El presente trabajo tuvo por objetivo el establecimiento de premisas básicas sobre la aplicación en suelos de residuos que contienen sodio. La evaluación del efecto de la presencia de sodio sobre la conductividad hidráulica fue hecha a través de experimentos de laboratorio, relacionándose porcentaje de sodio intercambiable (P.S.I), relación de adsorción de sodio (R.A.S) de la solución percolante y conductividad hidráulica del suelo saturado (Ko) en tres tipos de suelos diferentes, a saber: suelo arcilloso del orden alfisol, un suelo de textura media del orden oxisol y uno de textura arenosa del orden entisol. Se comprobó que la presencia de sodio no afecta de igual manera los diferentes tipos de suelos. También el “límite crítico de concentración” varía con la textura del suelo y con el P.S.I del mismo. Para el suelo arcilloso de mayor capacidad de intercambio catiónico (C.I.C) el “límite crítico de concentración” se alcanzó con una dosis equivalente a 50 m³ de residuo/ha. En el de textura media fue correspondiente a una dosis mayor de 200 m³ de residuo/ha. y en el caso del suelo arenoso fue una dosis entre 100-200 m³ de residuo/ha.

This paper intends to establish basic rules for land disposal of wastes containing sodium. The assesment of sodium effect was made throug experiments under lab conditions by relating exchangeable sodium percentage (ESP), sodium adsorption rate (SAR) of the percolating solution and saturated hydraulic conductivity (Ko) in three different soil types. It was shown that sodium effect is not the same for the three different soil types. Also the threshold concentration change with soil texture, and with the ESP of the soil. For the high cationic exchange capacity (CEC) clay soil the critical concentration was obteined at 50 m³ of waste per ha., for medium texture soil was higher than 200 m³ of waste per ha. and for the sandy texture soil was among 100-200 m³ of waste per ha.

A presença de metais pesados em compostos de lixo urbano é um dos principais motivos da insegurança de sua utilização agronômica. Desta forma, foram avaliados os efeitos da aplicação sucessiva do composto de lixo sobre os teores de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em um Latossolo Amarelo distrófico, em plantas de cana-de-açúcar, e a fitodisponibilidade desses metais medida pelos extratores DTPA, HCl 0,1 mol L-1 e Mehlich-3. Experimento de campo foi realizado nos anos agrícolas 1996/97 e 1997/98, sendo o composto aplicado nas doses de 0, 20, 40 e 60 Mg ha-1 e de 0, 24, 48 e 72 Mg ha-1, respectivamente. A aplicação consecutiva do composto aumentou os teores totais de Cu do solo que variaram, em relação à testemunha, de 12 a 25 %, no primeiro ano agrícola, e de 27 a 88 %, no segundo ano agrícola. Para Zn, esses valores variaram de 12 a 72 % e de 72 a 156 %, no primeiro e no segundo ano, respectivamente, e de Cr de 12 a 25 %, no segundo ano. Os teores totais de Cd, Ni e Pb, no solo, e de Cd, Cr, Ni e Pb, nas folhas, colmos e caldo das plantas, mantiveram-se abaixo do limite de determinação. Os teores de Cu e Zn nas amostras de plantas não aumentaram. Os extratores químicos praticamente não diferiram entre si e apresentaram capacidades restritas para a avaliação da fitodisponibilidade dos metais pesados decorrente das baixas concentrações nas amostras de solo e planta.

Heavy metal components in solid urban waste composts have been one of the main causes of concern in relation to its use on agricultural soils. On this background, a field experiment was carried out to study the effects of successive compost application on Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn contents in a Typic Hapludox, in sugarcane plants, as well as on the phytoavailability of these metals as assessed by chemical extractors (DTPA, 0,1 mol L-1 HCl and Mehlich-3). The compost was applied at rates of 0, 20, 40 and 60 Mg ha-1 in 1996/97, and of 0, 24, 48 and 72 Mg ha-1 in 1997/98. The total Cu contents increased, compared with the control soil, and varied between 12 and 25 % in the first and 27 and 88 % in the second year of cropping. For Zn, these values varied from 12 to 72 % and from 72 to 156 % in the first and second years, respectively, while Cr varied from 12 to 25 % in the second year. Cd, Ni, and Pb concentrations in the soil, and Cd, Cr, Ni and Pb in sugarcane leaves, stalks and juice were also below the determination limit. Cu and Zn contents in plant samples were not affected by the compost application. The chemical extractors did not differ among each other and were not able to assess, properly, metal phytoavailability for sugarcane, properly, due to the low concentrations in soil and plant samples.

