ABSTRACT A long-term experiment (2013 to 2017) of treated sewage effluent (TSE) levels via fertigation in a humid tropical region was installed in Jaboticabal, state of São Paulo, Southeast of Brazil, to evaluate the impact of TSE on soil fertility and the potential for salinization and heavy metal contamination of an Oxisol. The area was cultivated with Urochloa brizantha under the application of four TSE levels at the irrigation depth (0, 11, 60, and 100% TSE) during the four years of the experiment. The TSE chemical composition was monitored throughout the experimental period. The heavy metal levels and soil fertility were evaluated in the 0-0.10 and 0.10-0.20 m layers at the end of the four years of the experiment. Fertigation using TSE did not increase the concentration of potentially toxic elements (As, Cd, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se, and Zn) in the soil due to their low concentration in the effluent. A higher Na concentration was also observed at high TSE levels (60 and 100%). However, the sodium adsorption rate in the TSE was low, generating no potential for soil salinization and sodification. Fertigation with TSE levels increased soil fertility, increasing by more than 10% the P content and base saturation in the soil compared to control. According to the chemical attributes evaluated in the soil and effluent, this long-term study showed that TSE application via fertigation in humid tropical regions on clayey soils cultivated with forage grasses is recommended.

RESUMO Composto orgânico produzido a partir de biomassa residual constitui uma alternativa viável para a substituição parcial ou total de fertilizantes minerais no cultivo de hortaliças. Neste estudo foram avaliados os efeitos do composto, sobre a qualidade da água de um córrego, usado principalmente para a irrigação de culturas agrícolas cultivadas em solo nas proximidades, tratado nos últimos dez anos com composto orgânico produzido a partir de carcaças, resíduos animais e vegetais. Amostras de água foram coletadas semestralmente, em 2013 e 2014, em cinco pontos ao longo do córrego. Foram analisadas variáveis físicas, algumas variáveis químicas e o número total de coliformes (Escherichia coli). As populações bacterianas foram comparadas pelo consumo de substratos de carbono. Os teores de fósforo total nas amostras de 2014 ultrapassaram 0,1 mg L-1. As concentrações das demais espécies químicas analisadas e os resultados para as variáveis fisicas ficaram de acordo com valores estabelecidos em normas nacionais e internacionais de qualidade de água. O ambiente mostrou consumo diferencial de fontes de carbono e grande diversidade de micro-organismos, mas os resultados não mostraram qualquer evidência de que o composto aplicado seja o fator responsável pela alteração da população microbiana ou sua atividade metabólica. Este estudo mostra que o uso do composto orgânico em áreas agrícolas parece não influenciar negativamente a qualidade da água superficial na área estudada. Estes resultados são importantes porque o processo de compostagem de resíduos animais e vegetais e o uso do composto obtido podem ser uma alternativa sustentável para o destino adequado desses resíduos.

ABSTRACT Organic compost from biomass residues constitutes a viable alternative for partial or total replacement of mineral fertilizers for growing vegetables. This study evaluated the effects of compost on the water quality of a stream used mainly for irrigation of agricultural crops cultivated in nearby soil that has been treated with organic compost produced by carcasses, animal and vegetable waste for the last ten years. We sampled water biannually for two years, 2013 and 2014, from five locations along the stream. Physical variables and some chemical variables were analyzed. We also analyzed the total number of coliforms (Escherichia coli). Bacterial populations were compared by carbon substrate consumption. Total phosphorus contents in the samples from 2014 exceeded 0.1 mg L-1. The concentrations of other chemical species analyzed and the results for the physical variables were in accordance with the expected values compared with national and international water quality standards. The environment showed differential carbon source consumption and a high diversity of microorganisms, but our results did not show any evidence that the applied compost is changing the microbial population or its metabolic activity. This study shows that the use of the organic compost in agricultural areas seen does not negatively influence the quality of surface water in the study area. These results are important because the process of composting animal and vegetable waste and the use of compost obtained can be an alternative sustainable for adequate destination of these wastes.

