Vantagens do uso de fertilizantes organominerais a base de lodo de esgoto em condições tropicais

A pressão por produtividades agrícolas pode levar à degradação ambiental, mudança climática e perda de biodiversidade devido ao uso intensivo de fertilizantes minerais, pesticidas e técnicas não-conservacionistas de solo. Para mitigar esses efeitos, o uso de resíduos orgânicos no sistema produtivo vem sendo cada vez mais explorado, uma vez que possibilita o reaproveitamento de nutrientes e o aporte de matéria orgânica ao solo, contribuindo para a implementação de agroecossistemas mais sustentáveis. Esta prática impacta diretamente duas das principais preocupações mundiais atualmente: i) a possível escassez de nutrientes devido ao esgotamento das reservas minerais; e, ii) o descarte adequado dos resíduos orgânicos urbanos, tal como o lodo de esgoto.

Diversos destinos podem ser dados ao lodo de esgoto que não os aterros sanitários, como a incineração e a construção civil, mas a melhor estratégia é seu uso na agricultura. Isso possibilita a reciclagem de nutrientes e de matéria orgânica no solo, melhorando seus atributos físicos, químicos e biológicos. Neste sentido, por exemplo, os países da União Europeia têm direcionado esforços para reduzir em 50% a disposição de lodo de esgoto em aterros sanitários, direcionando os outros 50% para a agricultura. Uma alternativa interessante seria usar o lodo de esgoto como matriz orgânica na fabricação de fertilizantes organominerais (FOMs). Esses fertilizantes resultam da mistura de resíduos orgânicos com fertilizantes minerais simples, comercializados na forma líquida ou sólida, seja como farelo, grânulo ou pellet.

Os FOMs têm se mostrado alternativa viável e segura para uso na agricultura, uma vez que sua síntese implica na diluição dos elementos tóxicos, principalmente os metais pesados, normalmente presentes nos lodos de esgoto. Além disso, devido às maiores concentrações de nutrientes no FOM do que no lodo puro, a sua taxa de aplicação é consideravelmente menor, diminuindo assim o aporte de elementos-traço e outros contaminantes ao solo. Na prática, a síntese do lodo na forma de fertilizante viabiliza seu transporte a longas distâncias, reduzindo os custos envolvidos na sua logística de distribuição ou de descarte. Por último, os FOMs costumam aumentar a atividade microbiana do solo, além de serem mais eficientes do que os fertilizantes minerais tradicionais, primariamente devido à liberação lenta de nutrientes para as plantas, principalmente N e P.

O uso de FOMs parece ainda mais promissor em países tropicais, cujos solos são ácidos e apresentam baixa fertilidade natural e baixos teores de matéria orgânica. O lodo de esgoto apresenta elevados teores de macronutrientes, principalmente N e P, além de elementos tóxicos metálicos, como Zn, Cu e Ni, os quais são paralelamente micronutrientes essenciais às plantas e deveriam ser reutilizados na agricultura. Trabalhando com lodos de 19 estações de tratamento de água do estado de São Paulo, observamos que apenas 4 deles não poderiam ser utilizados para este fim devido aos seus elevados teores de Zn e/ou Ni, os quais ironicamente costumam ser deficientes em nossos solos. A deficiência destes elementos é agravada pelo uso intensivo de formulações minerais focadas apenas no suprimento de N-P-K às plantas, principalmente na região central do país. Nos países tropicais, a preocupação com a escassez de P também é assunto recorrente, uma vez que os solos apresentam elevados teores de (oxi)hidróxidos metálicos capazes de fixar grandes quantidades deste elemento, tornando-o indisponível às plantas. Esses países não são autossuficientes na produção deste insumo, ficando à mercê dos valores cobrados pelos países produtores. Por exemplo, mais de 50% dos fertilizantes fosfatados no Brasil são importados.

O Brasil produz anualmente cerca de 150 a 220 mil toneladas de matéria seca de lodo de esgoto, destinados majoritariamente aos aterros sanitários, que poderiam ser utilizados na síntese de FOMs. Infelizmente, o panorama sobre os serviços de saneamento básico no país é alarmante: apenas 53% do esgoto é coletado e tratado, o que deve ser melhorado com o Novo Marco Legal de Saneamento (Lei 14.026, julho-2020). No entanto, ainda existem diversas lacunas em relação ao uso de FOMs a partir de lodo de esgoto. Não está claro se a sua forma física de aplicação influencia a eficiência de absorção de nutrientes pelas plantas, se os elementos-traço e os poluentes orgânicos presentes no lodo de esgoto podem colocar em risco a saúde do solo, se sua aplicação afeta as funções ecossistêmicas exercidas pela comunidade microbiana do solo, tais como a ciclagem do C, N e P, entre outros.

Nosso estudo preliminar (Figura 1), utilizando um lodo de esgoto com restrições para uso agrícola devido aos altos teores de Ni²⁺ e principalmente Zn²⁺, em casa de vegetação, mostrou que a formulação do FOM obtida (4-8-8) não apresentou risco ambiental quanto a presença de patógenos e de elementos-traço perigosos. Esse fertilizante, independentemente de sua forma física, aumentou o acúmulo de nutrientes (principalmente N, P e B no solo mais argiloso), o número de vagens e a nodulação da soja, bem como a atividade microbiana do solo, o que deve resultar em seu maior rendimento. As formas físicas do FOM (pó, grânulo e pellet) tiveram pouco efeito na absorção de nutrientes, bem como na atividade enzimática dos solos. O seu uso foi capaz de suprir as necessidades dos solos em Zn e B, ratificando que lodos com elevadas concentrações de Zn e outros micronutrientes podem e “devem” ser reciclados na fabricação de FOMs.

Esses resultados, apesar de preliminares, sugerem que os FOMs, sintetizados a partir de lodo de esgoto, melhoram a qualidade dos solos, principalmente os tropicais, pelo fornecimento de nutrientes e matéria orgânica, servindo como estratégia economicamente viável e ambientalmente segura para o descarte de lodo de esgoto. No entanto, pesquisas adicionais são necessárias para avaliar suas taxas de aplicação, efeitos residuais e viabilidade econômica de uso em condições de campo.

Figura 1. Lodo de esgoto utilizado na formulação do fertilizante organomineral, suas formas físicas (farelo, grânulo e pellet) e plantas de soja.