Biossólido no estabelecimento de espécies herbáceas e nos atributos químicos e microbiológicos em solo impactado pela mineração de carvão

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2017.O biossólido gerado a partir das estações de tratamento de esgotosapresenta-se como uma alternativa frente os grandes volumes de lodo deesgoto produzidos diariamente, e com grande potencial de risco à saúdedo meio ambiente e da sociedade. No estado de Santa Catarina, odestino do biossólido, assim como do lodo de esgoto, são os aterrossanitários, sendo desconhecidos outros reaproveitamentos desse resíduo.Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo avaliar o efeito daaplicação de diferentes concentrações de biossólido, submetido atratamento térmico, no estabelecimento de espécies herbáceas (aveiapreta, ervilhaca e azevém) e nos atributos químicos e microbiológicos deum solo degradado pela mineração de carvão. Foram instalados doisexperimentos (Estudo 1 e Estudo 2), o primeiro em área degradada pelamineração de carvão, localizada no munícipio de Treviso/SC, sendo ostratamentos compostos pelas proporções (v/v) de 0, 6,25; 100, 250 e 500Mg ha-1 de biossólido coletado na Estação de Tratamento de Esgotopertencente à empresa Rio Vivo Ambiental, em Brusque/SC, emparcelas de 2 x 2 m. O segundo experimento foi conduzido em casa devegetação, testando-se as concentrações de 0, 6,25; 250 e 500 Mg ha-1do mesmo biossólido em solo sem e com realização de calagem. Emambos os experimentos foram cultivadas as espécies de aveia preta,ervilhaca e azevém de maneira consorciada. Os parâmetros avaliadosforam altura das plantas, produção de matéria seca da parte aérea(MSPA), produção de matéria seca radicular (MSR), teor de N e P naparte aérea, contagem de esporos de fungos micorrízicos arbusculares(FMAs) no solo (em 50 cm3 de solo), colonização micorrízica (%),nodulação radicular, atividade microbiana no solo (respiração basal) eparâmetros da fertilidade do solo. Os principais resultados indicam queo uso de biossólido em áreas degradadas pela mineração de carvãoproporcionou melhorias na fertilidade do solo, especialmente, comelevação do pH do solo, incremento nos teores de nutrientes, como P eK, e aumento dos teores de carbono orgânico total. Concentrações de100 Mg ha-1 de biossólido a campo proporcionaram incrementos de 4,2vezes em altura e em MSR, e 12,5 vezes em MSPA em comparação aotratamento controle. Além disso, concentrações iguais ou superiores a250 Mg ha-1 de biossólido na composição do substrato foramprejudiciais ao crescimento de aveia preta, ervilhaca e azevémconsorciadas em casa de vegetação. As diferentes concentrações debiossólido não influenciaram os parâmetros colonização micorrízica,respiração basal do solo e nodulação radicular nos dois Estudosrealizados. A calagem interferiu negativamente na esporulação de FMAem experimento em casa de vegetação. O uso do biossólido comocomponente de substrato em áreas degradadas pela mineração de carvãoé uma alternativa viável para a disposição final desse resíduo tendo emvista a economia de fertilizante que esse material pode proporcionar,além dos benefícios ambientais, associados a seu uso.Abstract : The biosolid generated from the sewage treatment plants is analternative to the large volumes of sewage sludge produced daily, andwith great risk potential to the health of the environment and society. InSanta Catarina, the destination of the biosolid, as well as the sewagesludge, are the sanitary landfills, and other uses of this residue areunknown. Thereby, this study aims to evaluate the effects of differentconcentrations of biosolid, submitted to thermal treatment, on theestablishment of herbaceous species (black oats, vetches and ryegrass)and on the chemical and microbiological attributes of a soil degraded bycoal mining. Two field experiments were installed (Study 1 and Study2), the first in an area degraded by coal mining, in Treviso/SC, withtreatments composed of proportions (v/v) 0, 6.25, 100, 250 and 500 Mgha-1 of biosolids collected at the Sewage Treatment Plant from thecompany Rio Vivo Ambiental, in Brusque/SC, in 2x2 m plots. Thesecond experiment was conducted under greenhouse conditions, and theconcentrations of 0, 6.25, 250 and 500 Mg ha-1 of the same biosolidwere tested in soil without and with liming. In both experiments theblack oat, vetch and ryegrass species were in a consortium cultivated.The parameters used in the analyzes were plant height, production ofaerial part dry matter (APDM), production of root dry matter (RDM), Ncontent in the aerial part, P content in the aerial part, AMF spore counton the soil (in 50 cm of soil), mycorrhizal colonization (%), radicularnodules, the microbial soil activity (basal respiration) soil fertility andpH of the substrate. The main results indicate that the use of biosolids inareas degraded by coal mining provided improvements in soil fertility,especially with soil pH elevation, nutrient content levels such as P andK, and total organic carbon. Concentrations of 100 Mg ha-1 of biosolidsin the field provided increases of 4.2 times in height and in MSR, and12.5 times in MSPA in comparison to the control treatment. In addition,doses equal to or greater than 250 Mg ha-1 of biosolids in the substratecomposition have a negative effect on the growth of black oats, vetchesand ryegrass consorted in a greenhouse. The different concentrations ofbiosolids did not influence the parameters mycorrhizal colonization,basal respiration and nodulation in the two studies. Liming interferednegatively in FMA sporulation in a greenhouse experiment. The use ofbiosolids as a substrate component in areas degraded by coal mining is aviable alternative to a final waste plan in view of a saving of fertilizerthat this material can provide in addition to its use