GRAIN YIELD AND MICROBIOLOGICAL QUALITY OF COWPEA PLANTS GROWN UNDER RESIDUAL EFFECT OF SEWAGE SLUDGE FERTILIZATION

Authors

  • Paulo Augusto Pereira Lopes Department of Agricultural Sciences, Universidade Estadual de Montes Claros, Janaúba, MG
  • Rodinei Facco Pegoraro Institute of Agrarian Sciences, Universidade Federal de Minas Gerais, Montes Claros, MG https://orcid.org/0000-0002-8692-9296
  • Marcos Koiti Kondo Department of Agricultural Sciences, Universidade Estadual de Montes Claros, Janaúba, MG https://orcid.org/0000-0001-6875-4907
  • Silvânio Rodrigues dos Santos Department of Agricultural Sciences, Universidade Estadual de Montes Claros, Janaúba, MG https://orcid.org/0000-0003-0245-9184
  • Luiz Arnaldo Fernandes Institute of Agrarian Sciences, Universidade Federal de Minas Gerais, Montes Claros, MG https://orcid.org/0000-0002-9877-1924

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252020v33n103rc

Keywords:

Vigna unguiculata (L). Biosolid. Coliform. Plant nutrition.

Abstract

Cowpea plants produce protein-rich grains and present high yield potential when grown under irrigation and organic fertilization, enabling to substitute part of the mineral fertilizer with sewage sludge, reducing costs and generating environmental benefits. Thus, a field study about residual effect of sewage sludge fertilization on cowpea was developed to evaluate this substitution. The experiment was conducted using a randomized block design with four replications, in a 2×5 factorial arrangement consisted of two fertilization types (residual effect of sewage sludge fertilization, and mineral fertilizers) and five cowpea cultivars (BRS-Pajeu, BRS-Xiquexique, BRS-Marataoa, BRS-Pujante, and BRS-Cauame). The residual fertilizations were from applications of sewage sludge and NPK mineral fertilizers for pineapple crops grown in the area before the cowpea crop. The experiment was conducted using 80,000 plants ha-1 and micro-sprinkler irrigation. Vegetative and yield components, grain yield, and microbiological quality were analyzed. BRS-Pujante had the highest cowpea grain yield (4,124 kg ha-1) and the highest means for vegetative and yield components. The soil with residual sewage sludge fertilization improved the cowpea root growth and grain yield (3,854 kg ha-1); the latter was 19% higher than that of treatments with mineral fertilization. These results were related to the great soil organic matter content provided by the sludge fertilization, which promotes nutrient mineralization, increasing grain yield. Fresh and dry grains of cowpea plants grown under residual effect of sewage sludge fertilization have similar microbiological quality to those of plants grown under mineral fertilization.

 

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References

AGROFIT 2016. Sistema de agrotóxicos fitossanitários. Disponível em: http://agrofit.agricultura.org.br/agrofit_cons/principal_agrofit_cons. Acesso em: 18 de ago. de 2016.

ALBUQUERQUE, H. C. et al. Residual effect of sewage sludge fertilization on sunflower yield and nutrition. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 19: 1005-1011, 2015.

ALVES, P. F. S. et al. Banana fertigation with treated sanitary wastewater: postharvest and microbiological quality. Semina: Ciências Agrárias, 38: 1229-1240, 2017.

ANDRADE JÚNIOR, A. S. et al. Cultivo do Feijão-caupi: solos e adubação. Versão Eletrônica. 2002. Disponível em: <https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br>. Acesso em: 20 de jan. 2017.

ANDRADE JÚNIOR, A. S. et al. Atividades Econômicas, Cultivos, Feijão Caupi: Doenças e Pragas. Sistema de Produção Feijão-Caupi, Embrapa Meio Norte. Versão Eletrônica. 2016. Disponível em: <https://www.agencia.cnptia.embrapa.br>. Acesso em: 20 de ago. 2019.

BLANCO, F. F. et al. Milho verde e feijão-caupi cultivados em consórcio sob diferentes lâminas de irrigação e doses de fósforo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 46: 524-530, 2011.

BRASIL - MINISTÉRIO DA SAÚDE, AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA–Resolução RDC nº. 12, de 2 de Janeiro de 2001. Aprova regulamento técnico sobre padrões microbiológicos para alimentos. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 02 de janeiro 2001. Disponível em: <http://www.anvisa.gov.br_legisl/>. Acesso em: 10 de fev. 2017.

BRITO, L. T. L. et al. Produtividade da água de chuva em culturas de subsistência no semiárido pernambucano. Engenharia Agrícola, 32: 102-109, 2012.

CARDOSO, M. M. et al. Crescimento do abacaxizeiro ‘Vitória’ irrigado sob diferentes densidades populacionais, fontes e doses de nitrogênio. Revista Brasileira de Fruticultura, 35: 769-781, 2013.

COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO - CONAB. Acompanhamento da safra brasileira de grãos. v. 5, n. 9, 2018.

CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. Resolução nº 375 de 29 de agosto de 2006. Brasília: Ministério do Meio Ambiente, 2006. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res06/res37506.pdf>. Acesso em: 21 set. 2019.

DONAGEMA, G .K. et al. Manual de métodos de análise de solo. 2. ed. Rio de Janeiro, RJ: Embrapa Solos, 2011. 230 p.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA. Sistema brasileiro de classificação de solos. 4. ed. Brasília, DF: Embrapa, 2014. 376 p.

FERREIRA, D. F. Sisvar: a computerstatisticalanalysis system. Ciência e Agrotecnologia, 35: 1039-1042, 2011.