Aplicações sucessivas de lodo de esgoto em solos agrícolas podem promover alterações significativas em alguns atributos químicos dos solos. Tendo em vista essa possibilidade, o presente trabalho objetivou avaliar os efeitos de duas aplicações sucessivas de doses crescentes de lodo de esgoto sobre os teores de carbono orgânico, condutividade elétrica, pH e CTC ao pH atual de um Latossolo Amarelo distrófico cultivado com cana-de-açúcar. O experimento foi realizado nos anos agrícolas 1996/97 e 1997/98: no primeiro ano, além dos tratamentos calagem + adubação mineral e testemunha, foram aplicadas em área total doses equivalentes a 33, 66 e 99 Mg ha-1 (base seca) de lodo de esgoto. Em 1997/98, o lodo foi reaplicado em doses equivalentes a 37, 74 e 110 Mg ha-1 (base seca). As aplicações de lodo de esgoto promoveram, em ambos os anos agrícolas, aumentos imediatos nos teores de C-orgânico, condutividade elétrica e pH do solo. A partir deste ponto, foram observados decréscimos de C-orgânico no decorrer dos dois anos agrícolas, cujos dados ajustaram-se a um modelo de cinética de primeira ordem. A redução na taxa de decréscimo, por ocasião da segunda aplicação do lodo de esgoto, evidenciou o acúmulo relativo de C-orgânico no solo, decorrente das aplicações sucessivas do resíduo. Não houve indícios de efeitos cumulativos sobre a condutividade elétrica em decorrência da segunda aplicação de lodo, o que evidencia estreita relação, em função do tempo, entre o comportamento dessa variável na camada de incorporação do lodo, a ocorrência de chuvas e a lixiviação de sais, demonstrada pelos aumentos na CE nas camadas subsuperficiais do solo. Para o pH, por ocasião da segunda aplicação do lodo, os incrementos foram menores do que os observados em 1996/97, evidenciando o poder de tamponamento do solo. O lodo de esgoto aumentou a capacidade de troca de cátions do solo, porém esse aumento não foi proporcional à dose aplicada, tampouco devido à segunda aplicação. As alterações na CTC foram mais bem explicadas pelas variações no pH do que pelos acréscimos de C-orgânico.

Repeated sewage sludge application to soils can cause changes in some soil chemical properties. The goal of this paper was to evaluate changes in soil organic carbon content, electric conductivity, pH and CEC after sewage sludge application during two years in a row. The soil used was as a Typic Hapludox and, after the sludge application, was planted with sugarcane. The experiment had five treatments: lime + inorganic fertilization, control and sewage sludge in three levels: 33, 66 and 99 Mg ha-1 (dry weight basis) in the first cultivation year (1996/1997) and 37, 74 and 110 Mg ha-1 in the following year (1997/1998). There was an increase in soil organic carbon content, electric conductivity, pH and CEC values, measured 360 days after the sludge application each year. The decrease in soil organic carbon level in the period was adjusted to a first order model kinetics. Soil organic carbon accumulation was also observed and was due to repeated sludge application. There was no cumulative effect on soil electric conductivity for the second sewage sludge application. This allows to conclude that rainfall played an essential role over ion leaching during that period. Increased electric conductivity could be observed in the lower soil depth. The increase in soil pH, after the second sludge application, was lower than that observed after the first one, what indicated the buffer capacity of the soil and alkalinity of the waste. There was an increase in soil CEC, but it was not related to the sludge level applied or to the second application. The changes in CEC were explained based on changes in pH rather than in organic carbon.

