Metais pesados no solo e na cultura do milho após 28 anos de aplicação de lodo de esgoto

Abstract

A reciclagem agrícola do lodo de esgoto (LE) destaca-se como alternativa sustentável integrada aos preceitos da economia circular. Contudo, a aplicação continuada desse resíduo pode ocasionar o acúmulo de metais pesados no sistema solo-planta, demandando monitoramento de longo prazo. Logo, objetivou-se com este trabalho, avaliar os impactos de 28 anos de aplicação de doses de LE na disponibilidade no solo e absorção de metais pesados, incluindo bário (Ba), cádmio (Cd), cromo (Cr), níquel (Ni), chumbo (Pb) e zinco (Zn) na cultura do milho (Zea mays L.) em sucessão à Urochloa ruziziensis. O estudo foi conduzido em condições de campo, no ano agrícola 2024/25, em um Latossolo Vermelho Distrófico em Jaboticabal, SP. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos consistiram em: adubação mineral convencional (AMC) e três doses de LE (5, 10 e 20 t ha-1, base seca), totalizando, no 28º ano, as doses acumuladas de 120, 240 e 427 t ha-1. Ao fim do ciclo da cultura do milho, foram coletadas amostras de solo (0–0,2 m) e folhas diagnósticas, sendo que a coleta da parte aérea ocorreu aos 90 DAE e dos grãos aos 125 DAE. Os dados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey (p <0,05). Os resultados indicaram que a aplicação prolongada de LE aumentou significativamente os teores de Ba, Cr, Ni e Zn na camada superficial do solo, com incrementos de 62,1%, 57,5%, 91,8% e 53,1%, respectivamente, na dose acumulada de 240 t ha-1, em relação ao tratamento AMC, enquanto Cd e Pb não apresentaram diferenças entre os tratamentos Na parte aérea do milho, apenas Ba e Zn apresentaram aumento significativo, com incrementos de 44,7% e 286,0%, respectivamente, na dose acumulada de 427 t ha-1 em relação ao tratamento AMC. Nos grãos de milho, as concentrações de Zn aumentaram em relação ao tratamento com adubação mineral convencional (AMC), enquanto Ba, Cd, Cr, Ni e Pb não diferiram entre os tratamentos. Após 28 anos de aplicação de lodo de esgoto, as concentrações dos metais pesados avaliados no solo, na parte aérea e nos grãos de milho permaneceram abaixo dos limites máximos estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 498/2020 para o uso agrícola de lodo de esgoto, indicando que, nas condições deste estudo, a utilização agrícola de longo prazo do resíduo constitui uma alternativa ambientalmente viável quando realizada com base em critérios técnicos e monitoramento contínuo.

Agricultural recycling of sewage sludge (SS) stands out as a sustainable alternative integrated into the principles of the circular economy. However, the continuous application of this waste can cause heavy metal accumulation in the soil-plant system, requiring long-term monitoring. Thus, the objective of this study was to evaluate the impacts of 28 years of SS application rates on soil availability and heavy metal uptake, including barium (Ba), cadmium (Cd), chromium (Cr), nickel (Ni), lead (Pb), and zinc (Zn), in corn (Zea mays L.) grown in succession to Urochloa ruziziensis. The study was conducted under field conditions during the 2024/25 crop year on a Rhodic Eutrudox (Latossolo Vermelho Distrófico) in Jaboticabal, São Paulo, Brazil. The experimental design was a randomized complete block with four treatments and five replications. The treatments consisted of: conventional mineral fertilization (CMF) and three SS application rates (5, 10, and 20 t ha-1, dry basis), totaling cumulative rates of 120, 240, and 427 t ha-1 in the 28th year. At the end of the corn crop cycle, soil samples (0–0.2 m) and diagnostic leaves were collected, with shoot biomass collected at 90 DAE (days after emergence) and grains at 125 DAE. Data were subjected to analysis of variance and Tukey’s test (p < 0.05). The results indicated that long-term SS application significantly increased soil surface layer concentrations of Ba, Cr, Ni, and Zn, with increments of 62.1%, 57.5%, 91.8%, and 53.1%, respectively, at the cumulative rate of 240 t ha-1 compared to the CMF treatment, while Cd and Pb showed no differences among treatments. In the maize shoots, only Ba and Zn showed a significant increase, with increments of 44.7% and 286.0%, respectively, at the cumulative rate of 427 t ha-1 compared to the CMF treatment. In maize grains, only Zn showed a significant increase compared to the conventional mineral fertilization (CMF) treatment, whereas Ba, Cd, Cr, Ni, and Pb did not differ among treatments. After 28 years of sewage sludge application, heavy metal concentrations evaluated in the soil, shoots, and corn grains remained below the maximum limits established by CONAMA Resolution No. 498/2020 for agricultural use of sewage sludge, indicating that, under the conditions of this study, long-term agricultural use of this waste constitutes an environmentally viable alternative when carried out based on technical criteria and continuous monitoring.