Avaliação de três áreas de solo construído após mineração de carvão a céu aberto em Lauro Müller, Santa Catarina

Em solos construídos após mineração de carvão, a contaminação das camadas superficiais com pirita provoca intensa acidificação do solo, acelera a intemperização de minerais, eleva os teores de Al e Mn e aumenta a lixiviação de bases. O presente trabalho avaliou características químicas, teor de argila e mineralogia, bem como a variabilidade espacial para algumas dessas características em três áreas de solos construídos após mineração de carvão a céu aberto no município de Lauro Müller, Santa Catarina. As três áreas selecionadas apresentavam diferenças no modo de construção topográfico. A primeira, denominada Mina Juliana (MJ), foi construída em 1996, utilizando material (sólum, regolito argiloso e rocha) que foi separado e estocado antes da mineração, conforme previsto no plano de reabilitação. A segunda, denominada Mina do Apertado (MA), foi construída, em 1996, usando, como material de cobertura, o sólum proveniente do decapeamento de um morro adjacente à área. A terceira área, denominada Mina Rio do Meio (MRM), sofreu apenas construção topográfica em 1983, com mistura de resíduos de pirita de carvão e rochas de várias camadas. Amostras de solo foram coletadas em sistema de grade de pontos, em três profundidades, sendo analisados o pH em água, teores de Ca, Mg, K e Al trocáveis, H + Al e condutividade elétrica. Em amostras selecionadas, analisaram-se alguns metais pesados e a mineralogia da fração argila. Análises efetuadas em dois perfis de solo representativos das condições anteriores à mineração foram utilizados, para comparação. Todas as áreas apresentaram grande dispersão de valores para características químicas e teor de argila dos solos entre os pontos amostrados. O processo de construção do solo que resultou em maior uniformidade destas características e melhores condições para o estabelecimento de espécies vegetais foi o da área MJ. O solo da área MA, graças à mistura de resíduos de carvão piritoso com o solo superficial, está em franco processo de acidificação e contém alta concentração de sais. O solo da área MRM, em virtude do abandono e do longo período de exposição de resíduos piritosos na camada superficial, mostra elevada acidez, tendo já sofrido intensa lixiviação dos sais. As únicas variáveis testadas que apresentaram modelo definido para semivariância foram Al trocável, H + Al e argila, cujo alcance variou de 50 a 70 m.

Determinação de Fe, Zn, Cu e Mn extraídos do solo por diferentes extratores e dosados por espectrofotometria de emissão ótica em plasma induzido e espectrofotometria de absorção atômica

Para aumentar a precisão nas análises químicas de fertilidade do solo e dosar simultaneamente vários elementos, alguns laboratórios vêm optando pelo uso da técnica da espectrofotometria de emissão ótica em plasma induzido (ICP), em detrimento da técnica da espectrofotometria de absorção atômica (EAA), hoje comumente utilizada nos laboratórios de análise de solos. Este trabalho, além de comparar as duas técnicas de dosagem quanto à precisão, à reprodutibilidade e à magnitude dos teores dos micronutrientes Fe, Zn, Cu e Mn, extraídos por Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA-TEA, objetivou, também, selecionar os comprimentos de onda que apresentam menores interferências espectrais no ICP. Foram utilizadas 36 amostras (0 a 0,2 m) de solos coletadas nos Estados de Minas Gerais e Bahia, com ampla variação nos teores de micronutrientes, sendo selecionados três solos para definir os comprimentos de onda do ICP e avaliar a precisão e a reprodutibilidade dos métodos de dosagem. Os comprimentos de onda com menores interferências espectrais no ICP foram: 259,939 nm para Fe em Mehlich-1 e DTPA-TEA e 234,349 nm em Mehlich-3; 213,857 nm para Zn e 324,752 nm para Cu nos três extratores; e 259,372 nm para Mn em Mehlich-1 e DTPA-TEA e 260,568 nm em Mehlich-3. Tanto o ICP quanto o EAA foram precisos e reprodutíveis nas dosagens de Fe e Mn, sendo o ICP, em virtude do seu menor limite de detecção, mais preciso e reprodutível nas dosagens de Zn e Cu. Os métodos de dosagem diferiram estatisticamente (p < 0,01) pelo teste de identidade aplicado, para as dosagens de Fe, Zn, Cu e Mn, utilizando Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA-TEA, comprometendo assim a interpretação dos resultados gerados pelo ICP, com base nos níveis críticos gerados a partir do EAA.

