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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
CENTRO DE ENERGIA NUCLEAR NA AGRICULTURA
CARLOS ALBERTO BACA MALDONADO
Fertilidade do solo, nutrição e crescimento de plantas de eucalipto ao
longo de 46 meses após aplicação de lodo de esgoto
Piracicaba
2009
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CARLOS ALBERTO BACA MALDONADO
Fertilidade do solo, nutrição e crescimento de plantas de eucalipto ao
longo de 46 meses após aplicação de lodo de esgoto
Tese apresentada ao Centro de Energia Nuclear
na Agricultura da Universidade de São Paulo,
para obtenção do título de Doutor em Ciências.
Área de Concentração: Energia Nuclear na
Agricultura e no Ambiente.
Orientador: Prof. Dr. Cassio Hamilton Abreu
Junior
Piracicaba
2009
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AUTORIZO A DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR
QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO
E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Seção Técnica de Biblioteca - CENA/USP
Maldonado, Carlos Alberto Baca
Fertilidade do solo, nutrição e crescimento de plantas de eucalipto ao longo
de 46 meses após aplicação de lodo de esgoto / Carlos Alberto Baca
Maldonado; orientador Cassio Hamilton Abreu Junior. - - Piracicaba, 2009.
116 f.: fig.
Tese (Doutorado – Programa de Pós-Graduação em Ciências. Área de
Concentração: Energia Nuclear na Agricultura e no Ambiente) – Centro de
Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo.
1. Impactos ambientais 2. Matéria orgânica do solo 3. Nutrientes minerais
do solo 4. Reciclagem de resíduos urbanos 5. Resíduos sólidos urbanos
I. Título
CDU 631.879.2:633.61
À Rosalinda, minha amada esposa
Ofereço
À luz que brilha no meu coração
Aquela que desde o céu chegou
Minha estrela, minha rosa em botão
Para você, Carlinha, filha querida
Porque você é minha força e inspiração.
DEDICO
AGRADECIMENTOS
A Deus, fortaleza e luz de meu caminho e força da minha vida.
Ao prof. Dr. Cassio Hamilton Abreu Junior, pela orientação, ensinamentos e
amizade no decorrer do curso;
À coordenação do Programa de Pós-Graduação em Ciências do Centro de
Energia Nuclear na Agricultura (CENA), pela oportunidade na realização do curso;
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES,
pela bolsa concedida;
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelo
auxílio à pesquisa;
À FINEP/MCT, pelo apoio financeiro para realização dos analises
laboratoriais;
À Suzano Bahia Sul Papel e Celulose S.A., pelo apoio com a área
experimental, logística de trabalho, especialmente a José Luiz Gava e Fernando
Marcio da Silva, pelo constante apoio durante o desenvolvimento do trabalho;
Aos funcionários da TECPAR, pelo apoio durante as coletas de campo,
especialmente ao amigo Marcos pela grande amizade;
Aos prof.Drs. Antonio Enedi Boaretto, Takashi Muraoka e em memória ao
professor Dr. Eurípedes Malavolta pela viabilização e colaboração para o
desenvolvimento do trabalho.
Ao pesquisador Dr. Sebastião Pires de Moraes Neto, pelo esforço e
dedicação durante a instalação do experimento e primeiras amostragens;
Ao professor Dilermando Perecin, da FCAV, UNESP de Jaboticabal, pela
colaboração para o desenvolvimento da analise estatística;
À Dra. Maria Luiza Sant´Anna Tucci, do IAC de Campinas, pela colaboração
na correção da tese, e amizade de sempre.
À Henriqueta Maria Gimenes Fernandes e Cleusinha Pereira Cabral, técnicas
do Laboratório de Nutrição Mineral de Plantas do CENA, pela atenção, dedicação e
amizade, meninas sem vocês este trabalho não teria terminado;
Às técnicas do Laboratório Fertilidade do Solo do CENA, Marileusa Bassi
Elias e Sandra Teresa P. dos Santos, pela colaboração para o desenvolvimento das
análises laboratoriais.
À Suzineide Manesco, secretaria da seção de Nutrição Mineral de Plantas,
“cara” muito obrigado pela sua amizade e apoio.
À galera da pós-graduação, Ademir Franco, Lucia Pittol, Carolina Ribeiro,
Maria Julia Brossi, Victor Ribeirinho, Leila Figueiredo, Marcelo Feitosa “Raspão”, ao
grande amigo cubano Felipe Carlos Alvarez Villanueva, Vivian Braga, Milton Moraes,
Anderson Trevisan, “chinito” Vinicius, Robson “Robinho” J. Arthur, Thiago Nogueira,
pela grande amizade e o apoio;
Ao pessoal do estagio que em todo momento estiveram colaborando com o
experimento, em especial ao “maestrito” André Trombeta, pela grande amizade;
À minha família peruano-brasileira, que ainda segue sendo pequena, minha
esposa Rosalinda e minha filha Carlinha Rosalyn, pela sua compreensão.
À minha família no Peru, que segue crescendo dia a dia, em especial aos
meus pais Juana e Peter e minha segunda mãe Flavia Herrera Solano assim como
aos meus tios Henrique Diaz e Trinidad Farfan e meu irmão Alan Leonard, valeu
irmãozinho, muito obrigado pelo apoio.
Em fim, a todos aqueles que fizeram possível a finalização deste trabalho.
Todo começo tem final
um final feliz ou talvez ruim
Ou falando de outra forma
poderia ser “recomeço”
recomeço de uma nova vida
de uma nova viagem por novos caminhos
os conhecidos ficarão detrás
como nossas pegadas
desventuras, magoas, estresses e penúrias
impotências, incompreensões, dúvidas
Mas também ventura
sorrisos, amizades e alegrias
jogos de futebol e o meu Deus!!
o cafezinho da Cleusa, só dará para lembrar
Da Henriqueta nem que falar
mas ouça bem, tenho que aclarar
de ensinos e minúcias ela não tem par
De meus professores, todos eles grandes doutores
há muitas coisas para ressaltar
do Boaretto, pai pensador, a tranquilidade
ou de um Cassio a loucura por pesquisar
não, não me esqueci dos que já passaram
embora tenha sido de longe, para ele meu olhar
só resta de Malavolta lembrar
a coragem e força para continuar
mas também nos fazendo lembrar, que tudo tem seu final
Com este pequeno poema, me despeço amigos,
Milton desde que começamos no IAC,
Ademir, Lucia, Lilian e o José
Victor ribeirinho, desculpa ter ao Thiago perto de Você
mas de outra forma não tinha rima
os nomes da Leila e do “maestrito”André
estou esquecendo-me de alguém?
Sim!!, da Vivian, Felipe, Denis e estagiários
Perdoem-me aqueles que hoje não lembrei
mas as benções que peço a Deus para estes,
também é para vocês.
C. B. M
Fim do Curso Doutorado
Piracicaba, 2009
RESUMO
MALDONADO, C.A.B. Fertilidade do solo, nutrição e crescimento de plantas de
eucalipto ao longo de 46 meses após aplicação de lodo de esgoto. 2009. 116f.
Tese (Doutorado) – Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São
Paulo, Piracicaba, 2009.
Objetivou-se avaliar o efeito da aplicação de lodo de esgoto, com ou sem adubo
nitrogenado e, ou, fosfatado, sobre os atributos químicos do solo e o crescimento e nutrição
de plantas de eucaliptos até aos 46 meses após aplicação do resíduo. Em dezembro de
2004 foi estabelecido um experimento de campo com quatro doses de lodo de esgoto (0;
7,7; 15,1 e 23,1 t ha
-1
, base seca, equivalentes a 0, 50, 100 e 150% do recomendado, com
base no critério do N), nitrogênio (0; 46,9; 95,1 e 142 kg ha
-1
, equivalentes a 0, 33, 67 e
100% do N recomendado) e fósforo (0; 27,7; 53,6 e 84 kg ha
-1
, equivalentes a 0, 33, 67 e
100% do P
2
O
5
recomendado), em esquema fatorial 4x4x4, com confundimento e duas
repetições. Devido ao baixo teor de potássio no lodo, foi aplicado 188 kg ha
-1
de K
2
O (100%
do recomendado) em todas as parcelas. Foram realizadas coletas de solo aos 4, 14, 21 e 34
meses após a aplicação do lodo, nas camadas de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m de
profundidade, exceto aos 4 meses que foi feita até 90 cm de profundidade. Nas amostras
coletadas aos 4 e aos 34 meses foram realizadas análises de pH em CaCl
2
, N-total, P
(resina), Ca, Mg e K trocáveis, acidez total e matéria orgânica. Aos 14, 21 e 34 meses foram
determinados o N-amoniacal e N-nitrato pelo método Kjeldahl. Teores extraíveis de Cu, Fe,
Mn, Zn foram obtidos pelo método do DTPA e teores semitotais, por solubilização ácida
(HNO
3
+ HCl), em forno microondas, sendo os elementos quantificados por espectrometria
de massa com plasma (ICP-MS). Análises de amostras de folhas foram feitas aos 4 e 43
meses, de amostras de folhedo, trimestralmente e de amostras de serapilheira, aos 46
meses após aplicação do lodo, para determinar macro e micronutrientes. A decomposição
do folhedo (método de bolsas de decomposição) foi avaliada aos 45, 90, 160, 230 e 300
dias. A altura e o diâmetro na altura do peito das árvores foram medidos aos 6, 9, 12, 18, 24,
33 e 44 meses após plantio, e, então, determinado o volume de madeira. Os resultados
obtidos foram avaliados por modelos de superfície de respostas, em função das doses de
lodo, nitrogênio e fósforo. As doses de lodo promoveram melhorias nos atributos de
fertilidade do solo. Os teores de C-orgânico e de P, K, Ca e Mg trocáveis aumentaram na
camada de 0 a 10 cm de profundidade. Os teores de Cu, Fe, Mn e Zn, extraíveis e
semitotais, aumentaram nas camadas até 40 cm de profundidade. Os teores de C-orgânico
aos 34 meses foram superiores aos teores obtidos aos 4 meses, enquanto que os valores
de pH diminuíram. Os teores de N total e amoniacal aumentaram com as doses de lodo e de
fertilizante nitrogenado, com maior acúmulo na camada de 0-10 cm. Não foi observado
potencial de lixiviação de N-NO
3
-
. As doses de lodo aumentaram os teores de N e de P nas
folhas do eucalipto, assim como o adubo nitrogenado e fosfatado, respectivamente,
mantendo teores adequados nas folhas recém-maduras do eucalipto. Os teores de Cu, Mn,
Fe e Zn nas folhas de eucalipto foram aumentadas com as doses de lodo e se
correlacionam com teores desses metais extraídos do solo com DTPA. O estudo de
superfície de resposta, permitiu constatar que a aplicação de lodo, com base na dose
recomendada pelo critério do N, pode propiciar a redução de 33% no uso do adubo
fosfatado e 100% do adubo nitrogenado, sem prejuízos ao crescimento e à nutrição do
eucalipto, com aumento da produtividade de madeira.
Palavras-chave: Impactos ambientais. Matéria orgânica do solo. Nutrientes minerais do solo.
Reciclagem de resíduos urbanos. Resíduos sólidos urbanos
ABSTRACT
MALDONADO, C.A.B. Soil fertility, plant nutrition and growth of eucalyptus after
46 months of sewage sludge application. 2009. 116f. Tese (Doutorado) – Centro
de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2009.
This study aimed to evaluate the effect of sewage sludge, with or without mineral
nitrogen and phosphate fertilizer on the soil chemical properties, nutrition and growth of
Eucalyptus plants up to 46 months after sewage sludge application. Therefore, in December
2004 was established a field experiment with four doses of sewage sludge (0, 7.7, 15.1 and
23.1 t ha
-1
, dry base), N (0, 46.9; 95.1 and 142 kg ha 1) and phosphorus (0, 27.7, 53.6 and
84 kg ha
-1
P
2
O
5
), in a randomized block design in factorial design 4x4x4 with two repetitions.
Due to low content of potassium (K) in the sewage sludge was applied 188 kg ha
-1
K
2
O in all
plots. Samples of soil were collected at 4, 14, 21 and 34 months after sludge application,
from the 0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m layers, except at 4 months which was made up
to 0.90 m depth. Samples collected at 4 and 34 months were analyzed for pH in CaCl
2
0.01
mol L
-1
, total N, available P (resin), Ca, Mg and K contents, total acidity and organic matter.
At 14, 21 and 34 months were determined ammonia-N and nitrate-N by the Kjeldahl method.
Extractable Cu, Fe, Mn and Zn were obtained using the DTPA solution, and semi-total levels
dissolution by acid (HNO
3
+ HCl), in a microwave oven, and analyzed by ICP-MS (inductively
coupled plasma mass spectrometer. Analysis of leaf samples were made at 4 and 43
months, samples of leaf litter, quarterly and litter at 46 months after sludge application, to
determine macro and micronutrients. The decomposition of leaf litter (method of
decomposition bags) was evaluated at 45, 90, 160, 230 and 300 days. The height and
diameter at breast height (DBH) of trees were measured at 6, 9, 12, 18, 24, 33 and 44
months after planting, and then determined the volume of wood. The results were evaluated
by surface models of responses, depending on the sludge doses, nitrogen and phosphorus.
The growth of the plants was adjusted by growth curves. The sludge application promoted
improvements in the attributes of soil fertility. The content of organic C and P, K, Ca and Mg
increased in the 0 to 10 cm depth. The contents of Cu, Fe, Mn and Zn, extractable and
semitotals increased in layers up to 40 cm depth. The levels of organic C to 34 months were
higher than levels found at 4 months, while the pH decreased. The levels of total N and
ammonia increased with doses of sludge and fertilizer, with higher accumulation at 0-10 cm.
There was no potential leaching of N-NO
3
-
. Both the sludge as fertilizer applied increases the
levels of N and P of eucalyptus leaves, maintaining appropriate levels in recently matured
leaves. The Cu, Mn, Fe and Zn in eucalyptus leaves were increased with sludge doses and
are correlated with concentrations of DTPA metals extracted from soil. The response
surfaces study, allowed to prove that the application of sludge, based on the recommended
dose by the N criterion, can provide a 33% reduction in the phosphate fertilizer and 100% of
nitrogen fertilizer, without damage to the eucalyptus nutrition and growth, with increase wood
productivity.
Keys word: Environment impacts, Soil organic matter, Soil minerals nutrients, Urban waste
recycling, Urban solid waste.
SUMÁRIO
Página
1. INTRODUÇÃO
14
2. REVISÃO DE LITERATURA
16
2.1. Impacto ambiental do abastecimento e poluição da água
16
2.2. Potencial do uso de lodo de esgoto em áreas agrícolas florestais
18
2.3. Influência do lodo de esgoto na fertilidade do solo
19
2.4. Importância da cultura do eucalipto
24
2.5. Atuação do lodo de esgoto sobre o sistema solo-eucalipto
25
2.6. Situação atual do uso e manejo do lodo em área comercial
27
3. MATERIAL E MÉTODOS
28
3.1. Localização geográfica e descrição da área experimental
28
3.2. Clima
28
3.3. Solo
29
3.4. Caracterização do lodo de esgoto
31
3.5. Instalação e condução do experimento, tratamentos
33
3.5.1. Aplicação de calcário
33
3.5.2. Aplicação do lodo de esgoto
33
3.5.3. Preparo do solo e plantio das mudas
34
3.5.4. Tratos Culturais
35
3.5.5. Manejo da fertilidade do solo
35
3.5.6. Delineamento experimental
36
3.5.7. Amostragem de solo
37
3.5.8. Análise química do solo
37
4. AMOSTRAGEM DE MATERIAL VEGETAL
38
4.1. Folhas da copa da árvore
38
4.2. Folhedo
38
4.3. Decomposição do folhedo
39
4.4. Serapilheira
40
4.5. Análise química do material vegetal
40
4.6. Avaliação da altura e do diâmetro e estimativa da produção de
madeira
41
4.7. Análise estatística dos resultados
42
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
43
5.1. Efeito da aplicação do lodo de esgoto no solo
43
5.1.1. Estoque de Carbono no solo
43
5.1.2. Reação do solo
45
5.1.3. CTC do solo
46
5.1.4. Saturação por bases do solo (V%)
47
5.1.5. Macronutrientes no solo
49
5.1.5.1. Teores de N-Total
49
5.1.5.2. Nitrogênio inorgânico no solo
52
5.1.5.3. Teores de N-NO3-
54
5.1.5.4. Teores de P, K, Ca e Mg
56
5.1.5.4.1. Fósforo
56
5.1.5.4.2. Potássio
58
5.1.5.4.3. Cálcio
60
5.1.5.4.4. Magnésio
61
5.1.5.5. Micronutrientes no solo
63
5.1.5.5.1. Cobre
63
5.1.5.5.2. Ferro
64
5.1.5.5.3. Manganês
65
5.1.5.5.4. Zinco
66
6. TEORES DE NUTRIENTES NAS PLANTAS
68
6.1. Macronutrientes
68
6.1.1. Nitrogênio
68
6.1.2. Fósforo
70
6.1.3. Potássio
70
6.1.4. Cálcio e Magnésio
71
6.2. Micronutrientes
73
7. TEORES “SEMITOTAIS” NO SOLO
77
7.1. Micronutrientes
77
8. FOLHEDO
82
8.1. Produção de folhedo
82
9. AVALIAÇÃO DO CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE MADEIRA
85
9.1. Altura, diâmetro e volume de madeira das árvores de eucalipto
85
9.2. Volume de madeira
90
10. DEPOSIÇÃO DE SERRAPILHEIRA
99
10.1. Acúmulo de macronutrientes P, K, Ca e Mg.
100
10.2. Concentração de micronutrientes
101
10.3. Decomposição de folhedo
101
10.3.1. Percentual remanescente (%)
101
10.3.2.Taxa de decomposição (k)
103
10.3.3. Meia-vida
104
11. CONCLUSÕES
105
12. REFERÊNCIAS
106
12
1. INTRODUÇÃO
A preservação do ambiente representa um dos maiores desafios para a
humanidade. O aumento da população mundial com a concentração nas cidades, os
hábitos consumistas e a industrialização, resultaram em aumento do consumo de
água e conseqüentemente do volume dos esgotos e da contaminação dos recursos
aqüíferos superficiais
A questão do saneamento básico é crucial para a saúde humana. No Brasil,
nas últimas décadas, muitas cidades iniciaram a construção de Estações de
Tratamento de Esgoto (ETE) visando a despoluição dos rios e a redução dos
problemas de saúde pública. No Brasil, menos de 50% dos municípios possuem
redes de coleta e menos de 25% recebe o tratamento adequado.
Do tratamento do esgoto gera-se um resíduo chamado lodo de esgoto. Para
as ETEs a disposição do lodo é um dos problemas mais críticos devido aos custos
elevados de gerenciamento. Mundialmente, o gerenciamento e a disposição do lodo
de esgoto vêm sendo uns dos problemas mais abordados nas pesquisas e diversas
tecnologias foram desenvolvidas, entre elas o uso racional do lodo de esgoto em
plantios florestais, como fertilizante agrícola, uma das melhores alternativas para a
disposição final. Embora apresente potencial de fornecimento de nutrientes às
plantas, como de nitrogênio, fósforo e alguns micronutrientes como cobre e zinco, o
lodo de esgoto também pode, segundo a origem, apresentar alto potencial poluidor,
devido aos metais pesados, organismos patogênicos e compostos orgânicos
complexos, requerendo, portanto, ter tratamento e disposição final adequadas, de
forma à não colocar em risco a saúde pública e o ambiente.
Para regular o uso agrícola do lodo de esgoto, em 2006, o Conselho Nacional
de Meio Ambiente (CONAMA) publicou a Resolução nº 375, específica para as
condições de clima e solos do Brasil, a qual define critérios e procedimentos para o
uso agrícola de lodos de esgoto e seus produtos derivados, gerados em estações de
tratamento de esgoto sanitário, e dá outras providências.
Embora a produção de lodo de esgoto sanitário no Brasil ainda seja em
pequena escala, devido às precárias condições do saneamento básico a resolução
do CONAMA representa um marco regulatório importante para que o lodo de esgoto
possa ser utilizado na agricultura de forma segura para a população e o ambiente.
Por outro lado, um dos aspectos a se considerar na fertilização de florestas é
a questão econômica, que em muitos casos pode ser fator limitante do incremento
de produtividade. Estudos demonstram uma estreita relação entre a fertilização e o
volume da produção.
Nos últimos anos, a aplicação de lodo de esgoto no cultivo do eucalipto vem
se posicionando como uma alternativa viável para a disposição desse resíduo.
Estudos realizados para observar o efeito do lodo de esgoto sobre a ciclagem de
nutrientes, as concentrações de nutrientes na fitomassa e na serapilheira e as
alterações na fertilidade do solo mostraram efeitos positivos tanto nas características
físicas e químicas dos solos como nas características agronômicas das espécies
cultivadas.
Nesse contexto, a hipótese de trabalho é que a aplicação de lodo de esgoto
poderia melhorar a disponibilidade dos nutrientes no solo, potencializando o aporte
de nutrientes às plantas, bem como o seu desenvolvimento.
Os objetivos deste trabalho foram avaliar após a aplicação de lodo de esgoto,
com ou sem adição de nitrogênio e fósforo mineral, os atributos químicos do solo,
bem como a mobilidade dos nutrientes no perfil do solo com ênfase na
disponibilidade do nitrogênio, fósforo, cálcio, magnésio e dos micronutrientes Cu, Fe,
Mn, e Zn do solo, e a produtividade, durante os 46 primeiros meses.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Impacto ambiental do abastecimento e poluição da água
O abastecimento de água e os esgotos sempre estiveram no centro das
preocupações desde tempos mais remotos. No século IV a.C., os romanos tinham
856 banhos públicos e 14 termas, com um consumo de água diário de 750 milhões
de litros (LIEBMANN, 1979).
Por outro lado, os cuidados com os esgotos levaram à construção da
denominada “cloaca máxima”, (NETTO, 1959), que era um conduto livre em pedra
que funcionava de receptor dos esgotos de Roma, em 514 a.C. No entanto, também
é defendido (GRIMAL, 1990) que este coletor serviu, em primeiro lugar, para a
drenagem dos pântanos e só posteriormente assegurou uma relativa higiene no
escoamento dos esgotos.
A este respeito Liebmann (1979) refere-se que nessa época já se
compreendia a necessidade de se economizar a água, adotando-se de latrinas
dotadas de água corrente proveniente da recirculação das águas dos banhos
públicos. Deverá situar-se, nesta época, certamente, os inícios do reuso e da
sustentabilidade da água e não uma apropriação recente.
Na idade média, a água foi uma das questões mais relevantes chegando-se a
considerar a Idade da água, porem comparando esta época com a idade antiga
houve um retrocesso no que respeita a questão sanitária (Liedmann, 1979; Leray,
1982) nessa mesma época, sobre todo, no século XII as fontes artificiais eram vistas
como referencia de urbanidade, porem as fossas domiciliares e a utilização de
adubos contaminavam o lençol freático e consequentemente, houve proliferação de
doenças.
O Acto inglês, decretado em 1388, (POMPEU, 1976) foi considerado a lei
britânica mais antiga sobre poluição das águas e do ar, proibia o lançamento de
excrementos, lixo e detritos em fossas, rios e outros pontos de água. Também em
Augsburgo, em 1453, foram estabelecidas leis de proteção aos meios aquáticos
destinadas a controlar a contaminação dos rios que eram fontes de abastecimento
público. Tais medidas não tiveram grandes resultados porque nas cidades medievais
eram introduzidos, pelos cidadãos em geral, diferentes poluentes que provocaram
um conjunto de perturbações ambientais, originando a chamada “primeira grande
transformação dos ecossistemas” (ROCHE, 1990).