Em experimento de campo, avaliou-se a percolação de N-NO3- com a aplicação de fertilizante mineral nitrogenado e de doses crescentes de composto de lixo urbano em um Latossolo Amarelo distrófico cultivado com cana-de-açúcar. O experimento foi realizado nos anos agrícolas 1996/97 e 1997/98, tendo sido aplicadas, no primeiro ano, além dos tratamentos calagem + adubação mineral e testemunha, doses equivalentes a 20, 40 e 60 Mg ha-1 (base seca) de composto de lixo em área total. Em 1997/98, o composto foi reaplicado em doses equivalentes a 24, 48 e 72 Mg ha-1 (base seca). A aplicação de fertilizante mineral nitrogenado e do composto de lixo aumentou a concentração de N-NO3- na solução do solo a 0,3, 0,6 e 0,9 m de profundidade. As perdas de nitrogênio determinadas para a camada de 0-0,9 m evidenciaram o potencial poluente do fertilizante mineral e do composto de lixo. Nas aplicações sucessivas, verificou-se acúmulo de N-orgânico na camada superficial do solo e de N-NO3- + N-NH4+ até à camada de 0,9-1,2 m. Nas condições do experimento, doses anuais de até 24 Mg ha-1 de composto de lixo (305 kg ha-1 de N-total) não ofereceram riscos de contaminação de aqüíferos, tendo como base o critério estabelecido pela Organização Mundial da Saúde. Os riscos devidos à percolação de N-NO3- devem ser considerados no planejamento de taxas e freqüências de aplicações do resíduo em áreas agrícolas e, neste caso, o monitoramento do solo e de sua solução em profundidade é essencial para evitar riscos à qualidade das águas subterrâneas.

The movement of nitrate in soil percolate was evaluated in a field experiment using a Typic Hapludox cultivated with sugarcane and amended with urban compost waste or inorganic fertilizer. The experiment, conducted during the years of 1996/97 and 1997/98, had the following treatments: lime + inorganic fertilization, and control and urban compost waste applied in three levels: 20, 40 and 60 Mg ha-1 (dry weight basis). In the second year (1997/98), the urban compost waste was applied to soil in three levels: 24, 48 and 72 Mg ha-1. The results showed an increased nitrate level in the soil percolate at the 0.3, 0.6 and 0.9 m soil depth as a result of inorganic fertilization and compost waste disposal. Nitrate losses evaluated in the 0-0.9 m soil depth showed pollution potential risks either for the inorganic fertilizer or the compost. In the compost treatments, there was an increase in soil organic N at the soil surface and also in the N-NO3- and N-NH4+ levels at the 0.9-1.2 m soil depth. Annual rates of 24 Mg ha-1 (305 kg ha-1 of total N) did not show evidences of causing any groundwater pollution, according to the values established by the World Health Organization. The risks due to nitrate percolation must be considered when planning rate and frequency of application of this waste to soil, to avoid the possibility of nitrate groundwater pollution. In this case, the soil and soil solution monitoring play fundamental roles in preventing this type of pollution.

Um experimento de aplicação de lodo de esgoto e composto de lixo urbano em um Latossolo Amarelo cultivado com cana-de-açúcar foi realizado, durante dois anos, adotando-se um delineamento em blocos ao acaso, com nove tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: tr1 - adubação mineral + calagem; tr2, tr3; tr4 e tr5 - doses de lodo de esgoto (respectivamente, 0; 33; 66 e 99 Mg ha-1, no primeiro ano, e 0; 37; 74 e 112 Mg ha-1, no segundo ano, com base no material seco); tr6, tr7; tr8 e tr9 - doses de composto de lixo (respectivamente, 0; 20; 40 e 60 Mg ha-1, no primeiro ano, e 0; 24; 48 e 72 Mg ha-1, no segundo ano, com base no material seco). Os resíduos foram aplicados manualmente na superfície do solo: no primeiro ano, em área total, e, no segundo, apenas na entrelinha, e incorporados com enxada rotativa. Ao final do primeiro e do segundo ciclo da cultura, determinou-se, em cada parcela, a condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado in situ, utilizando o infiltrômetro de tensão. No primeiro ano do experimento, não houve efeito dos resíduos sobre a condutividade hidráulica do solo na saturação e no potencial mátrico -0,25 kPa. Para os demais potenciais mátricos estudados (-0,5 e -1 kPa), houve sua diminuição com o aumento das doses dos resíduos, de forma linear ou quadrática. No segundo ano, a condutividade hidráulica do solo saturado aumentou com as doses dos resíduos, linearmente, para o lodo de esgoto, e de forma quadrática, para o composto de lixo. Para os demais potenciais mátricos estudados (-0,25, -0,5 e -1 kPa), verificou-se sua redução linear ou quadrática com as doses dos resíduos. Pelos resultados, conclui-se que a aplicação de resíduos urbanos ao solo leva a modificações da condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado.

