Devido ao seu elevado teor de nutrientes e potencial de neutralização da acidez do solo, a utilização de lodos de curtume em áreas agrícolas tem sido uma alternativa para disposição e reciclagem desses resíduos. Por outro lado, o aumento do pH e do teor de nitrogênio amoniacal no solo, quando da aplicação superficial do lodo de curtume, podem favorecer a perda de nitrogênio (N) por volatilização da amônia (NH3). Altos teores de nitrogênio inorgânico no solo podem gerar efeitos negativos, principalmente quando a amonificação e nitrificação não são sincronizadas com a absorção pelas plantas, possibilitando lixiviação e conseqüente contaminação das águas subsuperficiais. Um experimento de campo foi instalado em Rolândia (PR) com os objetivos de avaliar a perda de nitrogênio por volatilização da amônia, as alterações em alguns atributos microbiológicos do solo envolvidos no ciclo do nitrogênio e carbono, a lixiviação de nitrogênio mineral no solo, a produtividade da cultura de milho e o efeito residual, após a aplicação de doses crescentes de lodo de curtume no solo. O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados, com quatro repetições. As doses de lodo foram calculadas em função do teor de N total contido no lodo de curtume. Os tratamentos foram: controle, 120, 480, 840 e 1200 kg ha-1 de N total adicionados via lodo de curtume, correspondendo, respectivamente, a 0, 3,4, 13,5, 23,6 e 33,7 Mg ha-1 de lodo de curtume (base seca). O lodo foi aplicado na superfície de um Nitossolo Vermelho distroférrico, muito argiloso, onde permaneceu por 89 dias, período em que foi determinada a perda de amônia por volatilização. Em seqüência, o lodo foi incorporado, com posterior semeadura da cultura de milho. Nesse momento foi instalado um tratamento adicional (Tratamento agronômico - 120 kg ha-1 N via uréia). Após a colheita do milho, a aveia preta foi semeada em sistema direto, sendo conduzida até o estádio de florescimento. Durante todo o período experimental foram realizadas coletas de solo nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 cm e solução do solo nos tratamentos controle, 120 e 1200 kg ha-1 N total via lodo, a 1,2 m de profundidade. A volatilização da amônia foi mais intensa nos 30 primeiros dias após a aplicação, decaindo depois desse período. A fração volatilizada como NH3 correspondeu, em média, a 17,5% do N total contido no lodo de curtume. A densidade dos grupos funcionais de microrganismos, respiração do solo e atividade enzimática apresentaram aumentos transientes após aplicação de lodo de curtume. Dentre os atributos avaliados, as enzimas glutaminase, urease e asparaginase mostraram maior atividade em resposta à aplicação de lodo de curtume. A dose 120 kg ha-1 de N via lodo de curtume não apresentou risco de contaminação do lençol freático, enquanto que na maior dose (1200 kg ha-1 N total) o teor de nitrato na solução do solo coletada a 1,2 m foi até 12 vezes maior que no controle. A dose de 521 kg ha-1 de N total proporcionou ganhos de produtividade de grãos de 13% e 11% em relação ao controle e ao tratamento agronômico, respectivamente. Foi observado efeito residual sobre a massa de matéria seca da parte aérea da aveia preta 390 dias após a aplicação do lodo. Ou seja: Doses elevadas de lodo de curtume (equivalentes a altas doses de N), aplicadas ao solo, podem resultar em poluição do ar e das águas subsuperficiais. / Due to its high nutrient content and its neutralizing potential for soil acidity, the utilization of tannery sludge in agricultural areas can be an alternative for its disposal and recycling. On the other hand, the pH and ammonia nitrogen content increase in soil as a result of surface tannery sludge application and may induce the loss of nitrogen (N) by ammonia (NH3) volatilization. The high N content in soils can generate negative effects, mainly when the organic N ammonification and nitrification does not coincide with the plant N uptake, allowing the nitrate to leach through the soil profile to the groundwater. A field experiment was installed in Rolândia (Paraná State, Brazil). The aims of this experiment were to evaluate the N loss through ammonia volatilization, changes in soil microbial attributes that are linked to the carbon and N cycles, mineral N leaching through the soil profile, corn yield and the residual effect as affected by tannery sludge application on the soil surface. A randomized complete block design was used with four replicates. The tannery sludge treatments were: control, 120, 480, 840 and 1200 kg ha-1 total N applied as tannery sludge, equivalent to 0, 3.4, 13.5, 23.6 and 33.7 Mg ha-1 tannery sludge (dry weight). The tannery sludge was surface applied on a clayey Rhodic Kandiudult. The tannery sludge was left on the soil surface for 89 days, and during this period the N loss through NH3 volatilization was determined. Afterwards, tannery sludge was incorporated and the corn was sown. At this moment, an additional treatment (agricultural treatment - 120 kg ha-1 N as urea) was applied. After the corn harvest, black oat was sown and carried on until flowering. Soil samples were taken at the following depths: 0-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm for all treatments. Soil solution was extracted at 1.2 m soil depth only in the control, 120 and 1200 kg ha-1 total N treatments. NH3 volatilization was more intense during the beginning of the experiment (30 days). The volatilized fraction as NH3 corresponded in average to 17.5% of the total N of the tannery sludge. The functional microorganism density, soil respiration and enzyme activity showed transient increases after tannery sludge application. The glutaminase, urease and asparaginase enzymes showed a more pronounced increase in activity in response to tannery sludge application. The lowest dose of 120 kg ha-1 total N did not show a contamination risk to the groundwater, while in the highest dose (1200 kg ha-1 total N), the amount of nitrate detected at 1.2 m was 12 times higher than in the control. The dose of 521 kg ha-1 total N corresponded to the maximum corn yield and caused increases of 13% and 11%, when compared to the control and to the agricultural treatment, respectively. Even after 390 days, a residual effect of tannery sludge application was observed as an increase in shoot dry matter of black oat. In short: it was demonstrated that high doses of tannery sludge (equivalent to high doses of total N), applied to soil, result in prohibitively high values of air and ground water pollution.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-04082009-093049 |
| Date | 15 July 2009 |
| Creators | Martines, Alexandre Martin |
| Contributors | Cardoso, Elke Jurandy Bran Nogueira |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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