O Renascimento foi marcado por um grande impacto socioeconômico e
ambiental, na Inglaterra, a construção de uma rede de esgotos e descarga direta dos
efluentes nos rios, provocou sua contaminação, doenças atingiam níveis epidêmicos
elevados e a contaminação das águas abrangeu grandes extensões. No entanto, em
diferentes países assiste-se ao desenvolvimento de sistemas de melhoramento de
abastecimento de água e rede de esgotos. Nos finais do século XVIII na cidade de
Nova Iorque, foi constituída uma comissão de saúde pública com o intuito de
controlar o abastecimento de água e a construção de redes de esgoto
(ROCHE, 1990).
Atualmente o mundo enfrenta uma grande crise no abastecimento de água
tratada, disponibilizada para consumo, a forte urbanização dos países nos últimos
50 anos coloca em risco seu abastecimento. Pesquisas com o intuito de minimizar
ou solucionar esse problema são feitas porem muitas delas não são
economicamente viáveis, sendo a previsão da Organização Mundial da Saúde
(OMS) que ate 2050 mais de cinquenta países enfrentarão crise no abastecimento
da água (Da SILVA, 2006).
Diversas são as fontes de poluição que contaminam os recursos hídricos. Os
efluentes resultantes de atividades agrícolas, industriais e comerciais, bem como os
dejetos gerados pelos seres humanos, têm sido lançados historicamente na vala
comum dos rios. Apesar das leis ambientais de controle da poluição das águas ter
evoluído ao longo dos tempos, isso não impediu o lançamento constante de
enormes volumes de rejeitos industriais, agrícolas e domiciliares nos cursos hídricos,
que tiveram sua qualidade de água comprometida e seus usos limitados (FORUM
DAS ÁGUAS DAS AMÉRICAS, 2009)
O tratamento de esgotos, fundamental para qualquer programa de
despoluição das águas, e que com certeza irá despoluir os rios, resulta na produção
de um lodo rico em matéria orgânica e nutrientes, denominado lodo de esgoto.
(CAMARGO; BETTIOL, 2000), havendo necessidade de uma adequada disposição
final desse resíduo. Assim sendo, é essencial que as pesquisas cientificas e
tecnológicas desenvolvam alternativas seguras e factíveis para que esse resíduo
não se transforme num novo problema ambiental.
2.2. Potencial do uso de lodo de esgoto em áreas agrícolas e florestais
A utilização de resíduos orgânicos na agricultura é uma prática antiga,
originária provavelmente da China, onde dejetos humanos eram aplicados nas
culturas agrícolas sem qualquer tratamento. No ocidente, dados indicam que a
irrigação com efluentes de esgotos domésticos era praticada na Prússia desde 1560,
e que na Inglaterra, em virtude da terrível epidemia de cólera, foram desenvolvidos
projetos de disposição agrícola dos resíduos de esgotos sanitários a partir de 1800
(CAMARGO; BETTIOL, 2000).
No continente americano, (ROSTWOROWSKI, 1999) o uso de dejetos
humanos na agricultura era praticado na época dos incas, no Peru, desde início do
século XV até o primeiro quarto do século XVI, época em que o império incaico
alcançou seu máximo esplendor, antes da conquista espanhola. Também na cultura
asteca têm-se relatos do uso de dejetos humanos na agricultura, no México, cujos
habitantes eram obrigados sob pena de castigo, a depositar os excrementos em
lugares pré-estabelecidos, onde eram deixados a se decompor, juntamente com
outros compostos, para posteriormente após secagem, poder ser utilizados como
adubo, sem prejuízo à saúde humana (GUTIERREZ, 2009). Lamentavelmente, com
o descobrimento e conquista desses povos, aquelas tecnologias foram se perdendo.
No Brasil, a pesquisa sobre a utilização de lodo de esgoto em áreas agrícolas
e florestais, tem seu início da década de 1970, quando Santos (1972) publica o
primeiro trabalho relacionado ao uso de lodo de esgoto na agricultura e logo estas
pesquisas foram ampliando-se com as publicações de Carvalho; Barral (1981),
Bettiol; Carvalho (1982 a, b) e Boaretto, (1986).
A aplicação de efluentes no solo, desde que convenientemente tratados, é
considerada uma forma efetiva de controle da poluição do meio ambiente e uma
alternativa viável para aumentar a disponibilidade hídrica do solo, em regiões áridas
e semi-áridas, sendo os maiores benefícios dessa tecnologia aqueles relacionados
aos aspectos econômicos, ambientais e de saúde pública (SILVA et al., 1995;
MADEIRA et al., 2002; PAGANINI, 2003) e diminuição da dependência da utilização
de fertilizantes químicos (OUTWATER, 1994).
Do ponto de vista econômico, o uso do lodo de esgoto em áreas agrícolas e
florestais torna-se viável em função da ciclagem e do aporte gradativo de nutrientes,
em função de seu efeito residual, podendo reduzir ou até mesmo substituir a
adubação química, com rendimentos equivalentes ou superiores (CANZIANI et al.,
1999; ABREU Jr. et al. 2005).
Em estudo sobre a utilização agronômica de lodo de esgoto produzido em
Brasília (DF), verificou-se que seu valor agregado, pela quantidade de nitrogênio e
de fósforo fornecida em uma aplicação de 54 t ha
-1
(base úmida), foi superior ao
custo do frete para o transporte do material a uma distância de 100 km (SILVA et al.,
2000).
De acordo com Kocssis; Maria (2004), a aplicação de lodo de esgoto
proveniente da Estação de Tratamento de Esgotos de Jundiaí, SP, em um Latossolo
Vermelho eutroférrico, textura argilosa, mostrou-se eficiente na recuperação de
solos degradados.
Maldonado (2005), avaliando precocidade, produção e teores de nutrientes e
elementos potencialmente tóxicos em pupunheiras adubadas com lodo de esgoto no
plantio, concluiu que sua adição nas doses mais elevadas (152 t ha
-1
), afetou
positivamente a produção, a precocidade da colheita, o perfilhamento das plantas,
bem como os teores de nutrientes no palmito.
2.3. Influência do lodo de esgoto na fertilidade do solo
Segundo pesquisas realizadas ate o momento, o lodo de esgoto desempenha
função extremamente importante na dinâmica dos solos, influindo em suas
características químicas, físico-químicas, biológicas e físicas (BARBOSA et al.,
2004; BETTIOL; FERNANDES, 2004).
Como condicionador de solos, o lodo de esgoto provoca aprimoramento na
agregação e estabilidade das partículas, diminuindo a densidade e
consequentemente, aumentando a infiltração, a retenção de água, a aeração do
solo, e a retenção de cátions essenciais e não essenciais às plantas, nas formas
trocáveis, evitando ou reduzindo as perdas por percolação e lixiviação, em virtude de
seu alto teor de matéria orgânica, promovendo também, aumentos da CTC, do pH, e
da condutividade elétrica do solo (OLIVEIRA et al., 2002).
Além disso, o conteúdo orgânico presente no lodo de esgoto pode promover
alterações benéficas ao ambiente radicular, como aumento da capacidade de
retenção de umidade, diminuição da resistência física à penetração das raízes e
aprimoramento da distribuição de nutrientes no solo (MARTINS et al., 2004),
podendo substituir parcial o totalmente os fertilizantes minerais (NASCIMENTO et
al., 2004; TRANNIN et al., 2005).
De acordo com a procedência e tipo de tratamento ao qual foi submetido, o
lodo de esgoto apresenta teores de matéria orgânica variando entre 70 e 600 g kg
-1
.
Sendo que o aporte de matéria orgânica, dentre outros benefícios, favorece a
atividade microbiana, que propicia a adição de agentes complexantes ao solo,
influindo em seu potencial de óxido-redução, e conseqüentemente, na distribuição
de metais tóxicos no perfil do solo, de forma não prejudicial (BORGES; COUTINHO,
2004a). Da mesma forma, a matéria orgânica presente no lodo de esgoto também
reduz a adsorção de fósforo no solo, fornecendo íons orgânicos que competem com
o fosfato pelos sítios de adsorção, aumentando sua disponibilidade para as plantas
(HUE, 1995).
Nascimento et al. (2004), avaliando o efeito de doses de lodo de esgoto sobre
as alterações químicas dos solos e a produção de matéria seca de plantas de milho
e feijão, cultivadas em vasos, verificaram aumento da CTC, proporcional às doses
aplicadas (0, 10, 20, 30, 40, 50 e 60 t ha
-1
em base seca) em ambos os solos
testados (Argissolo Vermelho amarelo e Espodossolo Cárbico hidromórfico),
confirmando a retenção de cátions no solo promovida pela carga orgânica presente
no lodo de esgoto. No entanto, Oliveira et al. (2002), consideraram que a estimativa
da CTC realizada pela soma de bases, geralmente utilizada em diversos trabalhos,
pode ocasionar a superestimação dessa característica, pela presença de Ca e Mg
no lodo, concluindo que as alterações na CTC podem ser mais bem explicadas pela
variação do pH, do que pelos acréscimos de C-orgânico promovidos pela
incorporação desse resíduo.
O efeito do lodo de esgoto sobre a reação dos solos varia de acordo com o
tipo de tratamento a que foi submetido (OLIVEIRA et al., 2002; NASCIMENTO et al.,
2004), e não somente em função de atributos físico-químicos do solo, como teor de
matéria orgânica, argilas, óxidos, nitrogênio e outros nutrientes.
Lodos condicionados com cal possuem grande poder de neutralização da
acidez do solo em razão de sua alcalinidade. No entanto, mesmo lodos alcalinos
podem acidificar o solo em decorrência de mineralização e nitrificação do N orgânico
que libera íons H
+
e inclusive, contribui para a lixiviação de cátions (HARRISON et
al., 1996).
O uso do lodo alcalinizado, tratado com cal virgem (CaO) ou cal hidratada
[Ca(OH)
2
] para a remoção de patógenos e estabilização do resíduo, interfere
diretamente no pH dos solos, mostrando-se viável para o controle da translocação
de metais pesados no sistema solo-planta, uma vez que próximo da neutralidade,
esses elementos tornam-se menos fitodisponíveis, pela redução da atividade iônica
dos cátions metálicos (OLIVEIRA; MATTIAZZO, 2001).
Barcelar et al. (2001), avaliando o efeito residual do lodo de esgoto
alcalinizado (90% de umidade) sobre as propriedades químicas de um Cambissolo
Húmico distrófico gleico, após três anos da incorporação, verificaram aumento
significativo do pH nas profundidades de 0-5 cm e 5-10 cm, correlacionando-se
negativamente com os teores de H+Al, nas profundidades 5-10 e 10-20 cm, que se
apresentaram significativamente inferiores quando comparados aos tratamentos
testemunha e fertilizante mineral. O lodo foi incorporado nas doses 32, 64 e 96 t ha
-1
,
em sistema de plantio direto de milho, seguido de aveia, sendo que os teores de P
disponível, C-orgânico, K
e Mg trocáveis, e CTC total e orgânica, não apresentaram
variações significativas entre os tratamentos nas diferentes profundidades
estudadas. No entanto, o Ca trocável no solo aumento na camada 5-10 cm, nas
maiores doses, e na camada 20-40 cm na menor dose aplicada, evidenciando o
potencial do lodo tratado com cal virgem (CaO) para as culturas, aproveitando-se do
seu efeito residual sobre o solo.
Estudos realizados por Borges; Coutinho (2004b), Velasco-Molina (2004),
Andrade (1999), com respeito à aplicação do lodo de esgoto concluíram que sua
adição proporcionou aumentos significativos do pH do solo, mas de forma lenta.
Quanto da aplicação de lodo de esgoto neutro, condicionados com
polieletrólitos, poderá ocorrer um aumento inicial do pH do solo ocasionado pelo
poder de neutralização das reações envolvidas na degradação da carga orgânica do
resíduo. No entanto, esse efeito pode ser de curta duração e seguido por processos
acidificantes (BOEIRA et al. 2002).
Dentre os atributos químicos, o lodo de esgoto tem promovido aumento nos
teores de macronutrientes sobre todo do nitrogênio total, fósforo, sódio, cálcio e
magnésio (NASCIMENTO et al., 2004; ASSIS et al., 2007),
O lodo de esgoto também apresenta grande potencial de uso como fertilizante
nitrogenado, visto os seus elevados teores desse nutriente. A recomendação de
aplicação de lodo é feita tomando-se como base a exigência nutricional da cultura,
os teores de N no lodo, e sua taxa de mineralização, diretamente afetada pelas
condições de temperatura e umidade dos solos. Como essa taxa é medida em
condições controladas de laboratório, pode não ser uma estimativa segura da
mineralização sob condições de campo, sujeitas às diferentes alterações climáticas
(VIEIRA; CARDOSO, 2003).
Andrade; Mattiazzo (2000), avaliando a fitodisponibilidade e movimentação de
nitratos em Latossolo Vermelho-Amarelo, textura arenosa, cultivado com Eucalyptus
grandis Hill ex Maiden, verificaram que não houve acúmulo nem lixiviação de N total
e N-NO
3
-
no solo, ocorrendo apenas o aumento linear de N na parte aérea das
plantas com a aplicação de doses de lodo, comprovando seu efeito na
fitodisponibilidade desse nutriente.
Rocha et al. (2004), em experimento conduzido em Itatinga, SP, avaliando
fertilidade do solo e crescimento de E. grandis, em solo de textura arenosa,
observaram diferenças na concentração de nutrientes no solo conforme o estádio de
crescimento das plantas mas não encontraram relações nas concentrações de
certos nutrientes nas folhas como N, P, Ca. Observaram também que os teores de S
e N aumentaram até 24 meses, mas diminuíram com o fechamento das copas e que
o Mn foi o único micronutriente que respondeu inversamente ao tratamento com
lodo, mas de modo geral houve melhoria da nutrição das plantas com sua aplicação.
Andreoli; Carneiro (2002), avaliando o comportamento vertical do nitrogênio
orgânico, nitrogênio amoniacal e pH em leiras de lodo de esgoto calado, verificaram
que os teores de N-orgânico não variaram significativamente em função da
profundidade amostrada. No entanto, houve uma tendência de maior acúmulo em
profundidade devido à maior taxa de volatilização e nitrificação das camadas
superiores, principalmente no lodo bruto. Com base nestes resultados, pode-se
concluir que é fundamental o conhecimento do comportamento do nitrogênio, assim
como suas formas e concentrações no lodo de esgoto. A correta quantificação da
disponibilidade e da viabilidade de aplicação deste nutriente via resíduo, evita a
disponibilização de nitratos em doses excedentes à capacidade de absorção das
plantas e sua lixiviação, devido à baixa capacidade de retenção no solo.
O fósforo é um nutriente fundamental para o desenvolvimento do eucalipto,
principalmente na fase inicial, quando as mudas respondem prontamente à sua
disponibilidade no solo. A aplicação do lodo de esgoto nos sulcos, ou anteriormente
ao plantio, são alternativas que devem ser consideradas para que o fósforo contido
no resíduo esteja disponível na fase inicial de crescimento e promova o arranque
das mudas, uma vez que o P contido no lodo de esgoto não é prontamente lábil,
sendo liberado lentamente, com efeitos em longo prazo (GUEDES; POGGIANI,
2003).
As plantas utilizam o P de fontes orgânicas e inorgânicas com quase a
mesma eficiência. Entretanto, para ser aproveitado pelas culturas o P orgânico
precisa ser transformado em inorgânico, essa reação de transformação é catalisada
por enzimas denominadas fosfatases, produzidas pelas raízes ou pelos
microorganismos do solo (WHITE, 1980).
Vários autores entre eles Berton et al. (1997), Nahas et al. (1992),
encontraram correlação entre a atividade das fosfatases ácida e alcalina com os
teores de P total, a matéria orgânica e o pH do solo.
No entanto, ainda existem dúvidas quanto ao potencial do lodo de esgoto em
aumentar a disponibilidade de fósforo no solo, visto os divergentes resultados
encontrados na literatura. Silva et al. (1995), avaliando a disponibilidade de
nutrientes em solo cultivado com cana-de-açúcar (soqueira) adubado com lodo de
esgoto, verificaram seu efeito significativo no aumento dos teores de fósforo
disponível para as plantas, demonstrando seu potencial como fonte deste nutriente.
Nascimento et al. (2004) verificaram que mesmo ocorrendo aumentos significativos
nos teores de P disponível, chegando até a 100% para a dose mais elevada
(60 t ha
- 1
), esses permaneceram abaixo dos níveis ideais para a maioria das
culturas, fazendo-se necessária a suplementação com fertilizantes minerais ou
aplicação de doses maiores de lodo para a obtenção de maiores produtividades.
Barcelar et al. (2001) não verificaram variações significativas nos teores de
fósforo disponível para as plantas, no solo, com exceção para a maior dose aplicada
(96 t ha
-1
), onde o P disponível foi significativamente maior que na testemunha, na
profundidade de 5-10 cm.
Nascimento et al. (2004), aplicando distintas doses de lodo de esgoto,
observaram aumentos significativos nos teores de potássio e sódio trocáveis, a
partir, apenas, da dose de 30 t ha
-1
de lodo, em um Argissolo cultivado com milho e
feijão. Estes resultados estão relacionados com os baixos teores destes elementos
no lodo de esgoto utilizado.
Oliveira; Mattiazzo (2001), em trabalho sobre mobilidade de metais pesados
em um Latossolo Amarelo distrófico tratado com lodo de esgoto e cultivado com
cana-de-açúcar, observaram que o Cu não apresentou evidências de mobilidade no
perfil após 2 anos da aplicação do lodo de esgoto, atribuindo esse resultado à
formação de complexos organo-metálicos estáveis de baixa solubilidade e à sua
ligação a frações não trocáveis do solo. Para o Zn, foram observados aumentos em
seus teores totais no solo em função das doses aplicadas, até a camada 20-40 cm
no primeiro ano, e 40-60 cm no segundo ano agrícola, evidenciando a mobilidade
desse micronutriente no perfil em função do tempo. Segundo Hue (1995), o Zn, entre
os elementos metálicos, é o que apresenta maior mobilidade no perfil e,
conseqüentemente, maior potencial de lixiviação no solo.
Martins et al. (2003), avaliando o acúmulo de Cu, Ni e Zn em um Latossolo
Vermelho distrófico cultivado com milho por quatro anos, suplementado com lodo de
esgoto e calagem, verificaram que as concentrações totais de Cu e Zn sofreram
aumento significativo com o aumento das doses de lodo aplicadas, enquanto a
concentração total do Ni não foi afetada. Assim também, trabalho anterior efetuado
por Silva et al. (1995) constatou a elevação da disponibilidade de micronutrientes
como B, Cu, Ni e Zn.
Nascimento et al. (2004), avaliando a disponibilidade de metais pesados em
dois solos que receberam lodo de esgoto e a produção de matéria seca de plantas
de milho e feijão, em casa de vegetação, verificaram que os teores de Zn, Cu, Mn,
Fe e Pb, estiveram abaixo dos limites fitotóxicos estabelecidos para a utilização
agrícola, observando também incremento de até 62% na matéria seca para a dose
mais alta de lodo de esgoto (60 t ha
-1
).
Franco et al. (2004), avaliando o efeito do lodo de esgoto compostado (LC),
da casca de arroz carbonizada (CAC) e de suas misturas, em substratos para a
produção de mudas de café „Catuaí Vermelho IAC - 99‟, verificaram que, de maneira
geral, o tratamento composto de 50% de LC + 50% de CAC, mostrou-se eficiente na
nutrição das mudas, reduzindo o excesso de manganês e elevando o teor de zinco a
níveis adequados para a cultura.
2.4. Importância da cultura do eucalipto
O eucalipto é originário da Austrália, onde existem mais de 600 espécies. A
partir do início deste século, o eucalipto teve seu plantio intensificado no Brasil,
sendo usado durante algum tempo nas ferrovias, como dormentes e lenha para as
maria-fumaças e mais tarde como poste para eletrificação das linhas (AMBIENTE
BRASIL, 2009)
O eucalipto, sobre tudo o E. grandis, nas últimas décadas tem se constituído
em cultivo de grande importância econômica no Brasil. A espécie tem sido
empregada nos plantios de reflorestamento e recuperação de áreas degradadas, em
função de sua baixa exigência quanto à fertilidade dos solos e de seu crescimento
rápido (BRACELPA, 2002).
As florestas plantadas pelo setor de celulose e papel do Brasil são as mais
produtivas do mundo. Atualmente, as plantações de eucalipto produzem uma média
anual de 41 m³ de madeira por hectare (GLOBAL21, 2009).
Atualmente o Brasil é o quarto maior produtor mundial de celulose, superando
dos grandes produtores mundiais, Suécia e Finlândia. A área reflorestada no Brasil,
até 2007 correspondia a 1.714.943 hectares, dos quais 79,7% exclusivamente de
eucalipto (BRACELPA, 2008) O investimento em florestas no Brasil, inicialmente
tímido, começou nos últimos anos a atrair aportes de grandes fundos florestais,
interessados em investimentos de longo prazo em florestas plantadas, devido ao
grande potencial do país em termos de produtividade (JUSTUS, 2009).
2.5. Atuação do lodo de esgoto sobre o sistema solo-eucalipto
Andrade; Mattiazzo (2000), avaliando o efeito do lodo de esgoto em solo
cultivado com E. grandis, verificaram que o Zn foi o único metal que apresentou
movimento significativo no perfil do solo, comprovando o efeito das doses aplicadas
no acúmulo de Zn-total na camada 30-60 cm em concentrações abaixo dos limites
de toxicidez do solo e plantas, em após um ano da aplicação do lodo. Os metais Cd,
Cr, Cu, Ni e Zn, assim como nitrato, não apresentaram movimentação no solo com
aplicação do lodo. Quanto à fitodisponibilidade dos metais, observou-se que o uso
do lodo de esgoto não provocou efeito significativo na disponibilidade de nenhum
desses elementos às árvores no período avaliado, fazendo-se necessário o
acompanhamento ao longo dos anos para obtenção de resultados mais conclusivos,
uma vez que a cultura permanece cerca de 7 anos no campo antes do corte. Em
relação aos teores de nitrogênio, verificou-se aumento linear em sua concentração
nas folhas com as doses aplicadas, ainda que não tenham sido observadas
alterações nos teores totais e inorgânicos no solo.
Na avaliação dos teores foliares de nutrientes em eucaliptos fertilizados com
lodo de esgoto, Guedes; Poggiani (2003) verificaram que sua aplicação alterou
significativamente os teores dos nutrientes nas folhas, salvo para o Fe que, apesar
de altamente concentrado no resíduo, não se concentrou nas folhas de eucalipto,
tanto que não houve efeito significativo entre os tratamentos. De maneira geral, os
teores nas folhas de N, P, Ca e S aumentaram e os de Mn e Mg sofreram redução.
Martins et al. (2004), analisando as características do sistema radicular de E.
grandis, verificaram a diminuição da densidade e da superfície específica de raízes
finas na camada superficial do solo (0-10 cm) em resposta ao aumento das doses de
lodo, relacionando esses resultados ao aporte de nutrientes promovido pela adição
do lodo na superfície do solo, uma vez que a produção de raízes finas, com
conseqüente aumento da superfície específica de absorção de nutrientes, é um
mecanismo adaptativo das árvores em condições de baixa fertilidade dos solos. De
acordo com Gonçalves et al. (1999), os povoamentos de eucalipto têm a capacidade
de estocar em sua biomassa aérea e radicular a maior parte dos nutrientes
disponíveis em solos de baixa fertilidade.
