Availability of heavy metals in contaminated soil evidenced by chemical extractants

Heavy metals have been accumulating in Brazilian soils, due to natural processes, such as atmospheric deposition, or human industrial activities. For certain heavy metals, when in high concentrations in the soil, there is no specific extractant to determine the availability of these elements in the soil. The objective of the present study was to evaluate the availability of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn for rice and soybeans, using different chemical extractants. In this study we used seven soil samples with different levels of contamination, in completely randomized experimental design with four replications. We determined the available concentrations of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn extracted by Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1, DTPA, and organic acid extractants and the contents in rice and soybeans, which extracts were analyzed by ICP-OES. It was observed that Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1 and DTPA extractants were effective to assess the availability of Cd, Cu, Pb and Zn for rice and soybeans. However, the same was not observed for the organic acid extractant.

Composição química dos grãos de milho em resposta à adubação mineral e inoculação com rizobactérias

Para o aumento da produtividade agrícola no País, são necessários estudos para melhor aproveitamento da adubação mineral, a fim de uma produção de grãos com melhor qualidade nutricional. Este trabalho teve como objetivo avaliar o teor e o acúmulo de proteína, de cinzas e de nutrientes em grãos de milho provenientes de plantas submetidas à inoculação com Pseudomonas fluorescens e cultivadas em diferentes níveis de adubação NPK no solo. Foram testados seis tratamentos, em delineamento experimental de blocos casualizados, no esquema fatorial 3 x 2, sendo três níveis de adubação química com NPK (0,125 e 250 kg ha-1) e dois níveis de inoculante à base de P. fluorescens (com e sem), com quatro repetições, sendo instalado em Latossolo Vermelho eutroférrico, utilizando o cultivar de milho híbrido 30F35. Determinaram-se os teores e acúmulo de N, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn, proteína e cinzas dos grãos. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias, comparadas pelo teste de Tukey (p < 0,05). A aplicação de P. fluorescens via inoculação incrementou os teores de P e K dos grãos de milho, independentemente dos níveis de adubação. Os teores dos nutrientes, de proteína e de cinzas dos grãos de milho não foram influenciados pelos níveis de adubação mineral, com exceção do Cu, que aumentou com a elevação dos níveis de adubação.

Faixas de suficiência para teores foliares de nutrientes em algodão e em soja, definidas em função de índices DRIS

A diagnose dos estados nutricionais do algodoeiro e da soja, pelo método de níveis críticos, tem-se embasado em faixas de suficiência estabelecidas há muitos anos, com pequenas adequações no período. Contudo, considerando-se que os teores foliares podem variar, dentre outros fatores, em função do tipo de amostra coletada e do potencial produtivo da cultura, torna-se importante a definição de valores de referência regionais. Este trabalho teve como objetivo estabelecer os teores adequados de nutrientes para algodoeiro e soja, por meio do ajuste de modelos de regressão para o teor foliar em função do índice de equilíbrio nutricional definido pelo Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS). Utilizou-se um banco de dados, constituído das produtividades e dos teores de nutrientes em amostras foliares de ambas as espécies, coletadas em talhões de lavouras comerciais e em parcelas experimentais, em Mato Grosso do Sul e Mato Grosso. Foram obtidas faixas de suficiência para as folhas índice de algodoeiro (quinta folha totalmente formada, a partir do ápice) e de soja (terceiro trifólio sem e com pecíolo), com amplitude menor do que aquela estabelecida na literatura para estas culturas. Especificamente, para a soja, confirmou-se a existência de diferenças nos valores de referência em função do tipo de folha índice amostrado. Amostras de folha índice sem pecíolo produzem teores significativamente maiores de N, P, B, Fe, Mn e Zn e menores de K, em relação aos das amostras com pecíolo. A desconsideração do modo de amostragem pode induzir a falsos diagnósticos de deficiências ou excessos nutricionais.

