Sewage sludge as an organic matrix in the organomineral fertilizer formulation for soybean cultivation

O lodo de esgoto é associado a altas concentrações de poluentes inorgânicos em amplitudes que podem inviabilizar o uso direto em solo agrícola, de acordo com os limites máximos normatizados pela legislação, cujo destino final são aterros sanitários que, apesar de ser uma alternativa de menor impacto ambiental, é uma prática onerosa e finita. Entretanto, esse material é rica fonte matéria orgânica, macro e micronutrientes para as plantas como boro, cobre, cobalto, ferro, manganês, molibdênio, níquel e zinco para as plantas, comumente deficientes em solos tropicais. Em nosso estudo, exploramos esse subproduto como matriz orgânica para a formulação de um fertilizante organomineral (FOM) como alternativa à adubação mineral convencional para a cultura da soja em solos de Cerrado, além de possíveis alterações na comunidade microbiana do solo. O experimento foi conduzido em casa de vegetação utilizando dois Latossolos Vermelhos distróficos de texturas distintas (argiloso e franco-argilo-arenoso), diferentes doses de aplicação de FOM (40%, 60%, 80%, 100% e 120%) em três formas físicas (granulada, peletizada e farelada), em comparação com a adubação mineral convencional com (M+Mi+S) e sem (M+S) os micronutrientes B e Zn, além do tratamento sem adubação (CT). O delineamento utilizado foi de blocos inteiramente casualizados. As plantas foram conduzidas até os 60 dias após o plantio (DAP) e foram avaliados os parâmetros fitotécnicos pertinentes a massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca de raiz (MSR), altura de plantas, diâmetro do colmo e número de nódulos ativos. A análise química da parte aérea (macro e micronutrientes) foi utilizada para cálculo do teor de nutrientes acumulados no tecido vegetal. Para avaliar a atividade microbiana dos solos utilizou-se a respiração basal do solo (RBS), carbono da biomassa microbiana (C-BM) e atividade das enzimas urease, fosfatase ácida e β-glucosidase. Em ambos os solos, tanto o FOM em menores doses (40% e 60%) quanto os tratamentos minerais, apresentaram desempenhos fitotécnicos semelhantes entre si, bem como o acúmulo de nutrientes no tecido vegetal das plantas, exceto para os elementos P, K e B. Não foram observadas diferenças significativas no desenvolvimento das plantas e nos atributos microbiológicos que possam ser atribuídas as formas físicas do FOM. Embora a RBS tenha indicado aumento na atividade microbiana dos solos a partir da adição de doses crescentes de FOMs, isso não refletiu nos demais parâmetros fitotécnicos ou microbiológicos avaliados, indicando que a planta foi a principal moduladora do comportamento da comunidade microbiana e da dinâmica de nutrientes. Adicionalmente, as análises enzimáticas mostraram-se pouco efetivas diante de condições de estresse observadas neste estudo para gerar respostas em função dos tratamentos. Conclui-se que a utilização de lodo de esgoto como matriz orgânica na formulação de FOMs pode ser uma alternativa agronomicamente viável e sustentável à adubação mineral convencional para a fertilização da soja em solos de Cerrado.Sewage sludge is associated with high concentrations of inorganic pollutants in amplitudes that may make direct use in agricultural soil unfeasible, in accordance with the maximum limits established by legislation, the final destination of which are sanitary landfills, which, despite being a lower impact alternative is an onerous and finite practice. However, this material is rich source organic matter, macro and micronutrients for plants such as boron, copper, cobalt, iron, manganese, molybdenum, nickel and zinc for plants, commonly deficient in tropical soils. In our study, we explored this by-product as an organic matrix for the formulation of an organomineral fertilizer (FOM) as an alternative to the conventional mineral fertilization for soybean cultivation in Cerrado soils, as well as possible changes in the soil microbial community. The experiment was conducted in a greenhouse using two different dystrophic Red Latosols of different textures (clayey and sandy loam), different doses of FOM application (40%, 60%, 80%, 100% and 120%) in three (M + Mi + S) and without (M + S) the micronutrients B and Zn, besides the treatment without fertilization (CT). The design was completely randomized blocks. The plants were harvested up to 60 days after planting (DAP) and the relevant plant breeding parameters were evaluated for aerial dry mass (MSPA), dry root mass (DMW), plant height, shoot diameter and number of nodules active. The chemical analysis of aerial part (macro and micronutrients) was used to calculate the nutrient content accumulated in the vegetal tissue. Soil microbial biomass (C-BM) and activity of the enzymes urease, acid phosphatase and β-glucosidase were used to evaluate soil microbial activity. In both soils, FOM at lower doses (40% and 60%) and mineral treatments presented similar phytotechnical performances as well as nutrient accumulation in the plant tissue of the plants, except for the elements P, K and B. No significant differences were observed in the development of the plants and in the microbiological attributes that can be attributed to the physical forms of FOM. Although RBS indicated an increase in microbial activity of the soils from the addition of increasing doses of FOMs, this did not reflect the other phytotechnical or microbiological parameters evaluated, indicating that the plant was the main modulator of microbial community behavior and nutrient dynamics. In addition, the enzymatic analyzes showed little effectiveness in the stress conditions observed in this study to generate responses depending on the treatments. It is concluded that the use of sewage sludge as an organic matrix in the formulation of FOMs can be an agronomically viable and sustainable alternative to conventional mineral fertilization for soybean fertilization in Cerrado soils