Em outro ensaio instalado na Estação Experimental de Itatinga, ESALQ/USP,
Gonçalves et al. (2000) verificaram que a aplicação de lodo de esgoto, sem
incorporação nas entrelinhas de plantio, não promoveu a alteração nos teores de
matéria orgânica, P, Mg, Zn, Cu e B na camada 0-5 cm, seis meses após a
aplicação. Nas camadas superficiais do solo houve aumento nos teores de N,
elevando-se também sua concentração nas folhas, favorecendo o crescimento inicial
e a redução de custos no controle de plantas invasoras. Quanto ao fósforo, não
foram verificadas alterações na concentração foliar desse nutriente em resposta à
aplicação do lodo de esgoto com ou sem suplementação de fósforo. A aplicação de
10 t ha
-1
, com ou sem suplementação de K, promoveu a elevação da concentração
desse nutriente no solo na faixa adequada à cultura, sem alterar a produtividade. No
entanto as doses superiores a 10 t ha
-1
, promoveram a elevação dos teores de Ca e
Mg e a redução de Al, Fe e Mn no solo, causando o aumento da concentração de Ca
e redução dos teores de Fe e Mn nos tecidos foliares. A partir desse resultado,
pode-se afirmar que o uso de doses acima de 10 t ha
-1
de lodo de esgoto, fornecem
a quantidade adequada desse nutriente às árvores, dispensando a suplementação
de Ca via calagem ou outras fontes, refletindo em ganhos técnicos e econômicos,
uma vez que esta cultura demanda e exporta grandes quantidades de cálcio.
2.6. Situação atual do uso e manejo do lodo em área comercial
O uso atual de lodo de esgoto em cultivos agrícolas comerciais está se
tornando medida promissora e segura, trazendo vantagens econômicas e
ambientais (Abreu Jr. et al., 2005). Em plantios florestais, o lodo de esgoto, aplicado
como adubo organo-mineral, está resultando em efeitos positivos na taxa de
crescimento das plantas, na ciclagem dos nutrientes no sistema solo-planta e na
sustentabilidade do ecossistema florestal (SILVA et al., 2008). Segundo o IPEF
(2005), o monitoramento de possíveis impactos ecológicos decorrentes da aplicação
de lodo de esgoto não havia registrado nenhum fato preocupante.
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Localização geográfica e descrição da área experimental
O experimento foi instalado em dezembro de 2004, em área de 3,2 ha, na
fazenda Entre Rios, da empresa Suzano Bahia Sul Papel e Celulose S.A., localizada
no município de Angatuba (SP), de coordenadas 22º 59‟ S e 48º41‟ O, altitude 624
metros ao nível do mar. (Figura 1).
Figura 1. Localização da área experimental no mapa do Estado de São Paulo
3.2. Clima
O clima da região, segundo classificação de Köeppen, é do tipo Cwa,
mesotérmico úmido, com precipitação média mensal de 1350 mm, temperatura
média anual de 19,4 ºC e umidade relativa de 83,3%, podendo ocorrer geadas leves
nos meses de inverno. A Figura 2 apresenta as variações de temperatura e de
precipitações pluviométricas desde a data de instalação do experimento até
dezembro de 2008.
Figura 2. Médias mensais de temperatura máxima (T max), temperatura mínima
(T min) e valores mensais de precipitação pluviométrica (P) acumulada
3.3. Solo
A área experimental apresentava dois tipos de relevos, um plano e outro com
declividade inferior a 10%, as parcelas experimentais foram colocadas de tal forma
que uma metade dos tratamentos fica-se no relevo plano e o outro no relevo com
declive. Estudo pedológico da área experimental feita em janeiro de 2008 por
1
Prado
(Com. pessoal) classificou a área da parte plana como sendo um Latossolo
Vermelho distrófico e a área com declive como sendo um Neossolo Quartzarênico,
sendo que as diferenças entre ambos ocorrem nos horizontes diagnósticos, em
profundidade.
Para caracterização do solo da área experimental, em outubro de 2004, foi
realizada a amostragem de solo utilizando-se trado tipo sonda, nas camadas 0-20 e
20-40 cm de profundidade, obtendo-se três amostras compostas por cada uma das
profundidades, a partir de 10 subamostras. As amostras foram secas ao ar,
passadas em peneiras com abertura de malha de 2 mm e analisadas quimicamente,
de acordo com metodologia descrita em Raij et al. (2001). A análise granulométrica
foi feita pelo método da pipeta (DAY, 1965). As Tabelas 1, 2 e 3 apresentam os
resultados da caracterização química e granulométrica do solo.
Tabela 1. Características químicas do solo da área experimental, antes da instalação do
experimento (outubro de 2004).
Prof.
(1)
pH
(CaCl
2
)
MO
(2)
N
S-SO
4
2-
P
K
Ca
Mg
H+Al
SB
(3)
CTC
(4)
V
(5)
cm
g dm
-3
__
mg kg
-1__
mg dm
3
_____________
mmol
c
dm
3 _____________
%
0-20
3,6
20,2
430
1,2
6,5
0,25
1,25
1,00
40,0
2,5
42,5
5,7
20-40
3,8
15,5
340
1,0
5,5
0,20
1,00
1,00
30,2
2,2
32,4
6,7
1
Prof.- Profundidade;
2
MO – Matéria orgânica;
H+Al – Acidez;
3
SB – Soma de bases;
4
CTC –
Capacidade de troca de cátions;
5
V – Saturação por base
Tabela 2. Teores de micronutrientes (método do DTPA) no solo da área experimental, antes
da instalação do experimento (outubro de 2004).
1
Prof.
2
B
Cu
Fe
Mn
Zn
cm
___________________________________
mg dm
3
___________________________________
0-20
0,40
0,4
91
1,3
4,0
20-40
0,26
0,4
53
0,7
3,5
1
Prof.- Profundidade;
2
Método de extração por água quente. Valores médios de 4 amostras
analisadas.
1
Prado, H. Estudo pedológico da área experimental da fazenda “Entre rios”, Angatuba, SP recebida por correio
eletrônico, 2008.
Tabela 3. Características físicas do solo da área experimental antes da instalação do
experimento (outubro de 2004).
Prof.
Areia total
Silte
Argila total
Argila água
Floculação
Textura
cm
________________________________________
%
________________________________________
0-20
84
4
12
2
83
Arenosa
20-40
84
4
12
2
83
Arenosa
Classes de diâmetro da fração areia 2,0 - 0,05; silte = 0,05 – 0,002; argila total < 0,002; e
argila água < 0,002.
De acordo com os critérios estabelecidos no Boletim 100 do IAC (RAIJ, et al.
1996), a acidez do solo é muito alta, o teor de matéria orgânica (MO), na camada
superficial (0–20 cm), é médio, o P disponível e S baixos, o K trocável muito baixo,
Ca e Mg trocáveis baixos e a saturação por bases muito baixa (Tabela 1), o
conteúdo de B, Cu e Mn é médio e alto em Fe e Zn (Tabela 2), caracterizando o
solo, em geral, como de baixa fertilidade. Segundo as características físicas do solo
(Tabela 3), o baixo conteúdo de argila e alto de areia total o classifica de textura
arenosa.
Uma das características ressaltante do solo foi à presença de serapilheira
constituída pelos resíduos da colheita da madeira (folhas, galhos finos e galhos
grossos).
3.4. Caracterização do lodo de esgoto
O lodo de esgoto foi fornecido pela Opersan Serviços Ambientais S.C. Ltda.,
empresa que gerencia o lodo produzido na Estação de Tratamento de Esgotos de
Jundiaí, SP, da Companhia Saneamento de Jundiaí (CSJ). O lodo foi gerado em
sistema biológico de lagoas aeradas de mistura completa, seguida de lagoas de
decantação. Na sequência, o desaguamento é feito com floculação à base de
polímero catiônico, seguido de centrifugação e secagem em pátio (revestido), com
revolvimento mecânico periódico das pilhas para redução de agentes patogênicos.
Uma amostra do lodo de esgoto empregada no experimento foi seca ao ar,
moída e passada em peneira com abertura de malha de 2 mm. O nitrogênio total e o
nitrogênio amoniacal e nitrato foram determinados pelo método Kjeldahl (RAIJ et al.,
2001), a umidade e os sólidos voláteis pela perda de massa, a 60
o
C e a 500
o
C,
respectivamente e o carbono orgânico por digestão com dicromato e o fluoreto, por
fusão com soda, determinado com eletrodo íon seletivo.
Para análise dos demais elementos, a amostra foi preparada conforme o
método SW 3051, da USEPA, e os elementos determinados por ICP-AES. Segundo
os valores obtidos das análises (tabela 4), o lodo estava apto a ser usado na
agricultura de acordo com a concentração de elementos inorgânicos limitados pela
norma P.4230 (CETESB, 1999) e pela resolução N
o
375, do CONAMA (CONAMA,
2006), que estabelecem a concentração máxima permitida no lodo de esgoto ou
produto derivado (Tabela 4).
Tabela 4. Características químicas e físicas do lodo de esgoto utilizado no experimento.
Característica
Valor
CONAMA
(Concentrações máximas permitidas)
pH (em água)
6,2
(1)
Umidade (%) (m/m)
79
Sólidos voláteis (%)(m/m)
65
Carbono orgânico (g kg
-1
)
340
Nitrogênio total (g kg
-1
)
33
N amoniacal (g kg
-1
)
3,6
N nitrato-nitrito (g kg
-1
)
0,018
Fósforo (g kg
-1
)
8,1
Potássio (g kg
-1
)
1
Cálcio (g kg
-1
)
8,1
Enxofre (g kg
-1
)
16,4
Magnésio (g kg
-1
)
1,6
Boro (mg kg
-1
)
7,6
Cobre (mg kg
-1
)
881
1500
Ferro (mg kg
-1
)
16062
Manganês (mg kg
-1
)
483
Molibdênio (mg kg
-1
)
ND
(2)
50
Zinco (mg kg
-1
)
989
2800
Sódio (mg kg
-1
)
997
Alumínio (mg kg
-1
)
15888
Arsênio (mg kg
-1
)
ND
41
Cádmio (mg kg
-1
)
11
39
Chumbo (mg kg
-1
)
85
300
Cromo total (mg kg
-1
)
111
1000
Mercúrio (mg kg
-1
)
ND
17
Níquel (mg kg
-1
)
26
420
Selênio (mg kg
-1
)
ND
100
Fluoreto (mg kg
-1
)
288
100
Vanádio (mg kg
-1
)
13
Bário (mg kg
-1
)
273
1300
Prata (mg kg
-1
)
ND
Cobalto (mg kg
-1
)
50
Antimônio (mg kg
-1
)
ND
(1
)
Todos os valores de concentração são apresentados com base na matéria seca.
(2)
ND - Não detectado, concentrações menores do que 0,1 mg kg
-1
.
3.5. Instalação e condução do experimento, tratamentos
3.5.1. Aplicação de calcário
No dia seguinte ao estaqueamento (15/12/2004), aplicaram-se, a lanço,
1,8 t ha
-1
de calcário dolomítico, PRNT = 95 %, PN = 99, CaO= 28 % , MgO = 20 %,
em área total. Essa quantidade foi usada para se obter uma porcentagem de
saturação por bases de 45%, na camada de 0-20 cm de profundidade
(GONÇALVES; RAIJ, B.; GONÇALVES, 1997).
3.5.2. Aplicação do lodo de esgoto
De 16 a 20 de dezembro de 2004, o lodo de esgoto foi distribuído
superficialmente no solo em faixa de aproximadamente 0,20 m na linha de plantio,
com auxilio de adubadeira. A quantidade de lodo de esgoto aplicada se baseou no
critério do nitrogênio, de acordo com a norma P. 4.230 da CETESB (1999),
obedecendo os seguintes passos: (1) conforme recomendação técnica da Suzano
para a área experimental, a dose recomendada de N foi de 142 kg ha
-1
, valor este
considerado como sendo 100 % do recomendado de N; (2) o lodo de esgoto
continha 33 g kg
-1
de N (Tabela 2), ou seja, cada tonelada de lodo continha 33 kg de
N; (3) considerando que o fator de mineralização do lodo, para cálculo do N
disponível, é de 0,28, então havia 9,24 kg de N disponível por tonelada do resíduo;
e, (4) taxa de aplicação (t ha
-1
) = [N recomendado (kg ha
-1
) / N disponível (kg t
-1
)] =
(142/9,24) = 15,4 t ha
-1
.
Na Figura 3 está representada de forma virtual a disposição das plantas e do
lodo de esgoto na área experimental.
Figura 3. Representação virtual da disposição das plantas e do lodo de esgoto na área
experimental.
3.5.3. Preparo do solo e plantio das mudas
O plantio foi realizado sob condições de cultivo mínimo ou reduzido, método que tem
se destacado no setor florestal nos últimos anos por garantir melhor conservação do
solo e de suas propriedades (GONÇALVES et al. 2002; MARTINS, 2005),
consistindo em remover o solo minimamente, mantendo os resíduos vegetais
(enleiramento) e realizando a subsolagem somente na linha de plantio. Esse método
é utilizado pela empresa Suzano para produção comercial de eucalipto em todas
suas áreas.
O sulcado e aplicação de herbicida (glifosato) foram realizados de 21 a 22 de
dezembro de 2004. Em 23/12/2004, foi realizado o plantio das mudas de E. grandis
(clone grandis puro SP0619), à 0,20 m da faixa de aplicação do lodo (Figura 3). A
aplicação do adubo nitrogenado (uréia) e fosfatado (superfosfato triplo), no período
de 23 a 24 de dezembro de 2004, foi realizada manualmente conforme as doses dos
respectivos tratamentos (Tabela 5 ).
3.5.4. Tratos Culturais
Tratos culturais como capina manual e capina química mediante aplicação de
herbicida pós-emergente (glifosato) na dosagem de 3 a 4 L ha
-1
, controle de
formigas cortadeiras usando formicida à base de sulfluramida (isca granulada)
2 kg ha
-1
, em toda a área do experimento, foram todos conduzidos de acordo com os
procedimentos convencionais da empresa Suzano Bahia Sul Papel e Celulose S.A.,
para a produção comercial de eucalipto
3.5.5. Manejo da fertilidade do solo
A adubação mineral com 142 kg ha
-1
de N, 84 kg ha
-1
de P
2
O
5
e 188 kg ha
-1
de K
2
O foi definida com base nas recomendações técnicas da Suzano (Gava)
2
, para
área de plantio comercial de eucalipto, em função das características físicas e
químicas do solo e da produção esperada de madeira na ordem de 50 m
3
ha
-1
ano
-1
.
Para aplicação do adubo nitrogenado na forma de Uréia (45% N), fixaram-se
as doses de nitrogênio em 0; 46,9; 95,1 e 142 kg ha
-1
de N, para 0; 33; 67 e 100%
de N, respectivamente. As doses de N foram parceladas em 4 vezes (Tabela 5).
Para aplicação do fertilizante fosfatado, fixaram-se as doses de fósforo em; e 0; 28;
55,9 e 84 kg ha
-1
de P
2
O
5
equivalentes a 0; 33; 67; e 100% de P, respectivamente.
O adubo fosfatado, no caso o superfosfato triplo (41% P
2
O
5
), foi aplicado em dose
única em pré-plantio (Tabela 5). Ambos os adubos minerais foram aplicados
manualmente em meia coroa ao redor de cada planta.
O potássio, sendo um nutriente escasso no lodo de esgoto, cerca de 1 g kg
-1
,
foi fornecido ao eucalipto em todas as parcelas, aplicando-se 188 kg ha
-1
de K
2
O,
na forma de KCl (54% K
2
O), equivalente a 100% do recomendado, parcelado em
quatro vezes (Tabela 5). A aplicação do KCl foi realizada em pré-plantio e na
segunda aplicação a 0,5 m da linha de plantio com auxilio do sulcador-aplicador, A
terceira e quarta aplicação de KCl foram realizadas manualmente na linha de
plantio, conforme esquema apresentado na Tabela 5. Na adubação de pré-plantio
foram aplicados 29 g de KCl a cada 2 m linear.
2
GAVA, J.L. Comunicação pessoal em setembro de 2004.
Tabela 5. Cronograma de aplicação dos adubos nitrogenado, fosfatado e potássico no
manejo da adubação do solo da área experimental; em função das doses, com
base nas recomendações técnicas da Suzano para área de plantio comercial de
eucalipto; e em função da época de adubação
EPOCAS
DE ADUBAÇÃO
UREIA
SUPERFOSFATO
TRIPLO
KCl
Dose
33%
67%
100%
33%
67%
100%
DOSE UNICA
--------------------------------kg ha
-1
----------------------------------
Plantio
23-24/12/2004
11,5
23,1
34,7
68
137
205
48,1
Pós-plantio
04-07 /04/2005
15,5
31,1
46,7
41,6
03-04/10/2005
31
62
93
83,2
01/11/2006
47
94
140
174
3.5.6. Delineamento experimental
Os tratamentos foram constituídos por quatro doses de lodo de esgoto (0, 50,
100 e 150% do recomendado, em função do critério do nitrogênio), quatro doses de
nitrogênio (0, 33, 67 e 100% do N recomendado) e quatro doses de fósforo (0, 33,
67 e 100% do P
2
O
5
recomendado). Os tratamentos foram aplicados em
delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 4x4x4, com confundimento
dos graus de liberdade da interação tripla (PIMENTEL, 1985) e duas repetições
distribuídas em oito blocos com 16 tratamentos por bloco, totalizando 128 parcelas.
Cada parcela continha 42 plantas, incluindo bordadura simples, com 20 plantas na
área útil, sendo o espaçamento de 3 x 2 m entre as plantas.
3.5.7. Amostragem de solo
Após a instalação do experimento, as amostragens de solo foram realizadas
em 04-07/04/2005, 21-23/02/2006, 18/09/2006 e 22-23/10/2007, correspondente a 4
14, 21 e 34 meses após o plantio nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40 cm de
profundidade.
Em cada parcela experimental foram coletadas seis subamostras a partir de
três pontos pré-estabelecidos em torno de duas plantas escolhidas aleatoriamente
na área útil. Os pontos pré-estabelecidos foram: 1) a 30 cm da planta, onde não se
aplicou adubo mineral nem lodo; 2) na interseção da meia coroa que recebeu adubo
mineral com a faixa de aplicação de lodo; e 3) na faixa de aplicação do lodo,
objetivando obter uma amostra composta que melhor apresentasse os efeitos dos
tratamentos e a maior homogeneidade possível.
3.5.8. Análise química do solo
As amostras coletadas aos 14, 21 e 34 meses foram mantidas úmidas em
câmara fria até análise química para determinação do N-amoniacal e N-nitrato,
conforme método descrito por Bremner; Keeney (1965). As amostras, após análise
de nitrogênio inorgânico, foram secas ao ar, destorroadas e peneiradas em peneira
de 0,5 mm de malha, para as demais análises.
Nas amostras coletadas aos 4 e aos 34 meses foram realizadas analises de
pH em CaCl
2
0,01 mol L
-1
, N-total, fósforo disponível (resina), cálcio, magnésio e
potássio trocáveis, acidez total (H+Al) e matéria orgânica, conforme descrito em Raij
et al. (2001). Os teores disponíveis de micronutrientes Cu, Fe, Mn, Zn foram
extraídas pelo método do DTPA, a pH 7,3 (LINDSAY; NORVELL, 1978) e os teores
semitotais por solubilização ácida com acido nítrico e clorídrico (HNO
3
+ HCl), em
forno microondas, segundo método 3051A (manual SW 846, USEPA, 2009).
Nos extratos obtidos, os teores de Cu, Fe, Mn, Zn foram quantificados por
espectrometria de massa com plasma (ICP-MS Agilent 7500ce), conforme método
do Laboratório de Análise e Referência em Amostras Ambientais e Fertilizantes
(LARAFERT, convênio FINEP/MCT n
o
01.04.0389.00), do Laboratório de Nutrição
Mineral de Plantas, do CENA/USP, adaptado do método 6020A
3
(manual SW-846,
da USEPA) por Abreu Junior et al., (2009).
3
http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/pdfs/6020a.pdf
4. AMOSTRAGEM DE MATERIAL VEGETAL
4.1. Folhas da copa da árvore
As amostragens de folha de eucalipto foram realizadas nas datas de
04-07/04/2005 e 22-01/07/2008, correspondente a 4 e 43 meses após o plantio.
Foram coletadas quatro folhas (uma em cada ponto cardeal) de seis árvores, da
área útil de cada parcela. As folhas (Figura 4) foram identificadas como as primeiras
folhas adultas a partir do ápice, de ramos externos, do terço superior da copa
(SILVEIRA et al., 2000) geralmente entre a terceira e sexta folha. As amostras de
folhas foram lavadas com água de torneira e, em seguida, com água com
resistividade de ≥
-
18.2 MΩ cm a 25
o
C e carbono orgânico total < 5 µg L
-1
, obtida em
sistema de purificação de água Milli-Q Gradient A10. As amostras foram secas em
estufas a 40
o
C, pesadas, moídas, homogeneizadas e realizada a análise química.
Figura 4. Amostragem das folhas de eucalipto para analise química, coleta-se folhas
recém-maduras de ramos primários, geralmente entre as folhas 3 e 6.
4.2. Folhedo
Conceitualiza-se o folhedo como a queda de folhas causada pela
senescência que resulta de processos metabólicos ligados a fisiologia da planta e
também por estímulos ambientais constituindo-se num importante mecanismo de
transferência de nutrientes da biomassa vegetal para o solo (GALSTONS; DAVIES,
1972).
A produção de folhedo foi avaliada por meio de amostragem em coletores de
0,25 m
2
de área (0,5 m x 0,5 m), feitos com as bordas quadradas de madeira,
prendendo uma tela de náilon (malha de 2 mm) ao quadro de madeira, e fixados ao
solo sobre quatro estacas (GUEDES, 2005). A tela foi disposta em forma de bolsa
côncava e suspensa, aproximadamente, a 50 cm acima do solo. No centro da área
útil de cada parcela, foi colocado um coletor entre a linha de plantio e, em
22/08/2006, correspondente a 20 meses após plantio, iniciou-se a coleta mensal do
folhedo. As amostras foram enviadas para o laboratório, sendo determinados o peso
de folhedo úmido e, após a secagem em estufa a 40
o
C, o peso de folhedo seco,
calculando-se a umidade da amostra. O material seco foi moído e acumulado
trimestralmente, para compor amostras compostas: Set-Out-Nov, Dez-Jan-Fev, Mar-
Abr-Mai e Jun-Jul-Ago, no período de 22/08/2006 a 13/08/2008, de modo a
representar as estações do ano, e, então, realizada análise química, na amostra de
cada trimestre.
