Heavy metals in Oxisols amended with biosolids and cropped with maize in a long-term experiment

Abstract

O biossólido contém em sua composição matéria orgânica e nutrientes das plantas, mas também metais pesados danosos para solos, plantas e a saúde humana. O objetivo deste trabalho foi avaliar o acúmulo de metais pesados e sua mobilidade no perfil do solo, assim como a disponibilidade para plantas de milho cultivadas em Latossolo Vermelho distrófico (LVd) e Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) tratados com doses crescentes de biossólido durante cinco anos. O experimento foi conduzido em Jaboticabal, SP, Brasil, em condições de campo, utilizando-se delineamento de parcelas subdivididas com cinco repetições. Foram testadas quatro doses de biossólido: 0,0; 2,5; 5,0 e 10,0 t ha-1 (base seca) nos três primeiros anos. A partir do quarto ano a dose 2,5 foi substituída por 20,0 t ha-1. No quinto ano de experimentação amostras de solo foram obtidas nas profundidades 0-20 e 20-40 cm e analisadas para totais e extraíveis (Mehlich 1) de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn. O biossólido aumentou os teores de Ni e Zn no LVef e Ni, Pb, Zn e Cu no LVd, mas os valores não ultrapassaram os níveis críticos legais. Os elementos geralmente acumularam-se na profundidade 0-20 cm em ambos os solos. Os teores de Pb e Ni nos grãos ficaram abaixo do limite de detecção da metodologia empregada. As concentrações de metais pesados na planta geralmente não foram afetados pela adição de biossólido. O extrator Mehlich 1 não foi eficiente para avaliar a disponibilidade de Ni, Mn e Pb para planta de milho.

Biosolids comprise organic matter and plant nutrients, but are also a source of heavy metals hazardous to soils, plants and humans. The aim of this work was to evaluate accumulation, movement in the soil profile and availability to maize plants of heavy metals in two oxisols amended with biosolids for five years. The experiment was carried out in Jaboticabal, SP, Brazil, under field conditions, using a split-plot design. Biosolids were added to the soils at four different rates, 0.0 (control with mineral fertilization), 2.5; 5.0 and 10.0 t ha-1, dry weight basis, annualy for three years. In the fourth and fifth years, the 2.5 t ha-1 treatment rate was increased to 20.0 t ha-1. In the fifth year, soil samples were collected at 0-20 and 20-40 cm depths and analyzed for Cu, Ni, Mn, Pb and Zn total and extractable (Mehlich 1) contents. Biosolids increased the concentration of Ni and Zn in the Typic Eutrorthox, and of Ni, Pb, Zn and Cu in the Typic Haplorthox, but values did not exceed critical limits established by legislation. The elements generally accumulated in the 0-20 cm depth. Lead and Ni concentrations in grains were below detection limits. In general, heavy metals contents in maize plants were not affected by application of biosolids. Mehlich 1 extractant was not efficient in predicting the availability of Ni, Mn, and Pb to maize plants.