The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados ​​em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis ​​e nível de metais pesados ​​de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T¹ of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T¹ of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.(AU)

Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.(AU)

Ecosystem services supply by the soil of forest fragment in a highland humid enclave / Provisão de serviços ecossistêmicos pelo solo de um fragmento florestal do Brejo Paraibano

The encroachment of agricultural activities on the remnants of the Atlantic Forest in the high altitudes of the Brazilian Northeast led to the formation of forest fragments that need to be better understood. To this end, research was conducted in a forest fragment of Mata do Pau-Ferro in a highland humid enclave, locally known as "Brejo Paraibano", to characterize the soil through chemical, physical, mineralogical, and geochemical attributes, to evaluate the potential ofthe soil in the provisionof services environment. Ferralsols samples were collected and analyzed in a layer from 0 to 20 cm deep. The results showed that soil properties have a direct influence on the provision of ecosystemservices, especially support, regulation, provision, andcultural services. Among the properties, essential nutrient content, carbon stock, minerals that can provide nutrients in the long term, texture, density, and organic matter content stand out, favoring water storage and adequate development of plant species.(AU)

O avanço das atividades agropecuárias sobre os remanescentes de Mata Atlântica de Altitude do Nordeste acarretou na formação de fragmentos de floresta que precisam ser melhorentendidos. Para tanto, a pesquisa foi realizada em um fragmento florestal da Mata do Pau-Ferro no Brejo Paraibano com o objetivo de caracterizar o solo por meio de atributos químicos, físicos, mineralógicos e geoquímicos a fim de avaliar a potencialidade do solo na prestação de serviços ambientais. Foram coletadas amostras de um Latossolo Amarelo Distrófico húmico na camada de 0 a 20 cm de profundidade e carreadas as análises. Os resultados demonstraram que as propriedades do solo influenciam diretamente a oferta de serviços ecossistêmicosespecialmente os de suporte, regulação, provisão e culturais. Dentre as propriedades destacam-se os teores de nutrientes essenciais, estoque de carbono, minerais que podem fornecer nutrientes no longo prazo, textura, densidade e teores de matéria orgânica que favorecem armazenamento de água e adequado desenvolvimento de espécies vegetais.(AU)

Irrigated sugarcane crops improve the quality of soil organic carbon over time / O cultivo da cana-de-açúcar irrigada melhora a qualidade do carbono orgânico do solo ao longo do tempo

The substitution of native vegetation in agricultural systems can cause several changes in the chemical and physical soil attributes, and in the dynamics of soil organic carbon. This study aimed to evaluate changes in soil physical attributes and carbon stock in soil organic matter fractions in irrigated sugarcane crops, as a function of land use and straw management practices over time, in the North of Minas Gerais State, Brazil. Four sugarcane fields with different ages and management systems were studied: Cane 6, Cane 7, Cane 8, and Cane 10. The data obtained were compared with a native vegetation area located near the sugarcane fields, and used as reference for unmanaged soil. In each system, soil samples were collected in the 0-10, 10-20, and 20-30 cm depth layers, to determine the physical attributes, the total organic carbon, and the physical fractions of the soil organic matter. We found that the sugarcane management with the maintenance of a part of the straw on the soil surface contributes to the preservation of the soil structure and the most stable fractions of organic carbon over time. However, in the regions with high annual mean temperature and in the irrigated systems, the soil tillage for the renewal of the sugarcane fields significantly decreases the total soil organic carbono.(AU)

A substituição de áreas de vegetação nativa em áreas agrícolas pode causar diversas alterações nos atributos químicos e físicos e na dinâmica do carbono orgânico do solo. Este estudo teve como objetivo avaliar mudanças nos atributos físicos e no estoque de carbono nas frações de matéria orgânica do solo em canaviais irrigados, em função do uso da terra e das práticas de manejo da palhada, no Norte do Estado de Minas Gerais. Foram estudados quatro canaviais com diferentes idades e sistemas de manejo: Cana 6, Cana 7, Cana 8 e Cana 10. Os dados obtidos foram comparados com os do solo de área de vegetação nativa, próxima aos canaviais, como referência de solo não manejado. Em cada uma das áreas foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-10, 10-20, and 20-30 cm de profundidade, para a determinação dos atributos físicos, carbono orgânico total e fracionamento físico da matéria orgânica do solo. De acordo com os resultados obtidos, o manejo dos canaviais com a manutenção de parte da palha na superfície do solo contribui para a preservação da estrutura do solo e das frações mais estáveis do carbono orgânico ao longo do tempo. Porém, em regiões de alta temperatura média anual e em sistemas irrigados, o preparo do solo para a renovação dos canaviais diminui significativamente o carbono orgânico total do solo.(AU)