Adubação potássica aplicada na axila foliar e no solo em coqueiro anão verde

RESUMO O potássio (K) influencia diretamente a produtividade do coqueiro anão por ser ativador de enzimas envolvidas na respiração e fotossíntese, entre outras funções. No entanto em muitos casos sua aplicação no solo não tem proporcionado teores foliares adequados. Avaliou-se a influência de níveis de adubação potássica, com KCl, no solo e na axila foliar, nos teores de nutrientes em coqueiro anão verde (Cocos nucifera L.). O experimento foi conduzido, de 31/05/2007 a 31/05/2008, em pomar comercial, em Campos dos Goytacazes, em Neossolo Quartzarênico Órtico típico, no delineamento experimental em blocos casualizados, com cinco tratamentos e 16 repetições. Os tratamentos consistiram em duas formas de aplicação (no solo e na axila da folha 9) e dois níveis de KCl (1666 e 3333 g de KCl por planta, por ano), níveis 1 e 2 no solo e (833 e 1666 g planta-1 ano-1), níveis 1 e 2 na axila, parceladas em quatro aplicações sendo uma a cada três meses, além de uma testemunha sem KCl. Coletaram-se amostras foliares antes da primeira adubação e três meses após cada adubação. A aplicação de KCl proporcionou aumento dos teores foliares de K e de Cl e diminuiu o de Mg. Os teores foliares de N; P; Ca; S; B; Cu; Fe; Mn e Zn não foram influenciados pelos tratamentos. A aplicação de potássio na axila foliar permite maior absorção desse nutriente pelas plantas. A aplicação foliar minimiza as perdas e possibilita reduzir as quantidades de fertilizante potássico aplicadas.

Relações entre as colonizações por Fungos Micorrízicos Arbusculares e teores de nutrientes foliares em oito espécies florestais da Amazônia

Na Amazônia encontra-se um grande número de espécies florestais, muitas delas já com reconhecido valor econômico, como a Abiurana (Eremoluma williamií), Andiroba (Carapa guianensis), Cardeiro (Scleronema micranthum), Cedrorana (Cedrelinga catenaeformis), Cumarú (Dipterix odorata), Jacareúba (Calophyllum angulare), Marupá (Simaruba amara) e Piquiá (Caryocar villosum). Pouco se sabe sobre suas características nutricionais e infecções por micorrizas arbusculares (MA) quando em solos ácidos e de baixa fertilidade da região. Com o objetivo de obter informações neste sentido, foi realizada uma avaliação de campo com estas espécies em fase adulta. Foram coletadas amostras de solos (rizosfera), raízes e folhas das espécies, de plantios experimentais na Estação Experimental de Silvicultura Tropical do INPA, Manaus, AM, em dois solos podzólicos. Todas as espécies apresentaram infecções por MA, mas diferiram quanto às colonizações, bem como nas concentrações de macro e micronutrientes nas folhas. Foram encontradas algumas correlações significativas (oito de um total de 64) entre as colonizações por micorrizas nas raízes e os teores de Ca, P, Cu, Fe, Mn c Zn nas folhas das espécies. Estas correlações estatisticamente significativas indicam que as endomicorrizas estão contribuindo para a absorção de nutrientes pelas plantas nas condições de terra firme da Amazônia Central.

Leaf micronutrient concentrations and potential photosynthesis in Ochroma pyramidale established in a degraded land

In the Brazilian Amazon, large areas of abandoned lands may revert to secondary forest. In the process, pioneer tree species have an important role to restore productivity in old fields and improve environmental conditions. To determine potential photosynthesis (Apot), stomatal conductance (g), transpiration (E), and leaf micronutrient concentrations in Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urban a study was carried out in the Brazilian Amazon (01o 51' S; 60o 04' W). Photosynthetic parameters were measured at increasing [CO2], saturating light intensity (1 mmol (photons) m-2 s-1), and ambient temperature. The rate of electron-transport (J), Apot,and water-use efficiency (WUE) increased consistently at increasing internal CO2 concentration (Ci). Conversely, increasing [CO2] decreased gs, E, and photorespiration (Pr). At the CO2-saturated region of the CO2 response curve (1.1 mmol (CO2) mol-1(air), J was 120 μmol (e-) m-2s-1 and Apot reached up to 24 μmol (CO2) m-2s-1. Likewise, at saturating C1 g and E were 30 and 1.4 mmol (H2O) m-2s-1, respectively, and P 2 r about 1.5 μmol (CO2) m-2s-1. Foliar nutrients were 185, 134, 50, and 10 μmol (element) m-2 (leaf area) for Fe, Mn, Zn, and Cu, respectively. It was concluded that [CO ] probably limits light saturated photosynthesis in this site. Furthermore, from a nutritional point of view, the low Fe to Cu ratio (15:1) may reflect nutritional imbalance in O. pyramidale at this site.

