Contribuição de constituintes de solo à capacidade de troca de cátions obtida por diferentes métodos de extração

A capacidade de troca de cátions (CTC) é uma propriedade físico-química intrínseca aos constituintes minerais e orgânicos do solo. Apesar do uso de diferentes extratores e procedimentos, a CTC é normalmente expressa considerando apenas o controle ou não do pH na solução extratora. O objetivo deste trabalho foi discutir o significado da contribuição da matéria orgânica do solo prepresentada pelo carbono orgânico total (COT) e da argila à capacidade de troca de cátions de um Argissolo quando diferentes métodos estão envolvidos na determinação desse parâmetro. Para isso, utilizaram-se 75 amostras de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico da área do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, representando, em triplicata, cinco profundidades e cinco sistemas de uso e manejo de solo. A CTC efetiva (CTC E) foi estimada pelo cloreto de hexamina cobalto (CTC E Cohex) e pela soma de cátions Al3+, Ca2+, Mg2+ e K+ (CTC E SB + AlKCl), os três primeiros extraídos por KCl e o último por Mehlich-1; a CTC em pH 7,0 (CTC7) foi estimada por acetato de amônio (CTC7 Metson) e pela soma de cátions Ca2+, Mg2+ e K+ e H + Al estimado pelo índice SMP (CTC7 SB + H + AlSMP). Os valores de CTC obtidos pelos diferentes métodos se relacionam entre si, com coeficientes de correlação linear simples acima de 0,93. Os valores de CTC7 Metson são subestimados quando comparados com o método CTC7 (SB + H + AlSMP). Nesse sentido, as contribuições da argila e do COT à CTC7 foram, respectivamente, menores para a CTC7 Metson, 19 e 256 cmol c kg-1, que para a CTC7 (SB + H + AlSMP), 23 e 399 cmol c kg-1. A contribuição dos constituintes de solo depende, então, do cátion extrator e da capacidade de extração dos métodos empregados.

Lixiviação de nitrogênio em latossolo incubado com lodo de esgoto

Lodo de esgoto contém teores elevados de N orgânico. Se for aplicado em quantidade excessiva em solos, há risco de poluição de águas subsuperficiais com nitrato, produto da mineralização do N. Por essa razão, um dos critérios agronômicos para a determinação da taxa máxima de aplicação do lodo de esgoto é a quantidade de N mineral que será disponibilizada às culturas. Neste trabalho, são apresentados os resultados relativos à lixiviação de N mineralizado em um Latossolo Vermelho distroférrico incubado durante 224 dias com dois tipos de lodo de esgoto anaeróbios, um de origem urbana (Franca, SP) e outro com presença de despejos industriais (Barueri, SP). Cada lodo de esgoto foi aplicado em quatro doses, contendo 0,13, 0,3, 0,5 e 1,0 g kg-1 de N orgânico. Essa quantidade de substrato mineralizável foi equivalente a 5, 11, 22 e 43 t ha-1 de lodo de Franca, e a 8, 15, 31 e 61 t ha-1 de lodo de Barueri. O experimento foi conduzido em colunas de percolação, sob temperatura de 25 a 28 °C em laboratório, fazendo-se lixiviações com solução extratora de KCl 0,01 mol L-1. Foram determinadas as quantidades de N mineral (N-NH4+ e N-NO3- + N-NO2-) extraídas nos percolados em doze épocas. Houve correlação significativa entre as quantidades aplicadas de N na forma orgânica e as quantidades de N mineralizadas durante a incubação nos dois tipos de lodo avaliados. O potencial de mineralização estimado pelo modelo exponencial simples foi de 73 mg kg-1 de N no solo sem aplicação de lodo, e aumentou de 107 para 224 mg kg-1 e de 132 para 364 mg kg-1 nos tratamentos com o lodo de esgoto de Franca e de Barueri, respectivamente. A fração de mineralização potencial do N orgânico dos dois tipos de lodo de esgoto decresceu com o aumento das doses aplicadas: 26, 25, 21 e 14 % para o de Franca, e 43, 39, 34 e 27 % para o de Barueri. Em consequência, o potencial de lixiviação de N no Latossolo aumentou de 46 para 207 % com as doses do lodo de Franca, e de 81 para 399 % com as doses do lodo de Barueri.

