred most in residual fraction of soil, which contrasts with results obtained when Ni was supplied as NiCl2. Speciation study showed that higher rates of lime and peat promoted lower levels of soluble and free Ni in the soil solution. The opposite was detected when NiCl2 was applied. Both soluble Ni and free Ni +2 were well correlated with the Ni content in lettuce, when the metal salt was supplied as Ni source. However, free Ni +2 was a better indicator for Ni bioavailability when bissolids were applied in PVAd. In resume it may be concluded that the sequential extraction procedure and the speciation by means of the Donnan equilibrium approach were useful to express the different behavior of nickel in soil when NiCl2 or bissolids were the source of the metal.

A aplicação de resíduos em solos agrícolas pode alterar significativamente a dinâmica do ciclo dos elementos no solo, conseqüentemente modificando sua fertilidade, a nutrição das plantas e os fluxos de gases do solo para a atmosfera. A possibilidade de produção de biocombustíveis a partir de óleos vegetais e com a atenção especial dada a cultura da mamona faz nesse momento com que o cultivo desta oleaginosa ressurja nacionalmente como cultura de interesse. Além disso, em áreas agrícolas próximas a grandes centros urbanos, a utilização agrícola de resíduos na agricultura é uma prática já empregada, porém ainda, sem o total conhecimento dos processos envolvidos em relação ao comportamento desses materiais no ambiente e seu real comportamento como fonte de nutrientes para as culturas. Em função do exposto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de três resíduos, contendo diferentes formas de N, na fertilidade do solo e nutrição mineral da mamona cultivada em área de reforma de canavial, bem como também quantificar os fluxos de gases do efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) em função da aplicação de doses de um lodo de esgoto ou fertilização mineral no solo, antes do plantio da mamona. Assim, foram conduzidos dois experimentos a campo no ano agrícola de 2004-2005. No primeiro avaliou-se a contribuição de resíduos como fonte de N para a cultura da mamona e foi conduzido sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. A dose de nitrogênio referencial foi de 75 kg ha-1 e as quantidades aplicadas de cada resíduo foram calculadas em função do conteúdo e disponibilidade do N nestes. Os dados obtidos mostram que os resíduos de origem orgânica (lodo de esgoto e Citrofer) constituíram-se numa fonte eficiente de N e para as doses equivalentes ou maiores que a referência, a produtividade da mamona foi igual ou superior a adubação mineral. Com relação a outros componentes de produção, o tamanho do racemo e nº de frutos para os tratamentos que receberam a aplicação de N via resíduos orgânicos ou a adubação mineral, não diferiram estatisticamente, mas foram superiores aos demais. O N foi o nutriente que mais limitou o desenvolvimento e produtividade da mamona. No segundo experimento avaliou-se a emissão dos gases CO2, CH4 e N2O na mesma área onde foi realizado o primeiro experimento, porém, foram avaliados os tratamentos que receberam adubação mineral e lodo de esgoto em três doses. Tanto a adição de lodo de esgoto como a adubação mineral alteraram os fluxos de CO2, N2O e CH4. Quando a quantidade de N aplicada via lodo de esgoto foi igual ao tratamento que recebeu adubação mineral, parece não haver diferenças entre as emissões de CO2 desses tratamentos. Para o N2O, quando se faz a comparação entre os tratamentos que foram concebidos para disponibilizar cerca de 75 kg N ha-1, observa-se que os valores de emissão de N2O na maioria das amostragens foram semelhantes. O tratamento que recebeu o dobro da dose de N via lodo de esgoto apresentou emissões de N2O superiores ao tratamento controle e adubação mineral. Com relação à emissão de metano para a atmosfera, não houve diferenças significativas entre os tratamentos. / The application of residues in agricultural soils can significantly change the dynamic of the element cycles into the soil, changing consequently its fertility, the plant nutrition and the soil gas fluxes to the atmosphere. The possibility of bio-fuel production from vegetable oils and the special care given to the castor bean at this time, make interest to this crop to re-start its cultivation in all country. Beside that, agricultural area near big urban centers, the use of residues in crop production is common and it is already incorporated, but there is still lack of knowledge of the process involved in relation to the behavior of these residues in the environment and as a source of nutrients for the crops. Taken in consideration what was written above, the present work was made aiming to evaluate the effect of three residues having different forms of nitrogen in the soil fertility and mineral nutrition of castor bean cultivated in a reform area of sugar cane, and also to quantify the gas fluxes of greenhouse effect (CO2, CH4 and N2O) in relation to the applied dose of sewage sludge or mineral fertilization of the soil before the castor bean plantation. Two experiments were carried out in the field in the agricultural year of 2004-2005. In the first it was evaluated the residues contribution as nitrogen source to the castor bean crop and it was conducted under one Ultisol (Argisolo Vermelho Amarelo distrófico) soil. The reference dose for nitrogen was 75 Kg ha-1 and the applied quantities of each residue were calculated in function of the content and the availability of N into the residues. The data have shown that the residues of organic origin (sewage sludge and Citrofer) constitute in an efficient source of N and for the equivalent dose or grater than the reference dose, the castor bean productivity was similar or higher than the mineral fertilization. In relation to the other parameters of production, the size of raceme and the number of fruits for the treatments that received N application via organic residues or mineral fertilization, did not differ statistically, but they were higher than the other treatments. The N was the nutrient that limited more the development and the productivity of castor bean. In the second experiment, it was evaluated the CO2, CH4 and N2O gas emission in the same area of the first experiment, but with treatments that received mineral fertilization and sewage sludge in three doses. The sewage sludge and the mineral fertilization changed the gas flow of CO2, CH4 and N2O. When the applied quantity of N via sewage sludge was equal to the mineral fertilization treatment seems that there was no difference between the CO2 emissions. For the N2O, when it was compared the treatments responsible to fulfill about 75 Kg ha-1 of N, it was observed that the values of N2O emission were similar for the great part of samples. The treatment that received the double dose of N via sewage sludge presented N2O emission higher than the control and the mineral fertilization treatments. All the treatments presented no difference for the methane emission to the atmosphere.