Doses crescentes de corretivo na formação de mudas de mogno (Swietenia macrophylla King)

A produção de mudas é uma das fases mais importantes do cultivo de espécies arbóreas, sendo essa fase fundamental para o desenvolvimento adequado dessas espécies. O estudo teve como objetivo avaliar o crescimento e a absorção de nutrientes em mudas de mogno sob o efeito de doses crescentes de corretivo. O experimento foi conduzido no período de setembro de 2002 a agosto de 2003. Os tratamentos foram doses crescentes de uma mistura de carbonato de cálcio e carbonato de magnésio p.a., na proporção de 4:1, em doses equivalentes a 0; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5; 3,0 e 5,0 t/ha. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com cinco repetições, num total de 35 parcelas, cada formada por 3 plantas. O substrato foi adubado com doses equivalentes a 200-500-300 kg.ha-1 de N, P2O5 e K2O, respectivamente e 15 kg.ha-1 de micronutrientes FTE-Br12. As características de crescimento avaliadas foram: altura, diâmetro do colo, matéria seca da parte aérea, raiz e total, relação parte aérea/raiz. Determinaram-se os teores de nutrientes da parte aérea, raiz e total, e em função desta última, estimaram-se os conteúdos. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A calagem afetou todas as características de crescimento, exceto a altura. O requerimento nutricional obedeceu à ordem decrescente de K>N>Ca>Mg>P>Fe>Mn>Zn>Cu. A dose de 0,5 t/ha mostrou-se mais vantajosa economicamente e pode ser recomendada quando se utiliza subsolo ácido e de baixa fertilidade natural como substrato.

Efeito de micronutrientes sobre o crescimento de mudas de mogno (Swietenia Macrophilla King) em Latossolo amarelo

O plantio de espécies florestais nativas é uma atividade que além de repor os recursos florestais também pode atenuar os impactos ambientais decorrentes do extrativismo. Entretanto, seu sucesso depende, entre outros fatores, do conhecimento a cerca das necessidades nutricionais da espécie a ser utilizada. Com o objetivo de obter informações das necessidades de mudas de mogno (Swietenia Macrophilla King) por micronutrientes, foi realizado um experimento em casa de vegetação. Foi utilizado como substrato um Latossolo Amarelo de baixa fertilidade, coletado da camada de 20-40 cm de profundidade, localizado no setor Sul do Campus da Universidade Federal do Amazonas (UFAM). Foram testados sete tratamentos e quatro repetições dispostos em delineamento experimental de blocos ao acaso, sob a técnica do elemento faltante. Os tratamentos foram: Completo (Calagem + N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn e Mo), Testemunha (Calagem + N, P, K, Ca, Mg, S e Mo) e a omissão de um micronutriente catiônico por vez (-B, -Cu, -Fe, -Mn e - Zn). Após quatro meses foram avaliadas as seguintes características: altura da parte aérea, diâmetro do colo, produção de matéria seca da parte aérea e das raízes e conteúdo de nutrientes na matéria seca da parte aérea. Os resultados obtidos nesta pesquisa permitiram concluir que as mudas de mogno tiveram seu crescimento comprometido pela baixa disponibilidade de cobre no substrato, sendo necessária sua aplicação para que as plantas tenham um desenvolvimento normal, compatível com o crescimento da espécie, quando as condições de substrato são adequadas.

Química de elementos-traço nos sedimentos do Lago do Parú (Manacapuru - Amazonas), sob influência do pulso de inundação do baixo Rio Solimões

O objetivo deste estudo foi determinar as concentrações totais e em frações geoquímicas de Fe, Mn, Co, Cu e Zn em sedimentos, coletados nos períodos de seca (2005) e cheia (2006) do Lago do Parú. Nas partículas de sedimento seco ao ar (SSA) < 45 µm foi feita uma extração seqüencial pelo método de Tessier et al. (1979) que separa os elementos nas frações geoquímicas trocável, carbonácea, oxídica, orgânica e residual. As amostras de extrato diluídas foram lidas em cada fração, por espectrometria de absorção atômica de chama, sendo que o Fe apresentou a maior concentração total e uma forte associação com óxidos. O Mn alcançou a maior fração trocável dentre os elementos, em ambas as estações analisadas. O Zn obteve uma fração trocável constante entre os dois períodos analisados. O Cu se caracterizou por apresentar forte ligação pela fração orgânica, não variando de uma estação para outra nesta fração. O Co apresentou comportamento similar ao do Cu, exceto pela fração orgânica que apresentou diferença de concentração entre os períodos, sendo maior na cheia. As análises multivariadas confirmaram que os metais foram movimentados entre as frações geoquímicas do período seco para o de cheia.

