Liberação de CO2, biomassa microbiana e fósforo disponível em solo adicionado de matéria seca de poaia-branca

O presente experimento, inteiramente casualizado, foi desenvolvido em condições de laboratório no Departamento de Defesa Fitossanitária, FCA/UNESP - Botucatu, entre julho e setembro de 1992. Amostras de Areia Quartzosa equivalentes à 40 g de terra seca à 105 oC ± 2 com ou sem adição de 1,9 g de matéria seca de plantas de poaia-branca (Richardia brasiliensis), 0,19 g de nitrogênio (NH4)2SO4 e 0,88 g de apatita de Araxá, foram incubadas no escuro a 25 o C ± 2 , com umidade mantida a 60% da capacidade de retenção de água. Durante a incubação, determinou-se o CO2 liberado, utilizando-se o método de retenção em NAOH seguida de titulometria com HCl; a biomassa microbiana, método de fumigação-incubação; o pH e a quantidade de fósforo extraído por resina. A maior liberação de CO2 ocorreu durante os dez primeiros dias de incubação, com 77% do total de carbono liberado nos tratamentos com adição de poaia, e 37% nos tratamentos sem adição da mesma. A liberação de CO2 foi 57 vezes maior nos tratamentos com poaia em relação ao controle. A poaia também provocou aumentos na biomassa microbiana (média de 8 vezes a biomassa do tratamento controle), e a adição de nitrogênio e/ou fosfato de rocha junto à poaia antecipou os picos de formação de biomassa de 20 para 10 dias de incubação. Os níveis de fósforo disponível foram maiores no tratamento com adição de fosfato de rocha apenas. A poaia também alcalinizou o sistema, não permitindo desta forma, observar-se relação significativa entre pH e teor de fósforo disponível.

Multiresidue analysis of pesticides in soil by supercritical fluid extraction/gas chromatography with electron-capture detection and confirmation by gas chromatography-mass spectrometry

The applicability of supercritical fluid extraction (SFE) in pesticide multiresidue analysis (organohalogen, organonitrogen, organophosphorus, and pyrethroid) in soil samples was investigated. Fortification experiments were conducted to test the conventional extraction (solid-liquid) and to optimize the extraction procedure in SFE by varying the CO2 Modifier, temperature, extraction time, and pressure. The best efficiency was achieved at 400 bar using methanol as modifier at 60 degreesC. For the SFE method, C-18 cartridges were used for the cleanup. The analytical screening was performed by gas chromatography equipped with electron-capture detection (ECD). Recoveries for the majority of pesticides from spiked samples of soil at different residence times were 1, 20, and 40 days at the fortification level of 0.04-0.10 mg/kg ranging from 70 to 97% for both methods. The detection limits found were <0.01 mg/kg for ECD, and the confirmation of pesticide identity was performed by gas chromatography-mass spectrometry in a selected-ion monitoring mode. Multiresidue methods were applied in real soil samples, and the results of the methods developed were compared.

Biodegradation of blend films in soil and soil with chorume. I. PVC/PCL

Blends of synthetic and biodegradable polymers can be important in attaining material plastic degradation in the environment. Biodegradation using soil and chorume (liquid waste from landfill) microorganisms is a promising area these days. This paper intends to study the PVC/PCL blend degradation in soil using aerobic biodegradation (Bartha respirometer). The morphology and structural changes of the blends were studied by FTIR, scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry and contact angle measurements. Blend films prepared by the casting of dichloroethane solutions were buried in a Bartha respirometer containing soil and soil plus chorume and kept there for 120 days. During this time CO2 evolution was measured from time to time. The results showed that PCL films degrade faster than PVC/PCL and PVC films.

Evaluation of the use of vinasse as a biostimulation agent for the biodegradation of oily sludge in soil

Este trabalho objetivou estudar o efeito da vinhaça na biodegradação em solo da borra oleosa proveniente da refinaria de petróleo Replan-Petrobras. Foi utilizado o método respirométrico de Bartha para verificar a eficiência de tratamentos constituídos de solo, borra oleosa nas concentrações 7 e 14 % (m/m) e ajuste da umidade do solo com e sem vinhaça (0,11 mL/g solo seco) durante 121 dias. Embora a adição da vinhaça tenha proporcionado um aumento da população microbiana nos tratamentos, esta não se mostrou adequada para aumentar a eficiência de biodegradação da borra oleosa em solo, uma vez que não houve diferença entre o CO2 produzido nos tratamentos com ou sem vinhaça após o consumo total da vinhaça. Assim, o uso da vinhaça como agente estimulante em processos de biodegradação mostrou-se ineficiente nas condições estudadas.

