Metais pesados em solos de área de mineração e metalurgia de chumbo: II - formas e disponibilidade para plantas

As formas e a disponibilidade dos metais pesados em solos contaminados definem o potencial de absorção pelas plantas e de contaminação das águas por lixiviação. Neste trabalho, foram usados diferentes métodos de extrações químicas com o objetivo de identificar as formas de Pb, Cd, Cr, Cu, Ni e Zn e avaliar a disponibilidade desses poluentes para girassol (Helianthus annuus L.), aveia-preta (Avena strigosa Schreber) (exóticas) e grama-batatais (Paspalum notatum Flügge) (nativa) como espécies indicadoras em solos de área de mineração e metalurgia de Pb, no município de Adrianópolis (PR). Foram coletadas amostras (0 a 40 cm) em quatro ambientes da área: solo 1 - referência (mata nativa); solo 2 - pequena ocorrência de rejeitos no perfil; solo 3 - próximo da chaminé da fábrica (aporte de material particulado); solo 4 - intenso descarte de resíduos finos. Os métodos de extração empregados foram: DTPA-TEA pH 7,3; Ca(NO3)2 0,5 mol L-1; HNO3 0,5, 1,0 e 4,0 mol L-1 e água régia (HNO3/HCl concentrados - 3:1). O experimento foi realizado em casa de vegetação, com três repetições. Houve intenso incremento nos teores pseudototais, trocáveis e não trocáveis de metais pesados com a mineração; os teores máximos de Pb e Zn extraídos pela água régia foram de 9.678,2 e 894,8 mg kg-1, respectivamente. Os extratores HNO3 0,5, 1,0 e 4,0 mol L-1 e água régia correlacionaram entre si quanto à extração de metais pesados nos solos. O extrator com princípio de quelação (DTPA-TEA pH 7,3) não foi eficiente na predição da disponibilidade desses metais para as plantas. As extrações nítricas devem ser preferidas para se estabelecer a fitodisponibilidade de Pb e Zn nos solos da área.

Marcha de absorção de macronutrientes na cultura do girassol

Este trabalho teve como objetivo estabelecer curvas de acúmulo de macronutrientes na cultura do girassol. Para isso, foi instalado um experimento em campo sobre Latossolo Vermelho distroférrico de textura muito argilosa, localizado na fazenda experimental da Embrapa Soja, em Londrina/PR. As parcelas foram constituídas de 14 linhas com 25 m de comprimento cada e espaçamento entrelinhas de 0,70 m, resultando em área total de 245 m². Cada parcela foi repetida quatro vezes. A adubação de semeadura foi de 300 kg ha-1 da fórmula 5-20-20, aplicada a lanço, antes do plantio. A adubação de cobertura foi parcelada em duas aplicações: 25 e 1 kg ha-1 de N e B, respectivamente, sendo a primeira aos 21 e a segunda aos 35 dias após a semeadura. O híbrido utilizado foi o BRS-191, e a densidade final de plantas foi de 40.000 plantas ha-1. Amostras de plantas foram coletadas em intervalos de 14 dias após a emergência e separadas em pecíolos, folhas, caules e, quando existentes, em capítulo e em aquênios. Após secagem, cada parte da planta foi pesada e moída para, em seguida, determinarem-se os teores de N, P, K, Ca, Mg e S. A partir desses nutrientes e da matéria seca de cada parte da planta, foram obtidas as curvas de acúmulo. Verificou-se que, para obtenção de produtividades superiores a 3.000 kg ha-1, o híbrido BRS 191 extrai aproximadamente 150, 24, 286, 116, 42 e 24 kg ha-1 de N, P, K, Ca, Mg e S, respectivamente, resultando na seguinte ordem de extração: K > N > Ca > Mg > P = S. Em relação à exportação, a ordem dos nutrientes foi a seguinte: N > P = K > Mg = S > Ca. Portanto, atenção especial deve ser dada à manutenção da adequada disponibilidade de N, K e Ca, devido à alta demanda da cultura por esses nutrientes.

Irrigation with domestic wastewater: a multivariate analysis of main soil changes

