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EuPTCVAg0871-018X2010000100015

EuPTCVAg0871-018X2010000100015

National varietyEu
Year2010
SourceScielo

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Impacto da aplicação de lama residual urbana e de fertilizan­tes minerais em solos sob pastagem no Alentejo

INTRODUÇÃO Entre as vantagens da aplicação ao solo de lamas residuais urbanas (LRU), é fre­quente referir-se a possibilidade de enrique­cimento do solo em matéria orgânica e em alguns nutrientes das plantas, como o azoto, o fósforo, o cálcio e o enxofre (Dias, 2004). De igual modo, ao enunciar os inconvenien­tes da aplicação destes resíduos, é comum salientar o risco de contaminação do solo com metais pesados e/ou microrganismos patogénicos que as LRU podem veicular.

Em trabalhos anteriores, foram identifica­das as alterações induzidas pela aplicação de LRU em alguns parâmetros físico-químicos de solos de diferentes unidades pedológicas, cultivados com consociações de misturas pratenses semeadas, para cortes sucessivos.

Foi o caso, em Luvissolos Háplicos na região de Mértola, das variações no pH e nos teores de M.O., N total, P e K assimi­láveis e catiões de troca, durante dois anos,por efeito da LRU da ETAR de Évora (Ser­rão et al., 2002), bem como em alguns compostos orgânicos poluentes, no ano seguinte à aplicação da LRU da mesma ETAR (Serrão et al., 2005). Também foi apreciada a evolução da disponibilidade do P no solo (teor extraível pelo método de Egnér-Riehm), ao longo do tempo, num Leptossolo Dístrico (Reguengos de Monsa­raz) e num Cambissolo Dístrico (Covilhã),após a aplicação das LRU de Elvas e Évora e de Belmonte e Viseu, respectivamente (Serrão et al., 2001). Em ensaios em vasos, foi, ainda, comparada a potencialidade de libertação de P num Podzol Háplico (Pegões) e num Vertissolo Cálcico (Queluz) por um composto de resíduos sólidos urba­nos e uma LRU da ETAR de Frielas (Serrão et al., 2007).

Na sequência destas avaliações e da reali­zada para o ano (2004-2005) de um cam­po experimental com pastagens pastoreadas por ovinos (Serrão et al., 2008), este traba­lho visa prosseguir a comparação, em três anos experimentais, das variações de indi­cadores de fertilidade e de contaminação metálica e fecal do solo, induzidas pela ferti­lização mineral e pela LRU neste e noutro campo, também situado no Alentejo.

MATERIAL E MÉTODOS Ensaios Os campos experimentais foram instala­dos no Outono de 2004, nos concelhos de Aljustrel (Herdade do Revez) e de Ourique (Herdade da Criméia), tendo sido conduzi­dos até ao final de Maio e de Julho de 2007, respectivamente.

O esquema experimental foi em split­plot, sendo os grandes talhões correspon­dentes a dois tipos de pastagem, natural e semeada. Na Herdade do Revez, estes talhões foram subdivididos em talhões de 0,5 ha, relativos a três tratamentos de fertili­zação (0, LRU e Adubação), enquanto que, na Herdade da Criméia, foram subdivididos em talhões de 0,5 ha, relativos a quatro tra­tamentos de fertilização (0, LRU, LRU+Calagem e Adubação+Calagem).

Constituíram-se, assim, seis modalidades no campo do Revez (PN -Pastagem natural sem fertilização; PN+LRU -Pastagem natu­ral com lama; PN+Adub. - Pastagem natural com adubação; PS -Pastagem semeada sem fertilização; PS+LRU - Pastagem semeada com lama; PS+Adub -Pastagem semeada com adubação) e oito Modalidades no cam­po da Criméia (PN -Pastagem natural sem fertilização; PN+LRU -Pastagem natural com lama; PN+LRU+Cal. -Pastagem natu­ral com lama e calagem; PN+Adub.+Cal. -Pastagem natural com adubação e calagem; PS -Pastagem semeada sem fertilização; PS+LRU+Cal. -Pastagem semeada com lama e calagem; PS+Adub.+Cal. -Pastagem semeada com adubação e calagem).

