Fracionamento e biodisponibilidade de metais pesados em solo contaminado, incubado com materiais orgânicos e inorgânicos

Procedimentos baseados em alterações nas propriedades químicas podem atuar como agentes mitigadores da fitotoxidez de metais pesados no solo. No entanto, é difícil predizer os efeitos de diferentes materiais sobre a disponibilidade de metais em solo contaminado simultaneamente por vários metais. O presente estudo, desenvolvido em solo proveniente de área de rejeitos de uma unidade de extração e industrialização de zinco da Companhia Mineira de Metais-CMM, em Três Marias (MG), objetivou avaliar os teores, a distribuição entre diferentes frações e a biodisponibilidade de Zn, Cd, Cu e Pb nesse solo, após incubação por seis meses com diferentes doses de carbonato, gesso, vermicomposto, serragem e Solomax. Após a incubação, retiraram-se amostras de cada tratamento para análises químicas de fracionamento de metais e extrações simples com DTPA e com Mehlich-1 e repicaram-se plântulas de Mimosa caesalpiniaefolia Benth. (sabiá) para o solo onde cresceram por 90 dias. Os tratamentos causaram alterações nas principais formas dos elementos no solo. Para o Zn, que apresenta os maiores teores nesse solo, houve efeito da aplicação de carbonato, que reduziu a fração trocável de 842 mg kg-1, no controle, para 32 mg kg-1. Houve também uma redução do Zn-trocável com a aplicação de Solomax. Os teores de Zn na parte aérea das plantas reduziram-se de 544,85 mg kg-1, no controle, para 32,20 mg kg-1 com a aplicação de carbonato. O Solomax reduziu em 87% o teor deste elemento nas plantas. Os demais materiais não exerceram efeitos consistentes sobre os teores dos metais na planta. A adição de materiais orgânicos aumentou o teor de Cu e de Pb na fração orgânica e residual, sem efeito na biodisponibilidade. O gesso aumentou a biodisponibilidade dos metais estudados, com exceção do Pb. Ao contrário do que foi verificado para os outros elementos, os teores de Cd na planta correlacionaram-se com as quantidades deste extraídas por DTPA (0,82**) e por Mehlich-1 (0,60**), e os de Zn com MgCl2 (0,49*) e DTPA (0,49*). As extrações seqüencial e simples, com DTPA e Mehlich-1, evidenciaram efeitos diferenciados dos materiais sobre os metais no solo. O Cd foi o elemento com melhor previsão de biodisponibilidade pelos extratores utilizados. O emprego de carbonato foi o tratamento mais eficaz em reduzir a disponibilidade dos metais para M. caesalpiniaefolia.

Extratores para avaliar a disponibilidade do zinco em fertilizantes

O objetivo deste trabalho foi determinar a solubilidade do zinco contido em fertilizantes (sulfato de zinco, óxido de zinco, zinco metálico e quatro "fritas" comerciais) nos extratores água, ácido cítrico 20 g L-1, citrato neutro de amônio (1 + 9) e DTPA, e correlacioná-la com a disponibilidade desse elemento para plantas de arroz e milho. O zinco presente no sulfato de zinco mostrou-se mais disponível às plantas, seguido daquele contido no óxido de zinco, enquanto as "fritas" apresentaram menor disponibilidade. O extrator citrato neutro de amônio (1 + 9), na relação 1:100 e com fervura por cinco minutos, apresentou correlação satisfatória com a absorção pelas plantas. Sua adoção contribuiria para melhorar a eficiência das adubações com zinco.

Quantificação do fósforo disponível por extrações sucessivas com diferentes extratores em Latossolo Vermelho distroférrico

A determinação do fósforo potencialmente disponível por meio dos extratores químicos é dificultada em solos de carga variável, uma vez que existem diversos graus de energia de ligação com os colóides. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o número mínimo de extrações sucessivas necessárias para estimar o fósforo potencialmente disponível, com os métodos de Mehlich-1 e Mehlich-3 e resina de troca aniônica (RTA). Foram realizadas treze extrações sucessivas com os três métodos em amostras de um Latossolo Vermelho distroférrico típico sob sistema plantio direto com doses crescentes de fósforo. Os resultados mostraram que uma única extração com Mehlich-1, Mehlich-3 ou RTA extrai apenas 29, 35 e 37 % do fósforo potencialmente disponível, respectivamente. Para obter o fator quantidade, foram necessárias sete extrações sucessivas com a RTA e quatro com os métodos Mehlich-1 e 3. O método da RTA foi mais eficiente no diagnóstico dos teores de fósforo nos tratamentos com baixa disponibilidade, enquanto os métodos Mehlich-1 e 3 foram mais eficazes naqueles com alta disponibilidade de fósforo.

