Soil phosphorus fractions and their relation to leaf litterfall in a central Amazonian terra firme rainforest / Frações de fósforo no solo e sua relação com a serrapilheira em uma floresta de terra firme na Amazônia central

Phosphorus (P) cycling is an important yet poorly studied aspect of the macronutrient balance in tropical rainforest ecosystems. As soil P occurs in different organic and inorganic forms (fractions) with varying degrees of lability, we hypothesized that these fractions will vary between soil types, and temporally within soil types. Additionally, we hypothesized a direct influence of leaf litterfall P input on soil total P and soil P fractions. We collected soil and leaf litter samples from three soil types in a central Amazonian lowland rainforest in Brazil over five months, and used a modified Hedleys fractionation method to determine six organic and inorganic soil P fractions, and also total, labile and residual P. Leaf litterfall P concentrations were determined colorimetrically. Soil inorganic and organic P fractions varied between soil types and across months, but soil type and month interactions were mostly non-significant. Some inorganic P fractions (Pi -NaOH) peaked while the organic fractions (Po -NaOH) fell and vice versa. Leaf litterfall production and leaf litterfall P input peaked around two months following the wettest month. Leaf litterfall P input was a significant predictor of Po -NaHCO3 , a bioavailable P fraction. Future studies on P cycling in terrestrial ecosystems should examine the roles played by individual soil P fractions as they cycle asynchronistically and differently across soil types.(AU)

A ciclagem de fósforo (P), mesmo sendo pouco estudada, é importante para o equilíbrio de macronutrientes em ecossistemas de floresta tropical úmida. Como P no solo ocorre em diferentes formas orgânicas e inorgânicas (frações), com diferentes graus de labilidade, supomos que essas frações variam temporalmente entre os diferentes tipos de solo. Além disso, hipotetizamos uma influência direta da serrapilheira no aporte de P no solo. Coletamos amostras de solo e folhas em três tipos de solo em uma floresta tropical na Amazônia central no Brasil durante cinco meses e usamos o método de fracionamento modificado de Hedley para determinar seis frações orgânicas e inorgânicas de P no solo, bem como P total, lábil e residual. As concentrações de P na serrapilheira foram determinadas pelo método de colorimetria. As frações de P inorgânico e orgânico do solo variaram entre os tipos de solo e ao longo dos meses, mas as interações entre tipo de solo e meses foram majoritariamente não significativas. Algumas frações de P inorgânicas (Pi -NaOH) atingiram o pico enquanto as frações orgânicas (Po -NaOH) caíram e vice-versa. A produção de serrapilheira e a entrada de P atingiram o pico por volta de dois meses após o mês mais chuvoso. A entrada de P da serrapilheira foi um preditor significativo de Po -NaHCO3, uma fração de P biodisponível. Futuros estudos sobre a ciclagem de P nos ecossistemas devem examinar o papel desempenhado pelas frações individuais de P no solo, à medida que circulam de forma assíncrona e diferente entre tipos de solo.(AU)

How accurate are pedotransfer functions for bulk density for Brazilian soils?

The aim of this study was to evaluate the performance of pedotransfer functions (PTFs) available in the literature to estimate soil bulk density (b) in different regions of Brazil, using different metrics. The predictive capacity of 25 PTFs was evaluated using the mean absolute error (MAE), mean error (ME), root mean squared error (RMSE), coefficient of determination (R2) and the regression error characteristic (REC) curve. The models performed differently when comparing observed and estimated b values. In general, the PTFs showed a performance close to the mean value of the bulk density data, considered as the simplest possible estimation of an attribute and used as a parameter to compare the performance of existing models (null model). The models developed by Benites et al. (2007) (BEN-C) and by Manrique and Jones (1991) (M&J-B) presented the best results. The separation of data into two layers according to depth (0-10 cm and 10-30 cm) demonstrated better performance in the 10-30 cm layer. The REC curve allowed for a simple and visual evaluation of the PTFs.(AU)

How accurate are pedotransfer functions for bulk density for Brazilian soils?

The aim of this study was to evaluate the performance of pedotransfer functions (PTFs) available in the literature to estimate soil bulk density (b) in different regions of Brazil, using different metrics. The predictive capacity of 25 PTFs was evaluated using the mean absolute error (MAE), mean error (ME), root mean squared error (RMSE), coefficient of determination (R2) and the regression error characteristic (REC) curve. The models performed differently when comparing observed and estimated b values. In general, the PTFs showed a performance close to the mean value of the bulk density data, considered as the simplest possible estimation of an attribute and used as a parameter to compare the performance of existing models (null model). The models developed by Benites et al. (2007) (BEN-C) and by Manrique and Jones (1991) (M&J-B) presented the best results. The separation of data into two layers according to depth (0-10 cm and 10-30 cm) demonstrated better performance in the 10-30 cm layer. The REC curve allowed for a simple and visual evaluation of the PTFs.