4.3. Decomposição do folhedo
A decomposição do folhedo foi avaliada pelo método denominado de bolsas
de decomposição. Estas bolsas são utilizadas normalmente em férias para a venda
de frutas, são fabricadas com tela de nylon vazado, com malha de 0,5 cm. Em cada
bolsa foi colocado 10 g, conforme descrito em Silva (2006), de amostras de folhedo
seco coletadas anteriormente, de cada parcela. Em novembro de 2007, cinco bolsas
de decomposição foram colocadas em cada parcela, na interface solo-serapilheira,
permitindo contato direto com o solo abaixo e com a serapilheira acima, na mesma
condição de decomposição que ocorre naturalmente no campo. Uma bolsa foi
retirada de cada parcela aos 45, 90, 160, 230 e 300 dias após de colocadas no
campo. O material coletado de cada bolsa, constituído por folhas de diferentes graus
de decomposição, foi cuidadosamente limpado, pesado, seco a 40
o
C até peso
constante, pesado novamente, moído e realizado análise química.
Foram calculados os percentuais de material remanescente (equação 1) e as
taxas de decomposição segundo modelo exponencial negativo de perda de massa e
de nutrientes ao longo do tempo (equação 2) (OLSON, 1963). Para estimar o
período de meia-vida, ou seja, período necessário para que 50% da biomassa seja
decomposta, utilizou-se a equação 3 (De COSTA; ATAPATTU, 2001).
% Remanescente = massa final x 100 .................................. equação 1
massa inicial
C = C
0
е
-kt
....................................................................................equação 2
t
0,5
= ln 2/k ...................................................................................equação 3
C = massa final das amostras (t), gramas;
C
0
= massa inicial (g);
t = tempo decorrido na experimentação (dias); e
k = constante de decomposição
4.4. Serapilheira
A serapilheira (folhas, galhos, casca) é o material orgânico depositado sobre
a superfície do solo e sua contínua decomposição libera lentamente os nutrientes
para as plantas. Para sua amostragem foi usado o coletor de serapilheira ou
gabarito, de 0,25 m
2
de área interna (0,5 m x 0,5 m), feitos como quadrados vazados
com as bordas de madeira (GUEDES, 2005). Quatro gabaritos foram colocados ao
acaso sobre a serapilheira, na área útil de cada parcela, em torno de uma planta
sendo duas na linha, a 1,5 m e 0,5 m perpendicularmente à planta, e outras duas na
entrelinha de plantio, a 0,5 m e 1,0 m da planta escolhida. O material no interior dos
gabaritos foi coletado com auxilio de uma espátula, homogeneizada, determinado o
peso úmido em balança com capacidade de até 15 kg e 0,1 kg de precisão. No
campo, foram retiradas subamostras de 1 kg, levadas ao laboratório e foram
secadas a 40
0
C
em estufa com circulação de ar e determinada a umidade. A coleta
da serapilheira foi realizada de 27-28/11/07, 03-04/03/08, 12-13/05/08 e 12-
13/11/2008 correspondendo a 35, 38, 40 e 46 meses após o plantio. Porém,
somente as amostras coletadas, aos 46 meses após o plantio, é que foram
analisadas quimicamente.
4.5. Análise química do material vegetal
Para as amostras de folha coletadas aos 4 e 34 meses após plantio foi
determinado N pelo método semimicro Kjeldahl, e os teores de P, K, Ca, Mg foram
determinados conforme a metodologia descrita por Malavolta et al. (1997).
As amostras de folhas, folhedo e de serapilheira foram submetidas a digestão
com 8 mL de HNO
3
(20 % v/v) e 2 ml H
2
O
2
, em forno microondas, com temperatura
de digestão de 180 °C (método 3051, do manual USEPA SW 846), para
determinação dos teores de Cu, Fe, Mn, Zn por ICP-MS (ABREU JUNIOR et al.,
2009). Todos os reagentes utilizados eram de pureza compatível para uso em ICP -
MS.
4.6. Avaliação da altura e do diâmetro e estimativa da produção de madeira
As avaliações da altura total (Ht) e do diâmetro à altura do peito (DAP) foram
realizadas nas datas de 30/06/2005, 05-06/09/2005, 05-06/12/2005, 01/06/2006,
01/12/2006, 05/09/2007 e 28/08/2008, correspondentes a 6, 9, 12, 18, 24, 33, e 44
meses após plantio, respectivamente. Aos 6 meses após o plantio não foi possível
medir o DAP devido ao pequeno diâmetro das plantas de eucalipto. Dez árvores do
centro de cada parcela foram avaliadas com equipamentos dendométricos. Para
medir o DAP e a Ht, utilizaram-se vara com escala métrica e fita métrica, nas duas
primeiras medições, e suta e clinômetro eletrônico, nas quatro últimas medições
realizadas por funcionários da empresa.
O volume de madeira foi estimado a partir dos dados da altura total (HT) e do
diâmetro altura do peito (DAP), com auxílio da equação 4 (GUEDES, 2005):
Volume (m
3
) = 0,000017 x DAP
1,9117
x HT
1,3065
................................. equação 4
Sendo o DAP em centímetros e Ht, em metros.
O ritmo de crescimento das plantas de eucalipto foi ajustado mediante curvas de
crescimento Chapman-Richards, bastante utilizado na área florestal, que descreve
uma família de curvas de crescimento que inclui: a logística, a Gompertz e a
Boltzmann. Para o presente trabalho os ajustes foram realizados mediante o modelo
Boltzmann.
4.7. Análise estatística dos resultados
As análises de variância, de regressão simples e múltipla, e, essencialmente,
dos estudos de modelagem de superfície de resposta foram feitas com auxílio do
programa SAS (1989). Os dados foram interpretados com o auxílio do modelo de
superfície de resposta, considerando o efeito dos fatores (dose de lodo, dose de
nitrogênio e dose de fósforo) sobre a variável dependente em estudo. O modelo
completo de superfície de resposta é descrito pela equação geral: Y = a + bL + cN +
dP + eLN + fLP + gPN + hL
2
+iP
2
+ jN
2
, e nível de significância aceito de até 10%.
O estudo do modelo de superfície de resposta, inicialmente, informa quais
fatores: dose de lodo (L), dose de nitrogênio (N) e dose de fósforo (P) foram
significativos, e se os efeitos dos fatores L, N e P seguiram os modelos linear,
quadrático e/ou apresentaram produtos cruzados (LxN, LxP e NxP). Quando o(s)
fator(es) não foi(ram) significativo(s), ele(s) foi(ram) retirado(s) do modelo completo
e gerou-se um novo modelo, denominado de reduzido. O coeficiente de regressão
(R
2
) do modelo reduzido foi recalculado pela divisão da soma de quadrado total do
modelo reduzido (SQT) pela soma do SQT com a soma de quadrados de
tratamentos (SQTrat), sendo, então, representado em termos das médias dos
tratamentos e, neste caso, o erro puro é excluído.
A presença de significância dos produtos cruzados indica a dependência ou
interação entre fatores. Nesse caso, foram realizadas análises, modelando os níveis
de um fator dentro dos níveis de outro fator e vice-versa; por exemplo, os níveis do
fator dose de lodo foram fixados e, dentro de cada nível, analisados os efeitos dos
fatores dose de nitrogênio e dose de fósforo, sobre a variável dependente em
estudo. O estudo do modelo de superfície de resposta também serviu para informar
se houve ponto de máximo ou de mínimo para a variável em estudo e quais os
níveis dos fatores responsáveis pelo ponto, ou seja, as respectivas doses de lodo,
nitrogênio e fósforo.
Diferentemente dos testes convencionais (Tukey, Duncan ou regressão), o
estudo de modelagem de superfície de resposta permite considerações mais diretas
na análise dos resultados.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. Efeito da aplicação do lodo de esgoto no solo
5.1.1. Estoque de Carbono no solo
O teor e a dinâmica da matéria orgânica são de muita importância para o
manejo do solo, principalmente dos Latossolos (HERNANI et al, 1987), uma vez que
esta fornece nutrientes lentamente durante a mineralização, melhorando a qualidade
do solo e do ambiente.
Os teores de C-orgânico verificados aos 4 e aos 34 meses após a aplicação
do resíduo mostraram efeitos das doses de lodo de esgoto principalmente aos 4
meses após o plantio, nas camadas superficiais de 0-10 cm (P > 0,05), 10-20 cm (P
> 0,11) e 20-40 cm (P > 0,009) de profundidade. Porem, aos 34 meses após a
aplicação do lodo não se observaram diferenças significativas entre as
profundidades do solo (0-10; 10-20; 20-40 cm) evidenciando que o lodo de esgoto e
o adubo nitrogenado e fosfatado não produziram alterações nos teores de carbono
orgânico a longo prazo (Figura 6).
Figura 5. Teores de C-orgânico no solo em função das doses de lodo de esgoto aos 4 meses (A) e 34 meses (B), após
aplicação em área cultivada com plantas de eucalipto.
Os maiores valores médios de C-orgânico foi observado na camada 0-10 cm
do solo seguidos pelas camadas 10-20 e 20-40 cm (Figura. 5). Esses valores
comparados com os valores da caracterização inicial do solo (Tabela 1) indicam que
durante os 4 primeiros meses após aplicação do lodo, houve redução C-orgânico,
na camada de 0-10 cm de 19 a 32 %, em relação à camada compreendida entre 0-
20cm de profundidade na caracterização inicial, enquanto na camada de 20-40 cm
os valores se equipararam. Lira et al. (2008), Vaz e Gonçalves (2002) e Rocha
(2002), trabalhando com a cultura de eucalipto, também encontraram redução do C-
orgânico após aplicação de lodo de esgoto aos seis meses, nas camadas
superficiais. A redução dos teores de C-orgânico durante os primeiros quatro meses
pode ter sido devida ao aumento da atividade microbiana do solo o que acelera a
decomposição da matéria orgânica. Vaz e Gonçalves (2002) ainda observaram
recuperação dos teores após trinta e dois meses, o que corrobora os resultados
deste experimento. A recuperação do C-orgânico provavelmente ocorre pela
deposição de serapilheira que favoreceu a entrada de carbono. Também, Teixeira
(2006) estudando a dinâmica do carbono em solo adubado com lodo de esgoto sob
cultivo de eucalipto, observou durante os primeiros sete meses intensa perda da
matéria seca nos tratamentos que receberam lodo de esgoto, com redução do
estoque de carbono nas doses 20 e 40 t ha
-1
(36 e 64 % respectivamente),
confirmando novamente o “efeito priming”, efeito que acelera ou inibe a
decomposição da matéria orgânica em resposta à adição de resíduos orgânicos ao
solo.
Os teores de C-orgânico não foram influenciados pelo fertilizante mineral
nitrogenado e fosfatado.
5.1.2. Reação do solo
Aos 4 meses após aplicação do lodo de esgoto foi observado valor médio de
pH de 4,1 em todas as camadas e H+Al médio de 35 mmol
c
dm
-3
na camada de 0-10
cm, decrescendo gradualmente com as profundidade do solo. Em relação a esses
valores, aos 34 meses houve um decréscimo significativo nos valores de pH e
aumento de H+Al para todas as doses de lodo de esgoto utilizadas. Como esse
resultado foi observado também no tratamento que não recebeu lodo, acredita-se
que a acidez do solo seja devida principalmente ao fato de o solo ser muito arenoso,
conter pouca argila (12%), ter baixa CTC e, portanto, alta lixiviação de nutrientes. O
poder acidificante gerado pela biodecomposição do material orgânico de restos
vegetais do cultivo anterior e do lodo de esgoto pode ter interferido na acidez,
porém, de forma pouco significativa Em todas as camadas pesquisadas, os
tratamentos com adubo mineral apresentaram valores de pH ligeiramente inferiores
e valores de H+Al semelhantes aos observados nos tratamentos tratados apenas
com lodo, demonstrando a leve acidez causada por esse tipo de fertilizante. Esse
efeito observado pode ser atribuído também à transformação do nitrogênio do solo
ocorrida no segundo estagio de nitrificação (NH
4
+
formando NO
2-
) que libera H
+
.
Ferreira (2005) e Martins (2003) trabalhando com lodo de esgoto em cafeeiros
tampouco observaram elevação do pH do solo, da mesma forma que Simonete et al.
(2003) e Logan et al. (1997). Diferentemente, Oliveira et al. (2002) em experimento
de dois anos consecutivos em cana-de-açúcar fertilizada com lodo de esgoto e
Berton et al. (1989), em experimento em que lodo de esgoto foi incorporado a cinco
diferentes solos, observaram elevação do pH, obviamente em função da utilização
de lodo de esgoto alcalinizado.
5.1.3. CTC do solo
Com respeito à CTC, aos 4 meses nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40 cm
do solo, os valores observados estiveram nos intervalos entre 39,78 e 64,94; entre
34,27 e 45,07; e entre 27,80 e 46,65 mmol kg
-1
, respectivamente, observando-se
aumento em relação à caracterização inicial do solo, independentemente da
adubação mineral ou orgânica.
Aos 34 meses após o plantio, para a camada 0-10 cm de profundidade foi
observado aumento da CTC com as doses de P, embora a não foi possível o ajuste
a um modelo matemático aos resultados. Nas camadas de 10-20 e 20-40 cm de
profundidade não foram observados efeitos significativos nem para as doses de
lodo, nem para as doses de adubação fosfatada e nitrogenada (Figura 6).
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 10 20 30 40 50 60
34 meses
4 meses
CTC (mmol
c
dm
3
)
CTC (mmol
c
dm
3
)
Profundidade (m)
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 10 20 30 40 50 60
84 t ha
-1
56 t ha
-1
28 t ha
-1
0 t ha
-1
Figura 6, Valores de CTC em solo tratado com lodo de esgoto antes do plantio (Inicial)
e aos 120 e 1020 dias após plantio em função da adubação fosfatada na
cultura de eucalipto
Mello et al. (1994); Cavallaro et al. (1993); Pigozzo et al. (2008) observaram
aumentos na CTC do solo em função da dose de lodo de esgoto em quantidades
que variaram entre 0 ate 240 t ha
-1
(matéria seca). Por outro lado, outros autores
como Vaz e Gonçalves (2002) e Oliveira (1995), não observaram tal efeito.
5.1.4. Saturação por bases do solo (V%)
Foi observado aumento da saturação por bases do solo aos quatro meses
após o plantio, devido ao fato de que tanto a calagem feita ao início do experimento
como a aplicação do lodo de esgoto e fertilizantes fosfórico e potássico aportaram
quantidades significativas de Ca, Mg e K. Houve efeito do lodo de esgoto na
variação de V%, em todas as profundidades estudadas (Figura 7). Porem os
resultados não se ajustaram aos modelos de regressão linear e quadrática. As
mesmas tendências nos resultados foram encontrados por Nogueira et al. (2006) em
cultivos de milho e feijão e por Silva et al. (1998) na cultura de cana-de-açúcar.
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 5 10 15 20 25 30
V%
Pofundidade (m)
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 5 10 15 20 25 30
34 meses
4 meses
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
V%
Figura 7. V% em solo tratado com lodo de esgoto antes do plantio (Inicial) e aos 120
dias em função do lodo de esgoto e 1020 dias após plantio em função da
adubação fosfatada na cultura de eucalipto
Os valores de V% na profundidade de 0-10 cm do solo variaram entre 16,95 e
28,48, independentemente das doses de lodo empregadas. Foi ajustada uma
equação de regressão e de superfície de resposta para essa variável, encontrando-
se semelhança entre as duas equações. Entretanto para as profundidades de 10-20
e 20-40 cm não foram encontradas diferenças significativas e os valores médios de
V% para estas duas profundidades foram de 14,83 e 21,36, respectivamente.
Os valores de V% nas diferentes profundidades aos 34 meses após o plantio
apresentaram efeito do lodo e do nitrogênio, sendo que, para a profundidade 0-10
cm, os efeitos significativos foram do lodo de esgoto com efeitos linear e quadrático,
enquanto na profundidade de 10-20 cm apenas efeito do nitrogênio foi observado.
Os valores de V% para as diferentes doses de lodo de esgoto estiveram na camada
de 0-10 cm de profundidade, entre 16,20 a 19,01 na camada 10-20 cm entre 13,78 a
15,08 e na camada de 20-40 cm estive entre 11,69 a 13,03 (Figura 7). Os valores de
V% em função dos tratamentos não puderam ser ajustados pelo modelo de
superfície de resposta. Detectou-se também menores valores de V% em
comparação com a avaliação feita aos 4 meses, na profundidade de 0–10 cm para
as doses 0, 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo de esgoto, fato que se deve à lixiviação dos
cátions trocáveis do solo e, ou, à sua absorção pelas plantas, associadas à
decomposição dos resíduos vegetais no processo de mineralização e formação das
substâncias húmicas pelos microrganismos (Bohnen, 2000).
5.1.5. Macronutrientes no solo
5.1.5.1. Teores de N-Total
Aos 4 meses após plantio, os teores de N-total do solo não mostraram
diferenças significativas devida aos fatores doses de lodo, de nitrogênio e de fósforo,
observando-se valores médios de 0,50 a 0,63 g kg
-1
para a camada 0-10 cm, de
0,39 e 0,43 g kg
-1
para 10-20 cm e de 0,30 e 0,36 g kg
-1
para 20-40 cm de
profundidade, em função das doses de lodo de esgoto (Figura 8). No entanto o
modelo estatístico não propiciou ajuste de equação, uma vez que os valores dos
coeficientes de determinação foram baixos, como no caso do efeito linear da
aplicação de lodo para a profundidade 0-10 cm (R
2
= 0,37), e 10-20 cm e quadrático
na profundidade 20-40 cm.
0 5 10 15 20 25
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
0,65
0,70
0 5 10 15 20 25
A
N-total (g kg
-1
)
Doses de lodo de esgoto (t ha
-1
)
0-10 cm prof.
10-20 cm prof.
20-40 cm prof.
B
Figura 8. Teores de N-total no solo, A= 4 meses após plantio, B = 34 meses após aplicação
do lodo de esgoto na cultura do eucalipto, em função das doses de lodo.
Aos 34 meses após o plantio, de maneira geral, o fator doses de lodo foi o
que causou maior variação nos teores de N-total em todas as profundidades
analisadas (0-10; 10-20 e 20-40), seguido pelo fator doses de nitrogênio.
Os teores de N-total na profundidade de 0 a 10 cm (Figura 9) variaram de
0,13 a 0,40; de 0,23 a 0,67; de 0,26 a 0,76 e de 0,37 a 0,78 g kg
-1
, para as doses de
lodo 0; 7,7; 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo de esgoto, respectivamente. Os teores de N-
total na camada de 0-10 cm variaram de 0,15 a 0,76; de 0,15 a 0,76; de 0,13 a 0,65
e de 0,20 a 0,81 em g kg
-1
, respectivamente, em função do adubo nitrogenado. Com
relação ao adubo fosfatado os teores para a camada 0-10 cm, variaram de 0,13 a
0,68; de 0,22 a 0,75, de 0,15 a 0,76 e de 0,15 a 0,78 em g kg
-1
, respectivamente.
Dentre os fatores estudados aos 34 meses, doses de lodo foi o que causou
maior variação nos teores de N-total na camada 0-10 cm, seguido pelo fator dose de
N. O modelo de superfície de resposta que melhor se ajustou aos dados foi: Nt0-10
= 0,332 + 0,0154L - 0,0025N + 0,000013N
2
+ 0,000012NP – 0,000011P
2
; R
2
= 0,57
e p<0,0001. Para as doses de lodo, houve efeito dos parâmetros de primeira ordem
(p<0,0001), para as doses de N, houve efeito dos parâmetros de primeira ordem
(p<0,0016) e de segunda ordem (p<0,0111), enquanto para as doses de P houve
efeito somente dos parâmetros de segunda ordem (p<0,0911).
Também aos 34 meses, os teores de N-total na profundidade de 10-20 cm do
solo (Figura 8), variaram de 0,09 a 0,36; de 0,15 a 0,54; de 0,22 a 0,85 e de 0,29 a
0,57 em g kg
-1
, para as doses de lodo 0; 7,7; 15,4 e 23,1 t ha
-1
, respectivamente.
Para as doses de adubo mineral nitrogenado 0; 46,9; 95,1 e 142 kg ha
-1
, os teores
de N-total variaram de 0,15 a 0,50; de 0,09 a 0,43; de 0,11 a 0,82 e de 0,13 a 0,85
em g kg
-1
, respectivamente. Com relação às doses de adubo mineral fosfatado 0; 28;
55,9 e 84 kg ha
-1
, os teores de N-total variaram de 0,13 a 0,85; de 0,11 a 0,82, de
0,12 a 0,62 e de 0,11 a 0,58 em g kg
-1
, respectivamente.
Dentre os fatores estudados, o fator doses de lodo foi o que propiciou maior
variação nos teores de N-total, seguido pelo fator doses de N. O modelo de
superfície de resposta que melhor se ajustou aos dados foi: Nt10-20 = 0,148 +
0,024L - 0,000068L
2
+ 0,000041NL; R
2
= 0,43 e p<0,0001. Para as doses de lodo,
houve efeito significativo dos parâmetros de primeira ordem (p<0,0001), e de
segunda ordem (p<0,0002)
Os teores de N-total na profundidade 20-40 cm do solo (Figura 8), variaram
de 0,09 a 0,32; de 0,19 a 0,33; de 0,12 a 0,47 e de 0,30 a 0,44 em g kg
-1
, para as
doses de lodo 0; 7,7; 15,4 e 23,1 t ha
-1
, respectivamente. Para as doses de adubo
mineral nitrogenado 0; 46,9; 95,1 e 142 kg ha
-1
, na forma de uréia, os teores de N-
total variaram de 0,12 a 0,44; de 0,09 a 0,43; de 0,09 a 0,47 e de 0,09a 0,40 em g
kg
-1
, respectivamente. Com relação às doses de adubo mineral fosfatado 0; 28; 55,9
e 84 kg ha
-1
, na forma de superfosfato triplo, os teores de N-total variaram de 0,09 a
0,47; de 0,11 a 0,44, de 0,09 a 0,44 e de 0,09a 0,44 em g kg
-1
, respectivamente.
Dentre os fatores estudados, dose de lodo foi o que propiciou maior variação
nos teores de N-total, seguido pelo fator doses de N. O modelo de superfície de
resposta que melhor se ajustou aos dados foi: N-total 20-40 = 0,224 + 0,0065L -
0,00065N +0,000035NL ; R
2
= 0,52 e p<0,0001. Para as doses de lodo, houve efeito
dos parâmetros de primeira ordem (p<0,0420), e de segunda ordem (p<0,1048).
5.1.5.2. Nitrogênio inorgânico no solo
Aos 14 meses após o plantio, as doses de lodo de esgoto mostraram efeito
linear sobre os teores de N-NH
4
+
do solo, na profundidade 10-20 cm,
independentemente das doses de adubo nitrogenado. As doses de adubo
nitrogenado causaram aumentos lineares nos teores de N-NH
4
+
nas profundidades
20-40 e 60-90 cm do solo, para a dose 7,7 t ha
-1
de lodo de esgoto. A presença de
N-NH
4
+
nas camadas subsuperficiais do solo mesmo em pequenos teores mostra a
movimentação dessa forma nitrogenada, corroborando os resultados encontrados
por Gonçalves et al. (2001) e por Oliveira et al. (2001), relacionados à movimentação
vertical do N-NH
4
+
.
Tabela 6. Comportamento das doses de lodo de esgoto (L), adubo nitrogenado (N) e
adubo fosfatado (P) sobre os teores de N-NH
4
+
no perfil do solo.