Irrigation with treated domestic sewage wastewater (TSE) is an agricultural practice to reduce water requirements of agroecossystems and the nutrient load impact on freshwaters, but adverse effects on soil chemical (salinization, sodification, etc.) and soil physical properties (alteration in soil porosity and hydraulic conductivity, etc.) have been reported. This study aimed to define some relationships among these changes in an Oxisol using multivariate analysis. Corn (Zea mays L.) and sunflower (Helianthus annuus L.) were grown for two years, irrigated with TSE. The following soil properties were determined: Ca2+; Mg2+; Na+; K+ and H + Al contents, cationic exchangeable capacity (CEC), sum of bases (SB), base saturation (V), texture (sand, silt and clay), macro-, micro-, and cryptoporosity (V MA, V MI and V CRI), water content at soil saturation (θS) and at field capacity (θFC), residual water content (θR), soil bulk density (d s), water dispersed clay (WDC) and saturated hydraulic conductivity (K SAT). Factor analysis revealed the following six principal factors: Fine Porosity (composed of Na+; K+; WDC, θR, θRFC, and V CRI); Large Porosity (θS, d s, V MA, Vs); Soil CEC (Ca2+; Mg2+; CEC, SB, V); Soil Acidity (H + Al); and Soil Texture (factors 5 and 6). A dual pore structure appears clearly to the factors 1 and 2, with an apparent relationship between fine porosity and the monovalent cations Na+ and K+. The irrigation (with potable sodic tap water or sewage wastewater) only had a significant effect on Fine Porosity and Large Porosity factors, while factors 3 and 4 (Soil CEC and Soil Acidity) were correlated with soil depth. The main conclusion was a shift in pore distribution (large to fine pores) during irrigation with TSE, which induces an increase of water storage and reduces the capacity of drainage of salts.

Least limiting water range in soil under crop rotations and chiseling

Soil water availability to plants is affected by soil compaction and other variables. The Least Limiting Water Range (LLWR) comprises soil physical variables affecting root growth and soil water availability, and can be managed by either mechanical or biological methods. There is evidence that effects of crop rotations could last longer than chiseling, so the objective of this study was to assess the effect of soil chiseling or growing cover crops under no-till (NT) on the LLWR. Crop rotations involving triticale (X Triticosecale) and sunflower (Helianthus annuus) in the fall-winter associated with millet (Pennisetum glaucum), sorghum (Sorghum bicolor) and sunn hemp (Crotalaria juncea) as cover crops preceding soybean (Glycine max) were repeated for three consecutive years. In the treatment with chiseling (performed only in the first year), the area was left fallow between the fall-winter and summer crops. The experiment was carried out in Botucatu, São Paulo State, Brazil, from 2003 to 2006 on a Typic Rhodudalf. The LLWR was determined in soil samples taken from the layers 0-20 cm and 20- 40 cm, after chemical desiccation of the cover crops in December of the first and third year of the experiment. Chiseling decreases soil bulk density in the 0-20 cm soil layer, increasing the LLWR magnitude by lowering the soil water content at which penetration resistance reaches 2.0 MPa; this effect is present up to the third year after chiseling and can reach to a depth of 0.40 m. Crop rotations involving sunflower + sunn hemp, triticale + millet and triticale + sunn hemp for three years prevented soil bulk density from exceeding the critical soil bulk density in the 0- 0.20 m layer. This effect was observed to a depth of 0.40 m after three years of chiseling under crop rotations involving forage sorghum. Hence, chiseling and some crop rotations under no tillage are effective in increasing soil quality assessed by the LLWR.

Produção de girassol sob estresse salino e adubação nitrogenada

A limitada disponibilidade de águas de baixa salinidade na região semiárida brasileira faz com que os produtores utilizem, na irrigação, águas com teores salinos de moderado a alto. Considerando que o girassol (Helianthus annuus L.) vem ganhando destaque nessa região por se caracterizar como fonte potencial de energia renovável, realizou-se esta pesquisa visando avaliar a sua produção sob diferentes níveis de salinidade da água de irrigação (CEa) e doses de adubação nitrogenada, em experimento conduzido em casa de vegetação da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), entre julho e outubro de 2009. Utilizou-se a aleatorização em bloco, testando-se cinco níveis de CEa (0,5 - controle; 1,6; 2,7; 3,8; e 4,9 dS m-1) e quatro doses de adubação nitrogenada (50, 75, 100 e 125 % da dose indicada para ensaios em vaso), em esquema fatorial 5 x 4, com três repetições. A salinidade da água de irrigação e a adubação nitrogenada afetam as plantas de girassol de forma independente. A salinidade da água de irrigação a partir de 0,5 dS m-1 altera linear e negativamente a área foliar, a matéria seca da parte aérea e das raízes, a massa e produção total de aquênios e o índice de colheita, enquanto a duração do ciclo da cultura e o intervalo do tempo entre a formação e maturação fisiológica dos aquênios diminuem e sua massa aumenta com as doses de N.

Soil water retention and s index after crop rotation and chiseling

Soil compaction can be minimized either mechanically or biologically, using plant species with vigorous root systems. An experiment was carried out with soybean (Glycine max) in rotation with triticale (X Triticosecale) and sunflower (Helianthus annuus) in fall-winter associated with pearl millet (Pennisetum glaucum), grain sorghum (Sorghum bicolor) or sunn hemp (Crotalaria juncea) in spring. Crop rotation under no-till was compared with mechanical chiseling. The experiment was carried out in Botucatu, São Paulo State, Brazil. Soil quality was estimated using the S index and soil water retention curves (in the layers of 0-0.05, 0.075-0.125, 0.15-0.20, 0.275-0.325, and 0.475-0.525 m deep). Crop rotation and chiseling improved soil quality, increasing the S index to over 0.035 to a depth of 20 cm in the soil profile. The improved soil quality, as shown by the S index, makes the use of mechanical chiseling unnecessary, since after 3 years the soil physical quality under no-tilled crop rotation and chiseling was similar.