Extratores de silício disponível em escórias e fertilizantes

Os métodos para quantificar o silício (Si) disponível em fertilizantes e escórias não têm sido confiáveis até o momento. Neste estudo, determinou-se o Si extraído de diversas fontes, utilizando como extratores: Na2CO3 + NH4NO3, variando concentração, tempo de agitação e de reação; água; HCl 0,5 mol dm-3; Na2CO3 a 50 g dm-3; ácido cítrico a 50 g dm-3; ácido acético 0,5 mol dm-3; resina trocadora de cátions (Amberlite IRC-50, pK 6,1), além do método da coluna de lixiviação. Paralelamente, desenvolveu-se um experimento em casa de vegetação, com arroz irrigado, com aplicação de 125 kg ha-1 de Si total, proveniente de 12 fontes. O tempo de agitação mostrou não ser fundamental na determinação do Si, embora o resultado de três horas tenha sido superior estatisticamente aos demais. As concentrações de 10 + 16 g dm-3 e 30 + 48 g dm-3 de Na2CO3 + NH4NO3 mostraram-se as mais promissoras na extração de Si; por isso a menor concentração (10 + 16 g dm-3) foi escolhida para avaliar as fontes quanto ao tempo de repouso. Durante o período de repouso, verificou-se que todas as fontes apresentaram aumento na liberação de Si ao longo do tempo, tendo o período de 5 a 9 dias apresentado melhor correlação entre o Si extraído pelo arroz e o Si recuperado na análise das várias fontes. A extração com Na2CO3 + NH4NO3 dos fertilizantes com Si pode representar, com um bom grau de confiabilidade, o potencial de liberação deste elemento no solo e aproveitamento pelas plantas. As fontes mais eficientes na liberação de Si para o arroz foram a Rhodia, seguida da Wollastonita, enquanto as fontes MB-4 e escórias de alto-forno foram as que menos liberaram Si. Os extratores ácidos demonstraram ser mais eficientes na extração de Si das escórias de alto-forno e pouco eficientes com a Wollastonita. A água foi o extrator com a menor taxa de recuperação de Si das fontes testadas. Os extratores que apresentaram melhores correlações entre o Si recuperado e o Si extraído pela cultura do arroz foram a resina Amberlite e o Na2CO3 10 g dm-3 + NH4NO3 16 g dm-3, seguidos pela coluna de lixiviação.

Solubilidade de micronutrientes contidos em formulações de fertilizantes, em extratores químicos

A legislação brasileira adota o teor total para a garantia dos micronutrientes em fertilizantes. Isso permite a utilização de subprodutos de várias origens, baratos, mas que nem sempre apresentam os micronutrientes em formas disponíveis às plantas. Estudou-se a solubilidade dos micronutrientes em formulações de fertilizantes, utilizando os extratores água e soluções de ácido cítrico 20 g L-1 e citrato neutro de amônio (1 + 9), já usados na avaliação de matérias-primas. Os resultados foram semelhantes, tanto na avaliação das formulações como de matérias-primas, isto é, a solução de ácido cítrico a 20 g L-1 possibilita avaliar, com mais segurança, o conteúdo de micronutrientes em formulações de fertilizantes, representando uma alternativa para o teor total, que não é um critério adequado, do ponto de vista agronômico, para avaliar os micronutrientes contidos em fertilizantes.