Teores de As, Pb, Cd e Hg e fertilidade de solos da região do Vale do Alto Guaporé, sudoeste do estado de Mato Grosso

O diagnóstico da fertilidade e teores de elementos-traço (ETs) em solos é importante, pois estes dados são escassos na literatura para áreas de transição Pantanal-Cerrado-Floresta Amazônica. Esse trabalho avaliou diversos parâmetros relacionados à fertilidade, teores biodisponíveis de Fe, Mn, Zn, Cu e B e semitotais de As, Cd, Hg e Pb de solos do Vale do Alto Guaporé, região sudoeste do estado de Mato Grosso. Foram coletadas amostras de solos (0-0,20 e 0,20-0,40 m de profundidade) em áreas de vegetação nativa (VN), pastagem (AP), cultura anual (CA) e garimpo de ouro (G). As amostras foram analisadas conforme métodos de rotina para avaliação da fertilidade do solo e ETs pelo método SW-3051A e os resultados médios comparados com os valores de referência de qualidade (VRQ) para solos estipulados pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB). Teores mais elevados de As e Hg foram verificados em VN e G com médias, respectivamente, iguais a 43,9 e 101,13 para o As; e 0,12 e 0,14 mg kg-1 para o Hg. Exceto Pb, vários locais de amostragem apresentaram teores dos ETs superiores ao VRQ: 46% em VN; 60% em G; 28% em CA; e 44% em AP, para o As; 20,8; 50; 55; e 22% em VN, G, CA e AP, respectivamente, para o Cd; 75; 65 e 67% das áreas de VN, G e CA e AP, respectivamente, para o Hg. A saturação por bases foi alta (60-80%) em 51,5% das amostras, enquanto o P foi baixo em todas áreas. Valores de referência de qualidade de solo para o As e Hg devem ser estipulados para solos dessa região, tendo em vista que os teores observados em áreas nativas foram superiores ao VRQ.

Efeitos da ação antrópica sobre a hidrogeoquímica do rio Negro na orla de Manaus/AM

O rio Negro, na orla de Manaus, recebe de seus tributários urbanos resíduos domésticos e industriais, cuja composição variada vem modificando as características naturais de suas águas. Com o intuito de avaliar o efeito da ação antrópica sobre o rio Negro foram coletadas amostras de água e analisadas as variáveis: pH, Eh, condutividade elétrica e alcalinidade (por potenciometria); oxigênio dissolvido (titrimetria); nitrogênio amoniacal e de nitritos (espectrofotometria); os cátions Ca, Mg, Na e K, e os metais Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn (por espectroscopia de absorção atômica - EAA). Os resultados obtidos para pH, condutividade, oxigênio dissolvido, nitrogênio amoniacal e nitritos mostram piora na qualidade da água do rio Negro, na foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE) e a jusante destes (JIE), que são os dois maiores tributários urbanos e receptores de esgotos domésticos e efluentes industriais. Os metais predominaram na fase dissolvida e, a maior parte, está acima do limite máximo desejável, preconizado pelo ministério da saúde para águas destinadas ao abastecimento público, exceto cobre e zinco. O estudo mostrou que apesar da contribuição antrópica dos tributários urbanos, o rio Negro mantém, ainda, sua capacidade de diluir os poluentes, principalmente, no período de maior volume de água.

Composição mineral e sintomas visuais de deficiências de nutrientes em plantas de pimenta-longa (Piper hispidinervum C. DC.)

A pimenta-longa (Piper hispidinervum C. DC.) é uma das principais fontes alternativas para a produção de safrol empregado como matéria prima na fabricação de inseticidas naturais e aromatizantes. O objetivo da pesquisa foi avaliar o efeito da omissão dos macronutrientes e micronutrientes, sobre a composição mineral de plantas de pimenta-longa, e caracterizar os sintomas de deficiências decorrentes dessa limitação, utilizando-se da técnica do elemento faltante. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, com quatro repetições e doze tratamentos, completo e omissão individual de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn em delineamento inteiramente ao acaso. Os valores dos teores foliares nos tratamentos com omissão dos nutrientes foram inferiores àqueles obtidos no tratamento completo. As omissões individuais dos nutrientes promoveram alterações na composição mineral de macro e micronutrientes. Os teores de macronutrientes (g kg-1) e micronutrientes (mg kg-1) obtidos nas folhas sem (completo) e com sintomas de deficiências (omissões) foram, respectivamente: N = 18,32; P = 7,02; K = 22,17; Ca = 15,75; Mg = 8,25; S = 5,12; B = 42,25; Fe = 325,00; Mn = 100; Zn = 61,50, com deficiência: N = 8,98; P = 2,52; K = 8,57; Ca = 10,20; Mg = 1,85; S = 0,90; B = 15,50; Fe = 234,00; Mn = 55; Zn = 53.