Atributos bioquímicos e químicos do solo rizosférico e não rizosférico de culturas em rotação no sistema de semeadura direta

Sistemas autossustentáveis favorecem as populações microbianas devido à conservação e ao aumento da matéria orgânica no solo. Além disso, as plantas que fazem parte desses sistemas promovem o efeito rizosférico, por meio da zona de influência das raízes, que resulta no aumento da atividade e na modificação da população microbiana. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da rotação de culturas de inverno sobre sequências de verão, em sistema de semeadura direta, nos atributos bioquímicos (amilase, urease, celulase e protease) e químicos (carbono orgânico total - COT, carboidratos totais e proteínas totais) em solo rizosférico (SR) e não rizosférico (SNR). Este estudo foi constituído de três culturas de inverno: milho (Zea mays L.), girassol (Helianthus anuus L.) e guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), que estavam em rotação sobre três sequências de verão: soja/soja (Glycine max L.), milho/milho e soja/milho, e duas posições no solo: solo aderido às raízes das plantas (SR) e solo da entrelinha de plantio (SNR). As atividades da amilase, celulase, protease e urease no SR foram 16, 85, 62 e 100 % maiores do que no SNR; para COT e proteínas totais a diferença foi de 21 %. Das culturas de inverno, o milho foi a que mais estimulou as atividades das enzimas amilase, celulase, urease e protease no SR, bem como a atividade das enzimas amilase, urease e protease no SNR. De modo geral, os teores de proteínas totais não foram influenciados pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão; os carboidratos totais foram influenciados pelas culturas de inverno milho e girassol. Para o COT houve influência apenas da sequência de verão milho/milho. Os atributos bioquímicos e químicos avaliados neste estudo podem ser utilizados como indicadores das alterações no solo promovidas pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão.

Effect of cropping systems in no-till farming on the quality of a Brazilian Oxisol

The no-till system with complex cropping sequences may improve the structural quality and carbon (C) sequestration in soils of the tropics. Thus, the objective of this study was to evaluate the effects of cropping sequences after eight years under the no-till system on the physical properties and C sequestration in an Oxisol in the municipality of Jaboticabal, Sao Paulo, Brazil. A randomized split-block design with three replications was used. The treatments were combinations of three summer cropping sequences - corn/corn (Zea mays L.) (CC), soybean/soybean (Glycine max L. Merryll) (SS), and soybean-corn (SC); and seven winter crops - corn, sunflower (Helianthus annuus L.), oilseed radish (Raphanus sativus L.), pearl millet (Pennisetum americanum (L.) Leeke), pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp), grain sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench), and sunn hemp (Crotalaria juncea L.). Soil samples were taken at the 0-10 cm depth after eight years of experimentation. Soil under SC and CC had higher mean weight diameter (3.63 and 3.55 mm, respectively) and geometric mean diameter (3.55 and 2.92 mm) of the aggregates compared to soil under SS (3.18 and 2.46 mm). The CC resulted in the highest soil organic C content (17.07 g kg-1), soil C stock (15.70 Mg ha-1), and rate of C sequestration (0.70 Mg ha-1 yr-1) among the summer crops. Among the winter crops, soil under pigeon pea had the highest total porosity (0.50 m³ m-3), and that under sunn hemp had the highest water stable aggregates (93.74 %). In addition, sunn hemp did not differ from grain sorghum and contained the highest soil organic C content (16.82 g kg-1) and also had the highest rate of C sequestration (0.67 Mg ha-1 yr-1). The soil resistance to penetration was the lower limit of the least limiting water range, while the upper limit was air-filled porosity for soil bulk densities higher than 1.39 kg dm-3 for all cropping sequences. Within the SC sequence, soil under corn and pigeon pea increased least limiting water range by formation of biopores because soil resistance to penetration decreased with the increase in soil bulk density.