Aplicaram-se cerca de 12,8 t/ha de maté-ria seca (ms) de uma mistura de LRU das ETAR de Alvito e Vila Nova de Baronia (V. N. Baronia), numa proporção de 58% e 42% de ms, respectivamente, no campo do Revez, e uma dose correspondente a 6950 kg/ha de ms da LRU de Ferreira do Alentejo (F. Alentejo), no campo da Criméia.

As LRU foram aplicadas, apenas, à data da ins­talação dos campos (Outubro de 2004).

Na caracterização físico-química (humi­dade, pH em água, MO, N total, C/N e teo­res de P, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn extraíveis por água régia) de amos­tras destas LRU, utilizaram-se os métodos indicados em Serrão et al. (2008). As LRU tinham baixa humidade e reacção ligeira­mente ácida e similar (Quadro 1), sendo o teor de MO superior a 400 g kg-1, nas LRU de F.

Alentejo e V. N. Baronia.

Quadro 1' Algumas características físico-químicas das LRU

Nas três LRU, os teores de metais pesa­dos eram inferiores aos valores -limite impostos pelo D.L. n.º 118/2006, que regula a aplicação de lamas em solos agrícolas.

A adubação de fundo dos talhões com fer­tilização mineral, à instalação das pastagens, foi calculada em função da caracterização físico-química do solo na área total do ensaio (em Maio de 2004) e, para o P e K, também na produção de matéria seca espe­rada (3-6 t/ha) da pastagem semeada. No campo do Revez, aplicaram-se N (25 kg/ha), P (61 kg/ha), K (104 kg/ha), Mo (0,05 kg/ha) e Zn (3,6 kg/ha) e no campo da Criméia, a adubação integrou N (25 kg/ha), P (33 kg/ ha), K (104 kg/ha), Cu (1,3 kg/ha), Mo (0,05 kg/ha) e Zn (7,3 kg/ha).

Utiliza­ram-se os adubos nitroamoniacal a 20,5% N, superfosfato 18% P2O5, cloreto de potás­sio 60% K2O, molibdato de sódio, sulfato de cobre e sulfato de zinco. No campo da Cri­méia, a fertilização mineral também incluiu uma calagem cuja dose (2300 kg/ha) foi calculada através do valor neutralizante (183% CaCO3) do correctivo (cal apagada magnesiana) e da Necessidade de Cal (4,1 t CaCO3/ha) do solo, determinada pelo método de Kamprath (1970). Na aplicação dos fertilizantes, utilizaram-se distribuidores de estrume e centrífugo, respectivamente, para a LRU e para os adubos (campo do Revez) ou adubos + correctivo (campo da Criméia). A incorporação no solo foi reali­zada até cerca de 15 cm de profundidade, por gradagem.

No final de 2006, aplicou-se superfosfa­to 18% e cloreto de potássio, nas modali­dades com adubação. No campo do Revez, aplicaram-se 20 kg/ha de P e 63 kg/ha de K (pastagem natural) e 13 kg/ha de P e 50 kg/ha de K (pastagem semeada). No campo da Criméia, aplicou-se 30 kg/ha P e 60 kg/ha K em ambos os tipos de pastagem.

A mistura de espécies semeadas (30 kg/ha) incluiu cinco espécies de trevo, duas espécies de serradela, bissérula, azevém perene, panasco e alpista dos prados.

As pastagens foram pastoreadas com 6 ovi­nos/talhão, nos três anos, no campo do Revez (ovinos em crescimento, em 2005, e ovinos adultos, nos anos seguintes), e ape­nas em 2006 e 2007, no campo da Criméia (ovinos adultos).

Solo Nas áreas ocupadas pelos campos expe­rimentais, os solos classificam-se como Luvissolos Háplicos e Leptossolos Háplicos (Herdade do Revez) e Luvissolos Férricos (Herdade da Criméia), de acordo com a nomenclatura da FAO (2001).