The use of vinasse as an amendment to ex-situ bioremediation of soil and groundwater contaminated with diesel oil

Este trabalho investigou a possibilidade de se usar a vinhaça como um agente estimulador de processos de biorremediação ex-situ. Amostras de água subterrânea e solo foram coletadas em três postos de combustíveis. A biorremediação do solo foi simulada em frascos de Bartha, usados para medir a produção de CO2, durante 48 dias, onde a vinhaça foi adicionada a uma concentração de 33 mL.Kg-1 de solo. A eficiência de biodegradação também foi medida pela quantificação de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) por cromatografia gasosa. A biorremediação da água subterrânea foi realizada em experimentos laboratoriais simulando condições aeradas (bioreatores) e não aeradas (frascos de DBO). em ambos os casos, a concentração de vinhaça foi de 5 % (v/v) e diferentes parâmetros físico-químicos foram avaliados durante 20 dias. Embora um aumento da fertilização e da população microbiana do solo foram obtidos com a vinhaça, esta estratégia não se mostrou adequada em aumentar a eficiência da biorremediação dos solos contaminados com óleo diesel. A adição de vinhaça às águas subterrâneas contaminadas teve efeitos negativos na biodegradação dos hidrocarbonetos, uma vez que a vinhaça, como uma fonte de carbono facilmente assimilável, foi preferencialmente consumida.

Comparative gas exchange performance during the wet season of three Brazilian Styrax species under habitat conditions of cerrado vegetation types differing in soil water availability and crown density

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Laboratory study on the bioremediation of diesel oil contaminated soil from a petrol station

O objetivo do presente estudo foi investigar possíveis métodos para aumentar a taxa de biodegradação aeróbia de hidrocarbonetos (tratamentos ex-situ). Neste trabalho, processos de biorremediação foram aplicados a um solo arenoso com alto nível de contaminação ocasionada por um vazamento de um tanque de armazenamento de óleo diesel subterrâneo em um posto de combustíveis. Experimentos em escala laboratorial (respirômetros de Bartha) foram utilizados para avaliar a biodegradação do óleo diesel. Estímulo da biodegradação foi realizado utilizando-se as técnicas de bioestímulo (adição de soluções de nitrogênio e fósforo ou surfactante Tween 80) e de bioaumento (consórcio bacteriano isolado de um sistema de landfarming). Para investigar as interações entre os fatores otimizadores, e encontrar a melhor combinação entre esses agentes, o estudo foi baseado em um delineamento experimental fatorial completo. A eficiência de biodegradação foi simultaneamente medida com dois métodos: respirométrico (produção de CO2 microbiano) e cromatografia gasosa. Testes de toxicidade aguda com Daphnia similis foram aplicados para examinar a eficiência dos processos em termos de geração de produtos menos tóxicos. Resultados mostraram que todas as estratégias de biorremediação aceleraram a biorremediação natural do solo contaminado e os melhores resultados foram obtidos quando os tratamentos tinham adição de nutrientes. Dados respirométricos indicaram uma máxima mineralização de hidrocarbonetos de 19,8%, obtida com a combinação dos três agentes, com uma remoção de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) de 45,5% em 55 dias de tratamento. No final dos experimentos, duas espécies predominantes de bactéria foram isoladas e identificadas como Staphylococcus hominis e Kocuria palustris.

A review on soil carbon accumulation due to the management change of major Brazilian agricultural activities

