Biochar de lodo de esgoto como condicionador do solo : efeitos nas propriedades agronômicas, fertilidade do solo e qualidade da matéria orgânica

Abstract

A produção de resíduos urbanos tem aumentado significativamente nas últimas décadas, acompanhando o acelerado e concentrado crescimento populacional. Porém, as alternativas para destinação final de resíduos como o lodo de esgoto (LE) proveniente do tratamento de águas residuárias ainda são reduzidas. Além disso, a implementação da Resolução CONAMA 375/2006 impôs uma série de restrições legais que praticamente inviabilizou o uso agrícola do LE produzido na maior parte das estações de tratamento do Brasil. Assim, como uma alternativa sustentável para utilização do LE em áreas agrícolas tem sido proposto o tratamento térmico desse resíduo por processo de pirólise, cujo produto final é denominado de biochar (BC). Produzido por pirólise a elevadas temperaturas e condições anóxicas, o BC possui características adsorventes, fertilizantes e condicionadoras de solos. A sua aplicação no solo tem demonstrado benefícios como a fixação de carbono, a redução de gases de efeito estufa, aumento na eficiência agronômica dos fertilizantes, maior desenvolvimento e produtividade das culturas e a melhoria das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. Entretanto, as propriedades do BC, o seu potencial agronômico e seus efeitos no solo variam conforme a origem da matéria prima e as condições de pirólise. Informações sobre os efeitos do BC de LE sobre a fertilidade do solo e nutrição de plantas em condições de campo e por dois anos consecutivos de cultivos de milho ainda são escassos na literatura. Entretanto, essas informações são fundamentais para elucidação de questões que esclareçam as condições do processo de produção que potencializem os efeitos do BC no solo e maximizem a produtividade das culturas. Assim, esse estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito de BC de LE nas propriedades químicas e no acúmulo de carbono no solo, e na nutrição e produtividade do milho. O experimento foi desenvolvido em área experimental da Fazenda Água Limpa-UnB, Brasília, DF, em Latossolo Vermelho Amarelo. Foram avaliados os seguintes tratamentos, compostos pela aplicação de BC de LE e fertilizante mineral (NPK): 1) Controle, 2) NPK, 3) BC300 produzido a 300 °C, 4) BC300 + NPK, 5) BC500 produzido a 500 °C, 6) BC500 + NPK, dispostos em blocos ao acaso com quatro repetições. Amostras de solos foram coletadas para análises dos atributos de fertilidade, carbono nas diferentes frações da matéria orgânica, e das características microbiológicas relacionadas ao fósforo. As plantas foram analisadas quanto aos parâmetros de produtividade e teores de macro e micronutrientes foliares. A aplicação do biochar de LE ao solo resultou em uma maior absorção de nutrientes pelas plantas e maiores rendimentos de milho, portanto, seu uso agrícola pode substituir fertilizantes minerais (nitrogênio, fósforo e micronutrientes) na produção dessa cultura. A combinação de BC de LE com NPK foi capaz de promover aumentos nos teores de COT. Além disso, o uso de biochars obtidos em diferentes temperaturas representa uma boa estratégia para o fornecimento de C promovendo ao mesmo tempo acúmulo de C com permanência de curto e longo prazo no solo. O biochar de LE também elevou a colonização das raízes de milho por fungos micorrízicos arbusculares (FMA’s) e estimulou a síntese e excreção de proteína ligada a glomalina facilmente extraível do solo. A aplicação do BC de LE ao solo constitue um fator de diferenciação e seleção para comunidade de FMA’s associados às plantas de milho. Assim, os resultados obtidos neste trabalho indicam que o BC de LE apresenta potencial para uso agrícola e pode atuar como fertilizante fornecedor de fertilizantes como P e N, além de favorecer a microbiota do solo. Ao mesmo tempo, o BC de LE apresenta ganhos ambientais por meio do acúmulo de carbono no solo.