Lipid abundance and composition of a humic Oxisol as a function of land use

Soil organic matter of a humic Oxisol has been characterized by analyzing litter and soil lipid composition under vegetal covers (coffee, pasture and fragment of native forest). Soil and litter samples were collected from each site at two depths (0-10 and 60-100 cm). Lipid composition was determined by gas chromatography-mass spectrometry (CG-MS). In the solvent extracts of the soil lipids, even-numbered n-alkanoic acids in the range of C16-C32 indicate a soil organic matter input from higher plant waxes. The major compound classes in both the soil and the litter included saturated n-alkanoic acids, with average values in the total spectrum of 58 and 53%, respectively Clear differences in lipid composition were found between the topsoil and subsurface. Long chain alkylic compounds (alkanoic acids and alkanes) accumulated preferably at depths of 60-100 cm. On the surface, the soil from natural vegetation had a total lipid value higher than those cultivated soils, and showed a predominance of unsaturated alkanoic acids at 60-100 cm. Preservation of alkylic moieties with depth was observed under forest and pasture, indicating that these systems of land use are prone to lipid accumulation. Lipids, especially the long-chain (> C20) ones, may be important with regard to C stabilization and humification processes in subsoil of humic Oxisols, highlighting the importance of lipids compounds in the bulk structure of organic matter these soils.

A matéria orgânica de um Latossolo Húmico foi caracterizada por meio da análise da composição lipídica do solo e da serapilheira sob coberturas vegetais (café, pastagem e fragmento de mata nativa). Em cada área foram coletadas amostras de solo em duas profundidades (0-10 e 60-100 cm), assim como amostras da serapilheira. A composição lipídica foi determinada por cromatografia gasosa-espectroscopia de massa. No extrato lipídico do solo a ocorrência de ácidos alcanóicos com número par de carbonos (C16-C32) indicou presença de cera de plantas superiores na composição da matéria orgânica do solo. Tanto no solo quanto na serapilheira a principal classe de compostos incluiu n-alcanóicos saturados, com valores médios de 58 e 53% do total do cromatograma, respectivamente. Clara diferença foi encontrada entre os extratos lipídicos obtidos na superfície e subsuperfície do solo. Compostos alquílicos de cadeia longa (ácidos alcanóicos e alcanos) acumularam-se preferencialmente entre 60-100 cm. Superficialmente, o solo sob vegetação natural apresentou maiores teores de lipídios totais que os solos cultivados, mostrando também predominância de ácidos alcanóicos insaturados entre 60-100 cm. Nas áreas sob mata e pastagem houve, em profundidade, preservação de alcanos de cadeia curta; evidenciando maior conservação dos mesmos nestes sistemas de uso da terra. Os lipídios, especialmente os de cadeia longa (>20), podem ser muito importantes nos processos de estabilização e humificação do C em camadas subsuperficiais de Latossolos Húmicos, ressaltando a importância dos compostos lipídicos na composição da matéria orgânica destes solos.

Lipid abundance and composition of a humic Oxisol as a function of land use

Soil organic matter of a humic Oxisol has been characterized by analyzing litter and soil lipid composition under vegetal covers (coffee, pasture and fragment of native forest). Soil and litter samples were collected from each site at two depths (0-10 and 60-100 cm). Lipid composition was determined by gas chromatography-mass spectrometry (CG-MS). In the solvent extracts of the soil lipids, even-numbered n-alkanoic acids in the range of C16-C32 indicate a soil organic matter input from higher plant waxes. The major compound classes in both the soil and the litter included saturated n-alkanoic acids, with average values in the total spectrum of 58 and 53%, respectively Clear differences in lipid composition were found between the topsoil and subsurface. Long chain alkylic compounds (alkanoic acids and alkanes) accumulated preferably at depths of 60-100 cm. On the surface, the soil from natural vegetation had a total lipid value higher than those cultivated soils, and showed a predominance of unsaturated alkanoic acids at 60-100 cm. Preservation of alkylic moieties with depth was observed under forest and pasture, indicating that these systems of land use are prone to lipid accumulation. Lipids, especially the long-chain (> C20) ones, may be important with regard to C stabilization and humification processes in subsoil of humic Oxisols, highlighting the importance of lipids compounds in the bulk structure of organic matter these soils.

A matéria orgânica de um Latossolo Húmico foi caracterizada por meio da análise da composição lipídica do solo e da serapilheira sob coberturas vegetais (café, pastagem e fragmento de mata nativa). Em cada área foram coletadas amostras de solo em duas profundidades (0-10 e 60-100 cm), assim como amostras da serapilheira. A composição lipídica foi determinada por cromatografia gasosa-espectroscopia de massa. No extrato lipídico do solo a ocorrência de ácidos alcanóicos com número par de carbonos (C16-C32) indicou presença de cera de plantas superiores na composição da matéria orgânica do solo. Tanto no solo quanto na serapilheira a principal classe de compostos incluiu n-alcanóicos saturados, com valores médios de 58 e 53% do total do cromatograma, respectivamente. Clara diferença foi encontrada entre os extratos lipídicos obtidos na superfície e subsuperfície do solo. Compostos alquílicos de cadeia longa (ácidos alcanóicos e alcanos) acumularam-se preferencialmente entre 60-100 cm. Superficialmente, o solo sob vegetação natural apresentou maiores teores de lipídios totais que os solos cultivados, mostrando também predominância de ácidos alcanóicos insaturados entre 60-100 cm. Nas áreas sob mata e pastagem houve, em profundidade, preservação de alcanos de cadeia curta; evidenciando maior conservação dos mesmos nestes sistemas de uso da terra. Os lipídios, especialmente os de cadeia longa (>20), podem ser muito importantes nos processos de estabilização e humificação do C em camadas subsuperficiais de Latossolos Húmicos, ressaltando a importância dos compostos lipídicos na composição da matéria orgânica destes solos.