O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o processo de decomposição da fração orgânica de biossólidos, após aplicação no solo, correlacionando com a composição química inicial da matéria orgânica (MO) dos resíduos. Também foi objetivo, quantificar, no campo, o efeito de um biossólido alcalino na MO de um Latossolo cultivado com eucalipto, após cinco anos da aplicação de doses do resíduo ou de fertilizantes minerais. A degradação da MO de biossólidos foi avaliada por meio da incubação de misturas de solo e cinco biossólidos, em dose correspondente a 40 t ha-1, com quantificação do CO2 emitido durante um período de 70 dias. Os biossólidos foram escolhidos em função de diferenças no sistema de tratamento de esgotos e/ou condicionamento químico para desidratação e/ou etapa complementar visando melhor adequação ao uso agrícola: BAC - biossólido anaeróbio condicionado com cal e cloreto férrico e desidratado mecanicamente; BAP - biossólido anaeróbio condicionado com polímero sintético e desidratado mecanicamente; BAS - biossólido anaeróbio seco termicamente; BLP = biossólido proveniente de lagoas de estabilização, condicionado com polímero sintético e desidratado mecanicamente; e CL - composto de lodo de esgoto obtido por compostagem em pilhas aeradas após mistura do BLP com bagaço de cana-de-açúcar e restos de poda urbana. A MO dos biossólidos foi analisada quanto aos teores totais, orgânicos e inorgânicos de C, N e P; teor de carbono solúvel em água; frações do carbono orgânico em função de graus de oxidação; e teores de açúcares solúveis, proteína bruta, lipídeos, hemicelulose, celulose, lignina, taninos e fenóis. Em todos os biossólidos o C e o N predominaram em compostos orgânicos, enquanto que a partição do P, entre compostos orgânicos e inorgânicos, foi função do tratamento dos esgotos e/ou condicionamento para desidratação. As taxas de degradação dos biossólidos foram, de modo geral, baixas e os menores valores foram observados para o BLP e o CL, provavelmente devido a maior estabilidade da MO desses resíduos. Em todos os biossólidos houve expressiva participação do compartimento protéico como constituinte da MO, apresentando valores médios entre 25 e 46 % do total de MO. A proteína bruta foi o parâmetro que melhor correlacionou com a taxa de degradação dos biossólidos ao final de 70 dias de incubação (r = 0,999 e Prob. > t inferior a 10-4), sendo promissora sua utilização no sentido de previsão da degradação da MO de biossólidos após aplicação no solo. O estudo de caso, no campo, foi desenvolvido em área com Eucalyptus grandis plantado em março de 1998 e fertilizado, quatro meses depois, com biossólido ou fertilizantes minerais. Os tratamentos avaliados foram: (i) Controle; (ii) Fertilização Mineral com N, P, K, B e Zn (Fert. Mineral) ; (iii) 10 t ha-1 de biossólido + K (10 t há-1); (iv) 20 t ha-1 de biossólido + K (20 t ha-1); e (v) 40 t ha-1 de biossólido + K (40 t ha-1). Em setembro de 2003 foram coletadas amostras de solo das camadas 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-60 cm. Em todas as amostras foram determinados os teores totais de C e N e a densidade aparente. Nas amostras coletadas até 20 cm de profundidade, foram feitas determinações de pH, frações de C-orgânico por graus de oxidação, teores de alguns compostos orgânicos (açúcares solúveis, proteína bruta, lipídeos, hemicelulose, celulose e lignina), CTC a pH 7,0 e CTC ao pH natural. Os resultados praticamente não evidenciaram alterações na MO do solo, após cinco anos da aplicação do biossólido ou de fertilizantes minerais. Os estoques médios de C e N, até 60 cm de profundidade, foram iguais a 92,86 e 4,41 t ha-1, respectivamente. Cerca de 50 % do total de C esteve no compartimento denominado lábil, o que é típico de sistemas naturais ou manejados onde há o favorecimento ao retorno de resíduos vegetais ao solo. Dos compostos orgânicos determinados, houve variação significativa somente do teor de lignina na MO do solo (0-5 cm), com maiores valores nos tratamentos 40 t ha-1 de biossólido e Fert. Mineral, sendo tais resultados atribuídos a maior deposição de folhas nesses tratamentos e à natureza recalcitrante da lignina no ambiente. A CTC (pH natural) mostrou-se