Áreas agrícolas trocam enormes fluxos de CO2, oferecendo uma oportunidade para mitigar o efeito estufa. Neste trabalho, estudou-se o potencial de sequestro de carbono em razão da conversão no manejo das principais atividades agrícolas do Brasil. Dados de vários estudos têm indicado que no sistema soja/milho e nas respectivas rotações, ocorre um sequestro de carbono no solo significativo ao longo dos anos de conversão do plantio convencional para o plantio direto, com uma média de 0,41 Mg C ha-1 ano-1. O mesmo efeito tem sido observado nos canaviais, porém há maiores acúmulos de carbono no solo quando as áreas de cana-de-açúcar são convertidas da colheita baseada na queima para a mecanizada, em que grandes quantidades de palha são deixadas na superfície do solo (1,8 Mg C ha-1 ano-1). Esse maior potencial de acúmulo de carbono no solo nos canaviais, comparado com outras culturas, está diretamente relacionado com a maior produção primária dessa cultura. Apesar disso, muito desse potencial de sequestro é perdido, uma vez que os canaviais são reformados, sob preparo intensivo do solo. As áreas de pasto mostram uma depleção nos estoques de carbono, quando convertidas de áreas naturais; porém, a integração dessas áreas com agricultura pode promover o aumento nos estoques de carbono do solo. Os trabalhos têm mostrado que as principais atividades agrícolas do Brasil possuem um grande potencial de mitigação, especialmente na forma de acúmulo de carbono no solo, sendo uma oportunidade para estratégias futuras.

Carbon dioxide emissions under different soil tillage systems in mechanically harvested sugarcane

Soil tillage and other methods of soil management may influence CO 2 emissions because they accelerate the mineralization of organic carbon in the soil. This study aimed to quantify the CO2 emissions under conventional tillage (CT), minimum tillage (MT) and reduced tillage (RT) during the renovation of sugarcane fields in southern Brazil. The experiment was performed on an Oxisol in the sugarcane-planting area with mechanical harvesting. An undisturbed or no-till (NT) plot was left as a control treatment. The CO2 emissions results indicated a significant interaction (p < 0.001) between tillage method and time after tillage. By quantifying the accumulated emissions over the 44 days after soil tillage, we observed that tillage-induced emissions were higher after the CT system than the RT and MT systems, reaching 350.09 g m-2 of CO2 in CT, and 51.7 and 5.5 g m-2 of CO2 in RT and MT respectively. The amount of C lost in the form of CO2 due to soil tillage practices was significant and comparable to the estimated value of potential annual C accumulation resulting from changes in the harvesting system in Brazil from burning of plant residues to the adoption of green cane harvesting. The CO 2 emissions in the CT system could respond to a loss of 80% of the potential soil C accumulated over one year as result of the adoption of mechanized sugarcane harvesting. Meanwhile, soil tillage during the renewal of the sugar plantation using RT and MT methods would result in low impact, with losses of 12% and 2% of the C that could potentially be accumulated during a one year period. © 2013 IOP Publishing Ltd.

CO2-C losses and carbon quality of selected Maritime Antarctic soils

Polar Regions are the most important soil carbon reservoirs on Earth. Monitoring soil carbon storage in a changing global climate context may indicate possible effects of climate change on terrestrial environments. In this regard, we need to understand the dynamics of soil organic matter in relation to its chemical characteristics. We evaluated the influence of chemical characteristics of humic substances on the process of soil organic matter mineralization in selected Maritime Antarctic soils. A laboratory assay was carried out with soils from five locations from King George Island. We determined the contents of total organic carbon, oxidizable carbon fractions of soil organic matter, and humic substances. Two in situ field experiments were carried out during two summers, in order to evaluate the CO2-C emissions in relation to soil temperature variations. The overall low amounts of soil organic matter in Maritime Antarctic soils have a low humification degree and reduced microbial activity. CO2-C emissions showed significant exponential relationship with temperature, suggesting a sharp increase in CO2-C emissions with a warming scenario, and Q10 values (the percentage increase in emission for a 10°C increase in soil temperature) were higher than values reported from elsewhere. The sensitivity of the CO2-C emission in relation to temperature was significantly correlated with the humification degree of soil organic matter and microbial activity for Antarctic soils. © 2012 Antarctic Science Ltd.

Emissão de CO2 e sua relação com propriedades, manejo do solo e palha em áreas de cana-de-açúcar

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Desenvolvimento de sistema para análise de fluxo de CO2 do solo pelo método de absorção de radiação infravermelha

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da produção de Co2 em solo incorporado com substrato destinado ao uso agrícola por absorção de radiação infravermelha

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito dos resíduos de cana-de-açúcar na emissão de CO2 em condição sem distúrbio e após preparo do solo, em áreas de produção no Sudeste do Brasil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Espectros de reflectância difusa como técnica auxiliar na caracterização da emissão de CO2 e atributos do solo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)