Comparison of H/Al stoichiometry of mineral and organic soils in Brazil

Exchangeable Al has been used as a criterion for the calculation of lime requirement in several Brazilian States. However, the laboratory method with extraction by a 1 mol L-1 KCl solution followed by indirect alkaline titration is not accurate for some Brazilian soils, mainly in the case of soils with high organic matter content. The objective of this study was therefore to evaluate the stoichiometry of H+/Al3+ in KCl soil extracts. The results suggested that organically complexed Al is the main contributor to exchangeable acidity in soils enriched with organic matter. Liming recommendations for organic soils based exclusively on exchangeable Al determined by the NaOH titration method should therefore be revised.

Simultaneous multielement extraction with the Mehlich-1 solution for Southern Brazilian soils determined by ICP-OES and the effects on the nutrients recommendations to crops

The amounts of macro (P, K, Ca and Mg) and micronutrients (Cu and Zn) extracted with the Mehlich-1 (M1) solution, by the 1.0 mol L-1 KCl (KCl) and with the 0.1 mol L-1 HCl (HCl) for representative soil types of the Rio Grande do Sul state (Brazil) were compared with those extracted with the Mehlich-1 solution determined with the inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP). The amounts of nutrients extracted by the different methods showed high correlation coefficients. On average, the Mehlich-1 solution extracted similar amounts of P, determined with colorimetric and ICP methods, and, K determined with emission and ICP. The amounts of Ca and Mg extracted with the Mehlich-1 solution, determined by ICP, were similar to those extracted with the KCl solution determined by the atomic absorption spectrophotometry. The amounts of Cu and Zn extracted with the Mehlich-1 solution, determined by the ICP, were higher than those extracted with the 0.1 mol L-1 HCl determined by the atomic absorption spectrophotometry. The results indicate that the Mehlich-1 solution and ICP can be used for simultaneous multielement extraction and determination for Southern Brazilian soils. However, a conversion factor for values interpretation is needed. The use of the conversion factor to determine the K availability index in soils is adequate and does not affect the K recommendations for crops in southern Brazilian soils.

Flooded rice yield as affected by levels of water salinity in different stages of its cycle

Losses of productivity of flooded rice in the State of Rio Grande do Sul, Brazil, may occur in the Coastal Plains and in the Southern region due to the use of saline water from coastal rivers, ponds and the Laguna dos Patos lagoon, and the sensibility of the plants are variable according to its stage of development. The purpose of this research was to evaluate the production of rice grains and its components, spikelet sterility and the phenological development of rice at different levels of salinity in different periods of its cycle. The experiment was conducted in a greenhouse, in pots filled with 11 dm³ of an Albaqualf. The levels of salinity were 0.3 (control), 0.75, 1.5, 3.0 and 4.5 dS m-1 kept in the water layer by adding a salt solution of sodium chloride, except for the control, in different periods of rice development: tillering initiation to panicle initiation; tillering initiation to full flowering; tillering initiation to physiological maturity; panicle initiation to full flowering; panicle initiation to physiological maturity and full flowering to physiological maturity. The number of panicles per pot, the number of spikelets per panicle, the 1,000-kernel weight, the spikelet sterility, the grain yield and phenology were evaluated. All characteristics were negatively affected, in a quadratic manner, with increased salinity in all periods of rice development. Among the yield components evaluated, the one most closely related to grain yields of rice was the spikelet sterility.

Eficiência de extratores de potássio disponível em solos do estado da Paraíba com graus de desenvolvimento pedogenético diferentes