Adsorption of Cd, Cu, Ni and Zn in tropical soils under competitive and non-competitive systems

The adsorption of heavy metals in soils affects their behavior in the environment and their bioavailability to plants. The knowledge of the adsorption mechanisms in competitive systems allows a more realistic evaluation of the metals' behavior in the soil than the single metal adsorption. The objectives of this study were (i) to evaluate Cd, Cu, Ni, and Zn adsorption in 14 surface samples (0-0.2 m) of representative soils of the Brazilian humid-tropical region, in competitive and non-competitive systems, and (ii) to establish metal affinity sequences for each soil, based in the maximum adsorption capacity (MAC) estimated by the Langmuir model. The Rhodic Eutrudox, the Kandiudalf Eutrudox, the Arenic Hapludalf, the Arenic Hapludult and the Typic Argiudoll had the highest metals' adsorption capacity, whereas the Typic Quartzipsamment and the sandy-textured Arenic Hapludult had the lowest values. In general, the MAC values for metals were lower in the competitive than in the non-competitive system. In the non-competitive system, the most common affinity sequence was Cu > Zn > Ni > Cd, whereas the most common sequence was Cu > Cd > Zn > Ni in the competitive system. In general, the Langmuir model fitted well the adsorption data of metals on the studied soils.

A adsorção de metais pesados em solos afeta seu comportamento e biodisponibilidade às plantas. O conhecimento dos mecanismos de adsorção em sistemas competitivos permite uma avaliação mais realista do comportamento dos metais no solo do que estudos com adsorção de cada metal, isoladamente. Os objetivos desse trabalho foram: (i) avaliar a adsorção de Cd, Cu, Ni e Zn em amostras superficiais (0-0,2 m) de 14 solos representativos da região tropical úmida, em sistema competitivo e não-competitivo, e (ii) estabelecer sequências de afinidade metálica para cada solo, com base nos valores de capacidade máxima de adsorção (CMA) dos metais estimados por meio do modelo de Langmuir. O Rhodic Eutrudox, o Kandiudalfic Eutrudox, o Arenic Hapludalf (Alf2), o Arenic Hapludult (Ult2) e o Typic Argiudoll apresentaram elevadas capacidades de adsorção dos metais, ocorrendo o inverso para o Typic Quartzipsamment e para o Arenic Hapludult textura arenosa. No geral, a CMA dos metais aos solos foi menor no sistema competitivo. A sequência de afinidade mais comumente encontrada no sistema não-competitivo foi Cu > Zn > Ni > Cd. No sistema competitivo, a sequência foi Cu > Cd > Zn > Ni. Em geral, o modelo de Langmuir simulou de maneira satisfatória a adsorção dos metais nas amostras de solo.

Vegetable species for phytoextraction of boron, copper, lead, manganese and zinc from contaminated soil

Phytoremediation is an attractive option to remove metal from contaminated soil since it is a simple, low-cost, and environmentally friendly procedure. To better examine the phytoremediation potential of kenaf (Hybiscus canabinnus), mustard (Brassica juncea), turnip (Raphunus sativus) and amaranth (Amaranthus crentus) plants, a greenhouse experiment was performed in which these species were grown on a soil contaminated with Zn, Cu, Mn, Pb and B. The translocation, the bioconcentration and the removal index, the transference factor and the time to reach 50% of element removal from soil, among other indicators, were used in order to identify a hyperaccumulator. Kenaf plants were more tolerant to the conditions tested, with the highest dry matter production and no visual toxicity symptoms. Amaranth would be the species chosen to remediate the soil under field conditions as it presented the higher indexes for decontamination of Zn and Mn and was also able to remove B. Turnip showed the best results for Pb removal. All species tested were able to remove B from soil. In spite, none of the plant species tested could be characterized as a hyperaccumulator.

A fitorremediação é uma opção atraente na remoção de solos contaminados com metais por ser uma técnica simples, de baixo custo e ambientalmente aceitável. O potencial de fitorremediação da kenaf (Hybiscus canabinnus), mostarda (Brassica juncea), rabanete (Raphunus sativus) and amaranto (Amaranthus crentus) foram examinadas num experimento usando solo contaminado por Zn, Cu, Mn, Pb e B. O experimento foi conduzido em vasos, cultivando as quatro espécies até o florescimento. Os índices de translocação, bioconcentração e remoção, o fator de transferência e o tempo necessário para atingir a remoção de 50% do elemento do solo, entre outros indicadores, foram empregados na tentativa de identificar uma espécie hiperacumuladora. A kenaf foi a espécie mais tolerante nas condições empregadas, com a maior produção de matéria seca e ausência de sintomas visuais de toxidez. O amaranto foi a espécie mais indicada na remediação do solo testado em condições de campo por apresentar os melhores índices de descontaminação para Zn e Mn entre as espécies testadas, além de também apresentar valores satisfatórios para remoção do B. Todas as espécies testadas foram capazes de remover B do solo. Apesar destes resultados, não foi possível identificar uma espécie hiperacumuladora.