Metais pesados do solo após aplicação de biossólido: II - Disponibilidade

A utilização agrícola de resíduos industriais e urbanos com elevados teores de metais pesados tem aumentado a preocupação em determinar quais as concentrações "disponíveis" destes elementos no solo. Neste sentido, foi realizado um experimento, em casa de vegetação da FCAV-UNESP, com objetivo de comparar métodos de análise (DTPA, HCl 0,1 mol L-1, Mehlich-1 e Mehlich-3) para avaliação da disponibilidade de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn para plantas de milho (Zea mays L.), cultivadas em dois solos que receberam biossólido e corretivos. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com três repetições, segundo o esquema fatorial 2 × 2 × 5 (dois solos, presença ou ausência de corretivos e cinco doses de biossólido). Os solos utilizados foram: Neossolo Quartzarênico órtico típico (RQ) e Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso (LV). Nos tratamentos com calagem, foram adicionados materiais corretivos para elevar o pH(CaCl2) do solo a 5,3. As doses de biossólido utilizadas foram de 0; 13; 26; 52 e 78 g vaso-1 (equivalentes a 0; 10; 20; 40 e 60 t ha-1), com base no material seco. Nenhum dos extratores testados se destacou para avaliação conjunta de todos os metais. A inclusão do pH do solo nos modelos de regressão melhorou significativamente a relação entre o Mn acumulado na parte aérea das plantas e o determinado pelos extratores.

Extração simultânea de alumínio, cálcio, magnésio, potássio e sódio do solo com solução de cloreto de amônio

Atualmente, alguns laboratórios de análise de solo determinam Al, Ca e Mg trocáveis em extratos de KCl 1 mol L-1 e K e Na na solução extratora Mehlich-1, também usada na extração de fósforo. Outros laboratórios, que empregam a resina trocadora de ânions para P, avaliam também Ca, Mg e K no extrato, não sendo possível determinar Al e Na. Dessa forma, achou-se oportuno avaliar a extração com NH4Cl 1 mol L-1 na determinação simultânea dos cinco cátions trocáveis: Al, Ca, Mg, K e Na, em comparação aos extratores KCl e Mehlich-1. Utilizaram-se amostras coletadas em áreas de cultivo de fruteiras irrigadas da região Nordeste e na área experimental da Embrapa Meio Ambiente em Jaguariúna (SP). Os métodos utilizados foram: (a) extração simultânea dos cinco cátions com NH4Cl 1 mol L-1, e (b) extração de Ca, Mg e Al com KCl 1 mol L-1, e de K e Na com o extrator Mehlich-1. A solução de NH4Cl 1 mol L-1 apresentou maior capacidade de extração de Mg do solo do que a solução de KCl 1 mol L-1; as duas soluções se equivaleram quanto à capacidade de extração de Ca e de Al. A solução de NH4Cl extraiu mais K e Na do que a solução Mehlich-1. Conclui-se que a solução de NH4Cl é uma opção conveniente para a extração de Al, Ca, Mg, K e Na trocáveis do solo.

Modificações nas formas de fósforo do solo após extrações sucessivas com Mehlich-1, Mehlich-3 e resina trocadora de ânions

O fósforo encontra-se no solo em diversas formas, que variam de acordo com a natureza química dos compostos a que está ligado e à energia de ligação com estes. Assim, a labilidade das formas de P do solo é variável e os métodos de rotina utilizados para avaliação da disponibilidade para as plantas devem ser hábeis em dessorver as formas que têm capacidade de sustentar a absorção das plantas. O objetivo do presente trabalho foi estudar o modo de ação de extratores por meio do acompanhamento das modificações ocorridas nas formas de P do solo após três e treze extrações sucessivas com os métodos Mehlich-1, Mehlich-3 e resina trocadora de ânions (RTA). Foram utilizadas amostras de um Latossolo Vermelho distroférrico típico cultivado sob sistema plantio direto e que recebeu, nos últimos seis anos, doses anuais de 0, 30, 60, 90 e 120 kg ha-1 P2O5, totalizando 0, 180, 360, 540 e 720 kg ha-1 P2O5. Após as extrações sucessivas com os métodos, o solo remanescente foi seco em estufa e realizado o fracionamento químico do P, segundo o fracionamento de Hedley. Os resultados obtidos mostraram que os métodos Mehlich-1 e resina trocadora de ânions atuavam principalmente sobre as frações inorgânicas, sendo parte do P dessorvido por esses extratores readsorvido aos colóides do solo, enquanto o método Mehlich-3 provocava a dessorção de P tanto de formas inorgânicas como de orgânicas. Os métodos Mehlich-1, Mehlich-3 e RTA dessorveram o P de acordo com a labilidade no solo, extraindo, primeiramente, as formas mais lábeis e, posteriormente, as de menor labilidade.