mais dependente dos valores pH do solo, do que dos teores de C, não evidenciando benefícios da MO dos biossólidos nessa propriedade, somente de forma indireta pela elevação do pH do solo tratado. / The aim of this work was to characterize the organic fraction decomposition process of the biosolids in soil, correlating to initial organic matter (OM) composition of residue. Another objective was quantify, under field conditions, the effect of alkaline biosolid on Oxisol OM, in a site planted with eucalyptus and after five years of the residue application or mineral fertilizers application. The OM decomposition of the biosolids was evaluated using the incubation of soil mixtures and five biosolids, in a rate of 40 t ha-1, with quantification of the CO2 emitted during a period of 70 days. The biosolids were chosen in function of the treatment system of sewage and/or chemical conditioning for biosolid dehydration and/or complementary stage to adequate the residue for agricultural use: BAC - anaerobic biosolid conditioned with lime and ferric chloride and mechanically dehydrated; BAP - anaerobic biosolid conditioned with synthetic polymers mechanically dehydrated; BLP - biosolid originated in stabilization ponds and conditioned with synthetic polymers mechanically dehydrated; CL - sewage sludge compost originated from aerated pile composting of a mixture of BLP, crushed sugar cane and remains of urban pruning. The OM of the biosolids was analyzed regarding the total, organic and inorganic contents of C, N and P; content of water-soluble carbon; oxidizible organic carbon fractions; and contents of soluble sugars, crude protein, lipids, hemicellulose, cellulose, lignin, tannins and phenols. All biosolids had C and N predominance in organic compounds, while the P distribution in organic and inorganic compounds was as a function of the treatment used in the Plants. The decomposition rates of the biosolids, in general, were low and the lowest values were observed for BLP and CL, probably due to higher OM stability of the residues. There was expressive participation of protein pool in all biosolids, with mean values between 25 and 46 % of total OM. The crude protein was the parameter that better correlated with biosolid degradation rate at the end of 70 days of incubation (r = 0.999 e Prob. > t lower than 10-4), being promising its use in order to expect the biosolid OM decomposition after soil application. The study case, on the field, was developed in an area with Eucalyptus grandis planted on March 1998 and fertilized, after four months, with biosolid or mineral fertilizers. The appraised treatments were: (i) Control; (ii) Mineral Fertilization with N, P, K, B and Zn (Mineral Fert.); (iii) 10 t ha-1 of biosolid + K (10 t ha-1); (iv) 20 t ha-1 of biosolid + K (20 t ha-1); and (v) 40 t ha-1 of biosolid + K (40 t ha-1). Soil samples were taken from 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 and 30-60 cm soil depths, on September 2003. Total amounts of C and N and bulk density were determined in all samples. In the samples collected up to 20 cm of depth, were made pH determinations, oxidizible organic carbon fractions, amounts of some organic compounds (soluble sugars, crude protein, lipids, hemicellulose, cellulose and lignin), CEC the pH 7,0 and CEC to the natural pH. In general, the results did not show differences in the soil OM, after five years of the biosolid application or mineral fertilizers application. The mean values of C and N stocks up to 60 cm soil depth were the same to 92.86 and 4.41 t ha-1, respectively. About 50% of the total C was in the fraction denominated labile, which is typical of natural systems or managed systems where the return of plant residues to the soil is allowed. From the determined organic compounds, only the lignin content (0-5 cm depth) was different between the treatments, with higher concentrations in the treatments 40 t ha-1 of biosolid and Mineral Fert., probably because the largest depositions of leaves on soil surface in these treatments and the natural slow decay of lignin. The CEC (natural pH) values were more dependent on soil pH, than on the soil C content. Benefits of OM biosolids in soil CEC were not observed.