Entre 2004 e 2007, colheram-se amostras compósitas de terra (0-15/20 cm), nos talhões dos campos, em Setembro de 2004 (antes da aplicação dos fertilizantes) e em Novembro de 2004, Setembro de 2005 e de 2006 e em Maio e Julho de 2007, nos cam­pos da Criméia e do Revez, respectivamen­te. Cada amostra compósita (2/ talhão) foi constituída a partir de 3 a 4 pontos de amos­tragem em 2500 m2.

Nas amostras de terra secas ao ar e criva­das (< 2 mm), determinaram-se os valores de pH (H2O) e os teores de MO total, N total, P e K extraíveis pelo método de Egnér-Riehm (P e K Riehm), catiões de tro­ca extraíveis por acetato de amónio, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn extraíveis por água régia e Cu e Zn biodisponíveis (extraíveis por acetato de amónio + ácido acético + EDTA), pelos métodos indicados em Serrão et al.(2008). Os valores analíticos obtidos nas modalidades e épocas de colheita de cada campo foram sujeitos a análise de variância (ANOVA) e ao teste de Fisher LSD (P≤ 0,05), para comparação de médias, com excepção dos teores de Cd, que não foram detectados.

No Quadro 2, mostram-se algumas carac­terísticas físico-químicas iniciais da camada superficial (0 -15/20 cm) dos solos, nas áreas experimentais dos dois campos.

Quadro 2 'Algumas características dos solos (0-15/20 cm), em Setembro de 2004

A camada superficial dos solos tinha reacção ácida (4,6 <pH <5,5), segundo Cos­ta (1979), mas no campo da Criméia, a aci­dez era mais acentuada. O teor médio de MO total era médio (20 a 50 g kg-1), aten­dendo à textura (Costa, 1979). No campo do Revez, o teor médio de P Riehm era baixo (<22,2 mg kg-1) para os cereais de Inverno (Almeida & Balbino, 1960) enquanto, no campo da Criméia, era médio (22,2 ' 43,6 mg kg-1), embora próximo do valor mais baixo deste intervalo. Os teores médios de K Riehm também eram baixos (<42,5 mg kg-1) para a produção daquelas culturas (Almeida & Balbino, 1960). Os teores de Mg de troca eram muito altos (>1 cmol(c) kg-1) para uma produção normal, no campo do Revez e baixos (<0,25 cmol(c) kg-1), no campo da Criméia (Bolton, 1972). Os teores de Zn biodisponível (<2,0 mg kg-1) e de Mo extraível (<0,2 mg kg-1) eram baixos, em ambos os campos, bem como o de Cu bio­disponível (≤0,8 mg kg-1), no campo da Criméia (LQARS, 2000). Os teores de metais pesados extraíveis por água-régia eram inferiores aos valores limite legislados (Decreto-Lei 118/2006), para solos com pH (H2O) inferior a 5,5.

Para a prospecção de indicadores de con­taminação fecal (coliformes totais, colifor­mes fecais, E. colie Enterococcus), efectua­ram-se 6 amostragens de terra (0-5/10 cm), nos talhões das modalidades com e sem aplicação de LRU (campo de Revez) e em todas as modalidades (campo da Criméia). As colheitas ocorreram em Outubro de 2004, Abril e Novembro de 2005 e Setem­bro e Novembro de 2006, nos dois campos e em Maio e Julho de 2007 (campo do Revez e da Criméia, respectivamente), sendo reali­zadas, em cada talhão, em transecto diago­nal e num mínimo de três amostras.

O método de contagem dos níveis popu­lacionais dos indicadores foi descrito em Serrão et al. (2008). A estimativa do Núme­ro Mais Provável (NMP) da população de cada indicador foi efectuada através do pro­grama MNP Calculator(Curiale, 2004).

