Teores de Fe, Mn, Zn, Cu, Ni E Co em solos de referência de Pernambuco

Metais pesados formam um grupo de elementos com particularidades relevantes e de ocorrência natural no ambiente, como elementos acessórios na constituição de rochas. Esses elementos, apesar de associados à toxidez, exigem tratamento diferenciado em relação aos xenobióticos, uma vez que diversos metais possuem essencialidade (Fe, Mn, Cu, Zn e Ni) e benefício (Co) comprovados para as plantas. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar os teores naturais dos metais Fe, Mn, Zn, Ni, Cu e Co nos solos de referência de Pernambuco. Foram coletadas amostras de solo nas três regiões fisiográficas (Zona da Mata, Agreste e Sertão), dos dois primeiros horizontes dos 35 solos de referência do Estado de Pernambuco. A digestão das amostras baseou-se no método 3051A (USEPA, 1998), e a determinação foi efetuada em ICP-OES. Correlações significativas foram estabelecidas entre os metais e entre estes e a fração argila do solo, em ambos os horizontes, indicando a associação comum da maioria dos metais com solos mais argilosos. A maioria dos solos apresentou teores de Fe, Mn, Zn, Cu, Ni e Co menores que os de solos de outras regiões do País, com litologia mais máfica, o que corrobora o fato de que os teores desses elementos são mais diretamente relacionados aos minerais Fe-magnesianos. Os resultados indicam baixo potencial dos solos de Pernambuco em liberar Cu, Co e Ni para plantas, enquanto deficiências de Zn, Fe e Mn são menos prováveis. Os teores naturais de Fe, Mn, Zn, Cu, Ni e Co determinados podem ser utilizados como base para definição dos Valores de Referência de Qualidade para os solos de Pernambuco, de acordo com o preconizado pela legislação nacional.

Chemical and microbiological attributes of an oxisol treated with successive applications of sewage sludge¹

Studies on sewage sludge (SS) have confirmed the possibilities of using this waste as fertilizer and/or soil conditioner in crop production areas. Despite restrictions with regard to the levels of potentially toxic elements (PTE) and pathogens, it is believed that properly treated SS with low PTE levels, applied to soil at adequate rates, may improve the soil chemical and microbiological properties. This study consisted of a long-term field experiment conducted on a Typic Haplorthox (eutroferric Red Latosol) treated with SS for seven successive years for maize production, to evaluate changes in the soil chemical and microbiological properties. The treatments consisted of two SS rates (single and double dose of the crop N requirement) and a mineral fertilizer treatment. Soil was sampled in the 0-0.20 m layer and analyzed for chemical properties (organic C, pH, P, K, Ca, Mg, CEC, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Cd, Ni, and Pb) and microbiological properties (basal respiration, microbial biomass activity, microbial biomass C, metabolic quotient, microbial quotient, and protease and dehydrogenase enzyme activities). Successive SS applications to soil increased the macro- and micronutrient availability, but the highest SS dose reduced the soil pH significantly, indicating a need for periodic corrections. The SS treatments also affected soil microbial activity and biomass negatively. There were no significant differences among treatments for maize grain yield. After seven annual applications of the recommended sludge rate, the heavy metal levels in the soil had not reached toxic levels.

Diversidade genética, tolerância aos fatores de acidez e eficiência simbiótica de rizóbios para cornichão de solos do Rio Grande do Sul

O cornichão é uma leguminosa forrageira perene hiberno-primaveril de grande importância para o Rio Grande do Sul, destacando-se pela capacidade de se manter em solos relativamente ácidos e pouco férteis. Com este trabalho, objetivou-se a seleção de rizóbios para cornichão tolerantes à acidez e ao Al tóxico e eficientes na fixação biológica de N em solos de baixa fertilidade. Foram avaliados 52 isolados de rizóbios de Lotus spp. obtidos de solos de cinco localidades do Rio Grande do Sul. Os rizóbios foram avaliados quanto à diversidade genética, à tolerância a pH 4,2 e ao Al tóxico. Entre os rizóbios tolerantes a fatores de acidez, sete foram avaliados quanto à eficiência simbiótica com plantas, em casa de vegetação, em vasos com solo não estéril. Observou-se alta diversidade genética entre os rizóbios estudados, dos quais 16 foram tolerantes a pH 4,2 e a 50 µM de Al em meio de cultura, produzindo populações da ordem de 10(7) até 10(8) UFC mL-1. Os sete rizóbios testados em casa de vegetação superaram as estirpes atualmente recomendadas para a produção de inoculantes, o que demonstra a existência, em solos do Rio Grande do Sul, de rizóbios tolerantes à acidez do solo e eficientes como fixadores de N em plantas de cornichão.

