Aplicação do método de mineralização de nitrogênio com lixiviação para solo tratado com lodo de esgoto e composto orgânico Translated title: Application of nitrogen mineralization method with leaching to soil amended with sewage sludge and organic compost

Abstract

A determinação da taxa de mineralização de nitrogênio (N) em solos tratados com resíduos é fundamental para definir as doses a serem aplicadas, fornecendo N às plantas na época adequada, sem perdas do elemento por lixiviação. Inúmeros estudos em solos tratados com resíduos utilizam o teste de mineralização de N sem lixiviação e a caracterização das formas mineralizadas pelo método volumétrico. Em razão da deficiente repetibilidade do teste e da baixa sensibilidade do método de determinação observada em estudos com lodo de esgoto e composto orgânico, adotaram-se o método pouco difundido de mineralização de N com lixiviação e a especificação das formas minerais de N, por meio de métodos espectrofotométricos. O teste foi realizado em colunas de PVC, com 30 mm de diâmetro, preenchidas com terra retirada da camada 0,20 m de um solo classificado como Nitossolo Háplico, álico, argiloso, misturada às seguintes doses de resíduos, em Mg ha-1 (base úmida): lodo de esgoto - L1: 3,6; L2: 7,2; e L3: 14,4; e composto de lodo de esgoto e material vegetal triturado proveniente da poda de árvores urbanas - C1: 7,2; C2: 14,4; e C3: 28,8. As colunas foram incubadas e lixiviadas periodicamente com solução 0,01 mol L-1 KCl e as formas minerais de N determinadas colorimetricamente. Maiores taxas de mineralização ocorreram nas menores doses aplicadas de lodo e composto, evidenciando efeito priming, indesejado à fertilidade de solos sob condições tropicais. Menores taxas ocorreram nas doses L2 e C2, com valores próximos àqueles sugeridos pela legislação, não suprindo a demanda de N almejada, indicando possível necessidade de revisão na norma vigente. De modo geral, as taxas de mineralização foram maiores para o composto orgânico, enquanto a velocidade de degradação do composto orgânico foi menor que para o lodo, revelando maior distribuição da disponibilidade de N para a cultura ao longo do tempo. O método de mineralização com lixiviação e a determinação das formas de N-minerais por colorimetria evidenciaram-se rápidos e eficientes; estudos com solos e resíduos diversos podem validá-los para seu uso em rotina.

Translated abstract

The determination of the nitrogen (N) mineralization rate in waste-treated soils is important to calculate the residue rates to be applied, supplying plants with mineral N to at the appropriate time, without leaching losses. Most studies on residue-treated soils use the technique without leaching of mineral forms and the volumetric determination method. The repeatability of the test is however poor and the sensitivity of the determination method low, especially in soils amended with sewage sludge and organic compost. In this study we adopted the not very well-known leaching method, with determination of N-mineral forms by spectrophotometer methods. In columns filled with soil taken from a depth of 0.20 m of an alic, loamy soil Hapludox, the following residues doses (Mg ha-1 - wet basis) were incorporated: Sewage sludge - L 1 = 3.6; L2 = 7.2; L3 = 14.4; and Organic compost (sewage sludge + tree cuttings) - C1 = 7.2, C2 = 14.4, C3 = 28.8. Columns were incubated and periodically leached with a 0.01 mol-1 L KCl solution, and the N-mineral forms were determined colorimetrically. High mineralization rates at lower sludge and compost rates were observed, indicating a priming effect, which is undesirable in soil management under tropical conditions. Lower N-mineralization rates were observed at L2 and C2, close to those suggested by the Brazilian legislation that regulates sewage sludge application to agricultural soils, but falling short of the N requirement, while higher mineralization rates were observed at the lower and higher doses, suggesting that the current legislation should be reviewed. Generally, the N mineralization rates were higher for organic compost than for sewage sludge, while the degradation speed was lower for the organic compost, indicating a greater distribution of the available N forms over time. The mineralization leaching method with determination of mineral-N forms by colorimetry proved to be fast and efficient, and more studies should test different soils and organic wastes for validation for routine use.