Biosolids effectiveness to yield ryegrass based on their nitrogen content

ABSTRACT

Biosolids have been reported to increase yields and supply plant nutrients. However, complying with health and environmental standards is necessary before applying biosolids to land. Thus, sludge stabilization is required to make biosolids safe enough for their agricultural use. Side effects of stabilization processes on agronomic features of sewage sludge are not quite known, although their understanding is essential for biosolids management. Based on a model equivalent to the Mitscherlich equation, effects of the most common processes for sludge stabilization were evaluated (composting, liming, heat-drying and solar irradiation) in relation to the agronomic effectiveness of biosolids to yield Lolium perenne L. on two tropical soils, with NH4H2PO4 as a reference. Sewage stabilization processes have affected the ability of biosolids to promote plant growth. Their effectiveness was usually higher than fertilizer in a Spodosol and lower in an Oxisol. Solar-irradiated sludge presented the highest effectiveness among the biosolids and reached peak yields at the lowest application rate independent on soil type. Biosolids could efficiently substitute fertilizers and even yield more plant dry matter than the NH4H2PO4 reference, depending on the biosolid and soil type.

RESUMO

Biossólidos têm sido citados como capazes de aumentar a produção de culturas e suprir nutrientes para plantas. Questões sanitárias e ambientais demandam que eles sejam estabilizados para que sejam usados na agricultura. Os efeitos dos processos de estabilização sobre as propriedades agronômicas de biossólidos não são completamente conhecidos, apesar de essenciais para o seu manejo. Baseado em um modelo equivalente à equação de Mitscherlich, este trabalho avaliou os efeitos dos processos mais comuns para a estabilização de lodos de esgotos (compostagem, caleação, secagem térmica e irradiação solar) sobre a eficiência agronômica de biossólidos na produção de Lolium perenne L. em um Esposossolo Carbico órtico arenoso e um Latossolo Vermelho perférrico argiloso, usando NH4H2PO4 como referência. Os processos de estabilização afetaram a eficiência agronômica do lodo de esgoto, sendo freqüentemente mais alta que o tratamento com NH4H2PO4 em um solo arenoso, e mais baixa que a referência em um solo argiloso. O lodo irradiado por sol mostrou a mais alta eficiência agronômica entre os biossólidos testados nos dois solos, e o azevém alcançou a produção de pico com a menor dose de aplicação. Os biossólidos puderam substituir fertilizantes e produzir mais matéria seca que o NH4H2PO4, a depender do tipo de biossólido e do solo.