Efeito da adição de fontes de matéria orgânica como amenizantes do efeito tóxico de B, Zn, Cu, Mn e Pb no cultivo de Brassica juncea

Atividades humanas como mineração, siderurgia e aplicação de fertilizantes tornam a poluição por metais sério problema ambiental na atualidade. A fitorremediação - uso de plantas e da microbiota, associada ou não a adições de amenizantes de solo, para extrair, seqüestrar e, ou, reduzir a toxicidade dos poluentes - tem sido descrita como uma tecnologia efetiva, não-destrutiva, econômica e socialmente aceita para remediar solos poluídos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da mostarda na remoção de Zn, Cu, Mn, Pb e B de um solo contaminado e o efeito da adição de materiais orgânicos na redução da disponibilidade de metais pesados e B para essa planta. O trabalho foi realizado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 5 com quatro repetições, utilizando 0, 7, 14, 21 e 28 g kg-1 de C no solo. Os materiais orgânicos utilizados foram: solomax, turfa e concentrado húmico mineral (CHM). A adição de turfa e concentrado húmico mineral reduziu os teores de Zn, Cu, Pb e B extraíveis do solo e na parte aérea da mostarda; contudo, essa redução não foi suficiente para impedir os efeitos fitotóxicos dos elementos. A adição dos materiais orgânicos promoveu aumento nos teores de Mn no solo, entretanto apenas o solomax proporcionou aumento na concentração do elemento na parte aérea das plantas. Os efeitos da turfa e do CHM sobre a disponibilidade de Zn, Cu, Mn, Pb e B no solo, a concentração na parte aérea e o crescimento das plantas indicaram o potencial desses materiais como agentes amenizantes de toxicidade e do solomax como auxiliar em programas de fitoextração induzida.

Fate of nickel ion in (II-III) hydroxysulphate green rust synthesized by precipitation and coprecipitation

In order to investigate the efficiency of sulfate green rust (GR2) to remove Ni from solution, GR2 samples were synthesized under controlled laboratory conditions. Some GR2 samples were synthesized from Fe(II) and Fe(III) sulfate salts by precipitation. Other samples were prepared by coprecipitation, of Ni(II), Fe(II) and Fe(III) sulfate salts, i.e., in the presence of Ni. In another sample, Ni(II) sulfate salt was added to pre-formed GR2. After an initial X-ray diffraction (XRD) characterization all samples were exposed to ambient air in order to understand the role of Ni in the transformation of the GR2 samples. XRD was repeated after 45 days. The results showed that Nious GR2 prepared by coprecipitation is isomorphous to Ni-free GR2, i.e. Ni is incorporated into the crystalline structure. Fe(II) was not replaced by Ni(II) in the crystalline structure of GR2 formed prior to exposure to solution-phase Ni. This suggests Ni was adsorbed to the GR2 surface. Sulfate green rust is more efficient in removing Ni from the environment by coprecipitation.