Profundidade
(cm)
Doses
de
lodo
(t ha
-1
)
Equação
Y = N-NH
4
+
no solo (mg kg
-1
)
R
2
14 meses após o plantio
10-20
Y = 1,3078+0,0390*L
0,11*
20-40
7,7
Y = 0,0595+0,00391*N
0,41*
20-40
15,4
Y = 3,6629+0,000495*P*N
0,37*
60-90
7,7
Y = -0,6629+0,0473*N
0,36*
21 meses após o plantio
0-10
Y = 11,0747-0,1181*N
0,15*
0-10
0
Y = 12,1415-0,1456*N
0,35*
20-40
0
Y = 1,8138-0,0389*N+0,00029*N
2
0,33*
34 meses após o plantio
0-10
Y = 7,32=0,51-0,002L
2
-0,002NL+0,0003N
2
0,11*
* P < ,0001 = valores utilizados com significância até 1%
Aos 21 meses após o plantio, as doses de adubo nitrogenado causaram
aumentos lineares dos teores de N-NH
4
+
no solo na camada de 0-10 cm, de
profundidade independentemente das doses lodo de esgoto. Na camada de 20-40
cm de profundidade, no tratamento sem lodo (Tabela 6), o adubo nitrogenado
causou efeito quadrático sobre os teores de N-NH
4
+
do solo. Nos tratamentos com
7,7; 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo não foi observado efeito de doses de adubo
nitrogenado e de adubo fosfatado sobre os teores de N-NH
4
+
.
Aos 34 meses após o plantio as doses de lodo de esgoto independentemente
das doses de adubo mineral nitrogenado e fosfatado causaram efeitos significativos
nos teores de N-NH
4
+
. Nos tratamentos 7,7 e 15,4 t ha
-1
de lodo de esgoto observou-
se mineralização mais intensa, com efeitos linear e quadrático para o adubo
nitrogenado. No entanto, para a dose 23.1 t ha
-1
, observou-se menor taxa de
mineralização.
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
N-NH
4
+
(mg kg
-1
)
Profundidade (m)
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
N-NH
4
+
(mg kg
-1
)
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
34 meses
21 meses
14 meses
NH
4
+
(mg kg
-1
)
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
Figura 9. Teores de nitrogênio na forma amoniacal no solo em função das doses
de lodo de esgoto, aos 14, 21 e 34 meses após a aplicação do resíduo
em área cultivada com plantas de eucalipto.
O adubo nitrogenado favoreceu o aumento de N-NH
4
+
na profundidade 0-10
cm do solo, sendo que para as profundidades de 10-20 cm e 20-40 cm do solo não
houve aumento significativo, indicando que o N-NH
4
+
tendeu a se concentrar na
região da aplicação do adubo, na parte superficial do solo (Figura 9). A presença
dessa forma de nitrogênio mineral (N- NH
4
+
) é coerente com as condições de solo
ácido e de baixa fertilidade, como as encontradas neste experimento, característica
que não acarretaria problemas à nutrição nitrogenada do eucalipto, considerando-se
a preferência do eucalipto pela absorção dessa forma de N (Vale et. al, 1984).
Aos 14, 21 e 34 meses após aplicação do lodo de esgoto, os teores de N-
NH
4
+
nas camadas superficiais podem ter sido influenciados pela mineralização da
serapilheira, bem como dos restos de cultura adicionados ao solo, segundo a prática
de cultivo mínimo, adotada pela empresa.
Em camadas de solo mais profundas como aos 20-40 cm, aos 14 meses e na
profundidade 60-90 cm aos 21 meses os efeitos significativos da adubação
nitrogenada nos teores de N-NH
4
+
no solo podem ter sido devidos à textura arenosa
do solo, pois em solos argilosos as cargas negativas podem dificultar a mobilidade
desse íon. As variações climáticas durante os 14 e 21 meses anteriores à coleta das
amostras de solo (Figura 2), também podem ter influenciado a lixiviação do N-NH
4
+
.
5.1.5.3. Teores de N-NO
3
-
Aos 14 meses após o plantio, as doses de lodo de esgoto e as doses de
adubo nitrogenado e fosfatado não influenciaram significativamente os teores de N-
NO
3
-
no solo nas camadas 0-10, 10-20, 20-40, 40- 60 e 60-90 cm de profundidade.
Este resultado está de acordo com Andrade; Mattiazzo (2000) que, avaliando os
teores de nitrato em plantações florestais de Eucalyptus grandis, 12 meses após o
plantio, não observaram efeito de dose de lodo de esgoto sobre o teor de nitrato no
solo, em camadas menos profundas (0-30 cm).
Aos 21 meses após o plantio, no tratamento sem aplicação de lodo de esgoto,
e somente nas doses de adubo nitrogenado causaram aumentos lineares nos teores
de N-NO
3
-
no solo na profundidade 10-20 cm. Nessa mesma profundidade, no
tratamento que recebeu 7,7 t ha
-1
de lodo de esgoto, ocorreu o efeito da interação
entre as doses de adubo nitrogenado e doses de adubo fosfatado sobre os teores de
N-NO
3
-
(Tabela 8). Nos tratamentos com 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo, não houve efeito
de doses de adubo nitrogenado nem de adubo fosfatado sobre os teores de N-NO
3
-
.
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 5 10 15 20 25
34 meses
21 meses
14 meses
N-NO
3
-
(mg kg
-1
)
N-NO
3
-
(mg kg
-1
)
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 5 10 15 20 25
N-NO
3
-
(mg kg
-1
)
Profundidade (m)
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 5 10 15 20 25
Figura 10. Teores de nitrogênio na forma nítrica no solo em função das doses de
lodo de esgoto, aos 14, 21 e 34 meses após a aplicação do resíduo em
área cultivada com plantas de eucalipto
Aos 34 meses após plantio não houve diferença significativa entre os teores
de N-NO-3 no solo, tanto para os tratamentos com lodo de esgoto como para
aqueles que receberam adubação nitrogenada e fosfatada. No entanto, os teores de
N-NO
-3
encontrados foram inferiores aos encontrados nas avaliações anteriores.
De modo geral aos 14, 21 e 34 meses após o plantio, não houve lixiviação de
N-NO
3
-
nas camadas mais profundas, provavelmente devido a sua absorção pelo
sistema radicular dos eucaliptos. O sistema radicular perene e bem distribuído dos
eucaliptos forma um verdadeiro emaranhado de raízes finas na camada mais
superficial do solo o que aumenta a eficiência de absorção dos nutrientes, podendo
funcionar como um filtro, que evitaria a lixiviação de N-NO
3
-
(GUEDES, 2005).
Trabalho efetuado por Silva (2007), também menciona a maior absorção de
nutrientes por raízes de E. grandis nas camadas superficiais do solo.
É importante salientar que o aumento do teor de N-inorgânico após a adição
de lodo de esgoto tem sido mencionado na literatura, inclusive em camadas mais
profundas do solo, após a incorporação do lodo (BOEIRA; MAXIMILIANO 2009;
BOEIRA; SOUZA, 2007; LUO et al., 2003; VEGA et al., 2003). Os autores
destacaram o papel da aplicação do lodo ao solo, no aumento da taxa de
mineralização do N-orgânico e da disponibilização de N-inorgânico.
Conseqüentemente, o incremento na concentração de N-NO
3
-
, torna maior seu
potencial de lixiviação no perfil do solo, com risco de impacto ambiental negativo se
não houver sincronia com a absorção do nutriente pelas raízes. Essa maior
lixiviação do N-NO
3
-
também foi mencionada por Vega et al. (2003), embora esses
autores tenham trabalhado em um cultivo de pupunheiras realizado em região de
precipitação pluviométrica muito mais elevada que a do presente experimento.
5.1.5.4. Teores de P, K, Ca e Mg
5.1.5.4.1. Fósforo
Os teores de P aos 4 meses após aplicação do lodo de esgoto, para todas as
camadas, não diferiram significativamente segundo o modelo estatístico aplicado.
Os teores médios de P considerando as doses de lodo independentemente das
doses de fertilizante mineral foram: 18,19; 12,65; 15,97; 18,64 g kg
-1
, para as doses
0; 7,7; 15,4 e 23,1 t ha
-1
, respectivamente, na camada 0-10 cm de profundidade.
Para a profundidade de 10-20 cm os teores médios de P foram 8,39; 4,27;
6,91 e 7,10 g kg
-1
e para a camada 20-40 cm de profundidade, foram encontrados
teores de 4,89; 2,66; 3,32 e 4,00 g kg
-1
para as doses de 0, 7,7; 15,4 e 23,1 t ha
-1
,
respectivamente. Observa-se, em geral, que os maiores teores de P ocorreram no
tratamento que recebeu fertilização química, porém fica evidente que os maiores
teores foram observados na camada mais superficial do solo.
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
34 MESES
4 MESES
P (g kg
-1
)
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
Profundidade (m)
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
P (g kg
-1
)
Figura 11. Teores de fósforo disponível solo tratado com lodo de esgoto
antes do plantio (Inicial) e aos 120 e 1020 dias após plantio em
função do lodo de esgoto na cultura do eucalipto
Aos 34 meses após o plantio, na profundidade 0-10 cm, entre os fatores
aplicados, o fator dose de P foi o que propiciou maior diferença nos teores de P do
solo, seguido pelos fatores dose de N e dose de L. Os resultados foram ajustados
pelo seguinte modelo de superfície de resposta: P0-10 = 6,85 - 0,019N + 0,085P +
0.00021N
2
+ 0.00063PN + 0,00069P
2
; R
2
= 0,29 e p<0,0001 Para o P houve efeitos
linear (p< 0,0124) e quadrático (p< 0,0379). As doses de lodo de esgoto aplicadas
não produziram efeitos significativos nos teores de P do solo, enquanto as doses
aplicadas de N propiciaram efeitos lineares (p<0,0040) e quadráticos (p< 0,0210)
significativos, Houve efeito da interação P*N (p<0,0001).
Na profundidade 10-20 cm do solo, o fator dose de N foi o que causou maior
diferença nos teores de P, seguido pelos fatores dose de P e dose de L. Os dados
foram ajustados pelo seguinte modelo de superfície de resposta: P10-20 = 4,504 -
0,0324N - 0,0324P + 0.00011N
2
+ 0.00022PN; R
2
= 0,24 e p< 0,0001. Para o fator
dose de N houve efeito linear (p< 0,0034) e quadrático (p< 0,0822). Para o fator
dose de P foi observado efeito linear (p< 0,0767). Para o fator dose de lodo não
houve efeito significativo sobre os teores de P do solo. Houve efeito da interação
P*N (p<0,0121).
Na profundidade 20-40 cm do solo, o fator dose de L foi o que causou maior
diferença nos teores de P do solo, seguido pelos fatores dose de N e dose de P. Os
dados foram ajustados pelo seguinte: P20-40 = 1,762 - 0,0138N + 0,00037NL +
0.000050N
2
- 0,00042PL + 0,00014P
2
; R
2
= 0,25 e p< 0,0001. Para o fator dose de N
houve efeito linear (p<0,0177) e quadrático (p< 0,01390). Para o fator dose de P
houve efeito linear (p< 0,1496). Houve efeito da interação P*L (p<0,0121).
Os aumentos progressivos verificados nos teores de P dos tratamentos que
receberam lodo de esgoto, estão de acordo com as observações de Bramryd,
(2001), Simonete (2003) e Guedes et al. (2006). Outros trabalhos também tiveram
aumentos da concentração de P no solo após aplicação de lodo de esgoto: Vaz &
Gonçalves (2002) em eucalipto, Bezerra et al. (2006) em áreas degradadas,
Rheinheimer (2000) e Gatiboni et al. (2007) em sistemas de plantio direto.
No presente trabalho os teores mais altos de P encontrados aos 120 dias
após plantio nos tratamentos que receberam adubação mineral, poderiam estar
relacionados ao fato de o lodo aparentemente poder atuar no decréscimo da
adsorção do P no solo devido ao elevado teor de matéria orgânica. Esta pode
fornecer íons orgânicos que competiriam com o fosfato pelos sítios de adsorção
(HUE, 1995). Em todo caso o P é retido na matéria orgânica na fase inicial de
decomposição (SWIFT et al., 1979), sendo liberado lentamente (GUEDES;
POGGIANI, 2003).
Ao contrário do observado por Silva et al. (2006), os teores de P observados
aos 1020 dias após plantio no presente trabalho, decresceram em todas as
profundidades avaliadas.
5.1.5.4.2. Potássio
Aos 4 meses após o plantio os tratamentos empregados não produziram
diferenças significativas nos teores de K do solo na profundidade 0-10 cm. O
aumento de K foram observado nas camadas mais profundas do solo,
provavelmente devido à lixiviação desse nutriente. Os teores mais elevados foram
observados para a dose de 15,4 t há
-1
de lodo de esgoto.
Na profundidade 10-20 cm, não houve possibilidade de ajuste dos teores de K
no solo, em função da dose de lodo aplicada, verificando-se um coeficiente de
determinação (R
2
) muito baixo.
Da mesma forma, para a profundidade de 20-40 cm o modelo não se ajustou.
Os valores estiveram dentro da faixa considerada como muito baixo e baixo por Raij
et al. (1996).
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
K (mmol
c
dm
3
)
34 meses
4 meses
K (mmol
c
dm
3
)
Profundidade (m)
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
Figura 12. Teores de Potássio disponível solo tratado com lodo de esgoto
aos 120 e 1020 dias após plantio em função do lodo de esgoto
na cultura do eucalipto
Aos 34 meses após plantio não foi observado efeito significativo para os
teores de K de nenhum dos tratamentos empregados. Porém, o fator dose de lodo
propiciou os maiores teores de K. No entanto esses teores de K no solo aos 34
meses foram mais baixos, em comparação com os teores encontrados aos 4 meses
após o plantio. Isso se deve ao fato de que nesse período de avaliação houve pouca
precipitação pluvial
Nas maiores profundidades, nas duas avaliações feitas, foram observados
teores elevados de K, provavelmente devido ao fato de o K apresentar grande
mobilidade no solo. Esta mobilidade vertical do nutriente deve-se ao efeito adicional
promovido pelo fluxo de massa decorrente da percolação de água foi relatada por
Ernani et al. (2007) Contudo, segundo a classificação de disponibilidade de van Raij
et al. (1996) os teores de K no solo aos 34 meses após plantio, para as diferentes
camadas, podem ser considerados como muito baixos.
5.1.5.4.3 Cálcio
Aos 4 meses após o plantio não foi observado efeito significativo dos
tratamentos sobre os teores de Ca no solo e para todas as camadas analisadas, 0-
10, 10-20 e 20-40 cm de profundidade, os resultados não se ajustaram ao modelo
de regressão linear ou quadrática. No entanto, ainda que os efeitos não tenham sido
significativos, os teores de Ca, aos 4 meses após aplicação do lodo, na dose 0 de
lodo de esgoto, nas camadas 0-10; 10-20 e 20-40 cm de profundidade, foram
maiores que aqueles verificados nos tratamentos que receberam lodo (Figura 13).
Esse fato provavelmente se deve a que a adsorção especifica de íons bivalentes na
superfície dos óxidos do solo não tenham sido suficiente para reter os cátions
provocando a lixiviação do Ca
2+
. Também as condições favoráveis de pH, presença
de gás carbônico e carbonatos associados aos cátion Ca e Mg podem ter
provocando a sua lixiviação na forma de Ca(HCO
3
)
2
e/ou Mg (HCO
3
)
2
.
(FASSBENDER,1986).
Esses resultados diferem dos resultados encontrados por Silva et al. (2006)
que não observaram diferenças entre os teores de Ca dos tratamentos que
receberam adubação mineral e aquelas que receberam lodo de esgoto seco.
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 1 2 3 4 5 6 7
Profundidade (m)
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 1 2 3 4 5 6 7
Ca (mmol
c
dm
3
)
34 meses4 meses
Ca (mmol
c
dm
3
)
Figura 13. Teores de Cálcio, extraído com resina, aos 4 e 34 meses após
plantio em função do lodo de esgoto na cultura do eucalipto
Aos 34 meses após o plantio os teores de Ca nas diferentes profundidades do
solo foram diminuindo seguindo a mesma tendência observada aos 4 meses, exceto
pela dose 15,4 t ha
-1
.
5.1.5.4.4. Magnésio
Aos 4 meses após aplicação do lodo, nas camadas de 0-10 e 10-20 cm do
solo, os teores mais altos de Mg foram observados no tratamento correspondente à
dose 0 de lodo de esgoto, seguido pelos tratamentos correspondentes às doses 15,4
e 23,1 t ha
-1
. Da mesma forma que para o Ca, também para o Mg foi observada
lixiviação (Figura 14). Considera-se que esse fato possa estar relacionado à
calagem efetuada na área experimental, com calcário dolomítico que possuía na sua
conformação 20% de MgO.
Para a camada de 0-10 cm de profundidade, aos 4 meses após aplicação do
lodo, a análise de variância mostrou efeito de dose de lodo de esgoto no teor de Mg
do solo e o modelo , expresso pela equação: Mg = 4,87 - 0,30L + 0,014L
2
, os
maiores teores foram observados na dose 0 de lodo, sendo que o menor valor estive
na dose 7,7 t ha
-1
de lodo de esgoto.
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 1 2 3 4 5 6 7
Mg (mmol
c
dm
3
)
34 meses4 meses
Mg (mmol
c
dm
3
)
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
Profundidade (m)
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 1 2 3 4 5 6 7
Figura 14. Teores de Magnésio extraído com resina, no solo tratado com lodo de
esgoto aos 4 e 34 meses após aplicação do resíduo, em função das doses
de lodo de esgoto na cultura do eucalipto
Também para as camadas 10-20 e 20-40 cm profundidade, houve efeito do
lodo de esgoto, adotando a mesma tendência que a camada 0-10 cm embora com
menores teores. Na camada 20-40 cm, a equação de melhor ajuste, foi a seguinte:
Mg
20-40
= 28,84 + 18,14L. (P> 0,08)
Aos 34 meses após aplicação do lodo não foram observados efeitos dos
tratamentos. Os teores de Mg diminuíram, nas camadas analisadas. Os teores mais
altos de Mg foram observados na camada 0-10 cm do solo para a dose 15,4 t ha
-1
de
lodo de esgoto seguido pela dose 0 t ha
-1
(Figura 14).
O deslocamento de Ca
2+
e Mg
2+
na profundidade de 40 cm ou mais, pode
estar relacionado ao número de cargas elétricas negativas integrantes da CTC,
como também ao teor de matéria orgânica, que além de afetar as cargas, afeta
também a quantidades de ânions presentes na solução do solo (ERNANI et al.,
2001),.
5.1.5.5. Micronutrientes no solo
De modo geral, o fator dose de lodo foi o que causou efeito nos teores de Cu,
Fe, Mn e Zn no solo, extraídos com DTPA, nas camadas 0-10, 10-20 e 20-40 cm de
profundidade tanto aos 4 como aos 34 meses após o plantio.
5.1.5.5.1. Cobre
Os teores de Cu no solo, aos 4 e 34 meses após aplicação do lodo,
mostraram uma tendência linear para todas as camadas, observando-se teores mais
elevados nos tratamentos que receberam adubação com lodo
Aos 4 meses os teores foram mais elevados em comparação aos teores da
caracterização inicial do solo, decrescendo conforme a profundidade. Andrade;
Mattiazzo (2000), observaram tendências semelhantes, porém aos 360 dias após o
plantio.
Aos 34 meses, em todas as camadas avaliadas, os teores de Cu, foram mais
elevados tanto em relação aos teores da caracterização inicial, como aos 4 meses
após a aplicação do lodo. Estas observações também foram reportadas por
Silva, (2006) aos 36 meses, utilizando lodo de esgoto em cultura de eucalipto. Uma
das características do micronutriente Cu é sua pouca mobilidade no solo o que
poderia explicar seu acúmulo na camada superior. Também as altas concentrações
desse micronutriente no lodo de esgoto utilizado podem ter contribuído para a
elevação do teor. Existem vários estudos que reportam as concentrações desse
micronutriente nas camadas superficiais do solo entre eles Lobo, (2007), em
girassol, com aplicação de lodo de esgoto, Andrade; Mattiazo (2000) e Silva (2006)
em Eucaliptus grandis aos 36 meses.
Os teores de Cu no solo nos diferentes períodos de avaliação e para os
diferentes tratamentos estiveram na faixa considerada entre baixa e média (RAIJ et
al. 1996)
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5
34 meses
Cu (mg kg
-1
)
Cu (mg kg
-1
)
Profundidade (m)
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5
4 meses
Figura 15. Teores de cobre disponível no solo tratado com lodo de esgoto aos 4 e 34
meses após plantio em função do lodo de esgoto na cultura do eucalipto.
5.1.5.5.2. Ferro
Aos 04 meses após aplicação do lodo de esgoto, na camada 0-10 cm de
profundidade não foram encontradas diferenças significativas nos teores de Fe do
solo, propiciadas pelos tratamentos com lodo de esgoto (Figura 16). Na camada de
0-10 cm de profundidade, foram observados os teores mais elevados de Fe. Da
mesma forma, para as camadas seguintes de 10-20 e 20-40 cm, respectivamente,
os teores de Fe do solo não apresentaram diferenças propiciadas pela aplicação de
lodo de esgoto. Os teores de Fe extraídos com DTPA, estiveram dentro da faixa
considerada alta (RAIJ et al., 1996). Aos 34 meses após aplicação do lodo
observou-se redução dos teores de Fe no solo em todos os tratamentos e em todas
as profundidades analisadas, embora na camada 10-20 cm do solo observou-se
elevação dos teores de Fe para as doses 0 e 7,7 t ha
-1
de lodo de esgoto, contrária à
tendência observada nas outras camadas. Uma das formas de ocorrência de Fe
está na matéria orgânica, onde se encontra complexado aos ácidos fúlvicos e
húmicos favorecendo a deslocamento deste no perfil do solo.
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
0 10 20 30 40 50 60 70
Fe (mg kg
-1
)
Profundidade (m)
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
0 10 20 30 40 50 60
34 meses
4 meses
Fe (mg kg
-1
)
Figura 16 Teores de ferro disponível no solo tratado com lodo de esgoto aos 4 e 34
meses após plantio em função do lodo de esgoto na cultura do eucalipto.
5.1.5.5.3. Manganês
Aos 4 meses após o plantio observou-se aumento dos teores de Mn no solo,
para todas as profundidades avaliadas, em comparação aos teores observados na
caracterização inicial do solo. Os teores mais elevados de Mn foram observados na
camada 0-10 cm, decrescendo com a profundidade do solo. Em todas as
profundidades estudadas os tratamentos correspondentes às duas doses de lodo
mais altas proporcionaram aumento significativo no teor de Mn do solo. Não foi
observada influência significativa dos tratamentos com P e N sobre os teores de Mn
do solo, de acordo com o observado por Guedes (2005) e ao contrário das
observações de Silva (2006). Aos 34 meses os teores de Mn diminuíram em relação
aos quatro meses. Os teores encontrados nas avaliações feitas aos 4 e 34 meses
após plantio estiveram dentro da faixa considerada como media (RAIJ et al (1996).
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
0 1 2 3 4 5
34 meses4 meses
Mn (mg kg
-1
)
Profundidade (m)
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
0 1 2 3 4 5
Mn (mg kg
-1
)
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
Figura 17. Teores de manganês disponível solo tratado com lodo de esgoto aos 4 e
34 meses após plantio em função do lodo de esgoto na cultura do
eucalipto.