Vegetable species for phytoextraction of boron, copper, lead, manganese and zinc from contaminated soil

Phytoremediation is an attractive option to remove metal from contaminated soil since it is a simple, low-cost, and environmentally friendly procedure. To better examine the phytoremediation potential of kenaf (Hybiscus canabinnus), mustard (Brassica juncea), turnip (Raphunus sativus) and amaranth (Amaranthus crentus) plants, a greenhouse experiment was performed in which these species were grown on a soil contaminated with Zn, Cu, Mn, Pb and B. The translocation, the bioconcentration and the removal index, the transference factor and the time to reach 50% of element removal from soil, among other indicators, were used in order to identify a hyperaccumulator. Kenaf plants were more tolerant to the conditions tested, with the highest dry matter production and no visual toxicity symptoms. Amaranth would be the species chosen to remediate the soil under field conditions as it presented the higher indexes for decontamination of Zn and Mn and was also able to remove B. Turnip showed the best results for Pb removal. All species tested were able to remove B from soil. In spite, none of the plant species tested could be characterized as a hyperaccumulator.

A fitorremediação é uma opção atraente na remoção de solos contaminados com metais por ser uma técnica simples, de baixo custo e ambientalmente aceitável. O potencial de fitorremediação da kenaf (Hybiscus canabinnus), mostarda (Brassica juncea), rabanete (Raphunus sativus) and amaranto (Amaranthus crentus) foram examinadas num experimento usando solo contaminado por Zn, Cu, Mn, Pb e B. O experimento foi conduzido em vasos, cultivando as quatro espécies até o florescimento. Os índices de translocação, bioconcentração e remoção, o fator de transferência e o tempo necessário para atingir a remoção de 50% do elemento do solo, entre outros indicadores, foram empregados na tentativa de identificar uma espécie hiperacumuladora. A kenaf foi a espécie mais tolerante nas condições empregadas, com a maior produção de matéria seca e ausência de sintomas visuais de toxidez. O amaranto foi a espécie mais indicada na remediação do solo testado em condições de campo por apresentar os melhores índices de descontaminação para Zn e Mn entre as espécies testadas, além de também apresentar valores satisfatórios para remoção do B. Todas as espécies testadas foram capazes de remover B do solo. Apesar destes resultados, não foi possível identificar uma espécie hiperacumuladora.

Adsorption of Cd, Cu, Ni and Zn in tropical soils under competitive and non-competitive systems

The adsorption of heavy metals in soils affects their behavior in the environment and their bioavailability to plants. The knowledge of the adsorption mechanisms in competitive systems allows a more realistic evaluation of the metals' behavior in the soil than the single metal adsorption. The objectives of this study were (i) to evaluate Cd, Cu, Ni, and Zn adsorption in 14 surface samples (0-0.2 m) of representative soils of the Brazilian humid-tropical region, in competitive and non-competitive systems, and (ii) to establish metal affinity sequences for each soil, based in the maximum adsorption capacity (MAC) estimated by the Langmuir model. The Rhodic Eutrudox, the Kandiudalf Eutrudox, the Arenic Hapludalf, the Arenic Hapludult and the Typic Argiudoll had the highest metals' adsorption capacity, whereas the Typic Quartzipsamment and the sandy-textured Arenic Hapludult had the lowest values. In general, the MAC values for metals were lower in the competitive than in the non-competitive system. In the non-competitive system, the most common affinity sequence was Cu > Zn > Ni > Cd, whereas the most common sequence was Cu > Cd > Zn > Ni in the competitive system. In general, the Langmuir model fitted well the adsorption data of metals on the studied soils.

A adsorção de metais pesados em solos afeta seu comportamento e biodisponibilidade às plantas. O conhecimento dos mecanismos de adsorção em sistemas competitivos permite uma avaliação mais realista do comportamento dos metais no solo do que estudos com adsorção de cada metal, isoladamente. Os objetivos desse trabalho foram: (i) avaliar a adsorção de Cd, Cu, Ni e Zn em amostras superficiais (0-0,2 m) de 14 solos representativos da região tropical úmida, em sistema competitivo e não-competitivo, e (ii) estabelecer sequências de afinidade metálica para cada solo, com base nos valores de capacidade máxima de adsorção (CMA) dos metais estimados por meio do modelo de Langmuir. O Rhodic Eutrudox, o Kandiudalfic Eutrudox, o Arenic Hapludalf (Alf2), o Arenic Hapludult (Ult2) e o Typic Argiudoll apresentaram elevadas capacidades de adsorção dos metais, ocorrendo o inverso para o Typic Quartzipsamment e para o Arenic Hapludult textura arenosa. No geral, a CMA dos metais aos solos foi menor no sistema competitivo. A sequência de afinidade mais comumente encontrada no sistema não-competitivo foi Cu > Zn > Ni > Cd. No sistema competitivo, a sequência foi Cu > Cd > Zn > Ni. Em geral, o modelo de Langmuir simulou de maneira satisfatória a adsorção dos metais nas amostras de solo.

Efeitos de diferentes usos da terra sobre as características químicas de um latossolo amarelo do estado do Pará

The study was conducted at the Experimental Station "José Haroldo" of CEPLAC, Benevides, PA, to determine changes in chemical properties of a Yellow Latosol, medium texture, under different land cover systems. Samples were collected from the Ap, AB, BA, B21 horizons of the soil under a 40-year old secondary forest (FS), recent slash and burned secondary forest (DQ), cocoa cropping (CC) and degraded grassland (PA). Soil samples were analyzed for pH, organic carbon (SOC), total nitrogen (N), available phosphorus (P) and exchangeable bases (K+, Ca2+, Mg2+, Na+). Relationships among the soil chemical properties were determined by regression analysis. Results showed that available P, SOC and total N decreased with soil depth in all management systems. Highest values of available P, SOC and total N were found in the Ap horizon following the sequence cocoa > grassland > secondary forest. There was significant correlation between pH and SOC, and between SOC and soil N, and available P.

