Use of cellulose industry residues into oxisols to improve soil fertility and eucalyptus nutrition and development

Abstract

The sustainability is considered a basic premise of society with clear reflections on environmental policy. This study seeks to contribute to a green and modern economy. The experiment aimed to neutralize acidity and enrich soil fertility in an Oxisol by the use of biosludge, precipitator dust, fly ashes, dregs, grits and lime mud from the pulp industry. The experiment was carried out at São Paulo State University (UNESP) in Ilha Solteira – SP, Brazil, during 90 days into pots at outdoors and cultivated with the Eucalyptus hybrid (Urophylla x Grandis) named as EAC-144 which is the most planted in Brazil. The experiment was conducted in a randomized block design (RBD) with 5 treatments and 3 doses for each treatment (E1- I, II, III; E2-I, II, III to E5-I, II and III) plus 1 positive treatment (T5- synthetic fertilizer) plus 1 negative treatment (non-treatment) totalizing 17 treatments and 4 replication. All residues doses were able to reduce aluminum (Al3+) content in the soil from 5.0 mmolc dm-3 to zero and the H++Al3+ from 13 to 7 mmolc dm-3. The treatment E5 (dregs and lime mud) stood out among the others with the highest average of pH (7.75), calcium (58.75 mmolc dm-3), cation exchange capacity (CEC) (85.45 mmolc dm-3), bases exchange (BE) (78.45 mmolc dm-3), sulfur (15.50 mg dm-3) and manganese (2.77 mg dm-3). The treatment E3 (fly ash, precipitator dust and biosludge) obtained the highest averages for phosphorus (41.75 mg dm-3) and magnesium (24.50 mmolc dm-3). The treatment E4-III (p. dust) provided the highest average for zinc (143.0 mg/kg). All metal nutrients (copper, zinc, zinc, iron and manganese) were under the risk value according to Brazil’s laws (CONAMA 420/2009). The E5 treatment had better plants height homogenization between doses into the E5 treatment group and compared with others treatments. The treatments E5-II, T5, E5-I and E5-III (dregs, lime mud) were statistically superior to the control at the 1% probability, and plants in the treatment E5-II were 1.6% higher than the synthetic fertilizer (T5). Related to the total chlorophyll the E5 treatment had higher averages than the synthetics fertilizer (T5) and the treatments E5-III, E5-II and E5-I were 16%, 15.9% and 12% higher than the synthetic fertilizer (T5). Therefore, the residues were as effective as the synthetic fertilizer (T5) to neutralize acidity, improve soil fertility and plant nutrition. The treatment E5 (without lime dose in the composition) can reflect in less company inputs and keep the field quality under environmental safety.

A sustentabilidade é considerada uma premissa básica da sociedade, com reflexos claros na política ambiental. Este estudo busca contribuir para uma economia verde e moderna. O experimento teve como objetivo neutralizar a acidez e enriquecer a fertilidade do solo em um Latossolo (Oxisol) por meio da utilização de lodo biológico, pó de precipitador, cinzas, lama de cal, dregs e grits provenientes da indústria de celulose. O experimento foi conduzido na Universidade Estadual Paulista (UNESP), em Ilha Solteira – SP, Brasil, durante 90 dias, em vasos a céu aberto, com cultivo do híbrido de eucalipto (Urophylla x Grandis) denominado EAC-144, o mais plantado no Brasil. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados (DBC) com 5 tratamentos e 3 doses para cada tratamento (E1 - I, II, III; E2 - I, II, III a E5 - I, II e III), mais 1 tratamento positivo (T5 - fertilizante sintético) e 1 tratamento negativo (sem tratamento), totalizando 17 tratamentos e 4 repetições. Todas as doses de resíduos foram capazes de reduzir o teor de alumínio (Al3+) no solo de 5,0 mmolc dm-3 para zero e o H++Al3+ de 13 para 7 mmolc dm-3. O tratamento E5 (dregs e lama de cal) destacou-se entre os demais com a maior média de pH (7,75), cálcio (58,75 mmolc dm-3), capacidade de troca catiônica (CTC) (85,45 mmolc dm-3), capacidade de troca de bases (CE) (78,45 mmolc dm-3), enxofre (15,50 mg dm-3) e manganês (2,77 mg dm-3). O tratamento E3 (cinzas, pó de precipitador e lodo biológico) obteve as maiores médias para fósforo (41,75 mg dm-3) e magnésio (24,50 mmolc dm-3). O tratamento E4-III (pó de precipitador) apresentou a maior média para zinco (143,0 mg/kg). Todos os nutrientes metálicos (cobre, zinco, ferro e manganês) estavam abaixo do valor de risco de acordo com a legislação brasileira (CONAMA 420/2009). O tratamento E5 apresentou melhor homogeneização da altura das plantas entre as doses aplicadas no grupo E5 e em comparação com os demais tratamentos. Os tratamentos E5-II, T5, E5-I e E5-III (resíduos e lama de cal) foram estatisticamente superiores ao controle com 1% de probabilidade, e as plantas no tratamento E5-II apresentaram altura 1,6% maior do que as do fertilizante sintético (T5). Em relação à clorofila total, o tratamento E5 apresentou médias superiores às do fertilizante sintético (T5), e os tratamentos E5-III, E5-II e E5-I apresentaram valores 16%, 15,9% e 12% superiores aos do fertilizante sintético (T5), respectivamente. Portanto, os resíduos mostraram-se tão eficazes quanto o fertilizante sintético (T5) na neutralização da acidez, na melhoria da fertilidade do solo e na nutrição das plantas. O tratamento E5 (sem dosagem de cal na composição) pode resultar em menor consumo de insumos da empresa, mantendo a qualidade do campo e a segurança ambiental.