Estimation of carbon stock in the soil plant system of the main phytophysiognomies of the cerrado of west Bahia, Brazil / Estimativa do estoque de carbono no sistema solo planta das principais fitofisionomias do cerrado do oeste da Bahia, Brasil

The work was carried out in the western region of Bahia in five phytophysiognomies of cerrado. The regional climate is of the Aw type with rainy summers and dry winters. The main soils are Red-Yellow Latosol, Quartzarenic Neosol and Dystrophic Haplic Gleysol with texture varying from sandy to sandy loam. Soil samples were taken up to 0.40 m to determine the soil carbon and for plant biomass models already established by other authors were chosen. The total soil carbon content followed the decreasing order: VRD>CRD>CSS>CCS>CCL. This may reflect the difference in density of plants in these phytophysiognomic compartments, although there is no significant difference between the soils under the phytophysiognomies of CCS and CCL. The soils under the five phytophysiognomies, on average, presented a carbon stock of 50.63 Mg ha-1. The studied phytophysiognomies in aboveground vegetation presented carbon stocks ranging from 0.05 to 23.36 Mg ha-1.This variation is explained by the plant diversity of each phytophysiognomy. Therefore, the accumulation of carbon depends on the richness and size of species of the area. In general, the upper soil layers stored greater amounts of carbon. Above ground biomass and in roots stand out for higher carbon production in biomass, the phytophysiognomies of CRD and CSS.

O trabalho foi desenvolvido na região Oeste da Bahia em cinco fitofisionomias de cerrado. O clima regional é do tipo Aw, com verão chuvoso e invernos seco. Os principais solos são Latossolo Vermelho-Amarelo e Neossolo Quartzarênicos, com textura variando de arenosa a franco arenosa. As amostras de solo foram retiradas até 0,40 m, para determinar o carbono do solo, para a biomassa vegetal, foram escolhidos modelos já consagrados por outros autores. O teor carbono total do solo obedeceu a seguinte ordem decrescente: VRD>CRD>CSS>CCS>CCL, fato que pode refletir a diferença de adensamento de plantas nesses compartimentos fitofisionômicos, apesar da não haver diferença significativa entre os solos sob as fitofisionomias de CCS e CCL. Em média, os solos sob as cinco fitofisionomias apresentaram média de estoque de carbono de 50,63 Mg ha-1. As fitofisionomias estudas, na vegetação acima do solo, apresentaram estoque de carbono variando 0,05 a 23,36 Mg ha-1. Essa variação é explicada pela diversidade vegetal de cada fitofisionomia. Portanto, o acumulo de carbono depende da riqueza e porte das espécies da área. De modo geral, as camadas superficiais do solo armazenaram maiores quantidades de carbono. A biomassa acima do solo e nas raízes, destacam-se por maiores produção de carbono na biomassa, as fitofisionomias de CRD e CSS.

Mapping of soil chemical attributes in pasture areas in the Cerrado of Piauí, Brazil / Mapeamento dos atributos químicos do solo em áreas de pastagens no cerrado piauiense

The low natural fertility and compaction of agricultural soils in the Cerrado are the main limitations for agricultural production. Changes in management systems are necessary to optimize the use of natural resources. The objective of this study was to map and evaluate the presence of penetration resistance and its relationship with soil chemical attributes in pasture areas in the Cerrado of Piauí. The experiment was carried out in the municipality of Corrente-PI, Brazil. The areawas divided into two sub-areas of 0.5 ha each: the first is remaining vegetation and the second is pasture. Fifty soil samples were collected in the 0.00-0.20 and 0.20-0.40 mlayers, with a sampling grid of 10 x 10 m. The pHin water, organic matter, calcium, magnesium,and soil penetration resistance were analyzed. The introduction of animals in the pasture area increased soil compaction by 2%. Chemical attributes, pH, organic matter, calcium and magnesium vary according to soil compaction by 2%. The native forest area has soil penetration resistance at acceptable levels (<2MPa)and availability of nutrientsat adequate levels. The maps of variability of organic matter, calcium, magnesium and penetration resistanceshowed the heterogeneity of the areas, allowing decisions based on specific management zones, localized application of nutrients and decompaction,and recovery of areas with inefficient management.(AU)