Heavy metals in soils and plants in mango orchards in Petrolina, Pernambuco, Brazil

The monitoring of heavy metal concentrations in areas under intensive agriculture is essential for the agricultural sustainability and food safety. This paper evaluates the total contents of heavy metals in soils and mango trees in orchards of different ages (6, 7, 8, 9, 10, 11, 14, 16, 17, 19, and 26 years) in Petrolina, Pernambuco, Brazil. Soil samples were taken from the layers 0-20 cm and 20-40 cm, and mango leaves were collected in the growth stage. Areas of native vegetation (Caatinga) adjacent to the cultivated areas were used for comparison. The total concentrations of heavy metals (Cu, Cr, Fe, Zn, Mn, Ni, and Pb) were determined in soils and leaves. In general, mango cultivation led to Cu and Zn accumulation in the soil surface and to a reduction in the contents of Ni, Pb, Mn, and Fe in surface and subsurface. Since contamination by Cu, Zn, and Cr was detected, these areas must be monitored to prevent negative environmental impacts. For instance, the presence of Cr in mango tree leaves indicates the need to investigate the source of the element in these orchards. The management strategies of the different companies led to deficiency or excess of some metals in the evaluated areas. However, the Fe and Mn levels were adequate for the mineral nutrition of mango in all areas.

Micorriza arbuscular e a tolerância das plantas ao estresse

Fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) são fungos de solo, biotróficos obrigatórios e formadores da simbiose mutualista mais comum na natureza: a micorriza arbuscular (MA). Essa associação ocorre nas raízes da maioria das plantas terrestres, promovendo melhorias no crescimento, desenvolvimento e aumento na tolerância e, ou, resistência das plantas a vários agentes ambientais adversos. Além disso, os FMAs podem ser utilizados como potenciais agentes de controle biológico de doenças de plantas. Esses fungos produzem ainda glomalina, uma proteína que desempenha papel fundamental na estabilidade do solo e bioestabilização de solos contaminados. As diferentes respostas das plantas a essa simbiose podem ser atribuídas à diversidade funcional das MAs, em função da interação FMA-planta-condições ambientais. O estabelecimento e funcionamento da MA durante as condições de estresse envolvem um complexo processo de reconhecimento e desenvolvimento, concomitantemente às alterações bioquímicas, fisiológicas e moleculares em ambos os simbiontes. Além disso, a colonização micorrízica das raízes tem impacto significativo na expressão de genes de diversas plantas que codificam proteínas presumivelmente envolvidas na tolerância ao estresse. Nesse contexto, considerando que os FMAs são essenciais no estabelecimento e adaptação das plantas em locais perturbados, nesta revisão são abordados os mecanismos fisiológicos e moleculares da associação MA responsáveis por essa adaptação e pela maior tolerância das plantas ao estresse.

Comparação de métodos convencional e alternativo para determinar Cu, Fe, Mn e Zn em extratos de solos obtidos com solução de mehlich-1

Nos laboratórios brasileiros, a determinação de micronutrientes para estudos de fertilidade de solos é realizada por extração com solução de Mehlich-1 (M-1), utilizando-se uma razão solo: extrator de 1:5 m/v e posterior quantificação por espectrometria de absorção atômica (AAS). No entanto, muitos laboratórios também empregam razão solo:extrator M-1 de 1:10 m/v para determinar macronutrientes e, ou, quantificar por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES), em substituição ao AAS. Como estudos comparativos entre as concentrações de micronutrientes obtidos por esses métodos alternativos são escassos, o objetivo deste trabalho foi investigar se essas diferentes condições experimentais gerariam diferentes resultados. Os resultados foram estatisticamente tratados e revelaram que as concentrações de Fe e Mn, utilizando-se ambas as razões de solo:extrator M-1 (1:5 e 1:10 m/v) e de Zn, na razão solo:extrator M-1 de 1:10 m/v, foram estatisticamente iguais, enquanto as concentrações de Cu em ambas as razões solo:extrator M-1 e de Zn na razão solo:extrator de 1:5 m/v foram diferentes, quando as duas técnicas de quantificação (ICP OES e AAS) foram comparadas. Também, todas as concentrações de Cu, Fe, Mn e Zn obtidas utilizando razão solo:extrator M-1 de 1:5 m/v foram diferentes daquelas encontradas com a razão de 1:10 m/v, independentemente da técnica de quantificação. A maioria dessas concentrações foi maior quando se usou a razão de 1:5 m/v e alterou a classe de interpretação dos teores. Portanto, não recomenda-se o uso da razão solo:extrator de 1:5 para as extrações dos micronutrientes Cu, Fe, Mn e Zn com solução M-1 de amostras de solo.