Orientador: Marlene Cristina Alves / Banca: Salatiér Buzetti / Banca: Edson Lazarini / Banca: Cláudio Roberto Marciano / Banca: Marlene Estevão Marchetti / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo estudar as modificações de propriedades químicas e agregação de um Latossolo Vermelho de Cerrado, sob manejo com adubação orgânica e/ou mineral e com diferentes sistemas de cultivo. O experimento foi realizado na área experimental da Universidade Estadual Paulista - UNESP, localizada no município de Selvíria, MS, nos anos agrícolas 2003/04 e 2004/05. Os tratamentos constaram de três sistemas de cultivo do solo (convencional; cultivo mínimo e semeadura direta) e seis adubações (testemunha - sem adubação; adubação mineral-70 kg ha-1 de P2O5 e 80 kg ha-1 de K2O; adubação orgânica - esterco bovino-20 Mg ha-1; u adubação orgânica (esterco bovino)+ u da adubação mineral recomendada; 20 e 30 Mg ha-1 de lodo de esgoto). A agregação do solo foi modificada após 2 anos, sendo que os manejos com semeadura direta e cultivo mínimo apresentaram os melhores resultados, quanto aos adubos mineral e orgânicos, estes se destacaram em relação a testemunha. Para a massa de 100 grãos a utilização de adubos minerais e orgânicos proporcionou melhores resultados em comparação a testemunha, no entanto, para a produtividade foram semelhantes. Para produção de massa seca de sorgo o cultivo convencional foi melhor do que a semeadura direta e, o cultivo mínimo foi semelhante a ambos. / Abstract: The present work had for objective to study the modifications of chemical properties and of the aggregation of a soil after two years of management with organic manuring and/or mineral under different preparation systems. The experiment was carried out in Selvíria, state of the Mato Grosso do Sul, Brazil, during the agricultural years of 2003/04 and 2004/05. The treatments were: Conventional-tillage, chisel tillage and no-tillage besides six manurings: control (no manuring), manuring mineral, organic manure, organic+mineral, 20 and 30 Mg ha-1 of sewage sludge. After two years of the application of the fertilizers, organic and/or mineral, an improvement was observed in the chemical properties of the soil in comparison with initial analysis. Regarding the aggregate stability of the soil, organic fertilizers and/or minerals and no-till and the minimum cultivation provided a better aggregation of the soil. To weight of 100 soybean grains there was significant difference try use of organic and mineral fertilization; however it was not observed for the production. To dry matter of sorghum the conventional preparation presented the largest values compared to the no-till and, the minimum preparation was similar the both. / Doutor

Resumo: A agricultura possui grande potencial para a utilização de resíduos urbanos e industriais, como lodos de esgoto, lama cal e escória de aciaria. Seguindo critérios bem definidos para o manejo e evitando a contaminação por metais pesados, podem proporcionar melhorias no solo e favorecer o desenvolvimento das culturas, com mínimos efeitos danosos sobre o ambiente. Estes resultados foram observados após a aplicação superficial e sem incorporação daqueles resíduos, reaplicando-os na mesma área experimental com o objetivo de avaliar num período de até 25 meses as alterações químicas, físicas e microbiológicas ocorridas no solo, a absorção de nutrientes e metais pesados potencialmente tóxicos, e seus efeitos sobre o desenvolvimento das culturas de aveia preta e da soja cultivadas em solo sob Sistema Plantio Direto (SPD). O trabalho foi desenvolvido a campo, em um Latossolo Vermelho distrófico de Botucatu (SP), no período de 2005 a 2007. O delineamento experimental foi em blocos casualisados, em esquema fatorial 4x4+1, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por quatro resíduos, sendo dois lodos de esgoto, um centrifugado e tratado com cal virgem (LC) e um de biodigestor com adição de polieletrólitos (LB) e dois resíduos industriais, a escória de aciaria (E) e a lama cal (Lcal), nas doses de 0 (testemunha), 2, 4 e 8 Mg ha-1, e um tratamento adicional com calcário dolomítico na dose 2 Mg ha-1, aplicados na superfície em 2005. Os resíduos LC, Lcal e E podem ser utilizados como materiais alternativos ao calcário para a neutralização da acidez do solo, com efeitos sobre pH e V%. A aplicação superficial dos resíduos em SPD melhorou as propriedades químicas e microbiológicas do solo em até 25 meses após a aplicação, além de favorecer o desenvolvimento das culturas da aveia preta e da soja. Foram observados valores inexpressivos quanto à... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of urban and industrial residues in agriculture has great potential, like sewage sludge, aqueous lime and slag. Following defined criteria for the handling and avoiding heavy metals contamination, can provide soil improvements and better crop development, with minimum harmful effect on the environment. These results were observed after surface application and without residues incorporation, reapplying them in the same experimental area aiming to evaluate in a period of up to 25 months the chemical, physical and microbiological soil alterations, nutrients absorption and potentially toxic heavy metals, and its effects on the development of black oat and soybean crop in soil under notillage system. The work was developed in field conditions, in a distrophyc Rhodic Haplustox of Botucatu (SP), in the period from 2005 to 2007. The experimental design adopted was randomized blocks, in a factorial scheme 4x4 +1, with four replications. The treatments consisted of four residues, two sewage sludge, one centrifuged with virgin lime (CS) and one with biodigestor and polyelectrolytes addition (BS), and two industrial residues, slag (SL) and aqueous lime (AL), in the doses of 0 (control), 2, 4 and 8 Mg ha-1, and one additional treatment with dolomítico limestone and 2 Mg ha-1 dose, applied in the surface in 2005. The surface application of the residues in soil under no-tillage system improved the chemical and microbiological soil properties up to 25 months after application and promote the development of black oat and soybean. Inexpressive values were observed on the availability of toxic metals in soil and plants. / Orientador: Leonardo Theodoro Büll / Coorientador: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Francisco Maximino Fernandes / Banca: Takashi Muraoka / Banca: Juliano Corulli Corrêa / Doutor