A baixa fertilidade natural e a compactação dos solos agrícolas do cerrado são as principais limitações para produção agropecuária. Mudanças nos sistemas de manejo são necessárias para otimização do uso de recursos naturais. O objetivo do estudo foi mapear e avaliar a presença da resistência a penetração e sua relação com os atributos químicos do solo em áreas de pastagens no cerrado piauiense. O experimento foi realizado no município de Corrente-PI. A área foi dividida em duas subáreas de 0,5 ha cada: a primeira é de vegetação remanescente, e a segunda de pastagem. Foram retiradas 50 amostras de solos nas camadas: 0.00-0.20 e 0.20-0.40 m, com malha amostral de 10 x 10 m. Foramanalisados, pH em água, matéria orgânica, cálcio, magnésio e resistência do solo a penetração. A introdução de animais na área de pastagem, aumentou a compactação do solo em 2%. Os atributos químicos, pH, matéria orgânica, cálcio e magnésio, variam de conforme a compactação do solo em 2%. A área de mata nativa apresenta resistência do solo à penetração em níveis aceitáveis (<2MPa)e disponibilidade de nutrientes em níveis adequados. Os mapas de variabilidade espacial mostraram a heterogeneidade das áreas,permitindo decisões baseadas em zonas específicas de manejo, aplicação de nutrientes e descompactação localizada e recuperação das áreascom manejo ineficiente.(AU)

Effects of fire on soil organic matter in northern Amazonian forest fragments / Efeitos do fogo sobre a matéria orgânica do solo em fragmentos de floresta no norte da Amazônia

Forest fires incorporate pyrogenic organic matter into the soil, affecting the characteristics of soil organic matter (SOM) due to its high aromaticity, increasing its renewal time. However, the factors that control the concentration of pyrogenic organic matter and its chemical composition and structure are still little known. Forest fragments dispersed in a savanna matrix of the northern Brazilian Amazon are frequently impacted by fires, which can affect the composition of SOM within the fragments. The aim of this study was to analyse the chemical composition of SOM in the border and interior of six forest fragments in the Roraima savanna, in the northern Brazilian Amazon. Soil samples were collected at 10-cm intervals up to 1 m in depth at the border and in the interior of each fragment. Soil organic material concentration was determined with 10% HF solution and its elemental composition, thermogravimetric index, and 13C CPMAS NMR spectroscopic analysis were determined. There was no significant difference in the aromaticity index between border and interior. The concentration of alkyl C structures between border (22 to 25%) and interior (19 to 29%) indicated the occurrence of medium-intensity fires in the study area. The thermogravimetric analysis showed no significant difference in the thermal stability of SOM between border and interior. Our results showed no pronounced difference in SOM quality up to 1 m depth between the border and the interior of the evaluated forest fragments, indicating that this compartment is stable throughout the fragments.(AU)

Incêndios florestais incorporam matéria orgânica pirogênica ao solo, afetando as características da matéria orgânica do solo (MOS), devido a sua alta aromaticidade. Porém, os fatores que controlam a composição química e a estrutura da matéria orgânica pirogência ainda são pouco conhecidos. Fragmentos florestais dispersos em uma matriz de savana na Amazônia setentrional brasileira são freqüentemente impactados por incêndios, que podem afetar a composição da MOS nos fragmentos. O objetivo deste estudo foi analisar a composição química da MOS na borda e no interior de seis fragmentos florestais situados na savana de Roraima, norte da Amazônia brasileira. Amostras de solo foram coletadas em intervalos de 10 cm até 1 m de profundidade na borda e no interior de cada fragmento. A concentração da MOS foi determinada com solução de HF a 10% e sua composição elementar, índice termogravimétrico e análise espectroscópica de 13C CPMAS RMN foram determinados. Não houve diferença significativa no índice de aromaticidade entre borda e interior. A concentração de estruturas alquil C entre a borda (22 a 25%) e o interior (19 a 29%) indicou a ocorrência de incêndios de média intensidade na área de estudo. A análise termogravimétrica não mostrou diferença significativa na estabilidade térmica da matéria orgânica do solo entre a borda e o interior. Nossos resultados não mostraram diferença pronunciada na qualidade da MOS até 1 m de profundidade entre a borda e o interior dos fragmentos florestais avaliados, indicando que este compartimento é estável ao longo dos fragmentos.(AU)

