Productivity and nutrient accumulation in forages grown in the system of treatment of domestic sewage runoff

O esgoto é um resíduo líquido resultante das atividades domésticas e industriais, com impurezas orgânicas e inorgânicas que se for lançado no ambiente sem tratamento adequado ocasiona diversos impactos ambientais negativos. A disposição de águas residuá-rias agroindustriais e domésticas no solo é uma técnica interessante, principalmente em condições de clima tropical e com disponibilidade de áreas, como é o caso do Brasil. Esta técnica se baseia na capacidade depuradora do sistema solo-planta para a de remoção dos poluentes contidos nas águas residuárias. Nesse sentido, o tratamento deste efluente faz-se necessário. Diante do exposto o presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da aplicação de doses de esgoto doméstico bruto (EDB) no desenvolvimento de diferentes espécies de forrageiras, bem como avaliar o potencial destas forrageiras na redução da de-manda bioquímica de oxigênio (DBO) do esgoto doméstico bruto, a produção e o acúmulo de nutrientes das forrageiras. O experimento foi conduzido na área experimental do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCAUFES) onde em uma estrutura de alvenaria foram montadas 45 rampas de 1,0 x 0,2 m com declividade de apro-ximadamente 8%. O delineamento experimental utilizado foi montado no esquema de par-cela sub-subdividida 3x5x2, sendo nas parcelas espécies de forrageiras em três níveis (Brachiaria brizantha cv. Marandu; Cynodon sp. cv Tifton 85 e Paspalum atratum cv. Pojuca), nas subparcelas taxa de aplicação do esgoto domestico em cinco níveis (7,91; 15,82; 23,73; 31,64 e 39,55 kg ha-1 dia1 de DBO5 do EDB) e nas sub-subparcelas cortes do material vegetal em dois níveis (dois ciclos de 28 dias após o início da aplicação do EDB), num delineamento inteiramente casualizado com três repetições. Para acompanhar o de-créscimo da carga orgânica amostras do efluente foram coletadas nos pontos de entrada e saída das rampas (parte superior e inferior, respectivamente) para a determinação da DBO5. O material vegetal cortado foi encaminhado para laboratório onde foi determinada massa seca. O teor de proteína bruta foi obtido multiplicando-se o fator 6,25 pelo valor de nitro-gênio encontrado. O acúmulo de nutrientes foi obtido pelo produto dos teores de cada ele-mento pela produção total de matéria seca por hectare. Os resultados demonstraram que o sistema de tratamento empregado reduziu a carga orgânica do efluente de esgoto doméstico bruto em média 36% até os 28 dias e 12 % após os 28 dias, porém de forma não satisfatória para atender a legislação de lançamento de efluente em corpos hídricos, mostrando que as altas taxas de efluente de esgoto doméstico bruto requerem maior tempo de detenção nas rampas cultivadas com forrageiras. O rendimento aumentou proporcionalmente com in-cremento das aplicações das taxas de esgoto doméstico. O acúmulo de nutrientes para os cultivares Marandu, Tifton 85 e Pojuca estão acima dos mencionados em literatura para nitrogênio, fósforo, enxofre, manganês, ferro e cobre. Já para potássio, cálcio e magnésio estão de acordo com os valores médios relatados para as forrageiras. Esses resultados re-forçam o potencial desses capins quanto ao tratamento de águas residuárias, especialmente efluente de esgoto doméstico brutoSewage is the liquid waste with organic and inorganic impurities resulting from in-dustrial and domestic processes. The disposal of sewage in environment without proper treatment causes negative impacts, requiring a proper treatment of this effluent. The dis-posal of agro-industrial and domestic waste water in the soil is a promising residue treat-ment technique, particularly in tropical contries with availability of land such as Brazil. This technique relies on the ability of the soil-plant system to remove pollutants present in the waste water. The goal of the present work was to study the effects of the applied dose of gross domestic sewage (GDS) on the development of different forage species, and to assess the performance of forages to reduce biochemical oxygen demand (BOD) of domes-tic crude sewage production and to evaluate nutrient accumulation by the forage. The ex-periment was conducted in the experimental area of the Agricultural Science Center, Fed-eral University of Espírito Santo (CCAUFES). A masonry structure with 45 ramps, meas-uring 1.0 x 0.2 m each, was set upon a slope of approximately 8%. The experiment was set up in a 3x5x2 split-plot scheme in which we evaluated the following factors: three forage species (Brachiaria brizantha cv. Marandu; Cynodon sp. cv Tifton 85 and Paspalum atra-tum cv. Pojuca), five application rates of domestic sewage (7.91, 15.82, 23.73, 31.64 and 39.55 kg ha-1 day1 for BOD5 of GDS) and two harvest periods of forage, 28 and 56 days after the start of the GDS). The experimental design was completely randomized with three replications. To follow the variation of the organic content of the effluent, samples of ef-fluent were collected at points the entrance and exist of each ramp (top and bottom, respec-tively) for BOD5 analysis. The plant samples were sent to the laboratory where their dry weight was determined. The crude protein was obtained by multiplying the total nitrogen content found in the samples by a factor of 6.25. Nutrient accumulation was obtained by multiplying the contents of nutrients in the samples by the total production of dry matter per hectare. The results showed that the treatment system used reduced the organic content of the effluent from domestic sewage-tor crude in 36% until 28 days and 12% after 28 days after effluent application. However, this reduction in organic content is not sufficient to meet the current legal requirements of disposal of effluents in water bodies, indicating that a proper treatment of gross domestic sewage effluent would require longer long slopes to increase the period of treatment of these effluents. The forage yield increased along with the application rates of sewage. The accumulation of nitrogen, phosphorus, sulfur, manga-nese, iron and copper by the cultivars Marandu, Tifton 85 and Pojuca were higher than the average accumulation reported in the literature. Potassium, calcium and magnesium accu-mulation are in agreement with the average values found for forage. These results empha-size the potential use of these grasses to treat waste water, especially gross domestic sew-age effluen