Valores de referência de qualidade para metais pesados em solos do Rio Grande do Norte

O crescimento industrial e o populacional têm aumentado os teores de metais pesados nos solos e impactado a qualidade desse recurso. Nesse contexto, as agências de proteção ambiental vêm despendendo esforços para o estabelecimento de índices que possam identificar áreas suspeitas de contaminação. Valores de Referência de Qualidade para Solos (VRQs) refletem a concentração natural de determinada substância no solo, sem interferência antrópica. O trabalho objetivou estabelecer os VRQs para os metais Ag, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Sb, V e Zn exigidos pelo Conama, para composição da legislação direcionada ao monitoramento desses elementos nos solos do Estado do Rio Grande do Norte. Foram coletadas 416 amostras de solo em áreas de mata nativa ou com mínima influência antrópica. A abertura das amostras foi efetuada pelo método EPA-3051A, sendo os metais determinados por espectrometria de emissão ótica (ICP-OES) e absorção atômica (AA). Os resultados do trabalho comprovaram que estudos regionalizados são essenciais para definição de VRQs. Os VRQs calculados para o Rio Grande do Norte foram mais restritivos que os de outros estados do país. A análise fatorial de confirmação dos dados foi útil para obtenção de VRQs mais confiáveis e demonstrou que para o Estado esses valores podem ser estabelecidos com apenas duas repetições por local de coleta. Nesse sentido, é primordial um planejamento prévio, de distribuição dos locais de amostragem, de maneira que os diversos compartimentos geomorfológicos, pedológicos e geológicos do Estado sejam representados.

GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS DO DESASSOREAMENTO DO RIO BELÉM NA ÁREA URBANA DE CURITIBA: UM ESTUDO DE CASO

Os sedimentos do rio Belém foram removidos, e a destinação incorreta deles pode provocar impactos ambientais e custos adicionais ao município. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alternativas de destinação e uso de sedimentos removidos em desassoreamento do rio Belém em área urbana, com base na legislação ambiental brasileira. As avaliações de destinação, ou de uso ou de ambos, foram feitas a partir de uma avaliação química preliminar de contaminantes inorgânicos (Cd, Pb, Cu, Cr, Ni, Ag e Zn) e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) relacionada às atividades produtivas da região de contribuição do rio Belém. A avaliação das possíveis destinações e, ou, do uso do sedimento seguiu as normas e legislações ambientais brasileiras para diferentes matrizes, o que revelou ser complexa. Uma quantidade substancial de sedimentos pode ser usada para fins úteis, como solo, material de recuperação de áreas contaminadas, material de preenchimento de obras civis. Padrões ambientais específicos devem ser elaborados para discriminar usos e, ou, destinações de acordo com o desenvolvimento científico. Um protocolo de gerenciamento foi proposto, de forma a ser utilizado em futuras obras de desassoreamento.

ELEMENTOS-TRAÇO EM ÁREAS DE VEGETAÇÃO NATIVA E AGRICULTURA INTENSIVA DO ESTADO DE MATO GROSSO DETERMINADOS POR FLUORESCÊNCIA DE RAIOS-X POR REFLEXÃO TOTAL

A espectroscopia de raios-X por reflexão total (TXRF) é uma técnica promissora para análise de elementos-traço (ETs), principalmente por não ser necessária a digestão das amostras, reduzindo assim a geração de resíduos e emissão de vapores tóxicos. Este trabalho comparou os teores dos ETs: Cr, Mn, Ni, Zn, Cu, As, Se, Hg e Pb, coletados em solos de área de agricultura intensiva e vegetação nativa, determinados por TXRF e por espectrometria de absorção atômica de chama ou forno de grafite (FAAS/GFAAS). Adicionalmente, compararam-se os teores dos ET com valores de referência para solos não contaminados. As amostras de solo foram coletadas na profundidade 0,0-0,2 m em municípios representativos de cada região agrícola do Estado de Mato Grosso (Rondonópolis, Alto Garça, Primavera do Leste, Campo Novo, Nova Mutum, Lucas do Rio Verde, Sorriso, Sinop, Campo Novo dos Parecis, Campos de Julho e Vila Bela da Santíssima Trindade). Em cada município, foram selecionadas seis áreas, totalizando 72 amostras, todas georreferenciadas. Para a leitura dos teores de ET no aparelho de TXRF S2 Picofox™, foram preparadas suspensões de solo usando Triton X-100 a 5 % v/v utilizando gálio como padrão interno, enquanto no FAAS/GFAAS as amostras foram submetidas à digestão ácida pelo método 3051A. Considerando área cultivada e área nativa, respectivamente, os teores médios dos ET por TXRF, em mg kg-1, foram: Cr, 69 e 62; Zn, 16 e 8; Pb, 28 e 21; Mn, 56 e 42; As, 2 e 2; Cu, 9 e 8; e Ni, 2 e 2. O Cd, Se e Hg não foram detectados por TXRF nas amostras analisadas. Para As, Cr, Mn, Zn, Ni, Cu e Pb, houve correlação linear (p<0,001) positiva entre as técnicas e, no geral, os teores obtidos para esses ET em TXRF foram superiores aos do FAAS/GFAAS. Os teores de todos os elementos detectados pelo TXRF, exceto o Cr, estão dentro das faixas dos relatados para solos não contaminados e muito inferiores aos limites de alerta estipulados na literatura.