Resumo: A disposição final do lodo de esgoto vem se caracterizando como um dos problemas ambientais urbanos mais relevantes da atualidade, e cresce diariamente tanto nos países desenvolvidos quanto naqueles em desenvolvimento, como reflexos da ampliação das redes de coleta e incremento dos níveis de tratamento. O objetivo deste trabalho foi utilizar o lodo de esgoto compostado como fornecimento de N em sistema de sucessão de culturas avaliando o desenvolvimento, nutrição, produtividade das culturas trabalhadas e a melhoria da fertilidade do solo. Os experimentos foram conduzidos na Fazenda São Manuel da Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, Campus de Botucatu, localizada no município de São Manuel/SP. Antecedendo a instalação do experimento, foram cultivados 2 ciclos consecutivos de girassol semeados em dezembro de 2004 e novembro de 2005, respectivamente, com aplicações de lodo de esgoto, sendo cultivado trigo e triticale para avaliar o efeito residual destas duas aplicações em abril de 2006. Os ensaios presentes neste trabalho foram em sistema de sucessão de culturas (aveia, feijão, triticale, girassol e trigo). Em sistema de semeadura direta, sendo somente o primeiro cultivo, aveia em sistema convencional com lodo de esgoto tratado. Os outros ensaios foram com lodo de esgoto compostado. Adotou-se o delineamento experimental em blocos casualizado constituído por 6 tratamentos e 5 repetições. Os tratamentos foram: T0 - adubação mineral de acordo com o Boletim Técnico 100, mas sem N; T1 - adubação química de acordo com o Boletim Técnico 100 do IAC; T2 - 50% do N proveniente do lodo de esgoto e o restante foi proveniente da adubação química; T3 - 100 % do N proveniente do lodo de esgoto; T4 - 150% do N proveniente do lodo de esgoto; T5 - 200% do N proveniente do lodo de esgoto. Utilizou-se o lodo de esgoto da Estação de Tratamento de Esgoto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The final display of sewage sludge has been characterized as one of the most relevant environmental problems in the cities; it daily increases in both developed and developing countries, resulting in larger collection networks and increased treatment levels. The aim of this study was to use compost sewage sludge as N supply for crop rotation system, assessing the development, nutrition and productivity of treated cultures and the improvement of soil fertility. The experiments were carried out in São Manuel Farm, which belongs to the School of Agronomical Sciences, UNESP, Botucatu Campus, and is located in São Manuel Municipality, São Paulo State, Brazil. Before the experiment establishment, 2 consecutive sunflower cycles were sown in December 2004 and November 2005, respectively, including sewage sludge application, and wheat and triticale were cultivated to assess the residual effect of those two applications in April 2006. The assays in the present study were done in crop rotation system (oat, bean, triticale, sunflower and wheat). Direct planting system was used only for the first cultivation; oat was in conventional system with treated sewage sludge. The remaining assays included compost sewage sludge. The adopted experimental design was in randomized blocks constituted of 6 treatments and 5 replicates. Treatments were: T0 - mineral fertilization according to Technical Bulletin 100, but without N; T1 - chemical fertilization according to IAC Technical Bulletin 100; T2 - 50% N from sewage sludge and the remaining N from chemical fertilization; T3 - 100% N from sewage sludge; T4 - 150% N from sewage sludge; T5 - 200% N from sewage sludge. The employed sewage sludge was from the Sewage Treatment Plant in Jundiaí Municipality, São Paulo State. Each plot was 100 m2 with 3m spacing between plots in one same block. Oat culture was assessed from the 60th to the 120th day after... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Hélio Grassi Filho / Coorientador: Leonardo Theodoro Büll / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Silvio José Bicudo / Banca: Munir Mauad / Banca: Rodrigo Domingues Barbosa / Doutor

O destino de metais pesados em solos é principalmente controlado por reações de sorção e de precipitação em superfícies minerais. Resultados de pesquisa têm evidenciado certa contradição quanto à mobilidade dos metais pesados em solos tratados com lodo de esgoto. Parte dos resultados permite afirmar que a mobilidade dos metais nesses solos é baixa ou nula, enquanto que outra parcela questiona a capacidade do solo em reter esses elementos, sendo esta capacidade função de fatores como tempo, nível de contaminação, condições climáticas, alterações químicas e degradação da matéria orgânica. O objetivo do trabalho foi avaliar a dessorção de Cd, Cu, Ni e Zn em função do pH, a capacidade adsortiva e a fitodisponibilidade desses metais em um Latossolo tratado por cinco anos consecutivos com doses de lodos provenientes das estações de tratamento de Barueri (LB) e de Franca (LF). Amostras de solo foram coletadas da camada 0-0,2m, dos