RESULTADOS E DISCUSSÃO Os valores médios dos indicadores de fer­tilidade e de contaminação com metais pesados dos solos dos dois campos não se diferenciaram (P≤ 0,05), como resultado da conjugação dos três factores de variação experimental -Tipo de pastagem, Tratamen­to de fertilização e Data de amostragem. Exceptuou-se, apenas, o teor de Na de troca, no campo da Criméia (Quadro 3), cujos valores mais elevados (P≤ 0,05), em rela­ção às testemunhas, se registaram em Novembro de 2004 (PN+LRU), em Setem­bro de 2006 (PN+LRU e PN+Adub.+Cal.) e em Maio de 2007 (PS+LRU+Cal.).

Quadro 3-Teores médios de Na de troca na camada superficial do solo (0-15/20 cm) do campo da Criméia, em cinco datas de amostragem

A interacção Tipo de pastagem x Trata­mento de fertilização, na média das datas de amostragem, foi significativa (P≤ 0,05) para os teores de MO total, P Riehm e Mg de troca dos solos dos dois campos e, ainda, para os teores de K Riehm e de K de troca, no campo do Revez e para o valor de pH, no campo da Criméia.

Assim, foi possível dis­tinguir os efeitos das modalidades nos valo­res destes indicadores, na média das datas de amostragem (Quadros 4 e 5).

Quadro 4 'Teores médios de MO total, N total, P Riehm, K Riehm, Mg de troca e K de troca, no solo do campo do Revez, na média das cinco datas de colheita

Quadro 5 -Valores médios de pH, MO total, N total, P Riehm e Mg de troca no solo do campo da Criméia, na média das cinco datas de colheita

A aplicação de LRU ao solo do campo do Revez induziu os maiores teores de MO total, N total, P Riehm e Mg de troca, em ambos os tipos de pastagem (Quadro 4), mas não alterou os teores de K de troca, nem os de K Riehm em PN+LRU. A adu­bação, no solo com pastagem natural (PN+Adub.), também aumentou os teores de MO total e de N total, em relação aos do solo da modalidade testemunha (PN), não se distinguindo desta em relação aos restantes indicadores. Na pastagem semeada, a adu­bação afectou os teores de K Riehm e de K de troca, que atingiram os valores mais elevados.

No solo do campo da Criméia, o teor de MO total aumentou nas modalidades da pastagem natural com fertilização, orgânica e/ou inorgânica (PN+LRU, PN+LRU+Cal. e PN+Adub.+Cal.), com acréscimos seme­lhantes (Quadro 5). Todavia, na pastagem semeada, o teor de MO se elevou na modalidade PS+LRU+Cal.. O teor de P assimilável aumentou apreciavelmente nas duas modalidades com LRU dos dois tipos de pastagem, embora na modalidade PS+LRU o acréscimo não fosse significati­vo. A fertilização mineral teve efeito signi­ficativo no teor de P, mas apenas no solo da pastagem semeada, onde atingiu o maior valor, embora similar aos obtidos com LRU. Nos dois tipos de pastagem, a calagem aumentou o valor de pH e o teor de Mg de troca, que eram baixos no início do período experimental, o que pode explicar-se pelas quantidades apreciáveis de Ca (1058 kg/ha) e de Mg (276 kg/ha) veiculadas para o solo através do correctivo.

Os acréscimos induzidos pela incorporação da mistura das LRU no teor de MO total da camada superficial de ambos os solos seriam de esperar, dada a quantidade elevada de MO (cerca de 3872 kg/ha e 2900 kg/ha, respecti­vamente nos campos do Revez e da Criméia) contida na dose utilizada.

O P foi adicionado pela LRU ao solo em quantidade bastante inferior à da adubação, respectivamente 14,5 e 61 kg/ha, no campo do Revez e 15 e 33 kg/ha, no campo da Criméia. Assim, o maior efeito da LRU no teor de P assimilável, no campo do Revez, e os acréscimos geralmente similares decor­rentes da fertilização mineral e da aplicação da LRU, no campo da Criméia, podem atri­buir-se, provavelmente, à presença nas LRU, de formas solúveis de P em quantida­des apreciáveis (Brito, 1986) e à mineraliza­ção, ao longo do tempo, de compostos orgânicos de P nelas existentes.

Nos Quadros 6 e 7, mostram-se os inter­valos de variação dos teores de Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn extraídos pela água régia, durante o período experimental.

