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Fração orgânica de biossólidos e efeito no estoque de carbono e qualidade da matéria orgânica de um latossolo cultivado com eucalipto

Resumo

O uso agrícola de biossólido tem sido recomendado como prática para manutenção ou aumento dos teores de matéria orgânica (MO) edáfica e obtenção de todos os benefícios associados a MO. Entretanto, pouco se conhece acerca da qualidade da fração orgânica dos biossólidos, dinâmica do carbono (C) em solos tratados com o resíduo e real contribuição da fração orgânica dos biossólidos no sequestro de C e capacidade de troca catiônica (CTC) em áreas tratadas. A presente pesquisa tem como objetivo geral estudar a degradação de biossólidos após a aplicação no solo, correlacionando-a com a composição química inicial da fração orgânica dos resíduos e usando o isótopo de carbono 13C para determinar o efeito dos biossólidos na degradação da MO original do solo. Também é objetivo avaliar quantiqualitativamente a MO de um latossolo cultivado com eucalipto e tratado com doses de um biossólido. Para tanto, faz-se necessário conciliar experimentos sob condições controladas de laboratório com a avaliação de campo (estudo de caso). Em condições controladas serão determinadas as taxas de degradação de cinco biossólidos após mistura com amostras de um latossolo vermelho de textura argilosa. O tempo de incubação será de 70 dias. Os resultados de CO2 liberado acumulado, descontado da testemunha, serão usados em ajustes a equações de cinética de primeira ordem mono, bi e trifásicas, de modo a obter valores de K (constante de velocidade de degradação) e meia-vida de degradação. A fração orgânica dos biossólidos será caracterizada por meio da determinação dos teores totais de MO, C, N, P, C solúvel em água, carboidratos, proteínas, lipídeos, celulose, semicelulose, lignina, taninos e fenóis; teores de C, N e P em compostos orgânicos; e C, N e P em compostos inorgânicos. Tais resultados serão correlacionados com as taxas de degradação dos biossólidos após 70 dias de incubação e, se possível, com as taxas em cada fase de degradação (equações bi e trifásicas). Usando a diferença entre os valores de abundância natural do isótopo estável de carbono 13C no latossolo e em três dos biossólidos, será avaliada a real degradação dos biossólidos no solo, medido periodicamente durante os 70 dias de incubação, as porcentagens relativas de C proveniente dos resíduos e C original do solo, nas amostras de solo incubadas e no CO2 respirado. Tal abordagem permitirá a avaliação do método respirométrico convencional (captura e determinação do CO2) quanto à possibilidade de super ou subestimação das taxas de degradação de biossólidos, bem como permitirá determinar o efeito dos biossólidos na degradação do C original do solo (efeito priming). No campo, serão determinados os teores e estoques de C e N, até 60 cm de profundidade, num latossolo vermelho-amarelo de baixa fertilidade, cultivado com Eucalyptus grandis e tratado com doses de um biossólido alcalino. Também serão avaliadas possíveis alterações na qualidade da MO do solo em função da aplicação do resíduo e, nesse caso, as variáveis indicadoras serão: 1) teores totais de carboidratos, proteínas, lipídeos, celulose, hemicelulose e lignina; 2) concentrações de carbono em três pools, determinados em função de diferentes graus de oxidação; e 3) valores de CTC potencial a pH 7,0 e CTC efetiva ao pH natural. Ressalta-se que o estudo de caso no campo é complementar a um trabalho multidisciplinar iniciado no ano de 1998, cujo objetivo envolve a avaliação de aspectos silviculturais, agronômicos, ambientais e econômicos, relacionados ao uso de biossólidos em plantios florestais de rápido crescimento. (AU)