seguintes tratamentos: testemunha; dose de lodo estabelecida para adubação nitrogenada da cultura do milho (1N); duas vezes (2N), quatro vezes (4N) e oito vezes a dose de lodo recomendada (8N). O efeito do pH na dessorção dos metais foi avaliado por meio da determinação da concentração dos mesmos em extratos obtidos em agitações seqüenciais, a primeira de 24 horas e as seguintes de 2 horas cada até a dessorção máxima, usando solução de Ca(NO3)2 0,01 mol L-1 (relação solo:solução de 1:10) e pH ajustado com HNO3 ou NaOH 1 mol L-1. A faixa de variação de pH investigada foi de 3,5 a 7,5. A adsorção dos metais foi avaliada nas amostras de solo agitadas com solução de Ca(NO3)2 0,01 mol L-1 e concentrações crescentes de cada metal. Plantas de arroz foram cultivadas pelo método de Neubauer para avaliação da fitodisponibilidade dos metais. A dessorção dos metais foi crescente com o aumento das doses dos lodos e o LB exibiu maiores valores comparativamente ao LF. A redução do pH proporcionou o aumento dos teores de metais dessorvidos. A capacidade adsortiva do solo também aumentou com a dose de lodo. As amostras tratadas com LF adsorveram mais metais que as tratadas com LB, concordando com os resultados de dessorção. As quantidades de metais nas plantas de arroz apresentaram boa correlação com os teores dessorvidos e com os extraídos do solo com DTPA, indicando que a fitodisponibilidade aumenta com o uso de lodo. Conclui-se que o pH do solo é fator importante no controle da disponibilidade dos metais e sua redução implica em menor capacidade do solo tratado com lodo em reter os metais estudados, além de existir também diferenças importantes relacionadas com as doses aplicadas e origem e características dos lodos de esgoto. / The fate of metals in the soil environment is mostly controlled by sorption reactions on the surface of soil constituents. There have been many studies on the mobility of metals in sludge-amended soils and some contradictions arise from them. Several results indicated a low or even null degree of mobility while others questioned the capacity of soils components in retaining those elements, which is dependent on degree of contamination, climatic conditions, chemical alterations and decomposition of organic matter. This thesis reports the evaluation of the of Cd, Cu, Ni and Zn dessorption from soils as function of pH; the adsorptive capacity and the biovailability of those metals in soil samples collected in a field trial where sewage sludge was applied during 5 consecutive years. The waste was collected in two sewage treatment plants: Barueri (LB) and Franca (LF) in São Paulo state, Brazil. Soil was sampled (0-20 cm) in the trail plots of the following treatments: check; sewage rate corresponding to the amount of total nitrogen recommended for maize (1N) and rates of 2, 4 and 8 times the 1N rate, which were identified as 2N, 4N and 8N, respectively. The pH effect on metal desorption was evaluated by a sequential extractions procedure with Ca(NO3)2 0.01 mol L-1 solution: the first step lasted 24 h and the subsequential ones 2 h till no significant amount of metal could be extracted. The soil: extractant solution ratio was 1:10 and the pH ranged from 3,5 to 7,5 obtained after proper additions of HNO3 or NaOH 1 mol L-1 solutions aliquots. Metal adsorption was carried out in Ca(NO3)2 0.01 mol L-1 solution with increasing metal concentration. A Neubauer-type trial was carried out with rice plants to evaluate metal bioavailability. Metal desorption increased with sewage rates and higher amounts were obtained for LB as compared to LF. Metal desorption also increased as pH decreased. Soil samples where LB sewage was applied adsorbed higher metal amounts, which is in accordance with desorption results. Metal bioaccumulation in rice plants in the Neubauer experiment was well correlated with the desorbed amounts and with the DTPA extracted values thus indicating that bioavailability rises when sewage sludge is applied. Soil pH appears as the key factor in controlling Cd, Cu, Ni and Zn availability and the more it decreases the less they are retained by soil. It should also be mentioned the striking effects of and sludge characteristics and rates.

Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da aplicação de biossólido sobre as taxas de mineralização e de lixiviação de N, as modificações de fertilidade do solo, a nutrição e o crescimento de povoamentos de Eucalyptus grandis plantados em um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico não-degradado (sob cultivo mínimo) e outro degradado. O experimento foi conduzido no município de Salto de Pirapora, SP. A área experimental foi constituída de quatro blocos e nove tratamentos; em três tratamentos, a camada superficial do solo (0-20cm) foi removida (solo degradado). Os tratamentos na área com solo não-degradado, cultivado no sistema de cultivo mínimo, foram: (1) Controle, (2) Fertilização mineral, (3) 10 t ha-1, (4) 20 e (5) 40 t ha-1 de biossólido (base seca), todos com suplementação de P e K, e (6) 10 t ha-1 de biossólido, sem suplementação de P e K; na área com solo degradado, os tratamentos foram: (7) Controle, (8) 20 e (9) 40 t ha-1 de biossólido, todos com suplementação de P e K. Nos tratamentos 1, 4 e 8 foram monitoradas as taxas de mineralização e de lixiviação de N no solo. No solo não-degradado, nos primeiros sete meses pós-aplicação do biossólido (PAB), houve aumento das taxas de mineralização de N, do pH, da concentração de P resina, e diminuição das concentrações de K, Ca e Mg trocáveis. Aos doze meses PAB, as concentrações de P-resina aumentaram, e as de matéria orgânica e N total diminuíram. As concentrações foliares de N aumentaram aos três meses, de N e P aos sete meses, e as de