Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Miralda Bueno de Paula / Banca: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Janice Guedes de Carvalho / Banca: Itamar Andrioli / Resumo: A adição ao solo de resíduos oriundos dos processos de tratamento de água e esgotos tem sido feita como uma alternativa para minimizar os problemas de poluição ambiental, paralelamente à busca de uma maneira mais econômica de descartar este material. Entretanto, devido à possibilidade de presença de metais pesados, sua adição continuada ao solo deve ser avaliada com cuidado, considerandose os riscos de contaminação. No presente estudo objetivou-se, especificamente, determinar os teores dos metais Cr, Cu, Zn, Cd, Pb, Mn e Ni em dois Latossolos (um LVd e um LVef) no nono ano de experimentação com doses de lodo de esgoto (0, 45, 90 e 127,5 Mg ha-1); determinar os teores destes metais nas raízes, colmos, folhas, grãos e sabugos de milho pelo método USEPA 3050B e pelos extratores Mehlich-1 e DTPA e determinar a atividade das enzimas amilases, proteases e arilsulfatases como indicadores da qualidade bioquímica do solo, correlacionando-as com a produtividade das plantas de milho. Os resultados mostraram que, de maneira geral, os teores dos metais pesados nos solos extraídos pelo método 3050 B (HNO3 + H2O2 + HCl) foram encontrados em maiores quantidades no LVef e esse mesmo método, não detectou todos os metais em todas as partes das plantas de milho. Comparando-se os métodos Mehlich-1 e DTPA, o primeiro extraiu maiores quantidades do que o segundo. A atividade enzimática do solo foi crescente com a adição de lodo de esgoto, reduzindose a partir do tratamento 90 Mg ha-1 em ambos os solos, à exceção das proteases no LVef. Não foram observadas correlações significativas entre a produtividade do milho e a atividade de todas as enzimas, à exceção das proteases no LVd, o que não permitiu considerar esses parâmetros como bons indicadores da qualidade do solo. / Abstract: The deriving residues soil addition from water and sewers treatment processes has been made as an alternative to minimize the problems environmental pollution, simultaneously to the search in a more economic way to discard this material. However, due to possibility of heavy metals presence, its soil continued addition has must to be care, evaluating the contamination risks. The objective of the present work was evaluated Cr, Cu, Zn, Cd, Pb, Mn and Ni the metals contents in two Oxisols (LVd and LVef) in the nineth year experimentation with doses of sewage sludge (0, 45, 90 and 127,5 Mg ha-1); to determine of these heavy metals contents in the root, stalk, leafs, grains and corncob of corn by USEPA 3050B method and Mehlich-1 and DTPA extractors and to determine the amylases, proteases and arylsulphatases enzyme activities as biochemist soil quality indicator, correlating them with the productivity of the corn plants. The results had shown that, in general way, the heavy metals contents on soil extracted by 3050 B (HNO3 + H2O2 + HCl) method had been found in bigger amounts in the LVef and this did not detect all the metals in all the parts of the maize plants. Comparing the Mehlich-1 and DTPA methods, the first one it extracted greaters amounts of heavy metals. The enzymatic activity do was increasing with the addition of sewage sludge, reducing to treatment 90 Mg ha-1 in both soils, except proteases activity in LVef. Significant correlations between the productivity of the corn and the activity of all had not been observed the enzymes, except proteases activity in the LVd, what it did not allow to adopt these parameters as good soil quality indicators. / Doutor

Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Ademir Sérgio Ferreira de Araújo / Banca: Beatriz Monte Serrat / Banca: Marcos Omir Marques / Banca: Otávio Antônio de Camargo / Resumo: O uso do lodo de esgoto (LE) com finalidade agronômica e/ou condicionador é uma das alternativas ambientalmente e economicamente atraente, quando comparadas a outros destinos (incineração, aterro sanitário, etc.). As substâncias inorgânicas potencialmente tóxicas contidas no LE são uma das maiores preocupações ao meio ambiente e à cadeia trófica. O objetivo deste trabalho foi avaliar os teores e o efeito cumulativo dos elementos As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se e Zn, em dois latossolos vermelhos (um eutroférrico - LVef, e um distrófico - LVd) e plantas de milho (Zea mays L.) cultivadas nos mesmos após a aplicação de LE por treze anos ininterruptos. Em condições de campo e delineamento experimental de blocos ao acaso, cada solo recebeu quatro tratamentos (0; 5; 10 e 20 t de LE ha1) com cinco repetições. Amostras dos insumos agrícolas aplicados na cultura do milho, LE, solos, materiais vegetais e materiais de