This paper presents data of an experiment carried out in a Yellow Latosol amended with sewage sludge and municipal waste compost where sugar-cane was grown for two years. The experiment design was a random block with 9 treatments and 4 replications. The treatments were: tr1 - mineral fertilization + CaCO3; tr2, tr3; tr4 and tr5 - levels of sewage sludge (respectively, 0; 33; 66 and 99 Mg ha-1, in the first year, and 0; 37; 74 and 112 Mg ha-1, in the second year, in a dry weight basis); tr6, tr7; tr8 and tr9 - levels of municipal waste compost (respectively, 0; 20; 40 and 60 Mg ha-1, in the first year, and 0; 24; 48 and 72 Mg ha-1, in the second year, in a dry weight basis). The residues were applied to topsoil manually and incorporated with a rotative plough to the total area, in the first year and, only in the inter-rows in the second year. In each plot, saturated and unsaturated hydraulic conductivities were determined in situ at the end of the first and second years of the growing cycle, using tension infiltrometer. In the first year, the results showed no effect on soil hydraulic conductivity at saturation and under -0.25 kPa matric potential. The remaining matric potentials (-0.5 and -1 kPa) showed a linear or quadratic decrease in the soil hydraulic contuctivity with the increase of the residue application rates. In the second year, the saturated soil hydraulic conductivity increased linearly for sewage sludge and quadratically for municipal waste compost, with the increase of the residue application rates. For -0.25, -0.5 and -1kPa matric potentials, a linear or quadratic decrease of the soil hydraulic conductivity was observed, with the increase of the residues application rates. It could be concluded that the soil application of urban residues causes changes in both saturated and non saturated soil hydraulic conductivity.

A lixiviação de nitratos e dos metais K, Ca, Mg, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb e Zn, em solos repetidamente tratados com biossólido, foi avaliada num experimento em vasos, segundo um delineamento em blocos ao acaso, com quatro tratamentos e quatro repetições, subdividindo as parcelas em aplicações. A adição de biossólidos foi feita aos vasos com capacidade para 0,5 m³ de terra, que continham Latossolo Amarelo distrófico (LAd) e Latossolo Vermelho distrófico (LVd), a cada dois meses, num total de 388 Mg ha-1. Após a aplicação do resíduo, foi feita sua incorporação na camada de 0-0,20 m do solo contido nos vasos. As aplicações de biossólidos foram sempre precedidas de amostragem de solo. Toda a água drenada através dos vasos, oriunda da precipitação atmosférica, num período de 12 meses, foi quantificada e amostrada para determinação do teor dos metais presentes, enquanto o teor de NO3- foi determinado apenas nas amostras coletadas após a primeira e a última aplicação do biossólido. As repetidas aplicações de biossólidos, em doses médias de 78 Mg ha-1, proporcionaram aumento da condutividade elétrica dos solos e das quantidades lixiviadas, pela ordem, de K > Mg > Ca. A quantidade de N-NO3- lixiviada atingiu valores de até 96 mg L-1, o que indica que a quantidade de biossólido a ser aplicada no solo agrícola depende do teor de N contido no resíduo. Não foi observada lixiviação de metais pesados, o que demonstra o poder de acumulação desses metais nos Latossolos utilizados.