A aplicação de LRU e a adubação mineral não induzi­ram contaminação do solo com Cr, Cu, Ni, Pb e Zn, dado que os teores destes elemen­tos foram inferiores aos valores limite de concentração no solo (Decreto-Lei 118/2006).

Quadro 6-Intervalo de variação dos teores de Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn extraídos pela água régia na camada superficial do solo do Campo do Revez, em cinco datas de amostragem

Quadro 7-Intervalo de variação dos teores de Cr, Cu, Fe, Mn, N, Pb e Zn extraídos pela água régia na camada superficial do solo do Campo da Criméia, em cinco datas de amostragem

No campo do Revez, os maiores interva­los de variação dos teores de Cu e Zn bio­disponíveis ocorreram nas modalidades com aplicação de LRU (Quadro 8).

Toda­via, os teores de Cu não ultrapassaram os considerados adequados, no intervalo 0,9 a 7,0 mg kg-1(LQARS, 2000), enquanto que, para os teores de Zn biodisponível, foram atingidos valores dos intervalos das classes consideradas muito alta (>10 mg kg-1) e alta (3,6-10 mg kg-1), em PN+LRU e em PS+LRU, respectivamente (LQARS, 2000).

Quadro 8 -Intervalo de variação dos teores de Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn extraídos por Acetato NH4 + EDTA na camada superficial dos solos dos campos, em cinco datas de amostragem

No campo da Criméia, os teores de Cu biodisponível subiram com a aplicação dos fertilizantes, na pastagem natural, e dência para maior solubilização do Cu vei­somente com a adubação, na pastagem culado pelo adubo (Quadro 8). Os níveis de semeada, verificando-se, todavia, uma ten-Zn biodisponível, após aplicação da LRU ou do adubo, nos dois tipos de pastagem, variaram entre valores considerados de carência (<0,6 mg kg-1) e valores altos (>3,6 mg kg-1), pelo LQARS (2000).

A aplicação das LRU aos solos de ambos os campos induziu aumentos imediatos dos níveis populacionais dos microrganismos indicadores de contaminação fecal, relati­vamente aos talhões sem fertilização, nos dois tipos de pastagem, sugerindo contami­nação do solo por bactérias entéricas (Figura 1). Porém, as colheitas seguintes revelaram decréscimos progressivos das populações dos indicadores nas modalidades em que o resíduo foi adicionado, atingindo níveis idênticos aos observados nas respectivas testemunhas, indicando que não existiam bactérias entéricas provenientes das LRU no solo.

Figura 1-Evolução dos Números Mais Prováveis (NMP) de indicadores de contaminação fecal (Coliformes fecais, Escherichia colie Enterococcus) nos solos, ao longo do período experimental (2004-2007), nos campos das Herdades do Revez e da Criméia.

No que respeita a Enterococcusno solo da Herdade da Criméia, os níveis popula­cionais deste microrganismo no solo manti­veram-se sempre abaixo dos limites de detecção do método de contagem, em todas as colheitas e modalidades, mostrando que, no caso deste solo e/ou da LRU aplicada, não funciona como indicador de contamina­ção fecal.

CONCLUSÕES Para ambos os tipos de pastagem, a apli­cação de LRU aos solos dos dois campos aumentou o teor de MO total na camada superficial. A adubação teve efeito posi­tivo, inferior ao da LRU, nos solos sob pas­tagem natural.

A aplicação de LRU ou de LRU com calagem aumentou, no geral, mais do que a fertilização mineral, os teores de P assimi­lável, apesar da maior quantidade de P vei­culada ao solo pela adubação.

A adubação e a aplicação de LRU tiveram reduzido impacto nos teores de K assimi­lável e de K de troca na camada superficial dos solos, com maior expressão no campo do Revez, sob pastagem semeada.

A aplicação de LRU aos solos dos dois campos não induziu contaminação com metais pesados.

A incorporação das LRU nos solos de ambos os campos não envolveu riscos de longo prazo no que se refere à contaminação do solo por microrganismos patogénicos.


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