O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação de lodo de esgoto nas propriedades químicas de um Argissolo Vermelho-Amarelo, e na produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes em plantas de milho. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado e os tratamentos foram dispostos em fatorial 6x2x2, com quatro repetições. Ao solo (3 kg), contido em vasos, adicionaram-se doses de lodo equivalentes a 0, 10, 20, 30, 40 e 50 Mg ha-1 (base seca). Após incubação por 30 dias, retiraram-se amostras de solo para análise, realizaram-se complementações minerais com P (0 e 100 mg kg-1) e K (0 e 100 mg kg-1) e cultivaram-se cinco plantas por vaso durante 50 dias. A aplicação de lodo elevou os teores de MO, P, K, Ca, Mg, SO4(2-), Al e H+Al do solo e diminuiu o pH. O acúmulo de macronutrientes e a produção de matéria seca do milho aumentaram com a aplicação de lodo de esgoto e foram incrementados pela adição de K, não sofrendo efeito da aplicação de fósforo.