K diminuíram aos doze meses PAB. No solo degradado que recebeu 20 t ha-1 de biossólido, as quantidades de N mineralizadas, em sete meses, foram semelhantes às obtidas no não-degradado sem biossólido, e as taxas de lixiviação de N foram maiores do que no solo não-degradado com a mesma dose. Nesta época, no solo degradado, o biossólido aumentou concentrações de P-resina, Ca, Mg e S, o pH somente na camada 0-3 cm e, aos doze meses, aumentou as concentrações de C, N totais, de matéria orgânica, de P-resina, de Ca trocável, e diminuiu e aumentou, respectivamente, as concentrações de S nas camadas 0-3 e 3-30 cm do solo. Houve aumento das concentrações foliares de N, aos três meses, de N, P, Mg e S aos sete meses, e de Ca aos doze meses PAB. O biossólido aumentou as taxas de crescimento do E. grandis, aos sete meses PAB, nas duas condições de solo e, aos doze e aos vinte e dois meses PAB, nos tratamentos em solo degradado. No tratamento em solo degradado que recebeu 40 t ha-1 de biossólido, as árvores tiveram crescimento semelhante ao dos tratamentos em solo não-degradado. Nas duas condições de solo, as variâncias entre tratamentos relativas ao crescimento das árvores foram explicadas principalmente pela maior absorção de N pelas plantas. / The aim of this study was to evaluate the effects of biosolid application on the mineralization and leaching rates of N, the changes of soil fertility, nutrition and growth of Eucalyptus grandis cultivated in a non-degraded (under minimum tillage) and in a degraded Red-Yellow Latosol (Oxissol). It was carried out in Salto do Pirapora district, São Paulo State, Brazil. The experimental area included four blocks and nine treatments; in three of them, the topsoil (0-20cm) was removed (degraded soil). Treatments in the non-degraded soil area, cultivated under minimum-tillage system, were: (1) Control, (2) Mineral fertilization, (3) 10 t ha-1, (4) 20 and (5) 40 t ha-1 of biosolid, all supplemented with P and K and (6) 10 t ha-1 of biosolid with no P and K supplementation; in the degraded soil area, the treatments were: (7) Control, (8) 20 and (9) 40 t ha-1 of biosolid, all supplemented with P and K. Mineralization and leaching rates of N in the soil were monitored in treatments 1, 4 and 8. In non-degraded soils, on the first seven months after biosolid application (ABA), increasing of N mineralization rates, pH, concentration of the soil P-resin, and decreasing concentrations of exchangeable K, Ca and Mg were observed. Twelve months ABA, P-resin concentrations increased, and organic matter and total N decreased. N concentration in foliage increased at three months, N and P at seven months and K decreased at twelve months FBA. The amounts of mineralized N in the degraded soil with biosolid (20 t ha-1), at seven months, were similar to those achieved in the Control under non-degraded soil; N leaching was higher in degraded than those in non-degraded soil with the same amount of biosolid. In that age, in degraded soil, the biosolid increased the concentrations of P-resin, Ca, Mg and S and pH, only at 0-3 cm layer and, at twelve months, increased the total C and N, organic matter, P-resin, exchangeable Ca, and S concentrations decreased in 0-3 and increased in 3-30 cm layers. N, P, Mg and S concentrations in foliage increased at seven months and Ca at twelve months ABA. The biosolid increased the growth rates of E. grandis at seven months ABA in both soil conditions, and at twelve and twenty-two months ABA in degraded soil. In degraded soil treatment that received 40 t ha-1 of biosolid, the growth of trees was similar to those of non-degraded soil treatments. In both soil conditions, the variances between treatments regarding tree growth were explained mainly by higher plants N uptake.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-01-27Bitstream added on 2014-06-13T19:07:32Z : No. of bitstreams: 1 mobricci_can_me_fca.pdf: 653879 bytes, checksum: e715f421035a5c18fd6084a839fdc6d7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O lodo de esgoto (LE) é um resíduo do tratamento das águas servidas, sejam domésticas, industriais ou agroindustriais, contendo níveis de matéria orgânica, macro e micronutrientes fundamentais para a fertilidade do solo. O presente trabalho teve como objetivo estudar o comportamento de plantas de café, comparando a utilização de lodo de esgoto, esterco de curral curtido (EC) e adubação mineral, avaliando-se o desenvolvimento das plantas, alterações na fertilidade do solo e o estado nutricional das plantas, bem como o acúmulo de metais pesados que pudessem atingir concentrações fitotóxicas para o solo e às plantas manejadas com as diferentes doses de lodo de esgoto. O experimento foi instalado em vasos de 20 litros preenchidos com LATOSSOLO VERMELHO. Foi utilizado o cultivar de café Tupi, linhagem IAC 1669-33 como planta indicadora. Constituiu de nove tratamentos e oito repetições, totalizando 72 plantas. Foram avaliados a cada dois meses os parâmetros de altura das plantas e diâmetro da copa. Depois de 12 meses foi avaliada a composição química das folhas fisiologicamente maduras, visando determinar N, P, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn e Zn e Mo e os metais pesados As, Cd, Cr, Hg, Pb, Ni e Se. No mesmo período foram retiradas amostras de solo das parcelas, onde quatro amostras simples foram homogeneizadas, secas ao ar e peneiradas para posteriormente ser retirada uma amostragem composta para se determinar os nutrientes. As médias das características foram avaliadas pelo quadro de análise de variância (ANAVA) e regressão linear múltipla e comparadas pelo Teste de Tukey a um nível de 5% de significância. Os resultados comprovam a eficiência do lodo de esgoto no fornecimento de nutrientes