Estudou-se o efeito de diferentes tipos de cobertura vegetal e manejo sobre algumas características químicas de um Latossolo Amarelo, textura média, da Estação Experimental "José Haroldo", da CEPLAC, Marituba-PA. Foram amostradas parcelas sob floresta secundária (FS) explorada seletivamente, de aproximadamente 40 anos; de derruba e queima (DQ) da mesma floresta secundária; sob cultura de cacau (CC); e, sob área de pastagem abandonada (PA). Em cada área estudada foram abertos três perfis de 2 m de profundidade, coletando-se amostras de solo dos horizontes Ap, AB, BA e B21, totalizando 48 amostras compostas, que foram analisadas para pH, carbono orgânico, nitrogênio total (N), fósforo disponível (P) e bases trocáveis (K+, Ca2+, Mg2+ e Na+). Foram utilizadas análises de regressão para verificar as correlações existentes entre pH, nitrogênio total (N), fósforo disponível (P), matéria orgânica (MO) e soma de bases (SB). Houve aumento no pH, na soma de bases e no fósforo disponível e diminuição no conteúdo de matéria orgânica em área de derruba e queima; aumento no conteúdo de matéria orgânica em área de pastagem abandonada; aumento do conteúdo de P do solo em área de cultivo de cacau. Não houve efeito do tipo de cobertura vegetal no N-total do solo. Houve correlações positivas entre o pH x matéria orgânica do solo e desta com os conteúdos de N e P do solo.

Laser-induced fluorescence of organic matter from a Brazilian Oxisol under sewage-sludge applications

Sludge applications have been used to maintain fertility of agricultural soils without damaging the natural ecosystem. The aim of this study was evaluating the influence of sewage-sludge addition on the quality of organic matter (OM) of a Brazilian Oxisol by Laser Induced Fluorescence (LIF). LIF was used to analyze OM of whole soil and different soil fractions separated by chemical and physical methods. The high fluorescence contribution of humin fraction to the fluorescence of whole soils was shown, stressing the importance of studying OM associated to mineral matrix of soil. Spectra with different shapes were obtained for every particle size fraction, indicating differences in organic compounds bounded to them. The fraction with the higher carbon content was the 2-20 µm, that contains ~5% C and represents only 10% in soil, but stores 34-39 % of total C and shows the highest fluorescence intensity. The spectrum of this fraction shows its heterogeneity and a higher concentration of compounds which fluorescence is centered at 510 nm. This indicates a higher concentration of unsaturated bond systems capable of high degree of resonance, increased conjugation of the electron pi system, and higher aromaticity comparing with other fractions. No differences were detected for treatments of sewage-sludge applications. LIF spectroscopy is a promising technique for OM studies in whole soils, allowing to study spatial distribution of OM within the soil's mineral matrix, including Oxisols.

A aplicação do lodo de esgoto é utilizada como alternativa de conservação e manutenção da fertilidade dos solos sem prejudicar o ecossistema. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência da aplicação de lodo de esgoto sobre a matéria orgânica (MO) de um Latossolo vermelho amarelo brasileiro, através da fluorescência induzida por laser (LIF). A LIF foi utilizada para analisar a fluorescência do solo intacto e suas frações químicas e físicas. Houve grande contribuição da fração humina à fluorescência do solo intacto, remarcando a importância de estudar a matéria orgânica (MO) associada à matriz mineral do solo. Para cada fração granulométrica foram obtidos espectros com diferentes perfis, indicando diferenças nos compostos orgânicos a elas ligados. A fração 2-20 µm, que apresentou maior conteúdo de carbono (~5%), representa somente 10% do solo mas acumula 34-39 % do conteúdo total de carbono do mesmo e mostrou a maior intensidade de fluorescência. O espectro desta fração mostra sua heterogeneidade e alta concentração de compostos cuja fluorescência é centrada nos 510 nm, o que indica alta concentração de sistemas com ligações insaturadas, com alto grau de ressonância e maior conjugação do sistema de eletrons pi, indicando maior aromaticidade quando comparado as outras frações. Não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos de lodo de esgoto. A LIF é uma técnica promissora para caraterizar a MO de solos intatos, permitindo estudar sua distribuição na matriz mineral do solo, inclusive nos Latossolos.

Laser-induced fluorescence of organic matter from a Brazilian Oxisol under sewage-sludge applications

Sludge applications have been used to maintain fertility of agricultural soils without damaging the natural ecosystem. The aim of this study was evaluating the influence of sewage-sludge addition on the quality of organic matter (OM) of a Brazilian Oxisol by Laser Induced Fluorescence (LIF). LIF was used to analyze OM of whole soil and different soil fractions separated by chemical and physical methods. The high fluorescence contribution of humin fraction to the fluorescence of whole soils was shown, stressing the importance of studying OM associated to mineral matrix of soil. Spectra with different shapes were obtained for every particle size fraction, indicating differences in organic compounds bounded to them. The fraction with the higher carbon content was the 2-20 µm, that contains ~5% C and represents only 10% in soil, but stores 34-39 % of total C and shows the highest fluorescence intensity. The spectrum of this fraction shows its heterogeneity and a higher concentration of compounds which fluorescence is centered at 510 nm. This indicates a higher concentration of unsaturated bond systems capable of high degree of resonance, increased conjugation of the electron pi system, and higher aromaticity comparing with other fractions. No differences were detected for treatments of sewage-sludge applications. LIF spectroscopy is a promising technique for OM studies in whole soils, allowing to study spatial distribution of OM within the soil's mineral matrix, including Oxisols.