referência certificados foram digeridas em forno de micro-ondas (método 3051A), e os analitos foram quantificados por ICP-OES. Após 13 aplicações anuais sucessivas de LE no LVef e LVd, os maiores teores dos ETs foram encontrados no LVef e ainda não atingiram o valor de investigação (VI) agrícola (mais restritivo) da resolução 420 do CONAMA. Persistindo a atual taxa de aplicação de LE e teores médios de ET incorporados aos solos, é de se esperar que o Ba, Cd, Cr, Cu, Ni e Zn serão os primeiros elementos a atingir o VI no LVef. Para o LVd, o primeiro elemento a atingir o VI é o Cr somente. Os teores de ET encontrados nos insumos agrícolas não devem causar impacto ambiental imediato. Os ETs não proporcionaram fitotoxidade ou contaminação nas partes aéreas, folhas para diagnose e grãos das plantas de milho / Abstract: The use of sewage sludge (SS) as agronomic and/or soil conditioner purposes presents a correct environmental and economically attractive alternative when compared to other disposal methods as incineration and landfills. The potentially toxic inorganic substances contained in SS is a major concern for the environment and food chain. This work aimed evaluate the content and the cumulative effect of the Trace Elements (TE) As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se, and Zn in two different soils: an Eutroferric Clayed Red Latosol (Typic Eutrorthox - "E") and a Dystrophic Red Latosol (Typic Haplorthox - "H") and with maize plants (Zea mays L.) growth after fertilize the soil with SS for thirteen years continuously. Under field conditions and under a randomized blocks experimental design each soil received four treatments (0, 5, 10, and 20 t of SS ha-1) with five replications. Fertilizers, SS, soils, vegetal materials, and the reference material were digested in microwave oven (method 3051A) and the analytes were quantified by ICP-OES. After thirteen years fertilizing the soil with SS in the soils "E" and "H", the higher amounts were found in the "E" and these amounts did not reach the agricultural investigation value (more restrictive) yet. Persisting the actual fertilization rate of SS and an average amount of TE incorporated in the soil, Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, and Zn will be probably the firsts elements to reach the agricultural investigation value in the "E". To "H", the first element to reach this value will be probably Cr. The TE found in the fertilizers should not cause immediate environmental impact. The TE did not provide neither phytotoxicity nor contamination in the maize aerial part, diagnose leaf, and grains / Doutor

Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Cássio Hamilton Abreu Júnior / Banca: Jorge de Lucas Júnior / Resumo: Rico em matéria orgânica e nutrientes, o lodo de esgoto tem despertado interesse na utilização agrícola com o intuito de substituir total ou parcialmente o uso de adubos minerais. Embora a utilização agrícola seja uma alternativa para sua disposição final, o lodo de esgoto pode conter elevadas concentrações de metais pesados, que são elementos potencialmente tóxicos às plantas, aos animais e aos homens, exigindo assim, uma avaliação cuidadosa da sua aplicação continuada ao solo. Nesse sentido, objetivou-se com este estudo avaliar os efeitos da aplicação do lodo de esgoto complementado com K por onze anos consecutivos em Latossolo Vermelho distrófico na produtividade do milho, no fornecimento de nutrientes à cultura, na concentração de Ba, Cd, Cr e Pb na folha para diagnose foliar, planta inteira (parte aérea + raiz) e nos grãos de milho, na distribuição de Ba, Cd, Cr e Pb no perfil do solo e na distribuição dos mesmos metais nas frações do solo (solúvel+trocável, adsorvida à superfície, matéria orgânica, óxidos de manganês, óxidos de ferro amorfo, óxidos de ferro cristalino e residual). O experimento foi desenvolvido em condições de campo, utilizando-se o delineamento experimental em blocos casualizados com 4 tratamentos e 5 repetições. Os tratamentos foram: T1= testemunha (sem lodo de esgoto e com fertilização mineral), T2= 5, T3= 10 e T4= 20 t ha-1 de lodo de esgoto, base seca, complementado com K. As amostras de folha para fins de diagnose foliar, solo, planta inteira e grãos foram obtidas, respectivamente, aos 60, 68, 80 e 123 dias após a emergência das plantas. A utilização do lodo de esgoto complementado com K, por onze anos consecutivos, em Latossolo Vermelho distrófico como fertilizante para a cultura do milho proporcionou produtividade superior a obtida com a fertilização mineral e também, ótima condição nutricional para as ... (Resumo completo,clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Rich in organic matter and nutrients, sewage sludge has attracted attention for agricultural use in order to fully or