Avaliação de risco ambiental por contaminação metálica e material orgânico em sedimentos da bacia do Rio Aurá, Região Metropolitana de Belém - PA

A bacia do Rio Aurá está situada na região metropolitana de Belém, entre os municípios de Belém e Ananindeua, onde a taxa populacional tem aumentado sem qualquer medida de controle social ou ambiental. A região é intensamente explorada, sendo que os principais problemas ambientais são o desmatamento, erosão, inundação, poluição e contaminação das águas, especialmente por metais pesados e compostos orgânicos. O comportamento geoquímico dos elementos Al, Fe, Mn, Cr, Ni e Cu e os teores de compostos orgânicos foram avaliados em 30 pontos de amostragem no período entre 2008 e 2010 nos sedimentos fluviais. O aterro sanitário não controlado localizado nas proximidades da bacia do Rio Aurá é responsável, em parte, pela contaminação dos sedimentos. O estresse ambiental é resultado das atividades antrópicas locais, que contribuem no transporte de material clástico contendo metais para o rio. As variáveis estudadas foram classificadas segundo mecanismos de transporte e fonte (autóctone ou alóctone). Os resultados demonstraram que a principal contribuição de íons Al e Fe foi o aterro sanitário; Mn e Ni vieram principalmente dos solos adjacentes; Cr foi modificado (III/VI) por processo alobioquímico e Cu por processo bioinduzido.

Distribuição geoquímica e biodisponibilidade de metais traço em sedimentos no Rio Bento Gomes, Poconé - MT, Brasil

RESUMO O sedimento é um dos compartimentos mais importantes dos ecossistemas aquáticos, possui papel importante no transporte e acumulação de metais. Este estudo teve por objetivo determinar a concentração de metais nas frações geoquímicas de sedimentos do Rio Bento Gomes, Pantanal de Poconé (MT) por meio da extração seletiva e sequencial, a fim de avaliar a distribuição e mobilidade dos metais. Os sedimentos foram coletados nos períodos seco e chuvoso em oito pontos distintos, e os metais (Fe, Mn, Cr, Cu, Zn e Ni) extraídos dos sedimentos por procedimentos de extração sequencial (baseada no protocolo proposto por BCR -Community Bureau of Reference) e de extração seletiva (baseada no protocolo 3050B da Environmental Protection Agency of the United States), utilizando-se materiais de referência certificados para validação do método analítico. Todos os metais apresentaram teores abaixo do limite previsto na Resolução CONAMA nº 454/2012 no período seco, com exceção do Ni no período chuvoso (maior que 18 mg kg-1). Os estudos de fracionamento indicaram que os metais foram encontrados nas frações mobilizáveis do sedimento, especialmente associados aos óxidos de ferro. Os metais mais móveis e, consequentemente, mais biodisponíveis, foram o manganês, zinco e níquel, principalmente na época chuvosa. Maiores teores de cobre foram encontrados nas frações residuais do sedimento, indicando baixa mobilidade no meio aquático. A sequência de mobilidade dos metais estudados foi Mn > Zn > Ni > Cr > Cu > Fe.

Estudos sobre a alimentação mineral do cafeeiro: VI Efeitos das deficiências de micronutrientes em Coffea arabica L. var. Mundo Novo cultivado em solução nutritiva

Young coffee plants (Coffea arabica L., var. Mundo Novo) were grown in nutrient solution purified from micronutrients contaminants by the method of MUNNS & JOHNSON (1960). All plants, except those in the control treatment, wer given all macronutrients and all micronutrients except one which was omitted in order to induce its shortage. Symptoms of deficiency were obtained for all known micronutrients but chlorine. Measurements, observations and chemical analysis of leaves allowed the following main conclusions to be drawn. 1. The relative influence of micronutrients in growth-measured by the fresh weight of the entire plant - was as follows: -Fe -Zn -Cu -Mo -Mn complete = -B = -CI. that is: the omission of iron from the nutrient solution caused the severest reduction in growth; lack of B and Cl had no effect. 2. Symptoms of deficiency of B, Fe, Mn, and Zn were found to be in good agreement with those in the literature. Effects of Cu and Mo shortage, however, had not been described so far: In the case of the Cu-deficient plants, the younger leaves were distorted, having an "S" shape, due probably to lack of growth of the veins; they lost their green color and developed rather large, necrotic patches near the margins. When molybdenum was omitted from the nutrient solution yellow spots develop near the margen of subterminal (fully mature) leaves; they became necrotic; there was a characteristic downward curling of the leaf blade along the mid rib so that the opposite edges touched each other underneath. 3. The levels of micronutrients found in normal and deficient leaves are given in Table 4. It is hoped that those values will serve as a basis of judgement of micronutrient contents found in leaves of field grown plants.