Metais pesados em solos de área de mineração e metalurgia de chumbo: I - Fitoextração

A fitoextração tem sido sugerida como alternativa viável às práticas tradicionais de recuperação de solos contaminados por metais pesados (remoção do solo e destinação em aterros ou coprocessamento em cimento, etc.), em razão dos menores custos e por ser menos impactante ao ambiente. Este trabalho objetivou avaliar a fitoextração induzida (uso de ácido cítrico como agente quelante) de metais pesados, com o cultivo de aveia-preta (Avena strigosa Schreber), girassol (Helianthus annuus L.) e grama-batatais (Paspalum notatum Flügge), em solos poluídos (solos 2, 3 e 4) de uma área de mineração de Pb em Adrianópolis (PR). O solo 1 foi amostrado em área de mata nativa (referência). O experimento foi realizado em casa de vegetação, com três repetições. Foram determinados os teores de Pb, Cd, Cu, Ni, Cr e Zn no solo com HNO3/HCl (3:1) concentrados. Após a colheita das plantas, determinaram-se a massa de matéria seca e os teores de metais pesados nas raízes e parte aérea (digestão nítrico-perclórica). Os solos contaminados (2, 3 e 4) apresentaram as seguintes faixas de teores de metais pesados (mg kg-1): Pb - 2.598,5 a 9.678,2; Cd - 1,9 a 22,2; Cu - 165,5 a 969,2; Ni - 22,6 a 38,4; Cr - 15,2 a 27,8; e Zn - 87,4 a 894,8. A adição de quelante não induziu a uma absorção mais efetiva de metais pesados pelas plantas. O solo 2 possibilitou melhor crescimento das plantas, e o girassol deve ser preferido na fitorremediação das áreas sob as mesmas condições. Na área próxima à planta fabril (solo 3) e nas áreas com grande ocorrência de rejeitos (solo 4), a fitoextração não foi eficiente. Nesses ambientes, recomenda-se o estudo de outras plantas nativas e, ou, exóticas resistentes a altos teores de Pb (solo 3) ou a remobilização de solo mais rejeito para aterros industriais (solo 4).

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.

Spatial and temporal variability of crop yield and some Rhodic Hapludox properties under no-tillage

Soil properties are closely related with crop production and spite of the measures implemented, spatial variation has been repeatedly observed and described. Identifying and describing spatial variations of soil properties and their effects on crop yield can be a powerful decision-making tool in specific land management systems. The objective of this research was to characterize the spatial and temporal variations in crop yield and chemical and physical properties of a Rhodic Hapludox soil under no-tillage. The studied area of 3.42 ha had been cultivated since 1985 under no-tillage crop rotation in summer and winter. Yield and soil property were sampled in a regular 10 x 10 m grid, with 302 sample points. Yields of several crops were analyzed (soybean, maize, triticale, hyacinth bean and castor bean) as well as soil chemical (pH, Soil Organic Matter (SOM), P, Ca2+, Mg2+, H + Al, B, Fe, Mn, Zn, CEC, sum of bases (SB), and base saturation (V %)) and soil physical properties (saturated hydraulic conductivity, texture, density, total porosity, and mechanical penetration resistance). Data were analyzed using geostatistical analysis procedures and maps based on interpolation by kriging. Great variation in crop yields was observed in the years evaluated. The yield values in the Northern region of the study area were high in some years. Crop yields and some physical and soil chemical properties were spatially correlated.

Variabilidade espacial de atributos químicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo húmico cultivado com café