A disponibilidade de potássio (K) às plantas depende dos teores das formas de K nos solos (K não trocável, K trocável e K solúvel), os quais variam com o grau de desenvolvimento pedogenético dos solos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilidade de K em solos com graus de desenvolvimento pedogenético diferentes, por meio da extração de K dos solos com diferentes extratores e com plantas de milho. Foram coletadas amostras da camada de 0 a 30 cm de 12 solos representativos do Estado da Paraíba, sendo seis mais desenvolvidos e seis menos desenvolvidos. Em três repetições de todos os 12 solos, foram aplicadas cinco doses de K (0, 50, 100, 200 e 300 mg dm-3), na forma de KCl p.a. em solução, e incubadas durante 21 dias. Após esse período, uma subamostra de cada solo foi retirada para determinação dos teores de K disponível pelos extratores Mehlich-1, Mehlich-3 e resina de troca iônica. Em seguida, os solos foram cultivados com milho em casa de vegetação durante 30 dias, e depois avaliaram-se a produção de matéria seca e o teor de K na planta. Os extratores Mehlich-1, Mehlich-3 e a resina de troca iônica extraíram teores semelhantes de K nos solos mais desenvolvidos. No grupo de solos menos desenvolvidos, os extratores Mehlich-1 e Mehlich-3 extraíram teores semelhantes de K, mas bem maiores que os de K extraídos pela resina de troca iônica, especialmente naqueles com maior teor de argila e maior proporção de minerais do tipo 2:1. Ao contrário dos extratores Mehlich-1 e Mehlich-3, nos solos menos desenvolvidos a resina de troca iônica não apresentou boa correlação com o teor de K trocável. Neste grupo de solos, o extrator Mehlich-1 foi o que mostrou melhor correlação com o conteúdo de K na planta. Na maioria dos solos, a produção de matéria seca da planta não aumentou com o aumento das doses de K, porém em todos eles houve aumento do teor de K na planta em resposta à adubação potássica.

Renal endothelin receptor type B upregulation in rats with low or high renin hypertension.

OBJECTIVES: To evaluate the role of endothelin-1 (ET-1) in hypertension, we investigated density and distribution of ETA and ETB receptors in hearts and kidneys of deoxycorticosterone acetate (DOCA)-salt and 1 kidney -- 1 clip (1K1C) hypertensive rats. METHODS: Five groups of uninephrectomized Wistar rats were put on a low salt diet. Three groups of rats drank tap water and two groups received saline. One group of each regimen received DOCA subcutaneously and two corresponding groups without DOCA served as controls. The fifth group of rats had the renal artery clipped to induce 1K1C hypertension. At 6 weeks, mean arterial pressure (MAP) was recorded and membrane binding assays using 125I-ET-1 were carried out. RESULTS: MAP was increased from control 122 +/- 3 to 155 +/- 6 and 218 +/- 11 mmHg in DOCA-salt and 1K1C rats, respectively, and cardiac weight index was increased. ETA receptors were predominantly expressed in the heart, whereas ETB receptors were predominant in the kidney. In the kidneys, the density of the ETB receptor subtype was upregulated in DOCA-salt and 1K1C rats from 160 +/- 8 to 217 +/- 12 and 190 +/- 2 fmol/mg (P < 0.05), respectively, and ETA tended to be downregulated (P = 0.057). Plasma renin activity was decreased in DOCA-salt rats from 17 +/- 3 to 0.17 +/- 0.01 ng/ml per h and increased in 1K1C rats on low salt diet to 30 +/- 5 ng/ml per h. CONCLUSIONS: Since ETB is the predominant endothelin receptor in the kidneys, upregulation of the ETB receptor mediating vasodilation and downregulation of the ETA receptor mediating vasoconstriction would be compatible with a mainly renal counter-regulatory effect of endothelin-1 to hypertension. Both low and high renin models of hypertension may be affected.

Efeito residual da adubação na cana-planta e da adubação nitrogenada e potássica na cana-soca colhidas com e sem a queima da palhada

