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Agronomie
Volume 21, Number 2, March 2001
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Page(s) | 169 - 178 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/agro:2001115 |
Agronomie 21 (2001) 169-178
A long-term chemical and infrared spectroscopy study on a soil amended with municipal sewage sludge
Giovanni Gigliotti, Pier Lodovico Giusquiani and Daniela BusinelliDipartimento di Scienze Agroambientali e della Produzione Vegetale dell'Università di Perugia, Borgo XX Giugno, 72 - 06121 Perugia, Italy
(Received 20 July 2000; revised 16 November 2000; accepted 5 December 2000)
Abstract
A long-term field experiment was carried out to evaluate the effect of a seven-year
soil amendment with municipal sewage sludge on chemical fertility, soil enzyme
activities and the changes in the composition of humic substances. The amended
soil showed an increase in total and NaOH soluble organic C, available P and K.
The heavy metals contained in the sludge did not affect soil phosphatases
(alkaline phosphomonoesterase and phosphodiesterase), arylsulphatase
or L-asparaginase activity, even if the concentration of total
and available Cu, Ni and Zn increased in the arable layer of soil.
The fulvic acids FT-IR spectra showed that amended soil contains a
higher concentration of carboxylic and aliphatic groups and polysaccharides
compared to unamended soil. The polysaccharide increase in the seven-year
amended soil is attributable to the humification process since only a small
amount of polysaccharides were present in the sludge. The humic acids FT-IR
spectra showed that amended soil contained a higher concentration of aliphatic
and N-containing groups and a lower concentration of polysaccharides than
unamended soil. The humification parameters (i.e. humification ratio,
humification index and degree of humification) highlighted the differences
in the humification status between sludge humic-like substances and humus
from soil, but were unable to show the differences between unamended and amended soils.
Résumé
Étude chimique et spectroscopique à long terme sur un sol amendé par épandage
des eaux de l'égout municipal.
On a effectué une étude de terrain sur sept ans
pour évaluer l'effet, sur la fertilité chimique, sur les activités enzymatiques
du sol et sur les variations dans la composition de substances humiques,
d'un sol amendé pendant sept ans avec des eaux d'égout. On a relevé,
dans le sol ainsi soumis à épandage, une augmentation de C organique total
et humifié et de P et K disponibles. La présence de métaux lourds dans les
eaux d'égout n'affectent pas l'activité de phosphatase du sol
(phospho-monoestérase et phospho-diestérase), aryl-sulfatase
ou L-asparaginase, même si l'on a pu relever une augmentation de la
teneur en Cu, Ni et Zn totaux et disponibles dans la couche arable du sol.
Le spectre FT-IR de l'acide fulvique a montré que les sols amendés contiennent
une concentration plus élevée de groupes carboxyliques et aliphatiques et de
polysaccharides que le sol non amendé. On peut attribuer au processus
d'humification l'augmentation en polysaccharides du sol amendé pendant
sept ans, car les eaux d'égout ne contenaient qu'une quantité réduite de
polysaccharides. Le spectre FT-IR de l'acide humique a montré que,
comparé au sol non amendé, le sol amendé présente une teneur plus élevée
en groupes aliphatiques et en groupes azotés et une concentration plus
basse de polysaccharides. Les données provenant du paramètre d'humification
(c'est-à-dire rapport d'humification, grade d'humification et indice
d'humification) ont mis en évidence les différences de condition
d'humification entre les substances humicoles contenues dans les eaux
d'égout et l'humus contenu dans le sol, mais non les différences entre
sol amendé et sol non amendé.
Key words: sewage sludge / enzyme activities / FT-IR spectroscopy / humification parameters
Mots clés : eaux d'égout / activités enzymatiques / spectroscopie FT-IR / paramètres d'humification
Correspondence and reprints: Giovanni Gigliotti
e-mail: gigliott@unipg.it
Communicated by Marco Trevisan (Perugia, Italy)
© INRA, EDP Sciences 2001