O objetivo do presente estudo foi analisar a variabilidade espacial de atributos químicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo húmico. O estudo foi realizado em uma área cultivada com Coffea arabica L. variedade Catuaí. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-20 cm, distribuídas em uma malha amostral, com 50 pontos. Os atributos químicos estudados foram: P, Na e S disponíveis, Ca, Mg e Al trocáveis, pH, H + Al, SB, t, T, V, m, MO, ISNa, P-remanescente e micronutrientes (Zn, Fe, Mn, Cu e B). Os dados foram analisados por meio da análise da estatística descritiva, seguida de uma análise de componentes principais com posterior análise de agrupamento. A geoestatística foi utilizada para verificar a existência e quantificar o grau de dependência espacial dos componentes principais. O método de análise multivariada com base nos componentes principais forneceu componentes interpretáveis, sendo o primeiro relacionado com a acidez e o segundo com o teor de matéria orgânica do solo. As técnicas de análise multivariada, em associação com a geoestatística, facilitaram a avaliação da variabilidade do solo; os componentes principais 1 e 2 apresentaram dependência espacial moderada, com maior continuidade espacial observada para o componente 1, o que permitiu melhor caracterização da acidez do solo. O solo em estudo apresentou, ao longo da encosta, disponibilidade reduzida de nutrientes, considerável acidez, menores teores de matéria orgânica na porção central da área e valores elevados de Al trocável na porção superior desta.

Desenvolvimento de normas DRIS e CND e avaliação do estado nutricional da cultura do algodoeiro

Entre os vários métodos de avaliação do estado nutricional das plantas, encontram-se o DRIS e o CND, os quais têm como objetivo, entre outros, ordenar a limitação dos nutrientes na planta. Este trabalho teve como finalidade o desenvolvimento de normas DRIS e CND e a comparação dos diagnósticos realizados por esses métodos, ao avaliar lavouras comerciais de algodão, no município de São Desidério (BA). A base de dados foi constituída pelos teores totais de nutrientes de 65 amostras de folha completa e pela produtividade de algodão em caroço oriundo de talhões com média de 120 ha. Para ajuste do método, a população foi dividida em duas classes: uma com produtividade acima de 4.250 kg ha-1 e outra com produtividade abaixo desta. As melhores respostas em termos de produtividade foram proporcionadas pelo K, Ca e Mn, tanto pelo método DRIS quanto pelo CND. Avaliando a frequência de diagnoses concordantes quanto ao potencial de resposta positivo à adubação, constatou-se que o N (70,8 %) foi o nutriente em que se observou a menor concordância entre os dois métodos (DRIS e CND), no entanto, o método DRIS diagnosticou maior deficiência relativa para o N do que o CND. Quanto aos demais nutrientes avaliados, a frequência de diagnoses concordantes pelo potencial de resposta à adubação esteve em torno de 73,8 % para o Zn a 87,7 % para o P. Com o ajuste dos métodos DRIS e CND, chegou-se a diagnósticos semelhantes em relação ao estado nutricional da cultura do algodoeiro no oeste da Bahia.

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.

Produtividade de cebola influenciada pela aplicação de micronutrientes

A aplicação excessiva de fertilizantes, o uso de corretivos da acidez sem critérios técnicos adequados e o monocultivo são práticas comuns na região cebolicultora catarinense, e isso tem contribuído para o aparecimento de sintomas visuais de deficiências nutricionais, principalmente de micronutrientes. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito da aplicação de B, Zn e Mn na produtividade e na conservação de bulbos de cebola. Foram conduzidos três experimentos independentes, em campo, sendo um para cada nutriente, no município de Ituporanga, SC, de 2006 a 2009. Em cada experimento, os tratamentos consistiram de aplicações do micronutriente ao solo e de pulverizações foliares. As doses aplicadas ao solo variaram de 0 a 4 kg ha-1 para Zn, de 0 a 4,4 kg ha-1 para B e de 0 a 15,6 kg ha-1 para Mn. As pulverizações foliares, em número de seis a cada ano, foram realizadas a cada 14 dias, nas concentrações de 0,5 % de sulfato de zinco, de 0,25 % de ácido bórico e de 1,0 % de sulfato de manganês. A aplicação de Zn ao solo aumentou a produtividade de bulbos nas três safras, cujos incrementos variaram de 10 a 14,5 %. A dose de Zn que proporcionou a máxima produtividade de bulbos variou de 2,7 kg ha-1, na safra 2006/2007, para uma produtividade de 22,3 t ha-1, até a quantidade estimada de 4,5 kg ha-1, na safra 2008/2009, para produtividade de 35,6 t ha-1. A aplicação de Mn e de B, independentemente do modo de aplicação, e as pulverizações foliares com Zn não influenciaram a produtividade de cebola em nenhuma safra. A qualidade dos bulbos, avaliada por meio da ausência de deterioração durante 145 dias de armazenamento, não foi influenciada pela adição de Zn, B ou Mn. Assim, é importante aplicar Zn para a produção de bulbos de cebola em Cambissolos catarinenses, mesmo naqueles em que o teor desse nutriente no solo esteja acima do nível crítico considerado para os solos da região, provavelmente, em função da exigência da cultura.