Análise da capacidade combinatória entre linhagens de girassol

A capacidade geral (CGC) e a capacidade específica de combinação (CEC), entre duas linhagens macho-estéreis (mãe) e um grupo de sete linhagens S4 restauradoras de fertilidade (pai), foram estimadas para estudar o potencial desses materiais em programas de melhoramento de girassol (Helianthus annuus L.). O método IV de Griffing, adaptado para cruzamentos dialélicos parciais, foi usado na análise das combinações híbridas. Considerando a CGC para rendimento de aquênios e teor de óleo, os progenitores com maior potencial para o melhoramento foram CMS HA 302 (originária de uma população norte-americana) para ser usada como mãe, e as linhagens 89V2345)3382 e 89V2345)3311 (derivadas da população V2000, obtida por seleção sobre a população Issanka, originária da França) como pais nos cruzamentos. Para o rendimento de aquênios, os efeitos gênicos não aditivos foram importantes na determinação das diferenças entre progenitores. Considerando-se os efeitos gênicos aditivos e não-aditivos conjuntamente, as melhores combinações são CMS HA 302 x 89V2396)5333 para rendimento de aquênios e CMS HA 30379NW22 x 89V2345)3382 para teor de óleo e rendimento de óleo.

Análise da variabilidade de isoenzimas em acessos e cultivares de girassol

O número de genótipos de girassol (Helianthus annuus L.) disponíveis aos agricultores é pequeno e pouco se conhece sobre os genótipos provenientes de outros países que possam ser utilizados no melhoramento genético desta cultura. O objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade genética de 31 acessos e de cinco cultivares nos sistemas isoenzimáticos fosfoglicomutase (PGM), 6fosfogliconato desidrogenase (PGD), fosfoglicoisomerase (PGI) e esterase (EST). Utilizou-se a técnica de eletroforese em gel de amido/penetrose para o fracionamento das isoenzimas da PGM, PGI e PGD e focalização isoelétrica para EST. Foram detectados um total de seis locos e 14 alelos para estes quatro sistemas. Observou-se variantes alélicas para os locos Pgi2, Pgm1, Pgd2, cada um com dois alelos, e para Est1, que apresentou seis alelos. Os testes de adequação aos modelos de equilíbrio de Hardy-Weinberg e de Wright evidenciaram que em dez acessos houve um desvio significativo de endocruzamento.

Severidade da mancha-de-alternária em cultivares de girassol na região do Cerrado do Distrito Federal

Avaliou-se a severidade da mancha-de-alternária (Alternaria helianthi) em cinco genótipos de girassol (Helianthus annuus L.), em duas densidades populacionais e duas épocas de semeadura. Os experimentos foram conduzidos no campo experimental da Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária dos Cerrados, em Planaltina, DF, no ano agrícola de 1998/1999, num Latossolo areno-argiloso. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, num esquema fatorial de 5 x 2, com três repetições. A porcentagem de plantas com sintomas da mancha foi estimada por meio de observações semanais, empregandose notas de 0 a 5 nos terços inferior, médio e superior da planta. A população de plantas não influenciou na incidência de alternária. Todas as cultivares estudadas foram suscetíveis à doença. As condições climáticas transcorridas em cada época de semeadura modificaram a severidade da doença.

Persistência e fitotoxicidade de herbicidas aplicados na soja sobre o girassol em sucessão

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito residual dos herbicidas imazaquin, imazethapyr e diclosulam aplicados na cultura da soja sobre o girassol em sucessão. Nas parcelas, foi semeado o girassol aos 60 e 90 dias após a aplicação (DAA) do imazaquin e do diclosulam e 45 e 75 DAA do imazethapyr. As subparcelas foram compostas pelos herbicidas imazaquin (150 g/ha), imazethapyr (70 g/ha) e diclosulam (33,6 g/ha) aplicados na cultura da soja, além da testemunha (sem aplicação). O girassol, semeado aos 90 e aos 75 dias após a aplicação do imazaquin e do imazethapyr na cultura da soja, respectivamente, não apresenta sintomas de fitotoxicidade. O diclosulam causa redução total do estande de girassol nas duas épocas de semeadura. A lesão causada pelos herbicidas ao girassol, observada na produtividade da cultura, é maior em ordem decrescente de fitotoxicidade: diclosulam > imazaquin > imazethapyr.

Flight, feeding and reproductive behavior of Phyllophaga cuyabana (Moser) (Coleoptera: Melolonthidae) adults

Phyllophaga cuyabana is a univoltine species and its development occurs completely underground. Its control by conventional methods, such as chemical and biological insecticides, is difficult, so it is important to understand its dispersion, reproduction, and population behavior in order to determine best pest management strategies. The objective of this work was to study the behavior of adults of P. cuyabana. This study was carried out in the laboratory, greenhouse and field sites in Paraná State, Brazil (24º25' S and 52º48' W), during four seasons. The results obtained demonstrate that: a) P. cuyabana adults have a synchronized short-flight period when mating and reproduction occurs; b) adults tend to aggregate in specific sites for mating; c) the majority of adults left the soil on alternate nights; d) the choice of mating and oviposition sites was made by females before copulation, since after copulation adults did not fly from or bury themselves at nearby locations; e) females that fed on leaves after mating, oviposited more eggs than females that had not fed;f) plant species such as sunflower (Helianthus annuus) and the Crotalaria juncea are important food sources for adults.