Genesis, Characterization, and Classification of Mangrove Soils in the Subaé River Basin, Bahia, Brazil

ABSTRACT Preservation of mangroves, a very significant ecosystem from a social, economic, and environmental viewpoint, requires knowledge on soil composition, genesis, morphology, and classification. These aspects are of paramount importance to understand the dynamics of sustainability and preservation of this natural resource. In this study mangrove soils in the Subaé river basin were described and classified and inorganic waste concentrations evaluated. Seven pedons of mangrove soil were chosen, five under fluvial influence and two under marine influence and analyzed for morphology. Samples of horizons and layers were collected for physical and chemical analyses, including heavy metals (Pb, Cd, Mn, Zn, and Fe). The moist soils were suboxidic, with Eh values below 350 mV. The pH level of the pedons under fluvial influence ranged from moderately acid to alkaline, while the pH in pedons under marine influence was around 7.0 throughout the profile. The concentration of cations in the sorting complex for all pedons, independent of fluvial or marine influence, indicated the following order: Na+>Mg2+>Ca2+>K+. Mangrove soils from the Subaé river basin under fluvial and marine influence had different morphological, physical, and chemical characteristics. The highest Pb and Cd concentrations were found in the pedons under fluvial influence, perhaps due to their closeness to the mining company Plumbum, while the concentrations in pedon P7 were lowest, due to greater distance from the factory. For containing at least one metal above the reference levels established by the National Oceanic and Atmospheric Administration (United States Environmental Protection Agency), the pedons were classified as potentially toxic. The soils were classified as Gleissolos Tiomórficos Órticos (sálicos) sódico neofluvissólico in according to the Brazilian Soil Classification System, indicating potential toxicity and very poor drainage, except for pedon P7, which was classified in the same subgroup as the others, but different in that the metal concentrations met acceptable standards.

ASSESSMENT OF BIOAVAILABILITY OF HEAVY METALS AFTER VERMICOMPOSTING IN THE PRESENCE OF ELECTRONIC WASTE

ABSTRACT Heavy metals contained in electronic waste, if discarded improperly, can become bioavailable after vermicomposting, posing a risk to the environment. Small-scale vermicomposting experiments were carried out with printed circuit boards (PCBs) to investigate the migration of heavy metals (Cu, Pb, Zn, Ni, and Sn) to the final compost, as well as the mobility and bioavailability of these metals. High total levels of Pb, Sn and Cu in samples of manure with electronic waste (MEW) and vegetables with electronic waste (VEW) were detected. Based on the initial metal levels in the PCBs and their concentration in the resulting compost, the order of migration of these metals to the MEW and VEW samples was Sn (23.1 %)>Pb (18.4 %)>Ni (4.63 %)>Zn (0.46 %)>Cu (0.14 %) and Sn (24.3 %)>Pb (23.6 %)>Ni (11.33 %)>Zn (1.76 %)>Cu (0.60 %), respectively. Mobility and bioavailability of these metals in the compost were evaluated by three-stage sequential extraction, where F1 was the exchangeable fraction, F2 the organic fraction and F3 the residual fraction. The bioavailability factor (BF) was calculated by the ratio of the sum of fractions F1 and F2 divided by the total sum of the fractions (F1 + F2 + F3). The highest bioavailability factor (BF = 0.92) was found for Pb, the heavy metal considered the greatest environmental concern in this study, indicating the high mobility and the possibility of becoming bioavailable of this metal.