A aplicação do lodo de esgoto é utilizada como alternativa de conservação e manutenção da fertilidade dos solos sem prejudicar o ecossistema. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência da aplicação de lodo de esgoto sobre a matéria orgânica (MO) de um Latossolo vermelho amarelo brasileiro, através da fluorescência induzida por laser (LIF). A LIF foi utilizada para analisar a fluorescência do solo intacto e suas frações químicas e físicas. Houve grande contribuição da fração humina à fluorescência do solo intacto, remarcando a importância de estudar a matéria orgânica (MO) associada à matriz mineral do solo. Para cada fração granulométrica foram obtidos espectros com diferentes perfis, indicando diferenças nos compostos orgânicos a elas ligados. A fração 2-20 µm, que apresentou maior conteúdo de carbono (~5%), representa somente 10% do solo mas acumula 34-39 % do conteúdo total de carbono do mesmo e mostrou a maior intensidade de fluorescência. O espectro desta fração mostra sua heterogeneidade e alta concentração de compostos cuja fluorescência é centrada nos 510 nm, o que indica alta concentração de sistemas com ligações insaturadas, com alto grau de ressonância e maior conjugação do sistema de eletrons pi, indicando maior aromaticidade quando comparado as outras frações. Não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos de lodo de esgoto. A LIF é uma técnica promissora para caraterizar a MO de solos intatos, permitindo estudar sua distribuição na matriz mineral do solo, inclusive nos Latossolos.

Características de adsorção de fósforo em alguns solos da Amazônia Central

The objective of this paper was to determine the phosphorus adsorption characteristics using the Langmuir isotherm and it is relation with some physical and chemical properties of soils. The study was carried out in the Soil and Plant Laboratory, of the National Institute for Amazon Research (INPA), Brazil, with surface (0-20 cm) samples from eight soils of the Amazonas State. Ample variation of the maximum phosphorus capacity factor (MPAC), adsorption energy and maximum phosphorus capacity factor (PmCF) were observed. The Plinthite soil showed the highest values of the MPAC and PmCF and the Yellow Oxisol 1 (LAx-1) showed the highest adsorption energy. The MPAC ranged from 0.297 to 0.888 mg P g-1 of soil, the adsorption energy with which the phosphorus is sorbed was between 0,230 and 0,730 L mg-1, and the PmCF. ranged from 137 to 593 mL g-1. The PmCF decreased from Plinthite (FTa) > Yellow Oxisol (LAx-1) > Yellow Oxisol (LAx-3) > Yellow Oxisol (LAx-6) > Yellow Oxisol (LAx-2) > Yellow Oxisol (LAx 4) > Yellow Ultisol (PAd) > Yellow Oxisol (LAx-5). The MPAC and the PmCF were positively correlated with clay content (r = 0,948** e r = 0,962** ) and exchangeable Al3+ (r = 0,688* e r = 0,666* ), and negatively correlated with base saturation (r = - 0,667* e r = - 0,761*), respectively. The adsorption energy was positively correlated with clay content (r = 0,783*) and negatively with base saturation (r = - 0,775*).

Com o objetivo de determinar as características de adsorção de fósforo utilizando-se a isoterma de Langmuir, e suas relações com algumas propriedades físicas e químicas de solos, foi desenvolvido um estudo no Laboratório de Solos do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), com amostras da camada superficial (0 - 20 cm) de oito solos do Estado do Amazonas. Grande variação na capacidade máxima de adsorção (CMAP), energia de adsorção e fator capacidade de P máximo (FCPmáx) foi observado. O Plintossolo Argilúvico alumínico (FTa) foi o solo que apresentou os maiores valores de CMAP e FCPmáx e o Latossolo Amarelo1 (LAx -1) apresentou o maior valor de energia de adsorção. A CMAP variou de 0,297 a 0,888 mg P g-1 de solo, a energia de adsorção ficou na faixa de 0,230 a 0,730 L mg-1, e o FCPmáx variou de 137 a 593 mL g-1. O parâmetro FCPmáx obedeceu à seguinte ordem decrescente: Plintossolo Argilúvico alumínico > Latossolo Amarelo 1 > Latossolo Amarelo 3 > Latossolo Amarelo 6 > Latossolo Amarelo 2 > Latossolo Amarelo 4 > Argissolo Amarelo distrófico > Latossolo Amarelo 5. A CMAP e o FCPmáx correlacionaram-se positivamente com o conteúdo de argila (r = 0,948** e r = 0,962** ) e alumínio trocável (r = 0,688* e r = 0,666* ), e negativamente com a saturação de bases (r = - 0,667* e r = - 0,761*), respectivamente. A energia de adsorção apresentou correlação positiva com o conteúdo de argila (r = 0,783*) e negativa com a saturação de bases (r = - 0,775*).