A aplicação de vinhaça na cana-de-açúcar, complementada com adubação nitrogenada e manutenção da palhada na superfície do solo, melhoram as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, podendo resultar em aumento da produtividade da cultura. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito residual de adubação na cana-planta e a adubação da cana-soca, com e sem aplicação de vinhaça, sob diferentes sistemas de colheita no município de Conceição da Barra - ES. O experimento foi conduzido no período de 2005 a 2007, num Argissolo Amarelo em Tabuleiros Costeiros. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições, no esquema fatorial 2 x 7, com parcelas subdivididas, sendo dois tratamentos cana crua e cana queimada e sete subtratamentos com diferentes doses de N associadas a doses de K2O na forma de cloreto de K e vinhaça. Os tratamentos foram: testemunha (T1); vinhaça (T2); vinhaça + 80 kg de N incorporado (T3); vinhaça + 80 kg de N em cobertura (T4); vinhaça + 40 kg de N em cobertura (T5); K2O + 80 kg de N incorporado (T6); e K2O + 80 kg de N em cobertura (T7). Não houve efeito residual de adubação na produtividade de colmos na cana-planta. A cana crua apresentou produtividade superior à da cana queimada na cana-soca. Nesta, a fertilização com vinhaça complementada com N incorporado ou em cobertura e a adubação com 120 kg de K2O na forma de KCl + 80 kg de N incorporados ao solo proporcionaram produtividade superior à dos demais tratamentos. Não foi verificada diferença na produtividade de colmos entre as doses de 40 e 80 kg ha-1 de N, aplicadas em cobertura na cana-soca. A extração e retorno de nutrientes ocorreu de forma similar entre cana-planta e cana-soca.

Rochas silicáticas portadoras de potássio como fontes do nutriente para as plantas solo

O objetivo deste trabalho foi avaliar, em casa de vegetação, o efeito da aplicação de pó de rochas silicáticas portadoras de K (ultramáfica alcalina, brecha piroclástica e flogopitito) na liberação de K e sobre outros atributos químicos do solo. Foi utilizado um Latossolo Amarelo distrófico coeso com teor de K de 0,03 cmol c dm-3 de solo. As rochas foram testadas sem e com correção da acidez do solo - neste caso, elevando o valor da saturação por bases para 70 %. Inicialmente, as rochas e o corretivo de acidez foram aplicados e incorporados aos solos de cada vaso com 3 kg de solo, deixando-os em incubação por um período de 45 dias, com a umidade em torno de 80 % da capacidade de campo. Foram testadas as doses equivalentes a 75, 150, 225 e 300 kg ha-1 K2O de todas as rochas e do KCl, usado como fonte de referência. Findo o período de incubação, foi realizado um plantio de soja com a finalidade de observar a dissolução das rochas em um ambiente com plantas. As plantas foram colhidas 50 dias depois do plantio. Foram feitas análises do solo após o período de incubação e depois do plantio da soja. As rochas ultramáfica alcalina e brecha piroclástica foram as que mais liberaram K para o solo; a correção da acidez não influenciou o processo de dissolução das rochas.

Distribuição de 137Cs em três solos representativos do estado de pernambuco

O 137Cs tem sido usado para quantificar perdas ou deposição de solo, com base em valores das concentrações em áreas de referência que tiveram pouca perturbação nas últimas décadas. Determinações em áreas assim ainda não foram feitas na região Nordeste do Brasil. Em Pernambuco, foram selecionadas três áreas com topografia plana, vegetação nativa e solos não perturbados, em Goiana, Sertânia e Araripina. Em cada área, foram marcados quatro pontos, distantes 20 a 50 m um do outro, e em cada um retiradas amostras de solo, em camadas consecutivas de 3 cm de espessura, até 30 cm. As atividades de 137Cs foram determinadas usando espectrometria gama com detector de germânio hiperpuro (HPGe). Os estoques médios de 137Cs (Bq m-2) foram de 71,6 ± 6,3 em Goiana, 64,0 ± 13,8 em Araripina e 95,5 ± 9,8 em Sertânia. Valores nessa faixa têm sido relatados na Paraíba e na Bahia e, mais altos, na região Sudeste, confirmando a diminuição dos estoques em áreas mais próximas do Equador. As maiores atividades ocorreram nas camadas superficiais, variando de 0,5 a 1,6 Bq kg-1, e decresceram linearmente com a profundidade, até os limites de detecção: 18 cm em Araripina, 15 cm em Goiana e 9 cm em Sertânia. Em Goiana, acima dos horizontes inorgânicos havia um horizonte orgânico, com a mais alta atividade (2,06 Bq kg-1). Atividades e estoque altos e menor aprofundamento em Sertânia poderiam ser explicados pela predominância de argilominerais 2:1, em contraposição à de argilominerais 1:1 nos outros locais. Houve correlações positivas entre a atividade de 137Cs e os valores de pH em água e KCl e correlação negativa com as concentrações de Al3+. Confirma-se que, em áreas de referência, a maior atividade do 137Cs está na camada superior, com decréscimos regulares ao longo do perfil do solo.