Evaluation of some microbiological attributes of the soil in two different management systems / Avaliação de atributos microbiológicos do solo em dois diferentes sistemas de manejo

The maintenance of organic matter in tropical soils and the use of soil quality indicators that can express its changes in sustainable agricultural systems is very important for monitoring the health of these ecosystems with high productivity and longevity. The aim of this experiment was to evaluate, through enzymatic responses of microbiological activity, variations resulting from different cultivation systems under sandy soil conditions in western of São Paulo State. In this purpose, the measurement of the parameters microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass nitrogen (NBM), dehydrogenase (DNSE), basal respiration (BR) and the metabolic quotient (qCO2) in two culture systems characterized by being a succession of annual crops with soybean/corn (annual crops) and the other under perennial pasture of the genus Urochloa (pasture), respectively. It was verified that the two systems presented different behaviors related to the evaluated microbiological attributes, showing higher values in the evaluated microbial attributes in the area where Urochloa grass was cultivated.

A manutenção da matéria orgânica em solos tropicais e o uso de indicadores de qualidade do solo que possam expressar suas alterações em sistemas agrícolas sustentáveis é de grande importância para o monitoramento da saúde desses ecossistemas com alta produtividade e longevidade. Buscou-se neste experimento avaliar dois diferentes sistemas de cultivo sob condições de solos arenosos do oeste paulista, respostas diferentes nas atividades microbiológicas, decorrentes destes manejos. Neste sentido, procedeu-se a mensuração dos parâmetros carbono da biomassa microbiana (CBM), nitrogênio da biomassa microbiana (NBM), desidrogenase (DNASE), respiração basal (RB) e o quociente metabólico (qCO2), em dois sistemas de cultivo agrícola caracterizados por serem sucessão de culturas anuais com soja/milho (cultivos anuais) e o outro sob pastagem perene do gênero Urochloa (pastagens), respectivamente. Verificou-se que os dois sistemas apresentaram comportamentos diferentes relacionados aos atributos microbiológicos avaliados, apresentando maiores valores dos atributos biológicos na área onde havia o cultivo da gramínea do gênero Urochloa.

Linear and spatial variability of eucalyptus dendrometric attributes correlated with the properties of a Typic Haplustox soil (Oxisol) in the Brazilian savannah / Variabilidade linear e espacial dos atributos dendométricos do eucalipto correlacionados com atributos de um latossolo no cerrado brasileiro

Effects of soil attributes using the geostatistical tool improves the interpretation of specific soil management. Thus, this study aimed to evaluate the physical, chemical, and microbiological properties of a Typical Haplustox (Oxisol), identifying those with the best linear and spatial correlation with eucalyptus (Eucalyptus spp.) vegetative growth. The experiment was conducted at the Teaching, Research, and Extension Farm (FEPE) of the Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus of Ilha Solteira. Thirty-five points spaced 13 meters apart were demarcated for analysis, which were distributed in 5 rows of 7 points each. From each point, 2 soil samples were collected from the 0-10 cm depth layer. The physical, chemical, and microbiological soil properties evaluated were: sand, silt, and clay contents; penetration resistance (PR), gravimetric moisture (GM), real density (RD), microbial biomass carbon (MBC), respirometry (CO2-C), metabolic quotient (qCO2), organic matter content (OM), and hydrogenionic potential (pH). The eucalyptus attributes assessed were: plant height (PH) and circumference at breast height (CBH). Each attribute was analyzed by descriptive statistics using the SAS software. Data frequency distribution was verified by the Shapiro Wilk method, and geospatial changes were analyzed by the GS+ software. The soil property that best explained the variability in eucalyptus dendrometric attributes was real density (RD). Except for RD, all properties did not show spatial dependence (i.e., pure nugget effect), which significantly represents eucalyptus vegetative performance.(AU)