Background and Reference Values of Metals in Soils from Paraíba State, Brazil

ABSTRACT Soil contamination by heavy metals threatens ecosystems and human health. Environmental monitoring bodies need reference values for these contaminants to assess the impacts of anthropogenic activities on soil contamination. Quality reference values (QRVs) reflect the natural concentrations of heavy metals in soils without anthropic interference and must be regionally established. The aim of this study was to determine the natural concentrations and quality reference values for the metals Ag, Ba, Cd, Co, Cu, Cr, Mo, Ni, Pb, Sb and Zn in soils of Paraíba state, Brazil. Soil samples were collected from 94 locations across the state in areas of native vegetation or with minimal anthropic interference. The quality reference values (QRVs) were (mg kg-1): Ag (<0.53), Ba (117.41), Cd (0.08), Co (13.14), Cu (20.82), Cr (48.35), Mo (0.43), Ni (14.44), Sb (0.61), Pb (14.62) and Zn (33.65). Principal component analysis grouped the metals Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Sb (PC1); Ag (PC2); and Ba, Co, Fe, Mn and Zn (PC3). These values were made official by Paraíba state through Normativa Resolution 3602/2014.

Herança da tolerância à toxidez de alumínio em arroz com base em análise dialélica

Objetivando estudar a herança da tolerância à toxidez de alumínio (Al) em arroz (Oryza sativa L.) avaliaram-se três genótipos tolerantes (Guarani, Guaporé e IAC 25) e três sensíveis (CNA 5600, CNA 5615 e IAC 899) à toxidez de Al e seus respectivos cruzamentos F1 em um sistema de cruzamento dialélico, desconsiderando os recíprocos, na concentração de 20 mg/L de Al, em solução nutritiva. Os resultados encontrados evidenciaram que a herança da tolerância à toxidez de Al em arroz é oligogênica, com os alelos dominantes determinando essa tolerância. Os progenitores Guarani, Guaporé e IAC 25 apresentaram maior concentração de alelos dominantes, e CNA 5600, CNA 5615 e IAC 899 maior número de alelos recessivos.

Tolerância de porta-enxertos de videira ao alumínio do solo

Onze porta-enxertos e duas cultivares americanas de videira (Vitis spp) foram avaliadas mediante níveis de saturação por Al no solo (Cambissolo Húmico álico), objetivando alcançar a tolerância diferenciada ao Al. O trabalho foi conduzido em casa de vegetação, com seis tratamentos completamente casualizados e quatro repetições, na Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Uva e Vinho, em Bento Gonçalves, RS, no período de 1987 a 1990. As características avaliadas foram: altura das plantas, comprimento das raízes, peso da matéria seca da parte aérea e das raízes e teores de P, K, Ca e Mg em folhas e raízes. Diante dos acréscimos ou aumentos verificados em cada característica (variação %) e por cultivar, foi possível estabelecer a tolerância diferenciada das cultivares. O teor de K na parte aérea não foi afetado pelos níveis de saturação por Al, enquanto os teores de Ca e Mg foram os mais afetados. O teor de P teve um comportamento estável entre os níveis de saturação por Al. As cultivares Isabel e Cunningham apresentaram diferença na tolerância ao Al do solo; a Cunningham teve melhor comportamento. Os porta-enxertos R99, Rupestris du Lot e Kober 5BB, juntamente com Isabel, foram os mais sensíveis ao Al, e P1103, 101-14 e 196-17Cl foram os mais tolerantes.

Eficiência de índices fenotípicos de comprimento de raiz seminal na avaliação de plantas individuais de milho quanto à tolerância ao alumínio

O objetivo deste trabalho foi testar a eficiência do comprimento relativo de raiz seminal (CRRS) e do comprimento líquido de raiz seminal (CLRS) como indicadores fenotípicos quanto à tolerância ao alumínio na avaliação de plantas individuais de milho. Plântulas de genótipos tolerantes e suscetíveis ao Al foram submetidas a solução nutritiva contendo nível tóxico deste elemento, por um período de sete dias, após o qual, determinaram-se os valores de CRRS e CLRS. Os resultados obtidos quando se utilizaram valores médios para CRRS e CLRS mostraram que ambos os índices foram capazes de discriminar com eficiência os materiais tolerantes dos suscetíveis. Entretanto, quando foram utilizados os valores de CRRS e CLRS obtidos a partir de plantas individuais, observou-se a existência de plantas tolerantes com valores típicos de plantas suscetíveis, o que indica que a avaliação fenotípica de plantas individuais pelos dois índices está sujeita a erros significativos, principalmente na caracterização de plantas suscetíveis. Portanto, em estudos para mapeamento de "quantitative trait loci" (QTLs) ligados à tolerância ao Al, nos quais utilizam-se estes índices fenotípicos, o mais apropriado é avaliar famílias F3, onde é possível obter valores médios para CRRS e CLRS e utilizar estas médias para representar os valores fenotípicos das respectivas plantas F2.