RESUMO Desde o final do século vinte, 100% do esgoto urbano da cidade de Jaboticabal é recolhido por interceptores e conduzido a uma estação de tratamento. Entre 1999 e 2000, estudos sobre o efeito desse cuidado ambiental, mostraram que a coleta de esgoto ainda não tinha sido eficiente para despoluir as águas dos dois córregos que atravessam a cidade e fluem para uma área agrícola. Neste trabalho avalia-se a influência do uso do solo na qualidade da água destes dois córregos. O estudo foi realizado 15 anos após a implantação dos interceptores de esgoto. Durante o ano de 2014, bimestralmente, coletaram-se amostras de água em oito pontos (P1 a P8), dos córregos Cerradinho e Jaboticabal, em Jaboticabal (SP, Brasil). P1 estava localizado na nascente do córrego Jaboticabal; P2 em área agrícola; P3, P4 e P5 em área urbana; P6, P7 e P8 em área agrícola. Foram determinadas variáveis físicas e químicas e a comparação metabólica da população microbiana em diversas fontes de carbono pelo método EcoPlate (Biolog). Em todos os pontos e coletas, o teor de fósforo total excedeu o limite estabelecido pela legislação brasileira, assim como valores encontrados em estudos anteriores, o que também foi observado em relação à demanda química de oxigênio. Entretanto, a população microbiana da água parece não estar sendo alterada pelas atividades urbanas e agrícolas. Os resultados das análises sinalizam à possibilidade de descarga clandestina de águas residuárias nos córregos estudados e à influência do uso agrícola do solo.

ABSTRACT Since the end of the twentieth century, 100% of the urban sewage from the city of Jaboticabal has been collected by interceptors and routed to a treatment plant. Between 1999 and 2000, studies on the effect of this environmental care showed that it did not efficiently clean up the water from the two streams that run through the city and flow into an agricultural area. This paper focuses on assessing the influence of soil use on the water quality of surface waters from these two streams. The study was conducted 15 years after the implementation of sewage interceptors. The sampling dates were bimonthly at eight points (P1 to P8) in the Cerradinho and Jaboticabal streams, in Jaboticabal (São Paulo State, Brazil). P1 was located at the source of the Jaboticabal stream, P2 was in a farming area, P3, P4 and P5 were in an urban area, and P6, P7 and P8 were in a farming area. The physical and chemical variables of the water were assessed. We compared the ability of microorganisms to metabolize different sources of carbon using the EcoPlate (Biolog). The total phosphorus (TP) concentration exceeded the limit set by the Brazilian legislation as well as values found in previous studies, which was also observed for the chemical oxygen demand. However, the bacterial metabolic profile had no association with urban or farming practices. The results of the analysis indicated the possibility of clandestine discharge of wastewater in the streams studied and the influence of the agricultural soil.

O objetivo deste trabalho foi padronizar e caracterizar as condições para determinação da atividade da redutase do nitrato em tecido foliar de cana-de-açúcar, com uso do método in vivo. Amostras foliares foram coletadas de uma lavoura de primeira soqueira da cultivar IACSP 933046, com idade de seis meses. Foram estudadas diferentes condições de preparo das amostras foliares e do meio de incubação. O material que possibilitou a maior atividade da redutase do nitrato foi obtido pela amostragem de 25 discos de 1 cm de diâmetro, coletados às 13h, do centro da folha do tipo +1 sem nervura. O meio de incubação otimizado para a determinação da atividade dessa enzima em folhas de cana-de-açúcar deve ser composto por: 2,5 mL de KNO3 300 mmol L-1; 2,5 mL de tampão fosfato 285 mmol L-1 pH 7,3; 1,0 mL de Tween 20 a 0,6% (v/v); e 4,0 mL de água deionizada. A maior atividade da redutase do nitrato é obtida pela incubação das amostras por 90 min, a 32ºC, no escuro; é observada em plantas jovens formadas pela brotação da soqueira; e alcança o valor mínimo na fase de maturação das plantas.

The objective of this work was to standardize and characterize the conditions for determining the nitrate reductase activity in sugarcane leaf tissue, using in vivo method. Leaf samples were collected from a first ratoon crop of the IACSP 933046 cultivar, with six months of age. Different preparation conditions of leaf samples and incubation media were studied. The material that allowed the highest nitrate reductase activity was obtained by the sampling of 25 discs of 1 cm in diameter, collected at 13h from the center of the +1 leaf type without center rib. The incubation medium optimized to determine nitrate reductase activity in sugarcane leaves must be comprised of: 2.5 mL KNO3 300 mmol L-1; 2.5 mL phosphate buffer 285 mmol L-1 pH 7.3; 1.0 mL Tween 20 0.6% (v/v); and 4.0 mL deionized water. The highest nitrate reductase activity is obtained by incubating samples for 90 min, at 32ºC, in the dark; is observed in young plants formed by stump sprouting; and reaches a minimum value at the plant maturity phase.