Fracionamento e disponibilidade de zinco por diferentes extratores em solos incubados com lodo de esgoto

O lodo de esgoto pode constituir um problema ambiental em virtude da necessidade de adequada disposição final. Dado seu elevado teor de matéria orgânica e nutrientes, tem-se considerado a possibilidade de sua utilização como fertilizante; entretanto, alguns cuidados relacionados com a biodisponibilidade e a forma de metais pesados no solo devem ser observados. No caso do Zn, um dos metais em maior teor no lodo de esgoto, o conhecimento das formas e as relações com os teores disponíveis são importantes para a previsão do comportamento desse metal no solo. Este trabalho objetivou avaliar a distribuição entre diferentes frações (trocável, matéria orgânica, óxido de ferro amorfo, óxido de ferro cristalino, residual) e a disponibilidade de Zn pelos extratores DTPA, EDTA, Mehlich-1 e Mehlich-3 em solos incubados com lodo de esgoto e suas relações com a absorção de Zn por plantas de milho. Foram utilizados dois tipos de solos (Argissolo e Latossolo) com diferentes características, aos quais foram adicionadas cinco doses de lodo de esgoto (equivalentes a 0; 40,5; 81; 162 e 243 Mg ha-1). Após período de incubação de 180 dias, a incorporação do lodo de esgoto proporcionou aumento na produção de matéria seca da parte aérea do milho e ausência de toxidez de Zn nos dois solos. A dose máxima de Zn a ser adicionada por lodo de esgoto mostrou-se segura quanto à contaminação de Zn nos solos e plantas, para as condições estudadas, conforme preconizam as normas da USEPA. Os maiores teores de Zn foram encontrados nas frações: Residual > Matéria Orgânica > Trocável > Óxido de Ferro Cristalino > Óxido de Ferro Amorfo. A maior recuperação de Zn das amostras foi obtida com os extratores ácidos (Mehlich-1 e Mehlich-3); no entanto, todos foram eficientes na predição da disponibilidade do elemento.

Depleção de formas de potássio do solo afetada por cultivos sucessivos

A absorção de K pelas plantas, em geral, é maior que a quantidade inicial de K trocável, indicando que formas não-trocáveis contribuem no suprimento deste nutriente às plantas. O trabalho objetivou avaliar a depleção de formas de K por cultivos sucessivos em um solo com textura superficial arenosa, com ou sem histórico de adubação potássica. O experimento foi realizado na casa de vegetação do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS. Amostras superficiais (0-0,10 m) de um Argissolo Vermelho distrófico arênico, sem ou com histórico de adubação potássica, foram submetidas à aplicação total de 0, 90 e 270 mg kg-1 de K e a cinco cultivos sucessivos com plantas em vasos. Na colheita, a parte aérea das plantas foi cortada rente à superfície do solo e seca em estufa, sendo determinados a matéria seca e o K. Uma amostra de solo na camada de 0-10 cm foi coletada, seca, moída e passada em peneira de malha de 2 mm; a extração do K trocável foi feita pelo extrator Mehlich-1; do K não-trocável, pelo tetrafenil de sódio (Na-TFBo) e HNO3 1 mol L-1 fervente; e do K total, pelo HF. A capacidade de suprimento de K do solo às plantas depende mais de suas características próprias que do seu histórico de adubação potássica. A absorção de K pelas plantas desencadeia um processo contínuo de depleção de diferentes formas de K, a qual é mais acentuada quando os teores de K disponíveis são mais baixos.

