Microbiological and biochemical properties of an agricultural Mexican soil amended with sewage sludge

Abstract

The application of sewage sludge is a concern because it may affect the quality of organic matter and microbiological and biochemical soil properties. The effects of surface application of sewage sludge to an agricultural soil (at 18 and 36 t ha-1 dry basis) were assessed in one maize (Zea mays L.) growing season. The study evaluated microbial biomass, basal respiration and selected enzymatic activities (catalase, urease, acid and alkaline phosphatase, and β-glucosidase) 230 days after sewage sludge application and infrared spectroscopy was used to assess the quality of dissolved organic matter and humic acids. Sewage sludge applications increased the band intensity assigned to polysaccharides, carboxylic acids, amides and lignin groups in the soil. The organic matter from the sewage sludge had a significant influence on the soil microbial biomass; nevertheless, at the end of the experiment the equilibrium of the soil microbial biomass (defined as microbial metabolic quotient, qCO2) was recovered. Soil urease, acid and alkaline phosphatase activity were strongly influenced by sewage sludge applications.A aplicação de lodo de esgoto é uma preocupação, devido aos seus efeitos sobre a matéria orgânica e a qualidade microbiológica e bioquímica do solo. O efeito da aplicação de lodo de esgoto em um solo agrícola foi estudado em um ciclo de crescimento de milho (Zea mays L.) em taxas equivalentes a 18 e 36 t ha-1 ano-1(base seca). O experimento foi conduzido para avaliação de biomassa microbiana, atividade respiratória microbiana e atividades enzimáticas (catalase, urease, fosfatases ácida e alcalina e β-glicosidase) até 230 dias após a aplicação de lodo de esgoto; a espectroscopia de infravermelho foi utilizada neste estudo para avaliação da qualidade da matéria orgânica dissolvida e de ácidos húmicos. A aplicação de lodo de esgoto aumentou a intensidade das bandas atribuídas aos grupos de polissacarídeos, ácidos carboxílicos, amidas e ligninas no solo. A matéria orgânica do lodo de esgoto teve influência significativa na biomassa microbiana do solo. No entanto, no final do experimento a biomassa microbiana do solo recuperou sua condição de equilíbrio (quociente metabólico microbiano, qCO2). As enzimas urease e fosfatases ácida e alcalina foram fortemente influenciadas pela adição de lodo de esgoto.