partially replace the use of mineral fertilizers. Although agricultural use is an alternative to its final disposal, sewage sludge may contain high concentrations of heavy metals that are potentially toxic to plants, animals and men, and thus requiring a careful assessment for continuous application to the soil. In this sense, this study aimed to evaluate the effects of eleven annual applications of sewage sludge supplemented with K to a Typic Hapludox to maize productivity, nutrient supply to the plants, Ba, Cd , Cr and Pb concentration in maize diagnosis leaf, plant (aerial part + root) and grains, Ba, Cd, Cr and Pb distribution in the soil profile and the metals distribution in the soil fractions (soluble+exchangeable, surface adsorbed, organic matter, manganese oxides, amorphous iron oxides, crystalline iron oxides and residual fraction). The experiment was developed under field conditions, using a randomized block design with 4 treatments and 5 replications. The treatments want: T1= control (no sewage sludge and with mineral fertilization), T2= 5, T3= 10 and T4= 20 t ha-1 sewage sludge, dried basis, complemented with K. The samples of diagnosis leaf, soil, plants and grains were obtained at 60, 68, 80 and 123 days after seedling emergence, respectively. The sewage sludge supplemented with K utilization for eleven consecutive years to a Typic Hapludox provided maize productivity similar to that achieved with mineral fertilizers and also promoted optimal nutritional condition for the plants, confirming its potential as a source of agricultural nutrients. The rates of 10 and 20 t ha-1 sewage sludge supplemented with K increased soil Ba, Cr and Pb concentration in the topsoil (0-0.10 m), but did not affect Cd. The tested sewage sludge rates did not increase Cd, Cr and ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Cassio Hamilton Abreu Junior / Banca: José Frederico Centurion / Resumo: De composição bastante variável, o lodo de esgoto, em geral, apresenta macro, micronutrientes e matéria orgânica, fazendo com que este resíduo tenha grandes possibilidades de ser utilizado como fertilizante e condicionador do solo. Porém é necessário que verifique sua real eficiência como adubo e ainda seus impactos no ambiente, seja por lixiviação de íons, como o nitrato ou, principalmente pelo risco de contaminação do solo com metais pesados e sua possível transferência para a cadeia alimentar. Neste sentido, foi instalado em 1997/98 um experimento em condições de campo na área experimental da FCAV/UNESP, Campus de Jaboticabal-SP, com o objetivo de estudar doses de lodo de esgoto em um Latossolo Vermelho eutroférrico cultivado com milho. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, com 4 tratamentos e 5 repetições. Para o ano agrícola 2007/08, avaliou-se: o estado nutricional (macro e micronutrientes nas folhas diagnose), características agronômicas (altura de plantas, número de folhas, diâmetro do caule, peso de 100 sementes e teor de proteína dos grãos) e produtividade das plantas de milho; potencial do lodo de esgoto em fornecer nitrogênio à cultura do milho, bem como sua lixiviação ao longo do perfil do solo e; teores dos metais pesados Cr, Cd e Pb disponíveis no solo pelos extratores Mehlich 1, Mehlich 3 e DTPA e os teores totais no solo e em plantas de milho (folhas diagnose, planta inteira e grãos). Os tratamentos testados foram: testemunha, apenas com aplicação de fertilização mineral, baseada na análise de fertilidade; doses de lodo de esgoto, base seca, acumuladas para o décimo primeiro ano: 55,0; 110,0 e 167,5 Mg ha-1. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância. Nos casos em que o teste F foi significativo a 1 ou 5% de probabilidade, aplicou-se a análise de regressão para: folhas diagnose, planta inteira e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Highly variable composition of the sewage sludge, generally has macro, micronutrients and organic matter, making this residue has great potential for use as fertilizer and soil conditioner. However, it is necessary to verify their actual effectiveness as a fertilizer and also its impacts on the environment either by leaching of ions such as nitrate or mainly for the risk of soil contamination with heavy metals and their possible transfer to the human food chain. In this sense, was installed in 1997/98, an experiment under field conditions in the experimental area of Jaboticabal / UNESP, Jaboticabal-SP, with the aim of studying levels of sewage sludge in an Oxisol planted with corn. The design was a randomized block design with 4 treatments and 5 replications. For the crop year 2007/08, were evaluated: the nutritional status (macro and micronutrients in leaves diagnose), agronomic traits (plant height, leaf number, stem diameter, 100 seed weight