The leaching of nitrates and the metals K, Ca, Mg, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb and Zn were evaluated in an experiment using biosolids amended soils. The experiment was arranged in a completely randomized block design with four treatments: Typic Hapludox with and without biosolids (LA and LA + sludge) and Rhodic Hapludox with and without biosolids (LV and LV + sludge) and four replications. Biosolids were applied to soils every two months in an average rate corresponding to 78 Mg ha-1 (dry weight basis), during 11 months totalizing 5 additions and a total of 388 Mg ha-1. Control treatments consisted of soil only. Soil sampling was taken before each biosolid application. Leachate was collected, sampled and analyzed. Rainfall during this period was measured. The results showed that the rate and frequency of biosolid application caused an increase on soil electric conductivity, particularly in the clayey soil. Increased leaching of K, Mg and Ca, in the order K > Mg > Ca was also observed. There was an increase on nitrate leaching caused by the biosolid addition to soil, with values as high as 96 mg L-1 in the leachate. No presence of heavy metals was observed in the leachate, which shows the soil's heavy metal retention capacity. The possibility of N-NO3- leaching to groundwater makes the biosolids application to soil dependent on the biosolids content of N.

Foi realizado um experimento em tubos de percolação, utilizando-se três solos, classificados como Areia Quartzosa (AQ), Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Latossolo Vermelho-Escuro (LE), aos quais foram incorporadas sucessivas quantidades de lodo de esgoto, totalizando uma dose correspondente a 156,0 t ha-1 (base seca), num período de incubação de 310 dias. Após este período, os solos foram tratados com água ou com soluções de sais (KCl 0,9 mol L-1; KNO3 0,9 mol L-1; K2SO4 0,3 mol L-1 e Ca(NO3)2 0,3 mol L-1), adicionadas em quantidade correspondente a quatro vezes a capacidade de retenção de água dos solos. No líquido percolado pela passagem das soluções salinas, foram determinadas as quantidades de Cd, Cr, Cu, Ni e Zn presentes e, no percolado obtido com a passagem de água, além dos metais anteriormente citados, foram determinadas também as quantidades de Ca2+ e Mg2+. Os resultados permitiram observar que a adição de KCl provocou o arraste de 5% do Cd adicionado via lodo aos solos LV e LE; para os outros sais utilizados e para a água, esse arraste nunca foi superior a 2% do metal pesado adicionado via lodo. A retenção de Cd, Cu, Cr e Ni aumentou com a elevação dos teores de óxidos de Fe e Al presentes nos solos. Os elevados valores de pH e o aumento no teor de matéria orgânica proporcionado pela adição de lodo refletiram também na menor mobilidade dos metais. Os sais KCl e K2SO4 aumentaram a mobilidade de alguns dos metais estudados.

This experiment was conducted in leaching tubes filled with soils classified as Typic Quartzipsament (AQ), Typic Hapludox (LV) and Rhodic Typic (LE). Sewage sludge was periodically added and incorporated to the soils in a total amount corresponding to 156,0 t ha-1 (dry weight basis), for an incubation period of 310 days. The soils were then treated with water and the following salt solutions: 0.9 mol L-1 KCl; 0.9 mol L-1 KNO3; 0.3 mol L-1 K2SO4 and 0.3 mol L-1 Ca(NO3)2. The water and salt solutions were added in amounts corresponding to 4 times the water retention capacity of the soils. The leachate was analyzed for Cd, Cr, Cu, Ni and Zn. In the percolate obtained with the water passage, Ca2+ and Mg2+ quantities were also determined, besides those of the previously mentioned metals. The results showed that the addition of KCl caused the leaching of 5% of the Cd added by sludge to LV and LE soils. For the other salts used and also for water, the heavy metal leachate was below 2%. The soil retention of Cd, Cu, Cr and Ni increased with the increase of the content of iron and aluminum oxide in soils. The movement of the heavy metals was also decreased with the increase of the soil pH and organic matter content, with the movement of some metals increasing with the presence of the salts KCl and K2SO4.