Teor de zinco no café como variável da disponibilidade no solo e extrator

No Brasil são cultivadas duas espécies de café: Coffea arabica L. e Coffea canephora Pierre. As pesquisas com adubação com Zn têm sido feitas, principalmente, com cultivares arábica. Esta pesquisa foi realizada com objetivo de obter a relação entre os teores de Zn disponível pelos extratores DTPA e Mehlich-1 em plantas de C. arabica cv. Mundo Novo IAC 379-19 (MN) e C. canephora cv. Apoatã IAC 2258 (AP), bem como em plantas enxertadas (MN/AP). Os tratamentos foram obtidos pelo fatorial 3 x 3, entre materiais genéticos (MN, AP e MN/AP) e doses de Zn (0, 10 e 20 mg dm-3). O teor de Zn na planta, em relação à disponibilidade do nutriente no solo, independentemente dos extratores, varia com a espécie e a combinação entre espécies e a enxertia. Os extratores DTPA e Mehlich-1 apresentaram eficiência semelhante para determinar o teor de Zn disponível no solo, independentemente da espécie (C. arabica e C. canephora). A absorção máxima de Zn ocorreu com teor disponível de 5,6 mg dm-3 (DTPA) e 6,6 mg dm-3 (Mehlich-1) para a cultivar Mundo Novo (C. arabica). Para a espécie C. canephora cv. Apoatã e nas plantas enxertadas (MN/AP), não foi estabelecida a máxima absorção de Zn, independentemente dos extratores, nas doses utilizadas no experimento.

Aplicação de doses de zinco, via solo, na bananeira "Prata Anã" (AAB) irrigada, no norte de Minas Gerais

Foi realizado um experimento de campo no município de Nova Porteirinha, no Norte de Minas Gerais, em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, com os objetivos de avaliar a resposta da bananeira 'Prata Anã' à aplicação de doses de Zn via solo e estimar os níveis críticos de Zn no solo e nas folhas. Foram aplicadas quatro doses de Zn, correspondentes a 0, 10, 20 e 40 kg ha-1 ano-1 , utilizando-se o sulfato de zinco. Os tratamentos foram dispostos no delineamento em blocos casualizados com três repetições, totalizando 36 parcelas experimentais. Foram avaliados a produtividade de frutos, o teor de Zn no solo (Mehlich-1 e DTPA a pH 7,3) e o teor foliar durante dois anos de cultivo. A produtividade de frutos aumentou com as doses de Zn aplicadas no solo, atingindo, na média de dois anos de cultivo, 22,2 t ha-1 com aplicação da dose de 4,1 kg ha-1 ano-1 de Zn. O nível crítico médio de Zn no solo pelos extratores Mehlich-1 e DTPA foi de 14,5 e 5,2 mg dm-3, respectivamente, e, para Zn foliar, de 15,8 mg kg-1, nas condições edafoclimáticas da região Norte de Minas Gerais.

Disponibilidade, acúmulo e toxidez de cádmio e zinco em milho cultivado em solo contaminado

O crescente acúmulo de metais pesados em solos, como conseqüência de atividades antrópicas, tem causado grande interesse nos estudos de extratores destes elementos, bem como no estabelecimento de seus níveis tóxicos críticos em solos. Um experimento foi realizado em casa de vegetação com os objetivos de: (a) estudar a eficiência de diferentes extratores (DTPA, EDTA, Mehlich-1 e Mehlich-3) na avaliação da disponibilidade de Cd e Zn para plantas de milho cultivadas em solo corrigido e não corrigido com calcário; (b) avaliar o efeito da aplicação de Cd e Zn no crescimento e acúmulo desses metais em plantas de milho, e (c) identificar sintomas visuais de toxidez e alterações anatômicas em folhas e raízes de milho expostas a esses metais. Para tanto, plantas de milho foram cultivadas durante 30 dias em um Argissolo Vermelho-Amarelo que recebeu doses crescentes de Cd (0, 1, 3, 5, 10 e 20 mg kg-1) ou de Zn (0, 10, 30, 50, 100 e 150 mg kg-1) com ou sem uma dose de calcário necessária à elevação do pH a 6,0. Ao final do período de cultivo, as plantas foram analisadas quanto aos teores de Cd e Zn, os quais foram correlacionados com os teores desses no solo por ocasião do plantio. Correlações altamente significativas foram encontradas entre todos os extratores testados e os teores de metais absorvidos pelas plantas. O aumento das doses de metais promoveu redução da produção de biomassa, além de aumentar o conteúdo destes metais nas plantas. Os níveis críticos tóxicos de Cd para o Argissolo variaram de 8,7 a 13,1 mg kg-1, enquanto para Zn esses valores situaram-se entre 74,1 e 110,7 mg kg-1, respectivamente, para solos com e sem calagem, dependendo do extrator considerado. Os sintomas visuais de toxidez de Cd foram clorose, encarquilhamento e enrolamento de folhas. Para Zn, os sintomas tóxicos mais comuns foram clorose internerval e marginal, associada à necrose no ápice e margens das folhas. O aumento da lignificação das paredes celulares da epiderme e colênquima, do tecido vascular e da endoderme foi associado a níveis críticos tóxicos de Cd e de Zn no solo.