Nutrient supply by mass flow and diffusion to maize plants in response to soil aggregate size and water potential

Nutrients are basically transported to the roots by mass flow and diffusion. The aim of this study was to quantify the contribution of these two mechanisms to the acquisition of macronutrients (N, P, K, Ca, Mg, and S) and cationic micronutrients (Fe, Mn, Zn, and Cu) by maize plants as well as xylem exudate volume and composition in response to soil aggregate size and water availability. The experiment was conducted in a greenhouse with samples of an Oxisol, from under two management systems: a region of natural savanna-like vegetation (Cerradão, CER) and continuous maize under conventional management for over 30 years (CCM). The treatments were arranged in a factorial [2 x (1 + 2) x 2] design, with two management systems (CER and CCM), (1 + 2) soil sifted through a 4 mm sieve and two aggregate classes (< 0.5 mm and 0.5 - 4.0 mm) and two soil matric potentials (-40 and -10 kPa). These were evaluated in a randomized block design with four replications. The experiment was conducted for 70 days after sowing. The influence of soil aggregate size and water potential on the nutrient transport mechanisms was highest in soil samples with higher nutrient concentrations in solution, in the CER system; diffusion became more relevant when water availability was higher and in aggregates < 0.5 mm. The volume of xylem exudate collected from maize plants increased with the decrease in aggregate size and the increased availability of soil water in the CER system. The highest Ca and Mg concentrations in the xylem exudate of plants grown on samples from the CER system were related to the high concentrations of these nutrients in the soil solution of this management system.

Seleção de bactérias promotoras de crescimento no abacaxizeiro cultivar Vitória durante a aclimatização

A propagação in vitro do abacaxizeiro (Ananas comosus L. Merril) resulta na produção de uma grande quantidade de mudas sadias e homogêneas. Apesar dessas vantagens, a necessidade de um longo período de aclimatização onera essa prática agrícola. A aceleração do crescimento das plantas pela inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas e epifíticas pode ser útil para diminuir esse período. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de 20 estirpes de bactérias diazotróficas em sintetizar indol, solubilizar fosfato de Ca e óxido de Zn e atuar antagonicamente ao fungo fitopatogênico Fusarium subglutinans f. sp. ananas, bem como, posteriormente, avaliar o desempenho do abacaxizeiro 'Vitória' propagado por cultura de tecidos em resposta à inoculação bacteriana durante o período de aclimatização em casa de vegetação. Foram medidas as características de crescimento da parte aérea e do sistema radicular e o conteúdo de nutrientes de folhas do abacaxizeiro. Os resultados mostraram diferenças na capacidade das bactérias de sintetizar indol, solubilizar fosfato de Ca e óxido de Zn e atuar antagonicamente ao Fusarium. Foram também constatadas diferenças na capacidade das bactérias em promover o crescimento da parte aérea e do sistema radicular e o acúmulo de N, P, K, Ca e Mg em folhas do abacaxizeiro. A inoculação das bactérias diazotróficas selecionadas pode promover o crescimento das mudas durante o período de aclimatização, melhorando a adaptação do abacaxizeiro ao ambiente ex vitro

Disponibilidade de zinco para milho pelos extratores Mehlich-1, Mehlich-3 e DPTA em solos de Minas Gerais, na presença e ausência de calagem