Atrazine movement in a dark red latosol of the tropics

Atrazine displacement was studied in a soil profile as a function of water movement and time after herbicide application, taking into account possible influence of preferential flow on leaching. The experiment consisted of two 7 x 7m plots of a dark red latosol (Kanduidalfic Eutrudox), located at Piracicaba, SP, Brazil (22º 43'S and 47º 25'W), 250km inside continent, at an altitude of 580m. One plot was previously treated with 1,000 kg/ha of lime, in order to increase base saturation to 88%, and 500kg/ha of gypsum. Each plot was instrumented with tensiometers, neutron probe access tubes and soil solution extractors, in order to monitor water and atrazine flows. Atrazine was applied at the high rate of 6 kg/ha of active principle. Results showed intensive leaching of atrazine in the whole soil profile, up to the instrumented depth of 150cm, already ate the first sampling, seven days after herbicide application. The limed plot showed much higher atrazine leaching losses than the other plot. The atrazine adsorption capacity of the soil is very low, its maximum value being of the order of 10%, for the 0-15cm surface layer.

O presente trabalho teve como objetivo verificar o deslocamento de atrazina no perfil do solo, em função do movimento da água e do tempo de aplicação, e possíveis influências de fluxos preferenciais sobre a lixiviação. O trabalho foi conduzido em uma Terra Roxa Estruturada eutrófica de textura argilosa, em Piracicaba (SP), no período de junho de 1992 a fevereiro de 1993. Foram instalados dois experimentos, sendo um com a cultura do milho irrigado (experimento 1) e o outro em solo nu (experimento 2). O experimento 1 foi instalado em uma área de 1000m² sobre a qual se demarcou duas parcelas de 12m x 12m separadas uma da outra por 18m. Uma parcela foi irrigada e a outra fertirrigada. O experimento 2 foi instalado em duas parcelas de 7m x 7m, separadas uma da outra por 5m. Em uma das parcelas do experimento 2 aplicou-se previamente 1.000kg de calcário/ha para elevar a saturação de bases para 88%, além de 500kg de gesso/ha. Cada parcela do experimento 2 foi constituída de três Unhas de instrumentos e os resultados obtidos para cada Unha foram comparados entre si para verificação de fluxo preferencial A atrazina foi aplicada na dosagem de 6,31/ha no experimento 1 e 6kg do principio ativo/ha no expeimento 2. Os resultados mostraram intensa lixiviação da atrazina em todo o perfil do solo até 150cm de profundidade já na primeira coleta efetuada 7 dias após a aplicação. A parcela 2 do experimento 2, apesar de não ter recebido calcário, mostrou perdas de atrazina por lixiviação muito maiores que a parcela 1. O solo apresentou pequena capacidade de adsorção de atrazia (máximo em torno de 10% na camada de 0-30cm).

Mycocinogenic yeasts isolated from Amazon soils of the Maracá Ecological Station, Roraima-Brazil

The 240 yeasts isolated from soils of the Maracá Ecological Station in the Brazilian Amazon were identified and screened for mycocin production. These strains included 82% of ascomycetous and 18% basidiomicetous affinities and the prevalent species were Candida etchellsii, Candida famata, Candida robusta, Candida rugosa, Candida valida, Debaryomyces hansenii, Cryptococcus albidus, Cryptococcus laurentii, Rhodotorula glutinis, Rhodotorula minuta and Rhodotorula mucilaginosa. Mycocins able to kill some yeasts were produced by 6 strains identified as Issatchenkia sp., Saccharomyces exiguus?, Williopsis saturnus, var. subsufficiens, and 3 W. saturnus according to 26S rDNA D1/D2 region sequence and phenotypic data.

Duzentos e quarenta linhagens de leveduras foram isoladas de amostras de solos da Estação Ecológica de Maracá, na Amazônia Brasileira, as quais representam 82% de leveduras de afinidade ascomicética e 18% basidiomicética. As especies dominantes foram Candida etchellsii, Candida famata, Candida robusta, Candida rugosa, Candida valida, Debaryomyces hansenii, Cryptococcus albidus, Cryptococcus laurentii, Rhodotorula glutinis, Rhodotorula minuta and Rhodotorula mucilaginosa. A capacidade das leveduras produzirem e excretarem toxinas letais a cepas sensíveis de leveduras, atividade micocinogênica, foi investigada. Seis linhagens foram capazes de produzir micocinas: Issatchenkia sp., Saccharomyces exiguus?, Williopsis saturnus var. subsufficiens, e 3 W. saturnus identificadas conforme os dados de taxonomia molecular baseados nas seqüências da região D1/D2 do 26S rDNA.

Atrazine movement in a dark red latosol of the tropics

Atrazine displacement was studied in a soil profile as a function of water movement and time after herbicide application, taking into account possible influence of preferential flow on leaching. The experiment consisted of two 7 x 7m plots of a dark red latosol (Kanduidalfic Eutrudox), located at Piracicaba, SP, Brazil (22º 43'S and 47º 25'W), 250km inside continent, at an altitude of 580m. One plot was previously treated with 1,000 kg/ha of lime, in order to increase base saturation to 88%, and 500kg/ha of gypsum. Each plot was instrumented with tensiometers, neutron probe access tubes and soil solution extractors, in order to monitor water and atrazine flows. Atrazine was applied at the high rate of 6 kg/ha of active principle. Results showed intensive leaching of atrazine in the whole soil profile, up to the instrumented depth of 150cm, already ate the first sampling, seven days after herbicide application. The limed plot showed much higher atrazine leaching losses than the other plot. The atrazine adsorption capacity of the soil is very low, its maximum value being of the order of 10%, for the 0-15cm surface layer.