Avaliação da disponibilidade de nitrogênio no solo para o trigo em Latossolo Vermelho do Distrito Federal

Em razão da grande importância do nitrogênio na nutrição mineral das plantas, instalou-se um experimento em condições de campo em um Latossolo Vermelho, no ano agrícola 2005, no campo experimental da Embrapa Cerrados, Planaltina (DF), com o objetivo de realizar a calibração de métodos de determinação desse nutriente no solo para a cultura do trigo. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso com seis repetições, e os tratamentos foram seis doses de N: 0, 70, 140, 210, 280 e 350 kg ha-1. Amostras de solo das camadas de 0-20 e 20-40 cm foram retiradas, e três diferentes extratores químicos foram utilizados para avaliação da disponibilidade de N no solo. Os maiores coeficientes de determinação, obtidos pela regressão quadrática entre a produtividade do trigo e o N do solo extraído pelos diferentes extratores, foram observados nas análises das amostras da camada de 0-20 cm, de acordo com a seguinte ordem: KCl 2 mol L-1 a 100 °C (R2 = 0,997**) > H2O2/MnO2 (R² = 0,992**) > tampão pH 11,2 + NO3- (R² = 0,985**) > tampão pH 11,2 (R² = 0,960**). Os elevados valores dos coeficientes de determinação indicam que a camada de 0-20 cm é a mais recomendada em análises de rotina de N no solo para o trigo. Considerando a simplicidade de análise e o elevado coeficiente de determinação, o método da solução-tampão pH 11,2 + NO3- pode ser indicado para análise de rotina de N no solo. Os níveis críticos econômicos de N no solo calculados pelos diferentes extratores químicos, para as relações preço do quilograma de N/preço do quilograma do trigo de 5 a 7, foram: 90 a 68 mg kg-1 (H2O2/MnO2), 87 a 66 mg kg-1 (KCl 2M a 100 ºC), 81 a 62 mg kg-1 (tampão pH 11,2 + NO3-) e 64 a 47 mg kg-1 (tampão pH 11,2). Já os níveis críticos calculados pelo método matemático de Cate - Nelson foram: 94 mg kg-1 (H2O2/MnO2), 90 mg kg-1 (KCl 2M a 100 ºC), 82 mg kg-1 (tampão pH 11,2 + NO3-) e 61 mg kg-1 (tampão pH 11,2).

Interpretação de resultados analíticos de fósforo pelos extratores Mehlich-1 e Mehlich-3 em solos do Rio Grande do Sul

As soluções extratoras multielementares possibilitam avaliar a disponibilidade de vários nutrientes de plantas no mesmo extrato; dentre estes o P merece especial atenção. As soluções Mehlich-1 (M1) e Mehlich-3 (M3) enquadram-se nesta categoria. Neste estudo, foram comparados os teores de P extraídos por estas soluções em 360 amostras de solos do Estado do Rio Grande do Sul. Os coeficientes de correlação entre os teores de P extraído pelas mesmas indicaram alto grau de associação e de significância. Os teores de P extraído pela solução Mehlich-3 foram, em média, 50 % maiores que os extraídos pela solução Mehlich-1. O teor de argila, entretanto, influenciou a capacidade extrativa de P pela solução Mehlich-3, sendo necessária uma tabela de ajuste para a interpretação dos valores do P extraído por esta solução.