às plantas de café, principalmente, N, P, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn e na redução da acidez ativa e potencial dos solos. A elevação do pH e o aumento dos teores de 2 matéria orgânica... / The sewage sludge is a residue of served water treatment (domestic, industrial or agoindustrial water), with organic material levels and basic macro and micronutrients for the soil fertility. This work had the aim of studying the behavior of coffee plants, comparing the sewage sludge, corral manure and mineral fertilization usage, evaluating the plants development, soil fertility alterations and plants nutritional state, as well the accumulation of heavy metal which could reach biotoxic concentrations for the soil and plants treated with the different doses of sewage sludge. The experiment had been installed in 20 liters vases filled with RED LATOSSOIL. It had been used Tupi Coffee, ancestry IAC 1669-33 as indicator plant. The experiment had been constituted of 9 treatments and 8 replications, totaling 72 plants. The biometrics parameters of plants had been evaluated in each 2 months, as plants height, cop diameter. After 12 months, the chemical compound of physiological mature leaves had been evaluated, aiming to determine N, P, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn Zn, Mo and the heavy metals As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb and Se. In the same period, soil samples had been removed from the plots, in which 4 simple samples had been homogenized, dried in air and sifted, and later, compound samples had been removed to determine the nutrients. The averages of the characteristics had been evaluated by the variation analysis chart (ANAVA) and multiple linear regression and compared by the Tukey Test, with 5% significance level. The results prove the efficiency of sewage sludge to provide nutrients to coffee plants, mainly N, P, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn and reduce the active and potential acidity of soils. The pH elevation and organic material tenors increase provided by the sewage sludge and corral manure treatments conduced a smaller mobility of heavy metals in soils and leaves, 4 not reaching critical levels to the environment or to the coffee plants.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana Guasti Lozer.pdf: 2488293 bytes, checksum: 5d24459e7b394d66c464ee05fa1f6f8a (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / O lodo de esgoto é o resíduo produzido em maior volume nas Estações de Tratamento de Esgoto e, após ser submetido a algum processo de higienização pode ser utilizado como biossólido na agricultura. Neste contexto, o presente trabalho apresenta como principal objetivo o estudo do desempenho de estufas agrícolas sobre leito de secagem no desaguamento e na higienização do lodo de descarte de uma estação de tratamento de esgoto operada por reatores anaeróbios de fluxo ascendente e manta de lodo associado a um biofiltro aerado submerso, fundamentado na exposição prolongada do lodo à radiação solar em leitos de secagem. A pesquisa foi realizada em escala real na Estação de Tratamento de Esgoto de Castelo, em três repetições consecutivas, com duração de 28 dias cada. Em cada repetição foram utilizados quatro leitos de secagem, destes, dois foram cobertos com módulos de estufa agrícola e os outros ficaram expostos às alterações climáticas. As cargas de sólidos totais aplicadas nos leitos de secagem variaram de 6,4 kgSST.m-2 a 17,8 kgSST.m-2 durante as três repetições do experimento, sendo objeto de comparação dos resultados. Em relação à remoção do teor de umidade da massa de lodo, o leito coberto 1, que apresentava menores taxas de sólidos totais aplicadas, foi o que obteve melhores resultados, alcançando teores de umidade de até 6,8%. Para os parâmetros microbiológicos, ao final dos 28 dias do experimento foi constatado que: apenas o leito coberto 2 na repetição 2 apresentou resultados de coliformes termotolerantes abaixo de 103 NMP/gST. Apenas na repetição 3 obteve-se ausência de Salmonella em todos os quatro leitos de secagem e, por fim, as reduções nas concentrações de ovos viáveis de helmintos não foram suficientes para enquadrar o biossólido como Classe A conforme estabelecido pela Resolução n° 375/2006 do Conama / The sewage sludge is the main waste, in volume, in Sewage Treatment Plants and, after undergoing hygienization processes, it can be used as biosolid in the agriculture. In this scenario, the objective of this research is to study greenhouses performance on dewatering and sanitation of discarded sludge, based on long exposition to sunlight on dewatering beds, in a Sewage Treatment Plant applying Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor associated with submerged aired biofilter. This research was carried on large scale at the Sewage Treatment Plant of Castelo using three consecutive repetitions lasting 28 days each. For all the runs it was used four dewatering beds, two covered by greenhouse modules and two exposed to weather conditions. The total solids rate applied on the dewatering beds ranged from 6,4 kgSST.m-2 to 17,8 kgSST.m-2, being used as comparing parameter for the outcomes. For the sludge water content removal, the covered bed 1, which had lesser total solid rates, showed the best results, reaching total solid rates of up to 6,4%. For microbiologic parameters, it was observed by the end of the 28 days: only the covered bed 2, during the second repetition, showed results of fecal coliform below 10³ NMP/gST; only for repetition 3 was not observed Salmonella in all four beds; and viable helminths eggs reduction was not enough for characterizing biosolid as Class A, according established by 375/2006 Resolution of Conama