Efeitos dos atributos do solo utilizando a ferramenta geoestatística melhora a interpretação do manejo específico do solo. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar as propriedades físicas, químicas e microbiológicas de um Latossolo Vermelho Típico, identificando aqueles com melhor correlação linear e espacial com o crescimento vegetativo do eucalipto (Eucalyptus spp). O experimento foi conduzido na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão (FEPE) da Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus de Ilha Solteira. Foram demarcados para análise 35 pontos espaçados de 13 metros entre si, os quais foram distribuídos em 5 fileiras de 7 pontos cada. De cada ponto, 2 amostras de solo foram coletadas da camada de 0-10 cm de profundidade. As propriedades físicas, químicas e microbiológicas do solo avaliadas foram: teores de areia, silte e argila; resistência à penetração (PR), umidade gravimétrica (GM), densidade real (RD), carbono da biomassa microbiana (MBC), respirometria (CO2-C), quociente metabólico (qCO2), conteúdo de matéria orgânica (OM) e potencial hidrogeniônico (pH). Os atributos do eucalipto avaliados foram: altura da planta (AP) e circunferência à altura do peito (CAP). Cada atributo foi analisado por estatística descritiva usando o software SAS. A distribuição da frequência dos dados foi verificada pelo método Shapiro Wilk, e as mudanças geoespaciais foram analisadas pelo software GS +. A propriedade do solo que melhor explicou a variabilidade nos atributos dendrométricos do eucalipto foi a densidade real (RD). Exceto para RD, todas as propriedades não apresentaram dependência espacial (ou seja, efeito pepita pura), o que representa significativamente o desempenho vegetativo do eucalipto.(AU)

Exchangeable potassium reserve in a Brazilian savanna Oxisol after nine years under different cotton production systems

Adequate potassium (K) fertilization is essential for agricultural production in soils of the Brazilian Savanna (Cerrado biome) due to the high demand by crops (especially cotton), likelihood of leaching losses, and the dependence on fertilizer importations. Therefore, sustainability requires improvements in the soil efficiency management. This study evaluated the influence of soil management and crop succession or rotation combinations with cotton on K dynamics and exchangeable reserves in the soil profile, and the partial balance of K after nine years of cultivation in a clayey Oxisol in the Cerrado. The soil was sampled in layers up to 100 cm depth in four cotton production systems treatments: 1) conventional soil tillage (CST) with cotton monoculture; 2) CST with annual cotton-soybean-cotton succession; 3) CST with cotton/soybean/maize rotation; and 4) no-tillage system (NTS) with cotton/soybean/maize rotation and Urochloa ruziziensis (ruzigrass) as a cover crop in the off-season after grain crops. The experiment was conducted using a randomized block design with four replications. CST with cotton monoculture favored the leaching of K surplus from fertilization. Crop rotation including ruzigrass in the NTS allowed better control of K dynamics, ensuring its circulation in the soil-plant compartments and reducing leaching. The increased organic matter (OM) in this system enlarges the storage capacity of K in the topsoil. The adoption of no-tillage crop systems integrating ruzigrass is viable to improve the efficiency of K fertilizers in cotton cultivation in highly weathered tropical soils.

Oxidizable organic carbon fractions in soils under leguminous nitrogen-fixing trees in a degraded pasture / Frações oxidáveis do carbono em solos sob leguminosas florestais fixadoras de nitrogênio em pastagens degradadas

The chemical fractionation of C by an increasing oxidation gradient, has shown to be a fast and promising methodology to detect changes in C lability. The objectives of the present study presents were: to evaluate the level of lability of soil organic C after conversion of degraded pasture into leguminous trees; evaluate the influence of soil depth on the lability of soil organic C. The experimental area consisted of pure plantations of Acacia auriculiformis, Mimosa caesalpiniifolia and Inga sp., a pasture and a secondary forest. The oxidizable organic carbon was determined by wet oxidation and allowed separation of four fractions according to the lability level (labile, moderately labile, moderately recalcitrant, recalcitrant). Labile fraction was the predominant fraction in all vegetation covers and depths. The conversion of degraded pasture into forest legume plantations and the soil depth promoted changes in the chemical composition of C. The continuous deposition of vegetable residues 13 years of leguminous trees favored the distribution of labile and moderately labile fractions along the soil profile and the recalcitrant fraction in the topsoil. The reference covers contributed to the recalcitrant fraction in the soil below 20 cm depth.