5.1.5.5.4. Zinco
Aos quatro meses após aplicação do lodo de esgoto, foi observado efeito
significativo das doses de lodo nos teores de Zn do solo extraído com DTPA. As
doses 15,4 e 23,1 t ha
-1
propiciaram os maiores teores de Zn na camada 0-10 cm do
solo que alcançaram valores superiores aos da amostragem inicial. Por outro lado,
os tratamentos 0 e 7,7 t ha
-1
de lodo, foram os que propiciaram os mais baixos
teores de Zn do solo, ainda mais baixos que aqueles observados na caracterização
inicial do solo. Aos 34 meses, os teores de Zn se apresentaram mais baixos que aos
4 meses de avaliação, abaixo ainda daqueles teores observados na caracterização
inicial e esse fato provavelmente possa estar relacionado ao crescimento das
árvores que intensificaram a absorção desse micronutriente ou pelo antagonismo
entre este micronutriente e o Cu e Fe que inibem sua absorção. Os teores de Zn
para os dois períodos de avaliação estiveram dentro da faixa considerada como alta
por Raij (1996).
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 1 2 3 4 5 6
34 meses4 meses
Zn (mg kg
-1
)
Profundidade (m)
23,1 t ha
-1
15,4 t ha
-1
7,7 t ha
-1
0 t ha
-1
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 1 2 3 4 5 6
Zn (gr kg
-1
)
Figura 18. Teores de zinco disponível no solo tratado com lodo de esgoto aos 120 e
1020 dias após plantio em função do lodo de esgoto na cultura do
eucalipto.
6. TEORES DE NUTRIENTES NAS PLANTAS
6.1. Macronutrientes
6.1.1. Nitrogênio
Os teores de N-total nas folhas das plantas de eucalipto, aos 4 meses, não
foram influenciados significativamente pela aplicação de doses de lodo de esgoto,
de adubo nitrogenado e adubo fosfatado. Entretanto, aos 8 meses após o plantio, as
doses de lodo de esgoto causaram aumentos, lineares nos teores de N nas folhas,
independentemente da aplicação de doses P e N. Aos 13 meses após o plantio,
ocorreu interação significativa entre doses de lodo de esgoto e doses de adubo
nitrogenado sobre os teores de N nas folhas. Nessa mesma época, no tratamento
com 7,7 t ha
-1
de lodo de esgoto, as doses de adubo nitrogenado causaram
aumentos, lineares nos teores de N das folhas (Tabela7).
Aos 18 meses após aplicação do lodo houve efeito linear nos teores de N nas
folhas, entretanto aos 24 meses não foi observado efeito do lodo. Na avaliação feita
aos 43 meses houve efeito do lodo de esgoto
Tabela 7. Efeito das doses de lodo de esgoto (L) e adubo nitrogenado
(N) sobre os teores de N nas folhas de eucalipto aos 8, 13,
18 e 43 meses após a aplicação do lodo de esgoto.
Doses de lodo
(t ha
-1
)
Equação
Y = N nas folhas (g kg
-1
)
R
2
8 meses após aplicação do lodo
Y = 20,6598+0,2075*L
0,42*
13 meses após aplicação do lodo
Y = 18,9718-0,000918*N*L
0,38*
7,7
Y = 19,5725+0,01813*N
0,34*
18 meses após aplicação do lodo
Y = 19,96 – 1,139L
0,36
43 meses após aplicação do lodo
Y = 172,06 + 2,379L – 0,072L
2
0,34
* P < 0,0001
Embora o efeito de épocas de coleta de folhas não tenha sido avaliado
estatisticamente, observou-se aos 4 meses após o plantio, que os teores médios de
N nas folhas foram superiores a 30 g kg
-1
, enquanto aos 8 e 13 meses após o
plantio, os teores de N foram menores que 28 g kg
-1
. Tal fato, segundo Guedes;
Poggiani (2003) pode ser atribuído à existência de uma quantidade de N mineral no
lodo de esgoto que foi rapidamente disponibilizada, proporcionando aumento nos
teores de N na planta logo aos 4 meses após a aplicação do lodo. Pode ainda ser
atribuído ao efeito de concentração do nutriente na folha devido à menor área foliar,
aos 4 meses após o plantio. Observou-se aos 4, 8, 13, 18, 24 e 43 meses após o
plantio, que os teores médios de N nas folhas, mesmo na testemunha, estiveram
acima da faixa entre 13 e 18 g kg
-1
, considerada adequada para folhas de plantas
adultas de eucalipto (GONÇALVES et al.,1997).
0,0 7,7 15,4 23,1
0
5
10
15
20
25
30
35
N-total (g kg
-1
)
Doses de lodo de esgoto (t ha
-1
)
4 meses
8 meses
13 meses
18 meses
24 meses
43 meses
Figura 19. Teores de N- total na folha de eucalipto, em função das doses de lodo de
esgoto
De acordo com Guedes; Poggiani (2003), o fato de as árvores testemunhas
manterem o nível adequado do nutriente pode ser devido à decomposição dos
restos culturais deixados nas entre linhas da área experimental segundo às práticas
do cultivo mínimo e à presença do sistema radicular das árvores que foram cortadas
para a instalação do experimento, que provavelmente liberaram N.
Consequentemente a maior absorção de N em florestas pode estar relacionada à
maior disponibilidade de amônio, que pode ser quimicamente fixado como amônia
na serapilheira e húmus no processo de decomposição (AXELSSON; BERG, 1988).
Por outro lado, vários estudos permitiram observar que exsudados radiculares,
rizosfera, microflora e fauna do solo têm o potencial de acelerar a reciclagem de
nutrientes (CLARHOLM 1985; BIONDINI 1988; ZHU e EHRENFELD 1996; PRIHA et
al 1999).
6.1.2. Fósforo
Os 3 fatores estudados não propiciaram diferenças significativas nos teores
de P nas folhas, aos 4 meses após o plantio. Os teores médios de P nas folhas
estiveram acima do intervalo entre 0,9 e 1,3 g kg
-1
considerado ideal para folhas de
plantas adultas de eucalipto (Gonçalves et al., 1997), haja vista que, por ocasião do
plantio (Tabela 1), antes da aplicação dos tratamentos, os teores disponíveis de P
no solo já eram classificados como médios para culturas florestais (RAIJ et al.,
1997).
Aos 34 meses após plantio, Não houve diferencias entre doses de lodo de
esgoto. Os teores estiveram abaixo dos teores encontrados aos 4 meses.
6.1.3. Potássio
Aos 4 meses após o plantio, as doses de lodo de esgoto propiciaram
aumentos lineares dos teores de K nas folhas, independentemente das doses de
adubo nitrogenado (Tabela 8). Esses teores estiveram dentro do intervalo de 9 a 13
g kg
-1
, considerado adequado nas folhas de eucalipto (GONÇALVES et al., 1997). É
importante mencionar que esse resultado pode ter-se alcançado devido à adubação
mineral complementar com K, por ocasião do plantio. A concentração de K no lodo
de esgoto é baixa, visto que esse elemento é altamente solúvel em água, sendo
perdido no efluente liquido durante o tratamento (TSUTYA, 2001).
Tabela 8. Efeito das doses de lodo de esgoto (L) e adubo fosfatado (P) sobre os
teores de K e Ca nas folhas de eucalipto aos 4 meses após plantio.
Y(g kg
-1
)
Doses de lodo
(t ha
-1
)
Equação
R
2
4 meses após o plantio
K
Y = 12,8457-0,12725*L
0,22*
Ca
Y = 4,3981+0,1533*L-0,00448*L
2
0,20*
Ca
23,1
Y=5,2882+0,03076*P-0,000334*P
2
0,29*
Valores com significância ate 0,01
Segundo Siqueira; Malavolta (2000), cerca de 24 % do total de K acumulado
no eucalipto encontra-se nas folhas, o que nos leva a pensar que também os restos
deixados da cultura anterior tenham contribuído para manter os teores adequados
desse nutriente aos 4 meses após plantio.
Aos 34 meses após plantio, não foi encontrado efeito dos tratamentos,
encontrando-se ainda, menores teores em comparação aos encontrados no quarto
mês (Figura 20).
6.1.4. Cálcio e Magnésio
Aos 4 meses após plantio a doses de lodo de esgoto aumentaram os teores
de Ca das folhas independentemente das doses dos adubos nitrogenado e fosfatado
(Tabela 8).
Os teores de Ca e Mg estiveram abaixo dos intervalos de 6 a 10 g kg
-1
e de
3,5 a 5,0 g kg
-1
, respectivamente, consideradas adequadas para as folhas de plantas
adultas de eucalipto (GONÇALVES et al., 1997). Segundo Malavolta et al. (1997),
elevadas concentrações de K na solução do solo podem inibir competitivamente a
absorção radicular de Ca e, principalmente de Mg pelas raízes. Aos 34 meses após
plantio foi observado ligeiro aumento teores de Ca e Mg.estando entre os intervalos
de 3,73 a 4,0 para o Ca, e para o Mg de 2,02 a 2,42 (Figura 21). Estes teores de Mg
coincidem com os encontrados por Silva et al. (2008), em avaliação de concentração
de nutrientes em Eucaliptus grandis adubado com lodo de esgoto, porém essas
avaliações foram feitas aos 18 meses após plantio.
0,0 7,7 15,4 23,1
0
2
4
6
8
10
12
Teores na folha (g kg
-1
)
Lodo de Esgoto (t ha
-1
)
P 4 meses
K 4 meses
ca 4 meses
Mg 4 meses
Figura 20. Teores de macronutrientes nas folhas de eucalipto em função das doses
de lodo de esgoto aos 4 meses após plantio.
-5 0 5 10 15 20 25
0
1
2
3
4
5
6
7
Teores de Macronutrientes (g kg
-1
)
Doses Lodo de Esgoto (t ha
-1
)
P 43 meses
K 43 meses
Ca 43 meses
Mg 43 meses
Figura 21. Teores de macronutrientes nas folhas de eucalipto em função das doses
de lodo de esgoto aos 43 meses após plantio.
6.2. Micronutrientes
Aos 4 meses após o plantio, foi observado efeito significativo tanto das doses
de lodo de esgoto como de adubo fosfatado sobre os teores de Cu nas folhas.
Porém os teores de Cu aos 4 meses após o plantio estiveram acima da faixa
considerada adequada entre 7,0 e 10,0 mg kg
-1
, por Gonçalves et al. (1997) às
folhas de eucalipto. Aos 43 meses após plantio os tratamentos não propiciaram
efeito nos teores de Cu nas folhas, porém houve decréscimo nos teores em
comparação com os teores observados aos 4 meses, com teores abaixo dos
considerados adequados. Esse fato poderia confirmar que os compostos
constituintes da matéria orgânica, responsáveis pela formação de complexos
orgânicos com micronutrientes do solo, diminuíram a solubilidade desse
micronutriente, em virtude da complexação com ácidos fúlvicos e outros compostos
(STEVENSON; ARDAKANI, 1972). Assim mesmo, a maior tendência para hidrolisar
e maior eletronegatividade do Cu, faz que apresente labilidade muito baixa o que
limita sua fitodisponibilidade (Mc BRIDE, 1997).
Os teores de Fe, Mn e Zn, aos 4 meses após o plantio, foram incrementados
pelas doses de lodo de esgoto (Figura 22 e 23), independentemente das doses de
adubo nitrogenado e adubo fosfatado. As doses de lodo de esgoto mostraram efeito
quadrático sobre os teores de Fe e aumentos lineares, nos teores de Mn e Zn das
folhas.
Dentro desse grupo de micronutrientes os teores de Mn apresentaram os
maiores aumentos, entre 364 a 680 mg kg
-1
, com o aumento das doses de lodo de
esgoto. Com aplicação de 7,7 t ha
-1
de lodo de esgoto as folhas apresentaram
concentrações dentro da faixa considerada adequada às folhas de eucalipto, entre
400 e 600 mg kg
-1
. Porém as doses de 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo no solo propiciaram
às folhas, concentrações de Mn nas folhas superiores a faixa adequada. com o mais
alto valor médio de 680 mg kg
-1
, observado no tratamento 23,1 t ha
-1
de lodo.
(Figura 22). Aos 43 meses após o plantio, os teores de Mn nas folhas diminuíram em
concordância com aqueles observados por Silva (2006), em plantas de E. grandis
aos 540 dias após o plantio. No entanto, diferentemente do observado por esse
autor, para quem esse fato estaria relacionado à elevação dos valores de pH do
solo, o solo do presente trabalho aos 43 meses após o plantio, manteve os valores
do pH na mesma faixa dos valores observados antes da instalação do experimento.
Segundo Guedes; Pogiani (2003) decréscimos nos teores de Mn no solo com a
aplicação de lodo de esgoto são benéficos ao eucalipto, uma vez que estudos
recentes têm reportado em eucalipto, decréscimo de produtividade em solos com
excesso de Mn (SGARBY, 2002).
0,0 7,7 15,4 23,1
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Teores de Mn (mg kg
-1
)
Doses de lodo de esgoto (t ha
-1
)
4 meses
43 meses
Figura 22. Teores de Mn na folha de eucalipto, em função das doses de lodo de
esgoto aos 4 e 43 meses após aplicação do lodo.
As concentrações de Fe estiveram abaixo da faixa considerada como
adequada para plantas de eucalipto (150 - 200 mg kg
-1
) mostrando um grau elevado
de deficiência no presente experimento. No entanto o lodo de esgoto apresenta alto
teor deste micronutriente. Segundo Silva (2003), a planta de eucalipto mantém um
equilíbrio deste elemento mesmo havendo maior disponibilidade deste no solo.
Geralmente este micronutriente se encontra complexado na matéria orgânica e
silicatos o que diminuiria sua fitodisponibilidade (DAVIES, 1995).
Aos 4 meses o teor de Zn nas folhas apresentou concentrações dentro da
faixa adequada para este micronutriente em plantas de eucalipto (35 – 50 mg kg
-1
)
exceto na doses 7,7 cujas concentrações estiveram ligeiramente abaixo desta faixa.
Segundo Mc Bride, (1994) este micronutriente tem mobilidade média e a
complexação com a matéria orgânica diminuem muito sua solubilidade. Silva,
(2006), observou a mesma tendência deste micronutriente avaliando produção de
madeira e ciclagem de nutrientes em E. grandis, com o aumento das doses de lodo
de esgoto aos 540 dias de avaliação, embora com concentrações menores (8 a 14,3
mg kg
-1
), aos encontrados neste trabalho, na avaliação efetuada aos 4 meses. No
entanto, aos 43 meses após plantio as concentrações de Zn na planta diminuíram,
alcançando concentrações parecidas as encontradas por Silva (2006) em avaliações
feitas em cultura de eucalipto (Figura 23).
0.0 7.7 15.4 23.1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Teores (mg kg
-1
)
Lodo de esgoto (t ha
-1
)
Cu 120 dap
Fe 120 dap
Zn 120 dap
Figura 23. Teores de micronutrientes Cu, Fe e Zn nas folhas de eucalipto aos 4
meses após plantio, em função das doses de lodo de esgoto.
0.0 7.7 15.4 23.1
0
10
20
30
40
50
60
Teores mg kg
-1
)
Lodo de esgoto
Cu43
Fe43
Zn43
Figura 24. Concentração de Cu, Fe e Zn nas folhas de eucalipto após 43 meses do
plantio, em função das doses de lodo de esgoto.
Tabela 9. Comportamento das doses de lodo de esgoto (L) e adubo fosfatado (P) sobre os
teores de Cu, Fe, Mn e Zn nas folhas de eucalipto
Y (mg kg
-1
)
Doses de
lodo (t ha
-1
)
Equação
R
2
4 meses após o plantio
Cu
Geral
Y=14,6581+0,18193*L-0,085192*P-
0,004994*L
2
+0,00031*P
2
0,61*
Cu
Sem lodo
Y = 14,92159-0,12073*P
0,63*
Cu
15,4
Y = 16,0551-0,09166*P
0,66*
Fe
Y = 126,5959-0,08889*L
2
0,16*
Mn
Y = 407,1972+22,5462*L
0,50*
Zn
Y = 27,1318+0,8843*L
0,45*
* P < 0,0001 = valores utilizados com significância até 10%
Os teores de Cu, Mn e Zn nas folhas de eucalipto estiveram relacionados
positivamente com os teores dos respectivos elementos no solo, na camada 0-10 cm
de profundidade. Resultado semelhante foi obtido por De Felipo et al. (1991), porém
analisando o solo na camada 0-20 cm. em avaliação da eficiência agronômica do
lodo de esgoto de uma siderúrgica.
7. TEORES “SEMITOTAIS” NO SOLO
7.1. Micronutrientes
O fator dose de lodo foi o que causou maior alteração nos teores semitotais
de Cu, Fe, Mn e Zn no solo, nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm, aos 4 e
34 meses após o plantio. As doses de N e P não alteraram os valores destes
elementos no solo. Os modelos de superfície de resposta que melhor se ajustaram
aos dados apresentaram parâmetros de primeira e de segunda ordem significativos,
representados por modelos de regressão quadrática, para Cu, Mn e Zn (Figuras 25,
26 e 27).
0-10 cm
4,02
1,89
3,86
3,51
CuST010 = -0,0061L
2
+ 0,2263L + 2,0085
R
2
= 0,51
0,00
1,62
3,24
4,86
0 7,7 15,4 23,1
Lodo (t ha
-1
)
Cu semi-total (mg kg
-1
)
10-20 cm
3,91
3,40
3,60
2,30
CuST1020= -0,0029L
2
+ 0,1325L + 2,3968
R
2
= 0,42
0,00
1,62
3,24
4,86
0 7,7 15,4 23,1
Lodo (t ha
-1
)
Cu semi-total (mg kg
-1
)
20-40 cm
3,68
2,54
3,65
3,38
CuST2040 = -0,0033L
2
+ 0,123xL+ 2,6248
R
2
= 0,26
0,00
1,62
3,24
4,86
0 7,7 15,4 23,1
Lodo (t ha
-1
)
Cu semi-total (mg kg
-1
)
Figura 25. Teores semitotais de Cu no solo nas camadas 0-10, 11-20 e 21-40 cm, de
profundidade, em função das doses de lodo de esgoto (L), 34 meses após o
aplicação do lodo.
0-10 cm
27
45
47
48
MnST010 = -0,0614L
2
+ 2,2094L + 28,696
R
2
= 0,48
0
18
36
54
0 7,7 15,4 23,1
Lodo (t ha
-1
)
Mn semi-total (mg kg
-1
)
10-20 cm
53
51
50
29
MnST1020 = -0,08L
2
+ 2,81L + 29,868
R
2
= 0,53
0
18
36
54
72
0 7,7 15,4 23,1
Lodo (t ha
-1
)
Mn semi-total (mg kg
-1
)
20-40 cm
29
50
50
52
MnST2040= -0,0878L
2
+ 2,787L + 30,644
R
2
= 0,42
0
18
36
54
72
0 7,7 15,4 23,1
Lodo (t ha
-1
)
Mn semi-total (mg kg
-1
)
Figura 26. Teores semitotais de Mn no solo nas camadas 0-10, 11-20 e 21-40 cm, de
profundidade, em função das doses de lodo de esgoto (L), 34 meses após o
aplicação do lodo.
10-20 cm
5,1
6,8
7,1
7,2
ZnST1020 = -0,0062L
2
+ 0,2268L + 5,253
R
2
= 0,46
0
2
4
6
8
0 5 10 15 20 25
Lodo (t ha
-1
)
Zn semi-total (mg kg
-1
)
20-40 cm
6,7
6,7
6,3
5,5
ZnST2040 = -0,004L
2
+ 0,1359L + 5,4725
R
2
= 0,13
0
2
4
6
8
0 5 10 15 20 25
Lodo (t ha
-1
)
Zn semi-total (mg kg
-1
)
Figura 27. Teores semitotais de Zn no solo nas camadas 0-10, 11-20 e 21-40 cm, de
profundidade, em função das doses de lodo de esgoto (L), 34 meses após o
aplicação do lodo
No caso do Zn, nas profundidades de 0-10, o modelo de superfície de resposta que
melhor se ajustou aos dados foi: Y = 5,67 + 0,492L - 0,0322N – 0,01003L
2
+
0,000224N
2
; R
2
= 0,57 e p<0,0001.
Aumentos nos teores de Cu em solo tratado com lodo de esgoto, na
profundidade de 0 -20 cm, também foram verificados por outros autores
(BERTON ET AL., 1989; OLIVEIRA, 2000). Apesar do aumento nos teores de Cu do
solo com as doses de lodo, os valores obtidos se encontram abaixo dos valores
orientadores de qualidade para solo (CETESB, 2005), que é 35 mg kg
-1
.
Os teores semitotais de Fe no solo, variaram, em mg kg
-1
, de 7022 a 8918,
respectivamente. Verificou-se um aumento linear dos teores de Fe em função das
doses de lodo de esgoto.
Os teores semitotais de Mn no solo, variaram, em mg kg
-1
,
de 21,1 a 53,3,
respectivamente.
Os teores semitotais de Zn no solo, variaram, em mg kg
-1
,
de 2,48 a 20,96,
respectivamente. Houve predominantemente efeito linear de doses de lodo. Oliveira
(2000) e Oliveira; Mattiazzo (2001), estudando o efeito de doses de lodo na cultura
de cana-de-açúcar, e Pigozzo et al. (2006), na cultura de milho, também verificaram
acréscimo dos teores de Zn no solo em razão das doses do resíduo. O aumento dos
teores de Zn no solo, de acordo com as doses, pode estar relacionado ao fato de o
Zn se associar principalmente com óxidos de Fe e Al, e também com a matéria
orgânica proveniente do lodo de esgoto.
Embora tenha havido aumento no teor de Zn do solo de acordo com as doses
de lodo, todos os valores obtidos se encontraram abaixo dos valores orientadores de
qualidade para solo (CETESB 2005), que é 60 mg kg
-1
.
8. FOLHEDO
8.1. Produção de folhedo
Na estação do inverno e da primavera de 2006, as doses de lodo de esgoto,
de adubo nitrogenado e de adubo fosfatado não causaram variações significativas
sobre a produção de folhedo.
Na estação do verão de 2007, ocorreu à interação entre as doses de lodo de
esgoto e de adubo nitrogenado sobre a produção do folhedo (Tabela 12). Na
estação do outono de 2007, as doses de lodo de esgoto e de adubo nitrogenado
mostraram efeito linear e quadrático sobre a produção de folhedo.
Tanto no verão quanto no outono de 2007, as doses de lodo de esgoto e de
adubo nitrogenado aumentaram a produção de folhedo. No verão de 2007 a
produção de folhedo foi menor do que a produção de folhedo no outono de 2007.
Isso pode estar relacionado com as variações climáticas (Figura 2), ou seja, nos
meses de dezembro de 2006 e janeiro e fevereiro de 2007 (verão), quando
ocorreram as maiores precipitações, houve menor produção de folhedo e nos meses
de março, abril e maio de 2007 (outono), onde ocorreram as menores precipitações,
houve maior produção de folhedo. No verão, outono e inverno de 2008 a produção
de folhedo não foi alterada pela dose de lodo de esgoto 0; 7,7 e 15,4, entretanto
para a dose 23,1 de lodo a produção de folhedo foi decaindo seguindo a tendência
das precipitações pluviais. Notou-se também que as precipitações pluviais em 2008
foram menores em relação ao ano anterior, para os mesmos períodos. As equações
que melhor se ajustaram estão representadas na tabela 10, porem com coeficientes
de variação muito baixos.