Regulation of 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 by microRNA.

The enzyme 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 (11β-HSD2) is selectively expressed in aldosterone target tissues, conferring aldosterone selectivity for the mineralocorticoid receptor. A diminished activity causes salt-sensitive hypertension. The mechanism of the variable and distinct 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 gene (HSD11B2) expression in the cortical collecting duct is poorly understood. Here, we analyzed for the first time whether the 11β-HSD2 expression is modulated by microRNAs (miRNAs). In silico analysis revealed 53 and 27 miRNAs with potential binding sites on human or rat HSD11B2 3'-untranslated region. A reporter assay demonstrated 3'-untranslated region-dependent regulation of human and rodent HSD11B2. miRNAs were profiled from cortical collecting ducts and proximal convoluted tubules. Bioinformatic analyses showed a distinct clustering for cortical collecting ducts and proximal convoluted tubules with 53 of 375 miRNAs, where 13 were predicted to bind to the rat HSD11B2 3'-untranslated region. To gain insight into potentially relevant miRNAs in vivo, we investigated 2 models with differential 11β-HSD2 activity linked with salt-sensitive hypertension. (1) Comparing Sprague-Dawley with low and Wistar rats with high 11β-HSD2 activity revealed rno-miR-20a-5p, rno-miR-19b-3p, and rno-miR-190a-5p to be differentially expressed. (2) Uninephrectomy lowered 11β-HSD2 activity in the residual kidney with differentially expressed rno-miR-19b-3p, rno-miR-29b-3p, and rno-miR-26-5p. In conclusion, miRNA-dependent mechanisms seem to modulate 11β-HSD2 dosage in health and disease states.

Copper, zinc and manganese in soils of two watersheds in Santa Catarina with intensive use of pig slurry

Systematic pig slurry application to crop soils may lead to the accumulation of heavy metals in regions with intensive pig raising. The aim of this study was to evaluate the accumulation of Cu, Zn and Mn in soils under systematic pig slurry application. For this purpose, soil samples were collected from two of the most representative watersheds of Santa Catarina where the predominant activity is pig raising. In each watershed, 12 properties were chosen to evaluate the different systems of pig husbandry (complete cycle (CC), farrowing (FaU) and finishing units (FiU)). Based on information of the producers, soil samples were collected in areas with and without systematic manure application. To determine the total Cu, Zn and Mn content in soils and manure, a methodology proposed by the Environmental Protection Agency of the United States (USEPA), method nº 3050B, was used. For the available heavy metal content, Cu and Zn was extracted with HCl 0.1 mol L-1 and Mn with KCl 1 mol L-1. Data were subjected to multivariate analysis, using the canonical discriminant analysis to identify the metals that best differentiate the soils studied within each swine housing system. Successive pig slurry applications cause an increase in Cu, Zn and Mn availability in the soil and this indicates the need for monitoring of the metal concentrations over time. The critical values of Cu in the soil can be reached and exceeded more rapidly than Zn. The results showed that the soil type may be one of the attribute underlying the determination of public policies in pig raising and waste management because soils such as Inceptisols were shown to be more prone to possible contamination since they may more rapidly reach total critical Cu levels.