FRANCO, A. et al. Sewage sludge as nitrogen and phosphorus source for cane-plant and first ratoon crops. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 34: 553-561, 2010.

FREITAS, C. A. S. et al. Crescimento da cultura do girassol irrigado com diferentes tipos de água e adubação nitrogenada. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 16: 1031-1039, 2012.

GARCÍA ORENES, F. et al. Effect of irrigation on the survival of total coliforms in three semiarid soils after amendment with sewage sludge. Waste Management, 27: 1815-1819, 2007.

IRRIPLUS. Sistema para Manejo de Irrigação, Versão 2.8: UFV/GESAI/CIENTEC – Viçosa, 2008.

JANG, J. et al. Environmental Escherichia coli: Ecology and Public Health Implications‐A Review. Journal of applied microbiology, 123: 570-581, 2017.

KUMAR, V.; CHOPRA, A. K. Accumulation and translocation of metals in soil and different parts of French bean (Phaseolus vulgaris L.) amended with sewage sludge. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 92: 103-108, 2014.

LATARE, A. M. et al. Direct and residual effect of sewage sludge on yield, heavy metals content and soil fertility under rice–wheat system. Ecological Engineering, 69: 17-24, 2014.

LOBO, T. F.; GRASSI FILHO, H.; KUMMER, A. C. B. Aplicações sucessivas de lodo de esgoto no girassol e efeito residual no trigo e triticale. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18: 881-886, 2014.

LOCATELLI, V. E. R. et al. Componentes de produção, produtividade e eficiência da irrigação do feijão-caupi no cerrado de Roraima. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18: 574-580, 2014.

MATOSO, A. O. et al. Desempenho agronômico de feijão‑caupi e milho semeados em faixas na safrinha. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 48: 722-730, 2013.

MONTEIRO, F. P. R. et al. Efeitos de herbicidas na biomassa e nodulação do feijão-caupi inoculado com rizóbio. Revista Caatinga, 25: 44-51, 2012.

MOTA, M. F. C. et al.Contamination of soil and pineapple fruits under fertilization with sewage sludge. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 22: 320-325, 2018.

OLIVEIRA, V. R. et al. Nutritional and microbiological quality of common beans (Phaseolus vulgaris L.) cooked with or without the use of soaking water. Ciência e Agrotecnologia, 32: 1912-1918, 2008.

PAMPANA, S. et al. Biosolids differently affect seed yield, nodule growth, nodule-specific activity, and symbiotic nitrogen fixation of field bean. Crop and Pasture Science, 68: 735-745, 2017.

PIRES, A. M. M. et al. Disponibilidade e mineralização do nitrogênio após aplicações sucessivas de lodo de esgoto no solo, estimadas por meio de incubação anaeróbica. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 50: 333-342, 2015.

SANTANA, S. R. A. et al. Divergência genética entre genótipos de feijão-caupi por caracteres morfoagronômicos. Revista Caatinga, 32: 841-850, 2019.

SANTOS, A. et al. Adaptability and stability of erect cowpea genotypes via REML/BLUP and GGE Biplot. Bragantia, 75: 299-306, 2016.

SANTOS, C. A. F. Cultivares de feijão-caupi para o Vale do São Francisco. Petrolina, PE: Embrapa Semiárido, 2011, 10 p. (Circular Técnica, 94).

SIEBIELEC, G.; SIEBIELEC, S.; LIPSKI, D. Long-term impact of sewage sludge, digestate and mineral fertilizers on plant yield and soil biological activity. Journal of Cleaner Production, 187: 372-379, 2018.

SILVA, A. C. et al. Diagnóstico da produção de feijão-caupi no nordeste brasileiro. Revista da Universidade Vale do Rio Verde, 16: 1-5, 2018a.

SILVA, J. A. L.; NEVES, J. A. Componentes de produção e suas correlações em genótipos de feijão-caupi em cultivo de sequeiro e irrigado. Revista Ciência Agronômica, 42: 702-713, 2011.

SILVA, J. D. L. et al. Seleção simultânea para desenvolvimento de linhagens de feijão-caupi de porte ereto e do tipo fradinho. Revista Caatinga, 31: 72-79, 2018b.

SILVA, M. B. O. et al. Desempenho agronômico de genótipos de feijão-caupi. Revista de Ciências Agrárias, 41: 201-210, 2018c.

SILVA, N. et al. Manual de Métodos de Análise Microbiológica de Alimentos e Água. 4. ed. São Paulo, SP: ITAL, 2010. 624 p.

SOUZA, V. B. et al. Desempenho de linhagens elite de feijão-caupi em ambientes de Minas Gerais e Mato Grosso. Revista Caatinga, 31: 90-98, 2018.

SOUZA, M. et al. Abacaxizeiro. In: RIBEIRO, A .C.; GUIMARÃES, P. T. G.; ALVAREZ V., V. H. (Eds.). Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais: 5ª Aproximação. Viçosa, MG: CFSEMG, 1999. p. 194-194

VALADÃO, F. C. A. et al. Adubação fosfatada e compactação do solo: sistema radicular da soja e do milho e atributos físicos do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 39: 243-255, 2015.

TAGLIAFERRE, C. et al. Características agronômicas do feijão caupi inoculado em função de lâminas de irrigação e de níveis de nitrogênio. Revista Ceres, 60: 242-248, 2013.

ZARE, L; RONAGHI, A. Comparison of N mineralization rate and pattern in different manure-and sewage sludge-amended calcareous soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 50: 559-569, 2019.

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Published

14-02-2020

Issue

Section

Agronomy