Protective effect of divalent cations against aluminum toxicity in soybean

A large proportion of soybean fields in Brazil are currently cultivated in the Cerrado region, where the area planted with this crop is growing considerably every year. Soybean cultivation in acid soils is also increasing worldwide. Since the levels of toxic aluminum (Al) in these acid soils is usually high it is important to understand how cations can reduce Al rhizotoxicity in soybean. In the present study we evaluated the ameliorative effect of nine divalent cations (Ca, Mg, Mn, Sr, Sn, Cu, Zn, Co and Ba) in solution culture on Al rhizotoxicity in soybean. The growth benefit of Ca and Mg to plants in an acid Inceptisol was also evaluated. In this experiment soil exchangeable Ca:Mg ratios were adjusted to reach 10 and 60 % base saturation, controlled by different amounts of CaCl2 or MgCl2 (at proportions from 100:0 up to 0:100), without altering the soil pH level. The low (10 %) and adequate (60 %) base saturation were used to examine how plant roots respond to Al at distinct (Ca + Mg)/Al ratios, as if they were growing in soils with distinct acidity levels. Negative and positive control treatments consisted of absence (under native soil or undisturbed conditions) or presence of lime (CaCO3) to reach 10 and 60 % base saturation, respectively. It was observed that in the absence of Aluminum, Cu, Zn, Co and Sn were toxic even at a low concentration (25 µmol L-1), while the effect of Mn, Ba, Sr and Mg was positive or absent on soybean root elongation when used in concentrations up to 100 µmol L-1. At a level of 10 µmol L-1 Al, root growth was only reverted to the level of control plants by the Mg treatment. Higher Tin doses led to a small alleviation of Al rhizotoxicity, while the other cations reduced root growth or had no effect. This is an indication that the Mg effect is ion-specific and not associated to an electrostatic protection mechanism only, since all ions were divalent and used at low concentrations. An increased exchangeable Ca:Mg ratio (at constant soil pH) in the acid soil almost doubled the soybean shoot and root dry matter even though treatments did not modify soil pH and exchangeable Al3+. This indicates a more efficient alleviation of Al toxicity by Mg2+ than by Ca2+. The reason for the positive response to Mg2+ was not the supply of a deficient nutrient because CaCO3 increased soybean growth by increasing soil pH without inducing Mg2+ deficiency. Both in hydroponics and acid soil, the reduction in Al toxicity was accompanied by a lower Al accumulation in plant tissue, suggesting a competitive cation absorption and/or exclusion of Al from plant tissue stimulated by an Mg-induced physiological mechanism.

Mobilidade de P, Cu e Zn em colunas de solo sob sistema de semeadura direta submetido às adubações mineral e orgânica

A retenção, no perfil do solo, de elementos minerais aplicados em sua superfície é fundamental para a manutenção da qualidade da água. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de dejeto líquido de suíno e adubo mineral na lixiviação do P, Cu e Zn em colunas indeformadas de solo (25 cm de altura e 20,3 cm de diâmetro) retiradas de uma área de Latossolo Vermelho eutroférrico típico sob semeadura direta. A água foi aplicada nas colunas de forma ininterrupta, na quantidade correspondente a três volumes da porosidade total do solo (10.020 cm³), sendo a coleta e análise dos elementos subdivididas em cinco frações. Cada volume de poros (3.340 cm³) corresponde a um turno de água percolada, e o primeiro volume foi fracionado em três coletas. A concentração dos elementos no solo foi determinada nas camadas de 0 a 2,5, 2,5 a 10 e 10 a 20 cm. A retenção de P, Cu, e Zn no solo, em relação ao aplicado via dejeto líquido de suíno, foi de 99,6, 98,8 e 100 %, respectivamente. Para o P aplicado via adubo mineral, a retenção foi de 89,7 %. Independentemente do tipo de adubo, as concentrações de P, Cu e Zn no solo foram maiores na camada de 0 a 2,5 cm. Esses resultados indicam o baixo potencial de lixiviação desses elementos, o que sugere ser importante o uso de práticas de manejo e conservação do solo e da água que proporcionem a contenção e a infiltração do escoamento superficial.

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.

Phosphorus extracted by ion exchange resins and mehlich-1 from oxisols (latosols) treated with different phosphorus rates and sources for varied soil-source contact periods