Water-dispersible clay in soils treated with sewage sludge

A by-product of Wastewater Treatment Stations is sewage sludge. By treatment and processing, the sludge is made suitable for rational and environmentally safe use in agriculture. The aim of this study was to assess the influence of different doses of limed sewage sludge (50 %) on clay dispersion in soil samples with different textures (clayey and medium). The study was conducted with soil samples collected from native forest, on a Red Latosol (Brazilian classification: Latossolo Vermelho distroférrico) loamy soil in Londrina (PR) and a Red-Yellow Latosol (BC: Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico) medium texture soil in Jaguapitã (PR). Pots were filled with 3 kg of air-dried fine earth and kept in greenhouse. The experiment was arranged in a randomized block design with six treatments: T1 control, and treatments with limed sewage sludge (50 %) as follows: T2 (3 t ha-1), T3 (6 t ha-1), T4 (12 t ha-1), T5 (24 t ha-1) and T6 (48 t ha-1) and five replications. The incubation time was 180 days. At the end of this period, the pots were opened and two sub-samples per treatment collected to determine pH-H2O, pH KCl (1 mol L-1), organic matter content, water-dispersible clay, ΔpH (pH KCl - pH-H2O) and estimated PZC (point of zero charge): PZC = 2 pH KCl - pH-H2O, as well as the mineralogy of the clay fraction, determined by X ray diffraction. The results showed no significant difference in the average values for water-dispersible clay between the control and the other treatments for the two soil samples studied and ΔpH was the variable that correlated best with water-dispersible clay in both soils.

Uso de ICP OES e titrimetria para a determinação de cálcio, magnésio e alumínio em amostras de solos

O crescente interesse dos laboratórios brasileiros de análise de fertilidade de solos pela espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) em detrimento da técnica de titrimetria deve-se à possibilidade da determinação simultânea de diferentes metais em uma ampla faixa de concentrações em extratos de interesse agronômico. Este estudo compara a precisão, reprodutibilidade e exatidão das duas técnicas de determinação de Ca, Mg e Al trocáveis extraídos com KCl 1 mol L-1 em amostras de solos. Foram analisadas 15 amostras de solos de referência, sendo três deles selecionados para avaliar a precisão e a reprodutibilidade das técnicas de determinação. A titrimetria e o ICP OES forneceram resultados mais reprodutíveis e precisos para a determinação de Ca, Mg e Al quando o extrato foi analisado sem diluição. As técnicas de determinação diferiram estatisticamente (p < 0,05) pelo teste de identidade aplicado para comparação dos resultados de Ca, Mg e Al. Nas condições testadas, não se recomenda o uso de ICP OES para as determinações de Ca, Mg e Al trocáveis em amostras de solos.

Seletividade do pirofosfato de sódio e de cloretos não tamponados (CuCl2 e LaCl3) como extratores de alumínio associado à matéria orgânica em solos de restinga do estado de São Paulo

O Al em complexos com matéria orgânica do solo é comumente determinado por técnicas de dissolução seletiva. Um extrator comum para essa forma do elemento é o pirofosfato de sódio. Devido à sua falta de seletividade para algumas amostras de solos, extratores não tamponados de Al, como CuCl2 e LaCl3, têm sido recomendados. A seletividade do pirofosfato de sódio (Al p) e dos cloretos não tamponados de cobre (AlCu) e de lantânio (AlLa) como extratores de Al ligado à matéria orgânica foi avaliada em 31 perfis de solos (Espodossolos e Neossolos Quartzarênicos), representativos das áreas sob vegetação de restinga do litoral paulista. Os resultados foram comparados aos obtidos com oxalato de amônio e KCl, seguindo-se as interpretações comumente observadas na literatura quanto à capacidade extratora e seletividade dos reagentes utilizados. Pirofosfato careceu de total seletividade para amostras que apresentaram formas inorgânicas de Al. Os reagentes CuCl2 e LaCl3, por sua vez, foram mais seletivos para as formas de Al orgânico nas mesmas amostras, cuja ordem de extractabilidade foi: Al p>AlCu>AlLa . As diferentes habilidades extratoras e as relações entre os reagentes utilizados possibilitaram convergir evidências analíticas a fim de analisar e interpretar algumas determinações, como saturação por Al no húmus e estabilidade das interações Corg-metal. Horizontes espódicos Bs, Bhs e Bsm detiveram a maior estabilidade da interação Corg-metal e saturação por Al no húmus entre todos os horizontes estudados. Dos resultados encontrados, conclui-se que todos os reagentes analisados podem ser utilizados como extratores de Al associado à matéria orgânica dos solos, uma vez que permitiram estabelecer relações e interpretações contundentes quanto ao entendimento da química dos complexos Al-húmus dos solos de restinga estudados. Esses extratores, portanto, são adequados e têm potencial para os estudos e entendimento dos processos envolvidos na gênese dos Espodossolos tropicais derivados de sedimentos quartzosos costeiros.