and protein content of grains) and productivity of maize plants, the potential of sewage sludge to provide nitrogen to corn, as well as its leaching through the soil profile and, levels of heavy metals Cr, Cd and Pb availability in the soil by Mehlich 1, Mehlich 3 and DTPA and the total contents in soil and corn plants (leaves diagnosis, the whole plant and grain). The treatments were: control (only mineral fertilizers) based on the analysis of fertility; doses of sewage sludge, dried, rolled up to the eleventh year: 55.0, 110.0 and 167.5 Mg ha-1. The results were submitted to analysis of variance. Where the F test was significant at 1 or 5% of probability, applied regression analysis (diagnosis leaves, whole plant and grain) or the Tukey test at 5% probability using a split-plot (elements in the soil profile), for comparison of means. Were also performed correlations between levels of metals evaluated, available soil x levels in maize plants and ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Marcos Omir Marques / Banca: Cassio Hamilton Abreu Junior / Resumo: As maiores limitações para o uso do lodo de esgoto em áreas agrícolas são os riscos de contaminação do solo com metais pesados e sua possível transferência para a cadeia alimentar. Objetivou-se com este estudo avaliar métodos de extração e frações de Zn, Cd e Pb no solo, o acúmulo destes elementos em plantas de milho cultivadas Latossolo Vermelho eutroférrico no nono ano de aplicação de lodo de esgoto e seus efeitos na produção de matéria seca e na produtividade das plantas. O experimento foi instalado em condições de campo na FCAV/UNESP, Campus de Jaboticabal-SP, em delineamento experimental em blocos casualizados com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram: 0,0 (testemunha - fertilização mineral); 45,0; 90,0 e 127,5 t ha-1 de lodo de esgoto, base seca, acumuladas em nove aplicações anuais. As concentrações médias de Cd no solo não variaram em função das doses de lodo e das metodologias estudadas. De forma contrária, as concentrações médias de Zn e Pb no solo, obtidas pela digestão com HClO4 + HF, foram 62,3 e 31,8%, respectivamente, superiores àquelas encontradas pelo ataque com HNO3 + H2O2 + HCl. Porém, quando se avaliou apenas o efeito das doses de lodo, em ambos os métodos de extração, verificou-se diferença entre os tratamentos apenas em relação à concentração de Zn no solo. Os estudos de fracionamento da matéria orgânica e da extração seqüencial de Zn, Cd e Pb indicaram que a maior parte dos metais encontrava-se nas frações com ligações mais estáveis, fração humina (matéria orgânica) e residual (extração seqüencial). Exceto para o Cd, que não foi detectado, os acúmulos de Zn e Pb nas partes das plantas de milho aumentaram com as aplicações de lodo de esgoto. Os teores de metais pesados nos grãos, quando detectados, permaneceram dentro da faixa considerada aceitável para o consumo humano ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Major limitation for using sewage sludge in agriculture is the risk of contaminating the soil with heavy metals and their possible transference the man food chain. The objective of this study was to evaluate the soil content of Zn, Cd and Pb using two methods of extraction (HNO3 + H2O2 + HCl and HClO4 + HF), in parts of maize plants grown in a Typic Eutrorthox soil treated with sewage sludge for nine consecutive years, and the effects on dry matter and grain production. The experiment was carried out under field conditions in the Experimental Farm of UNESP in Jaboticabal, São Paulo, Brazil using a randomized blocks design with four treatments and five replications. The treatments were 0.0 (control - mineral fertilization), 45.0, 90.0 and 127.5 t ha-1 sewage sludge (dry basis) accumulated during nine years. The mean concentrations of Cd in soil were not affected by the rates of sewage sludge and methods. In contrary, the mean concentrations of Zn and Pb in soil extracted by HClO4 + HF were 62.3 and 31.8%, higher than those obtained by HNO3 + H2O2 + HCl respectively. However, when the effect of sewage sludge rates was evaluated, it was verified that only soil Zn concentration was affected by the treatments. The distribution of Zn, Cd and Pb in the soil fractions was strongly associated to the humin fraction (organic matter) and residual fraction (sequential extraction). Except for Cd, that was not detected, the accumulated contents of Zn and Pb in the parts of maize plants were generally affected by the successive applications of sewage sludge to the soil. Grain contents of heavy metals, if detected, were in the interval considered acceptable for human consumption. Sewage sludge and mineral fertilization applied to soil for a long time caused similar effects on dry matter and grain production. / Mestre