Despite the large number of studies addressing the quantification of phosphorus (P) availability by different extraction methods, many questions remain unanswered. The aim of this paper was to compare the effectiveness of the extractors Mehlich-1, Anionic Resin (AR) and Mixed Resin (MR), to determine the availability of P under different experimental conditions. The laboratory study was arranged in randomized blocks in a [(3 x 3 x 2) + 3] x 4 factorial design, with four replications, testing the response of three soils with different texture: a very clayey Red Latosol (LV), a sandy clay loam Red Yellow Latosol (LVA), and a sandy loam Yellow Latosol (LA), to three sources (triple superphosphate, reactive phosphate rock from Gafsa-Tunisia; and natural phosphate from Araxá-Minas Gerais) at two P rates (75 and 150 mg dm-3), plus three control treatments (each soil without P application) after four contact periods (15, 30, 60, and 120 days) of the P sources with soil. The soil acidity of LV and LVA was adjusted by raising base saturation to 60 % with the application of CaCO3 and MgCO3 at a 4:1 molar ratio (LA required no correction). These samples were maintained at field moisture capacity for 30 days. After the contact periods, the samples were collected to quantify the available P concentrations by the three extractants. In general, all three indicated that the available P-content in soils was reduced after longer contact periods with the P sources. Of the three sources, this reduction was most pronounced for triple superphosphate, intermediate for reactive phosphate, while Araxá phosphate was least sensitive to the effect of time. It was observed that AR extracted lower P levels from all three soils when the sources were phosphate rocks, while MR extracted values close to Mehlich-1 in LV (clay) and LVA (medium texture) for reactive phosphate. For Araxá phosphate, much higher P values were determined by Mehlich-1 than by the resins, because of the acidity of the extractor. For triple superphosphate, both resins extracted higher P levels than Mehlich-1, due to the consumption of this extractor, particularly when used for LV and LVA.

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.

SEQUENTIAL EXTRACTION OF PHOSPHORUS BY MEHLICH-1 AND ION EXCHANGE RESIN FROM B HORIZONS OF FERRIC AND PERFERRIC LATOSOLS (OXISOLS)

In general, Latosols have low levels of available P, however, the influence of the parent material seems to be decisive in defining the pool and predominant form of P in these soils. This study evaluated P availability by extraction with Mehlich-1 (M-1) and Ion Exchange Resin (IER), from samples of B horizons of Ferric and Perferric Latosols developed from different parent materials. To this end, in addition to the physical and chemical characterization of soils, 10 sequential extractions were performed with M-1 and IER from samples of B horizons (depth between 0.8 and 1.0 m). Total contents of Ca, P, Fe, Al, and Ti were determined after digestion with nitric, hydrofluoric and perchloric acids. The effects of sequential P extractions on Fe oxides were also evaluated from the analyses of dithionite-citrate-bicarbonate and ammonium acid oxalate. The high similarity between contents of P accumulated after sequential extractions with M-1 and IER in soils developed on tuffite indicated a predominance of P-Ca. Higher contents of P after a single IER extraction show greater efficiency in P removal from highly weathered soils, as from the Latosols studied here. The P contents also show the high sensitivity of extractant M-1 in highly buffered soils. Furthermore, a single extraction with extractant M-1 or IER is not sufficient to estimate the amount of labile P in these soils.

Microclima e produção da uva de mesa 'Niagara Rosada' conduzida em espaldeira a céu aberto e em manjedoura na forma de "Y" sob cobertura de telado plástico

Foi desenvolvido um experimento em vinhedos de 'Niagara Rosada', conduzidos em espaldeira e em manjedoura na forma de Y com cobertura de telado plástico, visando a comparar as alterações microclimáticas induzidas pelo sistema de condução e uso de telado plástico, e o efeito na produtividade das videiras. Entre os parâmetros microclimáticos avaliados, apenas a radiação solar foi atenuada pelo telado plástico em cerca de 20%, acima do dossel, tendo sido transmitido para a altura do cacho, cerca de 41% da radiação solar no sistema em Y sob telado plástico e 21% no espaldeira. As temperaturas máximas e mínimas foram semelhantes em ambos os sistemas. A produção por planta e a massa dos cachos foram mais elevadas no sistema em Y sob telado plástico, em comparação ao espaldeira.