O presente trabalho teve como objetivo verificar o deslocamento de atrazina no perfil do solo, em função do movimento da água e do tempo de aplicação, e possíveis influências de fluxos preferenciais sobre a lixiviação. O trabalho foi conduzido em uma Terra Roxa Estruturada eutrófica de textura argilosa, em Piracicaba (SP), no período de junho de 1992 a fevereiro de 1993. Foram instalados dois experimentos, sendo um com a cultura do milho irrigado (experimento 1) e o outro em solo nu (experimento 2). O experimento 1 foi instalado em uma área de 1000m² sobre a qual se demarcou duas parcelas de 12m x 12m separadas uma da outra por 18m. Uma parcela foi irrigada e a outra fertirrigada. O experimento 2 foi instalado em duas parcelas de 7m x 7m, separadas uma da outra por 5m. Em uma das parcelas do experimento 2 aplicou-se previamente 1.000kg de calcário/ha para elevar a saturação de bases para 88%, além de 500kg de gesso/ha. Cada parcela do experimento 2 foi constituída de três Unhas de instrumentos e os resultados obtidos para cada Unha foram comparados entre si para verificação de fluxo preferencial A atrazina foi aplicada na dosagem de 6,31/ha no experimento 1 e 6kg do principio ativo/ha no expeimento 2. Os resultados mostraram intensa lixiviação da atrazina em todo o perfil do solo até 150cm de profundidade já na primeira coleta efetuada 7 dias após a aplicação. A parcela 2 do experimento 2, apesar de não ter recebido calcário, mostrou perdas de atrazina por lixiviação muito maiores que a parcela 1. O solo apresentou pequena capacidade de adsorção de atrazia (máximo em torno de 10% na camada de 0-30cm).

Fertilization and cover crop effects on soil nitrogen and plant nutrition in a young guarana plantation

Fruit tree production is gaining an increasing importance in the central Amazon and elsewhere in the humid tropics, but very little is known about the nutrient dynamics in the soil-plant system. The present study quantified the effects of fertilization and cover cropping with a legume (Pueraria phaseoloides (Roxb.) Benth.) on soil nitrogen (N) dynamics and plant nutrition in a young guarana plantation (Paullinia cupana Kunth. (H.B. and K.) var. sorbilis (Mart.) Ducke) on a highly weathered Xanthic Ferralsol. Large subsoil nitrate (NO3-) accumulation at 0.3-3 m below the guarana plantation indicated N leaching from the topsoil. The NO3- contents to a depth of 2 m were 2.4 times greater between the trees than underneath unfertilized trees (P 0.05). The legume cover crop between the trees increased soil N availability as shown by elevated aerobic N mineralization and lower N immobilization in microbial biomass. The guarana N nutrition and yield did not benefit from the N input by biological fixation of atmospheric N2 by the legume cover (P>0.05). Even without a legume intercrop, large amounts of NO3- were found in the subsoil between unfertilized trees. Subsoil NO3- between the trees could be utilized, however, by fertilized guarana. This can be explained by a more vigorous growth of fertilized trees which had a larger nutrient demand and exploited a larger soil volume. With a legume cover crop, however, more mineral N was available at the topsoil which was leached into the subsoil and consequently accumulated at 0.3-3 m depth. Fertilizer additions of P and K were needed to increase subsoil NO3- use between trees.

A produção de fruteiras está ganhando grande importância na Amazônia Central e em outras partes dos trópicos úmidos mas, muito pouco ainda é conhecido sobre a dinâmica de nutrientes no sistema solo-planta. O presente estudo quantificou os efeitos da fertilização mineral e da cobertura do solo com uma leguminosa (Pueraria phaseoloides (Roxb) Benth.) sobre a dinâmica do N no solo e sobre a nutrição de plantas jovens de guaraná (Paullinia cupana Kunth. (H.B. and K.) var. sorbilis (Mart.) Ducke), em um Latossolo Amarelo muito argiloso. Grande acúmulo de nitrato (NO3-) encontrado na profundidade de 0,3 - 3,0m abaixo do plantio de guaraná é um indicativo da lixiviação de N da camada superficial. Os teores de NO3- na profundidade de 2m era 2,4 vezes maior entre as plantas do que na entrelinha que não recebeu fertilização (P 0,05). A leguminosa de cobertura, entre as plantas de guaraná, aumentou a disponibilidade de N, conforme é indicado pela elevada mineralização aeróbica e baixa imobilização de N na massa microbiana. A nutrição nitrogenada e a produção do guaraná não foram beneficiados pela adição de N, via fixação biológica do N2 da atmosfera pela leguminosa de cobertura (P 0,05). Mesmo sem leguminosa nas entrelinhas de plantio, grandes quantidades de NO3- foram encontradas no subsolo, entre plantas não adubadas. O NO3- do subsolo entre as plantas pode, entretanto, ter sido utilizado pelo guaraná fertilizado. Isso pode ser explicado pelo crescimento mais vigoroso das plantas fertilizadas as quais têm uma grande demanda por nutrientes e exploraram maior volume de solo. Com uma leguminosa de cobertura, contudo, mais N mineral foi disponibilizado na camada superficial, o qual foi lixiviado para o subsolo e, consequentemente, acumulado na camada de 0,3 a 3,0m de profundidade. Adições suplementares de P e K foram necessárias para aumentar a utilização do NO3- entre as plantas.