No Brasil, diversos extratores químicos são utilizados na determinação de Zn disponível para as plantas, destacando-se Mehlich-1 e DTPA. Este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a disponibilidade de Zn em solos de Minas Gerais em função de doses de Zn e de calcário e extratores químicos, utilizando-se milho como planta indicadora. Os extratores estudados foram: (a) Mehlich-1 com filtragem lenta após a extração (M-1f); (b) Mehlich-1 com retirada do sobrenadante após 16 h de repouco (M-1s); (c) Mehlich-3 (M-3); e (d) DTPA. As amostras receberam adubação básica com macro e micronutrientes (-Zn) e cinco doses de Zn na forma de ZnSO4 (0, 2, 4 6 e 8 mg dm-3 de Zn) na ausência ou presença de calagem. Quinze dias após a fertilização, subamostras foram coletadas para a determinação de Zn pelos extratores. Para Mehlich-1, o extrato foi obtido por meio de dois procedimentos: filtragem logo após extração (M-1f) e retirada de alíquota após 16 h (M-1s). O restante do solo foi acondicionado em vasos plásticos, para o cultivo do milho durante 50 dias. A capacidade de extração variou na seguinte ordem: M-1s > M-1f > M-3 > DTPA, para todos os solos, na ausência e na presença de calagem. O M-1s e o M-3 não apresentaram diferenças na capacidade de extração com a calagem, enquanto M-1f e DTPA foram sensíveis à calagem. Os teores de Zn obtidos com todos os extratores correlacionaram-se significativa e negativamente com o teor de argila e a capacidade de campo dos solos, tanto na ausência como na presença de calagem. Os teores obtidos com DTPA apresentaram maior correlação com características de solo na presença de calagem, indicando que esse extrator aumentou sua sensibilidade à capacidade-tampão em valores mais elevados de pH. Todos os extratores mostraram correlações com o conteúdo de Zn na planta; portanto, podem ser utilizados na avaliação da disponibilidade de Zn do solo.

Response of Epidendrum Ibaguense (orchidaceae) to the application of lime rates to the pot

In the best cultivation methods of orchids, in particular of the genus Phalaenopsis, liming is a common practice. The objective of this study was to evaluate the influence of lime rates (0.0; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; and 5.0 g dm-3 of substrate) applied to the cultivation substrate (xaxim) on the growth of Epidendrum ibaguense seedlings. In a greenhouse, 1-L plastic pots filled with 0.8 dm³ of xaxim were irrigated such that no leachate was lost during the experiment. N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn, B, and Mn contents in roots, stems and leaves were measured. Leachate was collected by applying a sufficient water volume to obtain 25 mL from each pot. Fourteen days after lime application of 3 g dm-3, the pH of the collected leachate reached values above 7 and a value of 6.29 with the highest lime rate at the end of the experiment. The lime rate did not influence plant height, probably due to a Zn deficiency at high pH levels and a Ca deficiency in the control. Nevertheless, there was a large increase in leaf production, for number as well as for dry matter mass. There was no statistical difference between treatments in root dry matter production. Maximum dry matter production was obtained at a lime rate of 4.09 g dm-3. Zinc concentrations diminished linearly with increasing lime rates; the concentrations in all treatments were below the levels suggested as adequate in the literature (25-200 mg kg-1). Nutrient concentrations in leaves indicated deficiency of N, S, and B at the highest lime rates (4.0 and 5.0 g dm-3), and of Ca in the treatment without liming.

Acúmulo e formas de cobre e zinco no solo após aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos

As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos no solo podem aumentar os teores e alterar as formas de Cu e Zn no solo. O presente trabalho teve como objetivo estimar o acúmulo de Cu e Zn e suas formas em solo submetido a aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos, em sistema plantio direto com rotação de culturas. O trabalho foi desenvolvido em um Argissolo Vermelho distrófico arênico na área experimental do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Santa Maria (RS). Os tratamentos consistiram na aplicação de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos. Foram realizadas 17 aplicações de dejetos de maio de 2000 até o momento da coleta do solo, em outubro de 2006. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 e 50-60 cm, secas ao ar, passadas em peneiras de 2 mm e moídas em grau de ágata. Em seguida, foram preparadas e analisados os teores pseudototais após extração pelo método 3050B da EPA, disponíveis por meio da extração com HCl 0,1 mol L-1, além do fracionamento químico do Cu e do Zn. Nos dejetos de suínos foram determinados os teores pseudototais de Cu e Zn. As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos no solo aumentaram os teores de Cu e Zn das camadas superficiais, com migração até 12 e 10 cm de profundidade, respectivamente. O Cu e Zn adicionados são acumulados no solo em formas biodisponíveis, sendo preferencialmente ligados às frações orgânica e mineral, respectivamente.