Duração do período de molhamento foliar em pomares de macieira em céu aberto e sob tela antigranizo, em Vacaria-RS

A duração do período de molhamento foliar (DPM) é um importante parâmetro para a determinação do risco de doenças da macieira, especialmente a sarna, principal doença da cultura. O clima regional e as características de implantação e manejo de pomares são fatores determinantes da ocorrência do molhamento foliar. Em função do microclima do dossel, é necessário conhecer a posição com maior DPM, para dar suporte a modelos de previsão de doenças. Poucos trabalhos avaliaram a DPM em pomares de macieira, sendo que inexistem estudos nas condições de cultivo do Sul do Brasil, em particular na região produtora de Vacaria, Rio Grande do Sul. Este trabalho objetivou caracterizar a variação espacial da DPM em dosséis de macieiras em céu aberto e sob tela antigranizo, na região de Vacaria. O experimento foi desenvolvido em pomares de macieiras 'Royal Gala', conduzidos em líder central com apoio (espaçamento de 1m x 3m), sendo um coberto por tela antigranizo e o outro em céu aberto. A DPM foi monitorada nos estratos superior, médio e inferior dos dosséis de macieira. A duração do molhamento foliar foi superior no estrato inferior do dossel, tanto em céu aberto quanto sob tela antigranizo. Houve tendência de mais alta DPM no pomar coberto para todos os estratos do dossel, com diferença significativa entre ambientes nos estratos superior e médio. Os valores de DPM foram mais similares entre os estratos no dossel coberto por tela antigranizo do que no dossel a céu aberto.

Seleção de modelos de regressão para estimar a área foliar de macieiras 'Royal gala' e 'Fuji suprema' sob tela antigranizo e em céu aberto

O objetivo deste trabalho foi ajustar e testar modelos matemáticos simples, precisos e acurados para estimar a área foliar de macieiras 'Royal Gala' e 'Fuji Suprema' cultivadas sob tela antigranizo e em céu aberto. O experimento foi conduzido em pomar comercial no município de Vacaria-RS, nos ciclos vegetativos de 2008/2009 e 2009/2010. Equações de regressão linear e quadrática foram ajustadas para estimativa da área foliar em função das dimensões das folhas. A seleção dos melhores modelos baseou-se no quadrado médio do erro, no coeficiente de determinação, no erro-padrão da estimativa e na significância dos coeficientes das equações. A área foliar estimada pelos melhores modelos foi comparada com dados obtidos de medição por planímetro e estimados por fotografias digitais. A prova dos modelos baseou-se na significância do coeficiente angular, na linha 1:1 e na raiz quadrada do quadrado médio do erro. Modelos linear e quadrático que consideram o comprimento e a largura das folhas estimam com acurácia e precisão a área foliar de macieiras 'Royal Gala' e 'Fuji Suprema', tanto sob tela antigranizo quanto em céu aberto. A área foliar de macieira estimada por modelos de regressão que utilizam comprimento e largura de folhas é similar à obtida por planímetro ou fotografia digital.

Sulfitos duplos contendo cobre (I) e um metal de transição M(II) tipo Cu2SO3.M(II)SO3.2H 2O [M(II) = Cu(II), Fe(II), Mn(II) e Cd(II)]: preparação e seletividade na incorporação de M(II)

The metal-catalyzed autooxidation of S(IV) has been studied for more than a century without a consensus being obtained as to reaction rates, rate laws or mechanisms. The main objective in this work was to explore the reaction between Cu(II) and SO2 in the presence of M(II), paying special attention to the formation of double sulfites like Cu2SO3.M(II)SO3.2H 2O. The two principal aspects studied were: i) a new way to prepare double sulfites with high purity degree and the selectivity in the M(II) incorporation during the salt formation.

Análise das isotermas de adsorção de Cu(II), Cd(II), Ni(II) e Zn(II) pela N-(3,4-dihidroxibenzil) quitosana empregando o método da regressão não linear

Adsorption of Cu(II), Ni(II), Pb(II) and Zn(II) ions from aqueous solutions by N-(3,4-dihydroxybenzyl) chitosan have been carried out. The Langmuir (L), Freundlich (F), Langmuir - Freundlich (LF), Redlich-Peterson (RP) and Tóth (T) adsorption isotherms models have been applied to fit the experimental data. Nonlinear regression computational program "Enzefitte", which is a library of the more commonly used adsorption isotherm equations for obtaining tabular outuput suitable for plotting theoretical of fitted isotherms, has been used to estimate the adsorption parameters. These parameters were used to calculate the amount adsorbed q calc., a function of concentration (C).