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
A
Folhedo (kg ha
-1
)
Tmax (
o
C)
Folhedo acumulado (kg ha
-1
)
26
28
30
32
Precipitação (mm)
inv6 prim6 ver7 out7 inv7 prim7 ver8 out8 inv8
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
0 t ha
-1
Lodo de esgoto
folhedo (kg ha
-1
)
pp (mm)
Estações do ano
0
200
400
600
800
1000
B
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
7,7 t ha
-1
de Lodo de esgoto
folhedo (kg ha
-1
)
Tmax (
0
C)
Folhedo (kg ha
-1
)
26
28
30
32
A
Temperatura (
0
C)
inv6 prim6 ver7 out7 inv7 prim7 ver8 out8 inv8
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
B
folhedo (kg ha
-1
ppt
Estações do ano
Folhedo (kg ha
-1
)
0
200
400
600
800
1000
Precipitação (mm)
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
15,5 ha
-1
Lodo de esgoto
Folhedo (kg ha
-1
)
Tmax (
0
C)
Folhedo acumulado(kg ha
-1
)
26
28
30
32
A
temperatura (
0
C)
inv6 prim6 ver7 out7 inv7 prim7 ver8 out8 inv8
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
B
Folhedo (kg ha
-1
)
ppt (mm)
Estações do ano
0
200
400
600
800
1000
Precipitação (mm)
inv6 prim6 ver7 out7 inv7 prim7 ver8 out8 inv8
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
23,1 t ha
-1
Lodo de esgoto
folhedo (kg ha
-1
)
ppt (mm)
Folhedo acumulado (kg ha
-1
)
0
200
400
600
800
1000
B
Precipitação (mm)
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
Estações do ano
folhedo (kg ha
-1
)
Tmax (
0
C)
26
28
30
32
A
Temperatura (
0
C)
Figura 28. Produção de folhedo, segundo as estações do ano e em função das doses de
lodo de esgoto e relacionando-as aos dados climáticos.
Tabela 10. Comportamento das doses de lodo de esgoto (L) e de adubo nitrogenado (N) sobre
a produção de folhedo de eucalipto.
Estações do
Ano
Equação
Y = produção de folhedo (kg ha
-1
)
R
2
Verão 2007
Y = 946,3+0,09*N*L
0,28
Outono 2007
Y= 1860,02+42,42*L+6,738*N-1,7308L
2
-0,0467*N
2
0,27
Outono 2008
Y= 1614,9+0,018*N
2
0,11
Inverno 2008
Y= 2757,17-0,12*NL+0,02*N
2
0,11
* P < 0,0001 = valores utilizados com significância até 10%.
9. AVALIAÇÃO DO CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE MADEIRA
9.1. Altura, diâmetro e volume de madeira das árvores de eucalipto
De maneira geral, as doses de lodo de esgoto promoveram o crescimento das
árvores de eucalipto aos 6, 9, 12, 18 24, 33 e 44 meses após o plantio. As plantas
apresentaram os maiores crescimentos nas doses de 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo de
esgoto, independentemente da época de avaliação (Figura 1). Vaz; Gonçalves
(2002), avaliando o efeito da aplicação de 5, 10, 15, 20 e 40 t ha
-1
de lodo de esgoto,
base seca, em um povoamento de Eucalipytus grandis, observaram que, aos 24
meses de idade do eucalipto, a dose de 10 t ha
-1
de lodo de esgoto, com ou sem
complementação de K, resultou em crescimento semelhante ao obtido com adubo
NPK mineral. Resultado parecido foi observado no presente trabalho após 12 meses
do plantio; porém, na fase inicial, aos 6 e 9 meses, os tratamentos com lodo
apresentaram maiores crescimento do que a adubação mineral.
A altura das árvores de eucalipto, aos 6 meses após o plantio, foi influenciada
pelas doses de lodo de esgoto e de adubo fosfatado de forma linear e quadrática.
No tratamento sem lodo, as doses de adubo fosfatado causaram aumentos, de
forma linear, na altura das árvores. Nos tratamentos com 7,7, 15,4 e 23,1 t ha
-1
de
lodo não houve efeito de doses de adubo nitrogenado e de adubo fosfatado sobre a
altura das árvores (Tabela 13)
Aos 9 meses após o plantio, as doses de lodo de esgoto e de adubo fosfatado
causaram efeito linear e sobre a altura das árvores (Tabela 13 e Figura 27).
5 10 15 20 25 30 35 40 45
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
5 10 15 20 25 30 35 40 45
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
D
y = 20,38 + (-7,41 - 20,38)/1 + e
(x - 12,53)/10,46
R
2
= 0,99
A
y = 19,23 + (-4,08 - 19,23)/1 + e
(x - 16,16)/9,01
R
2
= 0,99
B
y = 18,27 + (-1,11 - 18,27)/1 + e
(x - 16,17)/6,73
R
2
= 0,99
C
y = 19,79 + (-2,60 - 19,79)/1 + e
(x - 15,86)/7,94
R
2
= 0,99
Altura (m)
Meses após plantio
Figura 29. Curvas de crescimento de altura das arvores de eucalipto, em função das
doses de lodo de esgoto (L), A= 0; B = 7,7; C = 15,4 e D = 23,1 t ha
-1
,
ajustadas mediante a função de Boltzmann.
Aos 12 meses após o plantio, as doses de lodo de esgoto mostraram efeito
linear e quadrático sobre a altura das árvores, independentemente das doses de
adubo nitrogenado e de adubo fosfatado. No tratamento que recebeu dose 7,7 t ha
-1
de lodo, as doses de adubo nitrogenado causaram efeito quadrático sobre a altura
das árvores. Para os tratamentos sem lodo e com 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo não
houve efeito de doses de adubo nitrogenado e de adubo fosfatado sobre a altura das
árvores (Tabela 13)
Aos 18 meses após o plantio, as doses de lodo de esgoto mostraram efeito
linear e quadrático sobre a altura das plantas, independentemente das doses de
adubo nitrogenado e fosfatado. No tratamento que recebeu 7,7 t ha
-1
de lodo,
ocorreu interação entre as doses de adubo nitrogenado e de adubo fosfatado sobre
a altura das árvores. Nos tratamentos sem lodo e com 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo não
houve efeito de doses de adubo nitrogenado e adubo fosfatado sobre a altura das
árvores (Tabela 13).
Aos 24 meses após o plantio, as doses de lodo de esgoto causaram
aumentos, de forma linear, na altura das árvores independentemente das doses de
adubo nitrogenado e adubo fosfatado (Tabela 11).
Tanto aos 33 como aos 44 meses após o plantio, a altura das árvores foram
influenciadas pelo fator lodo de esgoto com aumentos de forma linear. (Tabela 11)
O diâmetro das árvores de eucalipto, aos 9 meses após o plantio, foram
influenciadas pelas doses de lodo de esgoto e de adubo fosfatado de forma linear e
quadrática, enquanto que as doses de adubo nitrogenado não mostraram efeito
significativo sobre esta variável (Tabela 12).
Aos 12, 18 e 24 e 44 meses após o plantio, as doses de lodo de esgoto
mostraram efeito linear e quadrático sobre o diâmetro das árvores,
independentemente das doses de adubo nitrogenado e de adubo fosfatado (Tabela
14). Aos 33 meses após plantio as doses de lodo de esgoto não apresentaram
significância sobre o diâmetro das plantas de eucalipto.
Tabela 11. Altura das árvores de eucalipto em função das doses de lodo de esgoto (L), de
adubo nitrogenado (N) e de adubo fosfatado (P) sobre a altura das árvores de
eucalipto
Meses
Equação
Y = Altura (m)
R
2
6
Y = 1,6274+0,08657*L+0,00706*P-0,00226*L
2
0,78
9
Y = 2,7147+0,0993*L+0,00647*P-0,00263*L
2
-0,000045*P
2
0,81*
12
Y = 4,8282+0,11541*L-0,00312*L
2
0,80*
18
Y = 9,3998*L-0,00314*L
2
0,61*
24
Y = 11,76057+0,07569*L
0,19*
33
Y = 17,724 – 0,2020L + 0,0048L
2
0,61
44
Y = 18,27 + 0,121L – 0,004L
2
0,77
* P < 0,0001 valores utilizados com significância até 10% , Equação geral superfície de
resposta
Tabela 12. Comportamento das doses de lodo de esgoto (L) sobre o diâmetro das árvores de
eucalipto
Meses
Equação
Y = Diâmetro (cm)
R
2
9
Y = 1,66227*0,09955*L+0,00555*P-0,00271*L
2
0,78*
12
Y = 3,8564+0,12138*L-0,00305*L
2
0,75*
18
Y = 6,46531+0,10064*L-0,00244*L
2
0,68*
24
Y = 7,73118+0,08176*L-0,00209*L
2
0,48*
44
Y = 11,77+0,075*L+0,009*P - 0,002*L
2
- 0,00009*P
2
0,29*
* P < 0,0001 = valores utilizados com significância até 10%. Equação
geral superfície de resposta
O volume de madeira das árvores de eucalipto, aos 9 meses após o plantio,
foram influenciadas pelas doses de lodo de esgoto e de adubo fosfatado de forma
linear e quadrática (Tabela 13). Aos 12 e 18 meses após o plantio, as doses de lodo
de esgoto mostraram efeito linear e quadrático sobre o volume de madeira,
independentemente das doses de adubo nitrogenado e de adubo fosfatado (Tabela
13).
Tabela 13. Comportamento das doses de lodo de esgoto (L) e de adubo fosfatado (P) sobre o
volume de madeira das árvores de eucalipto.
Meses
Equação
Y = Volume (m
3
ha
-1
)
R
2
9
Y = 0,2869+0,0714*L+0,00453*P-0,001832*L
2
-
0,00004*P
2
0,79*
12
Y = 3,1082+0,3441*L-0,00861*L
2
0,78*
18
Y = 19,14639+1,01282*L-0,02478*L
2
0,67*
* P < 0,0001 = valores utilizados com significância até 5%
Aos 6 e 9 meses após o plantio, somente a aplicação de lodo de esgoto não
foi suficiente para disponibilizar o fósforo mineral para as árvores de eucalipto,
sendo necessária a aplicação do adubo fosfatado para seu crescimento em diâmetro
e altura.
Segundo Guedes, (2000) e Vaz; Gonçalves (2002), a ausência da
disponibilidade de fósforo mineral pelo lodo até um ano de aplicação fez com que as
árvores do tratamento que receberam adubo fosfatado se desenvolvessem melhor
após o plantio com maiores taxas de crescimento em diâmetro e altura.
Aos 6 e 9 meses, provavelmente, a decomposição dos restos culturais
(cascas, galhos e folhas) deixados nas entrelinhas da área experimental pode ter
favorecido a liberação do nitrogênio mineral para o sistema radicular das árvores de
Eucalyptus grandis. Aos 12 e 18 meses após o plantio, as doses de adubo
nitrogenado contribuíram para o crescimento vegetativo na dose 7,7 t ha
-1
de lodo.
Até aos 44 meses após o plantio o lodo de esgoto promoveu o crescimento
das árvores de eucalipto, isso pode indicar a contínua liberação dos nutrientes
contidos na composição química do lodo devido a sua baixa taxa de degradação.
Este fato concorda com Guedes (2005) que observou que o volume de material
lenhoso produzido, no tratamento com 10 t ha
-1
de lodo de esgoto úmido tratado com
cal e complementado com potássio, foi 57% superior à testemunha e 12% superior
ao tratamento com adubo mineral, aos 84 meses de idade.
9.2. Volume de madeira
Para todas as datas avaliadas (9, 12, 18 24, 33 e 44 meses após o plantio), o
fator doses de lodo de esgoto propiciou maior alteração no volume de madeira
(troncos)
Aos 9 meses, com o analise de superfície de resposta foi possível estimar o
ponto de máximo sendo este de 1,37 m
3
ha
-1
para doses de 22,7 t ha
-1
de lodo
complementada com doses de 113,9 t ha
-1
de N na forma de uréia, e 82 t ha
-1
P
2
0
5
.
Todavia analisando-se os fatores lodo de esgoto e fósforo, fixando um destes
fatores, foi observado que para todas as doses de lodo de esgoto, fixando-se os
níveis de P, o volumem de madeira foi significativo. Entanto que para as doses de P,
fixando-se os níveis de lodo de esgoto, somente as doses 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo
de esgoto causaram aumentos significativos.
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
D
y = 203,31 + (-15,12 - 203,31)/1 + e
(x - 873,04)/239,7
R
2
= 0,99
B
y = 208,87 + (-12,72 - 208,87)/1 + e
(x - 933,39)/243,27
R
2
= 0,99
9 12 18 24 33 44
9 12 18 24 33 44
C
y = 222,18 + (-16,46 - 222,18)/1 + e
(x - 943,6)/266,1
R
2
= 0,99
Volume (m
3
)
Meses após plantio
A
y = 158,92 + (-5,30 - 158,92)/1 + e
(x - 854,67)/175,63
R
2
= 0,99
Figura 30. Volume de madeira (tronco), m
3
ha
-1
, de árvores de eucalipto, em função das doses
de lodo de esgoto (L), A= 0; B = 7,7; C = 15,4 e D = 23,1 t há, ajustadas utilizando-se
o modelo Boltzmann.
Tabela 14. Dados médios de volume de madeira, m
3
ha
-1
, de plantas de eucalipto aos 9
meses após o plantio, em função das doses de lodo de esgoto (L), t ha
-1
, e de
adubo mineral fosfatado (P), kg ha
-1
de P
2
O
5
.
Lodo (t ha
-1
)
Fósforo (P
2
O
5
, kg ha
-1
)
0
28
55,9
84
Regressão
Linear
------------------ m
3
ha
-1
------------------
0
0,29
0,41
0,41
0,42
1
(0,26)
(0,39)
(0,45)
(0,45)
ns
7,7
0,79
0,91
0,92
0,96
(0,77)
(0,90)
(0,96)
(0,96)
ns
15,4
1,03
1,13
1,26
1,15
(1,02)
(1,15)
(1,21)
(1,21)
*
23,1
1,02
1,23
1,27
1,35
(1,09)
(1,21)
(1,28)
(1,27)
*
Efeito de
regressão
de L.
Linear
***
***
***
***
Quadrático
***
***
***
**
1
Valor estimado com base na equação de superfície de resposta V9 = 0,2636 + 0,0779L
- 0,001832L
2
+ 0,005699P – 0,00004148P
2
. ns = p > 0,10; * = p ≤ 0,10; ** = p ≤ 0,05; ***
= p < 0,01.
Considerando o V9 de 0,41 m
3
ha
-1
, obtido no tratamento com aplicação
convencional de adubos minerais: 142 kg ha
-1
de N, na forma de uréia, 84 kg ha
-1
de P
2
O
5,
na forma de superfosfato triplo, e 188 kg ha
-1
de K
2
O, como sendo o volume
de madeira relativo de 100%, pode-se estimar que os V9 máximos foram de 263% a
324%, com variações nas doses de lodo de 15,4 a 22,5 t ha
-1
, de N de 69,9 a
142 kg ha
-1
, e de 0 a 55,9 kg ha
-1
de P
2
O
5
. Pôde-se constatar que a situação de
melhor relação custo/benefício foi aquela obtida com a dose recomendada de lodo
(15,4 t ha
-1
), com base no critério do nitrogênio, complementada com 55,6 kg ha
-1
de P
2
O
5
e 69,9 kg ha
-1
de N na forma de uréia (tabela16).
Tabela 15. Resultados médios de volume de madeira, m
3
ha
-1
, de plantas de eucalipto aos 9
meses após o plantio (V9), em função das doses de lodo de esgoto (L), t ha
-1
, e de
adubo mineral nitrogenado (N), kg ha
-1
, na forma de uréia.
Lodo (t ha
-1
)
Nitrogênio (kg ha
-1
)
Efeito de regressão
de N
0
46,9
95,1
142
Linear
Quadrático
------------------ m
3
ha
-1
------------------
0
0,40
0,39
0,38
0,37
ns
Ns
7,7
0,78
0,93
0,97
0,90
*
*
15,4
1,07
1,20
1,17
1,12
*
Ns
23,1
1,16
1,13
1,33
1,25
ns
Ns
Efeito de
regressão do
Lodo
Linear
***
***
***
***
Quadrátic
o
**
***
***
**
ns = p > 0,10; * = p ≤ 0,10; ** = p ≤ 0,05; *** = p < 0,01.
Tabela 16. Variação do volume de madeira relativo (V9R), em %, em função dos dados
estimados de máximo volume de madeira (V9
max
), m
3
ha
-1
, de plantas de eucalipto,
aos 9 meses após o plantio, em função das doses de lodo (L), em t ha
-1
, de adubo
mineral nitrogenado (N), em kg ha
-1
, aplicado na forma de uréia, e de adubo
mineral fosfatado (P),em kg ha
-1
de P
2
O
5
.
V9R
(1)
V9
m
ax
(2)
Doses de
Lodo
N
P
2
O
5
--%---
m
3
ha
-1
t ha
-1
-
------------kg ha
-1
------------
68
0,28
0
0
0
100
0,41
0
142
84
321
1,32
22,5
142
66,9
263
1,08
19,0
83,1
0
324
1,33
20,8
102,5
55,9
309
1,27
15,4
69,9
55,6
(
1)
Os dados dos tratamentos sem aplicação de lodo, testemunha absoluta e testemunha com
adubo mineral, referem-se às médias originais dos tratamentos e os demais dados foram
estimados na análise de estudo de interação entre L*N, L*P, N*P, fixando-se os níveis de
um dos fatores, respectivamente.
Os dados de volume de madeira aos 12 meses após o plantio (V12), para
plantas de eucalipto, variaram, em m
3
ha
-1
, de 2,89 a 4,22; de 5,29 a 7,10; de 5,68 a
7,91 e de 6,42 a 8,70 para as doses de lodo (L) de 0; 7,7; 15,4 e 23,1 t ha
-1
,
respectivamente. Para as doses de adubo mineral nitrogenado (N) de 0; 46,9; 95,1 e
142 kg ha
-1
, na forma de uréia, os dados de V12, em m
3
ha
-1
, variaram de 2,91 a
8,35; de 2,89 a 7,77; de 3,19 a 8,70 e de 3,13 a 8,06; respectivamente. Com relação
às doses de adubo mineral fosfatado (P) de 0; 28; 55,9 e 84 kg ha
-1
, na forma de
superfosfato triplo, os resultados de V12, em m
3
ha
-1
, variaram de 2,89 a 7,91; de
2,94 a 7,93; de 3,36 a 8,70 e de 2,99 a 8,35; respectivamente.
O modelo de superfície de resposta que melhor se ajustou aos dados foi: V12
= 3,359 + 0,3625L - 0,00861L
2
+ 0,0029N; R
2
= 0,89 e p<0,0001. Para as doses de
lodo, houve efeito dos parâmetros de primeira ordem (p< 0,0001) e de segunda
ordem (p<0,0001), e para as doses de N, houve efeito dos parâmetros de primeira
ordem (p<0,0431).
Todavia analisando-se os fatores doses de L e N, dois a dois, fixando-se o
nível de um dos fatores (Tabelas 17), obtiveram-se os seguintes resultados: a) para
o efeito de doses de lodo dentro de doses de N, observou-se que o aumento do V12
causado pelo lodo ocorreu para todas as doses de N; e b) para o efeito de N dentro
dos níveis de lodo, observou-se que o aumento de V12 causado por doses de N
ocorreu, somente, para a dose de 7,7 t ha
-1
de lodo. A análise do desdobramento
forneceu, também, as estimativas dos pontos de máximas de V12, em função das
doses de lodo, de N e de P (Tabela 18), cujos valores variaram de 6,60 a 7,97 m
3
ha
-
1
. Considerando o V12, de 3,89 m
3
ha
-1
, obtido no tratamento com aplicação
convencional de adubos minerais: 142 kg ha
-1
de N, na forma de uréia; 84 kg ha
-1
de
P
2
O
5,
na forma de superfosfato triplo e 188 kg ha
-1
de K
2
O, como volume de madeira
relativo de 100%, pode-se estimar que os V12 máximos foram de 170% a 204%,
com variações nas doses de lodo de 7,7 a 19,7 t ha
-1
; de N de 46,9 a 109,5 kg ha
-1
;
e de 28 a 73,8 kg ha
-1
de P
2
O
5
. Desta forma, pode-se constatar que a situação de
melhor relação custo/benefício foi obtida com a dose 19,3 t ha
-1
de lodo,
complementada com 48,6 kg ha
-1
de P
2
O
5
e 46,9 kg ha
-1
de N na forma de uréia
(Tabela 18).
Tabela 17. Resultados médios e estimados de volume de madeira (V12), m
3
ha
-1
, de plantas
de eucalipto, aos 12 meses após o plantio, em função das doses de lodo de
esgoto (L), t ha
-1
, e de adubo mineral nitrogenado (N), kg ha
-1
, na forma de uréia.
Lodo (t ha
-1
)
Nitrogênio ( kg ha
-1
)
Efeito de regressão
de N
0
46,9
95,1
142
Linear
Quadrático
------------------ m
3
ha
-1
------------------
0
3,48
3,50
3,45
3,52
(3,36)
(3,50)
(3,63)
(3,77)
ns
ns
7,7
5,63
6,14
6,67
5,88
(5,71)
(5,84)
(5,98)
(6,12)
**
**
15,4
6,34
6,84
7,04
7,27
(6,86)
(7,00)
(7,13)
(7,27)
ns
ns
23,1
7,31
7,14
7,73
7,51
(7,14)
(7,28)
(7,42)
(7,55)
ns
ns
Efeito de
regressão de
L
Linear
***
***
***
***
Quadrático
**
***
***
***
1
Valor estimado com base na equação de superfície de resposta V12 = 3,359 + 0,3625L -
0,00861L
2
+ 0,0029N ns = p > 0,10; * = p ≤ 0,10; ** = p ≤ 0,05; *** = p < 0,01
Tabela 18. Variação do volume de madeira relativo (V12R), em %, em função dos dados
estimados de máximo volume de madeira (V12
max
), m
3
ha
-1
, de plantas de
eucalipto, aos 12 meses após o plantio, em função das doses de lodo (L), em
t ha
-1
, de adubo mineral nitrogenado (N), em kg ha
-1
, aplicado na forma de
uréia, e de adubo mineral fosfatado (P), em kg ha
-1
de P
2
O
5
.
V12R
(1)
V12
max
(2)
Doses de
Lodo
N
P
2
O
5
-%-
m
3
ha
-1
-----t ha
-1
----
-------------kg ha
-1
---------------
75
2,91
0
0
0
100
3,89
0
142
84
170
6,60
7,7
81,2
50,4
198
7,72
19,2
109,5
28
194
7,57
19,3
46,9
48,6
204
7,97
19,7
95,1
73,8
(1)
Os dados dos tratamentos sem aplicação de lodo, testemunha absoluta e testemunha com
adubo mineral, referem-se às médias originais dos tratamentos e os demais dados foram
estimados na análise de estudo de interação entre L*N, L*P, N*P, fixando-se os níveis de
um dos fatores, respectivamente.
(2)
Todos os tratamentos receberam a aplicação de 188 kg ha
-1
de K
2
O, na forma de cloreto
de potássio, conforme recomendação convencional da Suzano.
Os resultados de volume de madeira aos 18 meses após o plantio (V18)
(Anexo 3), para plantas de eucalipto, variaram, em m
3
ha
-1
, de 15,9 a 23,2; de 24,9 a
32,8; de 27,1 a 32,5 e de 27,9 a 34,6 para as doses de lodo (L) de 0; 7,7; 15,4 e
23,1 t ha
-1
, respectivamente. Para as doses de adubo mineral nitrogenado (N) de 0;
46,9; 95,1 e 142 kg ha
-1
, na forma de uréia, os dados de V18, em m
3
ha
-1
, variaram
de 17,9 a 31,9; de 15,9 a 32,5; de 20,5 a 34,6 e de 20,5 a 32,8; respectivamente.