Levantamento do estado nutricional de plantas de coffea arabica L. pelo dris, na região do Alto Paranaíba - Minas Gerais

Os solos sob vegetação de Cerrado têm a característica marcante da baixa fertilidade natural, como os solos da região do Alto Paranaíba-MG, cuja característica também está associada ao uso de baixas doses de fertilizantes, o que pode acarretar desequilíbrio nutricional das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o estado nutricional da cafeicultura na região do Alto Paranaíba - MG, utilizando o método DRIS (Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação) para interpretação das análises de folhas, aplicação do Potencial de Resposta à Adubação sobre os índices DRIS e análise das correlações e interações entre concentrações dos nutrientes nas folhas e índices DRIS. As amostras foliares foram coletadas na fase fenológica do chumbinho, retirando-se dois pares de folhas de cada planta em 20 plantas ao acaso, em 59 lavouras comerciais na região do Alto Paranaíba - MG. Foram determinados os teores de nutrientes, os quais foram interpretados pelo método DRIS. O DRIS apontou os principais nutrientes limitantes à produtividade na região do Alto Paranaíba - MG: P, Fe, K = Mn e Zn = B. Os nutrientes com maior probabilidade de resposta positiva à adubação em lavouras cafeeiras do Alto Paranaíba foram: P, B, Fe, K e Mn. As correlações positivas entre os índices DRIS foram: N (P, K e S), P (K, Mg e S) e K (Mg e S), e as correlações negativas: N (Ca, B, Fe e Zn), P (Ca, B, Fe, Mn e Zn) e K(Ca, B, Fe, Mn e Zn).

Atributos químicos do solo influenciados por sucessivas aplicações de dejetos suínos em áreas agrícolas de Santa Catarina

Os dejetos de suínos constituem uma boa fonte de nutrientes, porém, quando inadequadamente usados, podem constituir-se em fator negativo de impacto ambiental. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso prolongado de dejetos de suínos como fertilizante sobre os atributos químicos do solo, em áreas com culturas anuais sob plantio direto. Amostras de solo foram coletadas em propriedades rurais da região oeste de Santa Catarina com tradição no uso de dejetos de suínos como fertilizante. Foram selecionadas áreas de três tipos de solo: Latossolo, Cambissolo e Neossolo, que haviam recebido dejetos de suínos por um período de aproximadamente 15 anos e por mais de 20 anos. Foram também coletadas amostras de solo adubado com fertilizante mineral e sob mata nativa em áreas adjacentes, para comparação. A amostragem do solo foi feita em sete profundidades (0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 40-50, 70-80 e 100-110 cm), para determinação dos teores de matéria orgânica e de P, K, Cu e Zn disponíveis. O uso prolongado de dejetos de suínos proporcionou o acúmulo desses nutrientes nas camadas superficiais do solo, principalmente até a profundidade de 5 cm. O teor de matéria orgânica dos solos não foi alterado pelas sucessivas aplicações de dejetos de suínos. Em geral, as adubações anuais com dejetos de suínos não influenciaram a disponibilidade dos nutrientes no subsolo. No Neossolo e no Cambissolo, porém, observou-se movimentação de P até as camadas de 40-50 e 70-80 cm, indicando maior potencial de lixiviação do elemento nesses solos. O acúmulo de Cu e Zn ocorreu principalmente até 10 cm de profundidade no Latossolo e até 20 cm no Cambissolo e Neossolo. O grande acúmulo de nutrientes na camada superficial do solo (0-5 cm) em áreas adubadas com dejetos de suínos indica maior potencial de poluição ambiental por escoamento superficial do que as áreas com adubação mineral.