Com relação às doses de adubo mineral fosfatado (P) de 0; 28; 55,9 e 84 kg ha
-1
, na
forma de superfosfato triplo, os resultados de V18, em m
3
ha
-1
, variaram de 15,9 a
31,9; de 19,8 a 32,5; de 21,0 a 34,6 e de 19,8 a 32,5; respectivamente. O modelo de
superfície de resposta que melhor se ajustou aos dados foi: V18 = 20,2097 +
0,9658L - 0,02478L
2
+ 0,01448N; R
2
= 0,83 e p<0,0001. Para as doses de lodo,
houve efeito dos parâmetros de primeira ordem (p< 0,0001) e de segunda ordem
(p<0,0001), e para as doses de N, houve efeito dos parâmetros de primeira ordem
(p<0,0024).
Todavia analisando-se os fatores doses de L e N, dois a dois, fixando-se o
nível de um dos fatores (Tabelas19), obtiveram-se os seguintes resultados: a) para o
efeito de doses de lodo dentro de doses de N, observou-se que o aumento do V18
causado pelo lodo ocorreu para todas as doses de N; e b) para o efeito de N dentro
dos níveis de lodo, observou-se que não houve efeito de N sobre o V18 em nenhum
dos níveis de lodo. A análise do desdobramento forneceu, também, as estimativas
dos pontos de máximas de V18, em função das doses de lodo, de N e de P (Tabela
20), cujos valores variaram de 31,1 a 32,8 m
3
ha
-1
. Considerando o V18, de 23,2 m
3
ha
-1
, obtido no tratamento com aplicação convencional de adubos minerais: 142 kg
ha
-1
de N, na forma de uréia; 84 kg ha
-1
de P
2
O
5,
na forma de superfosfato triplo e
188 kg ha
-1
de K
2
O, como volume de madeira relativo de 100%, pode-se estimar que
os V18 máximos foram de 134% a 139%, com variações nas doses de lodo de 18,3
a 19,1 t ha
-1
; de N de 46,9 a 142 kg ha
-1
; e de 51,2 a 84 kg ha
-1
de P
2
O
5
. Desta
forma, pode-se constatar que a situação de melhor relação custo/benefício foi obtida
com a dose 19,1 t ha
-1
de lodo, complementada com 55,5 kg ha
-1
de P
2
O
5
e 95,1 kg
ha
-1
de N na forma de uréia (Tabela 20).
Tabela 19. Resultados médios e estimados de volume de madeira (V18), m
3
ha
-1
, de plantas
de eucalipto, aos 18 meses após o plantio, em função das doses de lodo de
esgoto (L), t ha
-1
, e de adubo mineral nitrogenado (N), kg ha
-1
, na forma de uréia.
Lodo (t ha
-1
Nitrogênio ( kg ha
-1
)
Efeito de
regressão de N
0
46,9
95,1
142
Linear
Quadrático
----------------- m
3
ha
-1
------------------
0
20,8
19,7
21,6
21,8
1
(20,2)
(20,9)
(21,6)
(22,3)
ns
ns
7,7
26,2
27,2
29,4
29,1
(26,4)
(27,0)
(27,7)
(22,3)
ns
ns
15,4
27,9
29,9
30,0
30,1
(29,1)
(29,8)
(30,5)
(31,2)
ns
ns
23,1
30,1
29,7
31,5
31,0
(29,3)
(30,0)
(30,7)
(31,4)
ns
ns
Efeito de
regressão
de L
Linear
***
***
***
***
Quadrático
*
***
***
***
1
Valor estimado com base na equação de superfície de resposta :
V18 = 20,2097 + 0,9658L - 0,02478L
2
+ 0,01448N ns = p > 0,10; * = p ≤ 0,10; ** = p ≤
0,05; *** = p < 0,01
Tabela 20. Variação do volume de madeira relativo (V18R), em %, em função dos dados
estimados de máximo volume de madeira (V18
max
), m
3
ha
-1
, de plantas de
eucalipto, aos 18 meses após o plantio, em função das doses de lodo (L), em
t ha
-1
, de adubo mineral nitrogenado (N), em kg ha
-1
, aplicado na forma de
uréia, e de adubo mineral fosfatado (P), em kg ha
-1
de P
2
O
5
.
V18R
(1)
V18
max
(2)
Doses de
Lodo
N
P
2
O
5
-%--
m
3
ha
-1
t ha
-1
------------kg ha
-1
-----------
77
17,9
0
0
0
100
23,2
0
142
84
135
31,3
18,8
46,9
80,7
139
32,3
19,1
95,1
55,5
137
31,8
18,3
142
51,2
134
31,1
19,1
123,7
84
(1)
Os dados dos tratamentos sem aplicação de lodo, testemunha absoluta e testemunha com
adubo mineral, referem-se às médias originais dos tratamentos e os demais dados foram
estimados na análise de estudo de interação entre L*N, L*P, N*P, fixando-se os níveis de
um dos fatores, respectivamente.
(2)
Todos os tratamentos receberam a aplicação de 188 kg ha
-1
de K
2
O, na forma de cloreto
de potássio, conforme recomendação convencional da Suzano.
Os dados de volume de madeira aos 24 meses após o plantio (V24)
(Anexo 4), para plantas de eucalipto, variaram, em m
3
ha
-1
, de 39,8 a 54,0; de 35,0 a
54,2; de 38,1 a 52,8 e de 41,1 a 59,8 para as doses de lodo (L) de 0; 7,7; 15,4 e
23,1 t ha
-1
, respectivamente. Para as doses de adubo mineral nitrogenado (N) de 0;
46,9; 95,1 e 142 kg ha
-1
, na forma de uréia, os dados de V24, em m
3
ha
-1
, variaram
de 39,8 a 59,7; de 40,2 a 59,8; de 41,2 a 52,8 e de 43,0 a 56,5; respectivamente.
Com relação às doses de adubo mineral fosfatado (P) de 0; 28; 55,9 e 84 kg ha
-1
, na
forma de superfosfato triplo, os resultados de V24, em m
3
ha
-1
, variaram de 38,1 a
56,5; de 36,6 a 53,4; de 35,0 a 59,8 e de 38,3 a 59,7; respectivamente.
As doses de N e P não alteraram os valores de V24. O modelo de superfície
de resposta que melhor se ajustou aos dados foi: V24 = 44,07 + 0,00802L
2
; R
2
=
0,10 e p<0,0152. Para as doses de lodo, houve efeito dos parâmetros de segunda
ordem (p< 0,0152).
A análise do desdobramento forneceu, somente, a estimativa do ponto de
máximo do V24 (48,9 m
3
ha
-1
), em função da dose recomendada de lodo (15,4 t ha
-
1
), com base no critério do nitrogênio, complementada com a dose de 114,4 kg ha
-1
de N e 79,3 kg ha
-1
de P.
Os dados de volume de madeira aos 44 meses após o plantio (V44) , para
plantas de eucalipto, variaram, em m
3
ha
-1
, de 134,9 a 160,7; de 147,4 a 198,0; de
158,6 a 192,2 e de 157,3 a 194,9 para as doses de lodo (L) de 0; 7,7; 15,4 e
23,1 t ha
-1
, respectivamente. Para as doses de adubo mineral nitrogenado (N) de 0;
46,9; 95,1 e 142 kg ha
-1
, na forma de uréia, os dados de V44, em m
3
ha
-1
, variaram
de 143,7 a 198,0; de 134,9 a 186,0; de 147,6 a 194,9 e de 142,4 a 192,2;
respectivamente. Com relação às doses de adubo mineral fosfatado (P) de 0; 28;
55,9 e 84 kg ha
-1
, na forma de superfosfato triplo, os resultados de V44, em m
3
ha
-1
,
variaram de 134,9 a 182,4; de 149,8 a 198,0; de 140,8 a 190,4 e de 146,9 a 194,9;
respectivamente.
As doses de N não alteraram os valores de V44. O modelo de superfície de
resposta que melhor se ajustou aos dados foi: V44 = 143,6 + 3,21L – 0,0981L
2
+
0,386P – 0,0036P
2
; R
2
= 0,58 e p<0,0001. Para as doses de lodo, houve efeito dos
parâmetros de primeira ordem (p< 0,0001) e de segunda ordem (p<0,0001), e para
as doses de P, houve efeito dos parâmetros de primeira ordem (p<0,0207) e de
segunda ordem (p<0,0598).
Analisando-se os fatores dose de L e P, dois a dois, fixando-se o nível de um
dos fatores (Tabelas 21), obtiveram-se os seguintes resultados: a) para o efeito de
doses de lodo dentro de doses de P, observou-se que o aumento do V44 causado
pelo lodo ocorreu para todas as doses de P; e b) para o efeito de P dentro dos níveis
de lodo, observou-se que houve efeito de L sobre o V44 somente para o nível
7,7 t ha
-1
de lodo.
Tabela 21. Resultados médios e estimados de volume de madeira (V44), m
3
ha
-1
, de plantas
de eucalipto, aos 44 meses após o plantio, em função das doses de lodo de
esgoto (L), t ha
-1
, e de adubo mineral fosfatado (P), kg ha
-1
, na forma de P
2
O
5
.
Lodo (t ha
-1
)
Fósforo ( kg ha
-1
, de P
2
O
5
)
Efeito de
regressão de P
0
46,9
95,1
142
Linear
Quadrático
------------------ m
3
ha
-1
------------------
0
142
152
154
150
1
(144)
(152)
(154)
(151)
ns
Ns
7,7
161
177
178
167
(163)
(171)
(173)
(170)
*
*
15,4
169
172
179
178
(170)
(178)
(180)
(177)
ns
Ns
23,1
170
170
176
174
(166)
(174)
(174)
(173)
ns
Ns
Efeito de
regressão
de L.
Linear
**
**
**
*
Quadrático
*
**
**
ns
1
Valor estimado com base na equação de superfície de resposta V44 = 143,6 + 3,21L –
0,0981L
2
+ 0,386P – 0,0036P
2
ns = p > 0,10; * = p ≤ 0,10; ** = p ≤ 0,05; *** = p < 0,01
10. DEPOSIÇÃO DE SERAPILHEIRA
Os resultados médios de deposição de serapilheira para as doses 0, 7,7 15,4
e 23,1 t ha
-1
de lodo de esgoto, aos 35, 39, 40 e 46 meses após o plantio foram de
120; 128,4; 126,6 e 130,5 kg ha
-1
aos 35 meses, de 141; 143,63; 158,5 e 143,2 kg
ha
-1
aos 39 meses; de 146,3; 148,1; 153,6 e 158,6 kg ha
-1
aos 40 meses, e de 151,4;
148,2; 155,5 e 152,1 kg ha
-1
aos 46 meses após plantio, para as doses. Como pode
observar-se a maior produção de serapilheira encontra-se na dose 15,4 t ha
-1
(Figura 31). De maneira geral as maiores deposições predominaram entre março e
maio de 2008, onde foram observadas temperaturas elevadas e leve precipitação
pluvial o que, certamente, ocasionaram estresse hídrico nas árvores de eucalipto,
respondendo com a diminuição da sua superfície de transpiração.
34 36 38 40 42 44 46
115
120
125
130
135
140
145
150
155
160
Serapilheira (kg ha
-1
)
Tempo (meses)
0 t ha
-1
Y = -582,15 + 33,13 . X -0,37. X
2
R
2
= 0,99
7,7 t ha
-1
Y = -457,69 + 28,10 . X -0,32 . X
2
R
2
= 0,99
15,4 t ha
-1
Y = -916,34 + 50,56 . X -0,59 . X
2
R
2
= 0,94
23,1 t ha
-1
Y = -614,88 + 35,87 . X - 0,42 . X
2
R
2
= 0,82
Figura 31. Deposição de serapilheira em função das doses de lodo de esgoto e do tempo.
10.1. Acúmulo de macronutrientes P, K, Ca e Mg.
Houve efeito do lodo de esgoto para os macronutrientes acumulados aos 46
meses após plantio. Os teores médios acumulados de macronutrientes na
serapilheira, aos 46 meses, estão representados na tabela 22. Considerando a
produção de serapilheira produzida por hectare temos que foi retornado ao solo
entre 7,42; 7,88; 8,086 e 8,22 kg ha
-1
de P, 14,08; 14,82; 15,55 e 15,21 kg ha
-1
de K ,
116,60; 122,99; 127,51 e 127,79 kg ha
-1
de Ca e 27,26; 28,16; 29,54 e 28,90 kg ha
-1
de Mg.
O retorno total estimado de P, K, Ca e Mg foi de 166,08, 173,85, 180,69 e
180,12 kg ha
-1
para as doses 0; 7,7; 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo de esgoto
respectivamente, sem considerar o N.
Tabela 22. Deposição de serapilheira e concentração media de P, K, Ca e Mg aos 46
meses após plantio de eucalipto, em função das doses de lodo de esgoto.
Lodo
t ha
-1
Deposição de Serapilheira
(kg ha
-1
)
Macronutrientes
(g kg
-1
)
35
39
40
46
P
K
Ca
Mg
--------------- meses --------------
------------------ 46 meses --------------
0
120,00
141,00
146,25
151,43
0.049
0,093
0,77
0,18
7,7
128,44
143,63
148,06
148,19
0,053
0,10
0,83
0,19
15,4
126,63
158,44
153,56
155,5
0,052
0,10
0,82
0,19
23,1
130,35
143,19
158,63
152,13
0,054
0,10
0,84
0,19
Nota-se que o nutriente que retorna ao solo em maior concentração foi o Ca.
Segundo Vitousek (1984), o retorno de Ca é elevado na maioria de florestas
tropicais. A avaliação dos macronutrientes na serapilheira no presente estudo foi
realizada no mês de setembro, data que foi caracterizada por precipitações
moderadas que possivelmente elevaram os valores de transferência do Ca. Isto
corrobora, em parte, as afirmações de Vital et al. (2004), em que os teores de Ca
geralmente são maiores na estação seca do ano. Porém esse autor refere-se a
floresta estacional semidecidual. Clevelário Jr (1996) sugere que a elevação no teor
de Ca na serapilheira pode ser decorrente de uma liberação lenta desse elemento
pelo material vegetal recém- caído, da retranslocação de outros elementos antes da
abscisão das folhas, da redução da massa das folhas antes da abscisão e ou
consequência da retenção de Ca contido na transprecipitação pela serapilheira. Por
outro lado, Schumacher; Pogianni, (1993) referem que o eucalipto é a espécie que
apresenta a maior eficiência nutricional para o elemento cálcio.
Dentro do conjunto de macronutrientes estudados o P é o macronutriente
que se apresentou como mais limitante, no entanto é conhecido que o eucalipto
apresenta eficiência tanto para fósforo, Ca e Mg o que evidencia a adaptação dessa
espécie em solos de baixa fertilidade. O retorno desses nutrientes a través da
serapilheira segue a seguinte ordem Ca> Mg>K>P.
10.2. Concentração de micronutrientes
O acúmulo de micronutrientes na serapilheira foi significativo para o
tratamento com doses de lodo de esgoto, sendo que o fertilizante nitrogenado e
fosfatado não apresentou significância. O Fe foi o micronutriente que apresentou
valores mais elevados seguido de Mn, Zn e Cu (Figura 31) Os dados médios dos
teores de Cu, Fe, Mn e Zn acumulado na serapilheira, aos 46 meses após o plantio
estão apresentados na tabela 23
Tabela 23. Concentração de micronutrientes Cu, Fe, Mn e Zn, aos 46 meses após plantio
de eucalipto, em função das doses de lodo de esgoto.
Doses de lodo
de esgoto
Cu
Fe
Mn
Zn
--------------------------mg kg
-1
---------------------------
0
1,01
89,00
57,32
1,74
7,7
1,11
100,31
63,03
1,90
15,4
1,09
97,84
61,78
1,86
23,1
1,13
102,93
64,34
1,93
R
2
0,82
0,78
0,60
0,80
10.3. Decomposição de folhedo
10.3.1. Percentual remanescente (%)
Os resultados médios do percentual remanescente da decomposição do
folhedo no campo foram aos 45 dias de: 82,2; 80,8; 80,2; 81,4 %, aos 90 dias de:
79,9; 78,8; 78,3 e 79,3, para 160 dias de: 70,6; 65,7; 67,1 e 64,8 %; aos 230 dias de
65,1; 66,5; 63,5 e 62,5 %. Entanto que aos 300 dias foi de 57,01; 56,95; 57,42 e
55,48 %, para a dose 0; 7,7; 15,4 e 23,1 t ha
-1
de lodo de esgoto respectivamente.
Não foi encontrado diferencias significativas entre tratamentos sobre a quantidade
de folhedo remanescente em todos os períodos avaliados.
45 90 160 230 300
55
60
65
70
75
80
85
90
45 90 160 230 300
55
60
65
70
75
80
85
90
C
y = (81,46 + 0,22)(x - 1,15)(x
2
) R
2
= 0,96
Folhedo remanescente (%)
D
y = (90,93 - 8,47)(x + 0,29)(x
2
) R
2
= 0,92
Tempo (dias)
A
y = (83,77 - 0,07)(x -1,15)(x
2
) R
2
= 0,97
B
y = (87,45 - 5,58)(x -0,104)(x
2
) R
2
= 0,84
Figura 32. Folhedo remanescente de E. grandis no período de 45, 90, 160, 230 e 300
dias em função das doses de lodo de esgoto,. A=0 t ha
-1
; B= 7,7 t ha
-1
; C=
15,4 t ha
-1
; D= 23,1 t ha
-1
de lodo de esgoto.
As Figuras 2 e 32 indicam a influencia da precipitação pluvial sobre a
variável percentual remanescente evidenciando-se maior perda de massa nos
períodos de maior concentração de chuvas. O percentual remanescente aos 45 dias
foi maior aos relatados por Hepp et al. (2009), em experimento de decomposição de
folhas de eucalipto aos 60 dias que observaram massa remanescente de 75%.
No final do período de avaliação, 300 dias, a perda de massa estive entre
47% para os tratamentos 15,4 e 23,1 t ha
-1
e 45% para os tratamentos 0 e 7,7 t ha
-1
de lodo de esgoto. A relação entre a perda de massa e a precipitação foi relatada
por Costa et al, (2005). Porem, a percentual de perda de massa do folhedo
remanescente do presente trabalho esteve acima dos encontrados por esse autor,
ainda assim, estes valores corroboram as afirmações de que as florestas de
eucalipto apresentam taxas de decomposição baixa, normalmente inferior a 50%
durante o ano sobre diferentes sistemas de manejo e condições edafoclimáticas
(GAMA-RODRIGUES; BARROS, 2002). Estudos de decomposição com folhas de
Eucalyptus spp. demonstram que esta planta possui uma taxa de decomposição
lenta, o que poderia estar ocasionada pelos compostos químicos constituintes da
folha (GRAÇA et al. 2002).
10.3.2.Taxa de decomposição (k)
Na figura 33, está representado o coeficiente de decomposição, em valores
de k por dia, cujos resultados expressam a taxa de decomposição do folhedo no
campo, aos 45, 90, 160, 230 e 300 dias. Observa-se ao longo do tempo uma taxa de
decomposição gradativa, sendo esta mais lenta ao longo do tempo. Aos 45 dias os
valores de k estiveram entre 0,004506 a 0,004932; aos 90 dias, entre 0,003743 a
0,004002; aos 160 dias, 0,002299 a 0,002727; aos 230 dias, 0,001947 a 0,001993 e
aos 300 dias, 0,0019 a 0,002026 g g
-1
dia.
Não foram observadas diferenças significativas entre as doses de lodo de
esgoto utilizadas.
Segundo Torres et al. (2005) o processo de decomposição da serapilheira é
caracterizado por uma taxa de decomposição alta e um padrão invertido em termos
de velocidade em cada fase do processo. Ambas as características são
dependentes do clima local e a composição química da serapilheira.
Verifica-se que decorridos 300 dias, para todas as formações, a
decomposição da serapilheira não ultrapassou os 50% da quantidade inicialmente
condicionada nos bolsas de decomposição. Supõe-se que, nessas formações, a
decomposição seja mais lenta, sobretudo em razão da qualidade química do
material, como estruturas mais resistentes e compostos mais estáveis e de difícil
decomposição como lignina e outros compostos fenólicos (SWIFT et al., 1979).
Para Guedes (2005), o menor período de avaliação pode ser um dos fatores
que explicariam o maior valor de k. Quanto menor o período de avaliação, apenas
uma fração mais facilmente decomponível será degradada e não serão atingidos
grupos mais recalcitrantes, o que levará a maior valor da constante.
0 50 100 150 200 250 300
0,0015
0,0020
0,0025
0,0030
0,0035
0,0040
0,0045
0,0050
Taxa de decomposição (k)
Tempo (dias)
0 t ha
-1
7,7 t ha
-1
15,4 t ha
-1
23,1 t ha
-1
Figura 33. Taxa de decomposição (k) das folhas de eucalipto, dias após à instalação das
bolsas de decomposição (litter bag) na área experimental, em função das
doses de lodo de esgoto.
10.3.3. Meia-vida
O tempo de meia vida de 45, 90, 160, 230 e 300 dias após instalação das
bolsas de decomposição é amostrado na tabela15, como se pôde observar os
maiores tempos para que 50% do folhedo seja decomposto, estiveram na dose 0
Tabela 18. Tempo de meia vida das folhas de eucalipto em função das doses de lodo de
esgoto.
Dias de
avaliação
Doses de lodo de esgoto (t ha
-1
)
0
7,7
15,4
23,1
---------------------------------tempo (dias) ------------------------------
45
155,74
146,05
144,42
191,17
90
189,12
187,87
179,36
175,15
160
364,97
278,45
267,37
271,01
230
395,85
378,45
362,79
342,09
300
435,45
383,98
377,43
397,92
11. CONCLUSÕES
A aplicação do lodo de esgoto, dentro dos critérios técnicos, com base no critério do
nitrogênio, promove melhorias nos atributos de fertilidade do solo, no crescimento e
nutrição mineral das plantas de eucalipto, sem causar impactos negativos ao
ambiente florestal, considerando período de até 46 meses após a aplicação do
resíduo.
A aplicação do lodo de esgoto, com base no critério do nitrogênio, promove
aumentos nos teores de C-orgânico, N-total, N-amoniacal e de P, K, Ca e Mg
trocáveis, na camada de 0 a 10 cm de profundidade, e dos teores de Cu, Fe, Mn e
Zn, extraíveis e semitotais, nas camadas até 40 cm de profundidade.
A aplicação do lodo de esgoto, com base no critério do nitrogênio, promove teores
adequados de N e P nas folhas recém-maduras do eucalipto e equivalentes aos
propiciados pelos fertilizantes nitrogenado e fosfatado, respectivamente. O lodo
também promove teores adequados de Cu, Mn, Fe e Zn nas folhas de eucalipto,
cujos valores se correlacionam com teores desses metais extraídos do solo com
DTPA.
O estudo de superfície de resposta, permitiu constatar que a aplicação de lodo, com
base na dose recomendada pelo critério do N, pode propiciar a redução de 33% no
uso do adubo fosfatado e 100% do adubo nitrogenado, com aumento da
produtividade de madeira.
12. REFERÊNCIAS
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