O fracionamento químico de carbono (C) por um gradiente crescente de oxidação, tem se mostrado uma metodologia rápida e promissora para detectar alterações na labilidade de C. Os objetivos do presente estudo foram: avaliar o nível de labilidade do C orgânico do solo após a conversão de pastagens degradadas em leguminosas; avaliar a influência da profundidade do solo na labilidade do C orgânico do solo. A área experimental consistiu em plantios puros de Acacia auriculiformis, Mimosa caesalpiniifolia e Inga sp., uma pastagem e uma mata secundária. O carbono orgânico oxidável foi determinado por oxidação úmida e permitiu a separação de quatro frações de acordo com o nível de labilidade (lábil, moderadamente lábil, moderadamente recalcitrante, recalcitrante). A fração lábil foi a fração predominante em todas as coberturas vegetais e profundidades. A conversão de pastagens degradadas em leguminosas florestais e a profundidade do solo promoveram mudanças na composição química do C. A deposição contínua de resíduos vegetais por 13 anos de leguminosas favoreceu a distribuição das frações lábil e moderadamente lábil ao longo do perfil do solo e da fração recalcitrante na camada superficial do solo. As coberturas de referência contribuíram para a fração recalcitrante no solo abaixo de 20 cm de profundidade.

Organic matter compartments in an Ultisol under integrated agricultural and livestock production systems in the Cerrado / Compartimentos da matéria orgânica em Argissolo sob sistemas integrados de produção agropecuária no Cerrado

Integrated agricultural production systems have the potential to increase organic matter content, which is reflected in the soil carbon (C) and nitrogen (N) concentrations. Here, we evaluated the C and N stocks and its compartments in a typical distro cohesive yellow Ultisol under the no-till (NT) and crop-livestock integration (CLI) systems, in eastern Maranhão. Five areas with different management strategies were evaluated, more specifically, one area was managed under the NT system in succession for 14 years (soybean/millet), three areas had different CLI system adoption histories (i.e., CLI was adopted 2, 4, or 8 years prior to sample collection); and finally, one area consisted of native Cerrado (savannah) vegetation. Soil samples were collected at depths of 0-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, and 0.30-0.50 m,to analyze the content and total stocks of carbon (C) and its compartments (physical and chemical), N content, soil microbial biomass, and basal respiration. Results revealed higher content and stock of C and N in areas with CLI. The principal humic substance reported was humin, and higher concentrations of C associated with minerals were present in areas under more recent CLI adoption (2 and 4 years). We demonstrated that the adoption of CLI, even if recent, leads to immediate increases in the concentrations of C and its fractions as a result of using forage crops. NT for 14 years and CLI for 8 years exhibited higher levels of C management and higher soil biological activity due to the greater stability of these systems.

Os sistemas integrados de produção agropecuária possuem potencial de incrementar a matéria orgânica, com reflexos nas concentrações de carbono e de nitrogênio no solo. O objetivo do trabalho foi avaliar estoques de carbono e nitrogênio e seus compartimentos em um Argissolo Amarelo Distrocoeso típico sob plantio direto e integração lavoura-pecuária no Leste maranhense. Os manejos avaliados foram: sistema de plantio direto em sucessão há 14 anos (soja/milheto), três áreas com diferentes históricos de sucessão com a adoção do sistema integração lavoura-pecuária (ILP), sendo dois, quatro e oito anos, além de uma área de Cerrado nativo. Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,50 metros para análise de teores e estoques totais de carbono (C) e de seus compartimentos (físico e químico), nitrogênio (N) e da biomassa microbiana do solo e respiração basal. Os resultados revelam maior teor e estoque de C e N nas áreas com ILP. A substância húmica predominante foi a humina e maiores concentrações do carbono associado a minerais estiveram presentes na área sob ILP mais recente (dois e quatro anos). A adoção da ILP, mesmo que recente, proporciona incrementos imediatos nas concentrações de C e suas frações em função do emprego de forrageiras. O plantio direto há 14anos e ILP há oito anos são sistemas com maior índice de manejo do C, como, também, apresentam maior atividade biológica do solo, devido à maiores estabilidade destes sistemas.

Response of Rhizobacterial strains and organic amendments on chickpea growth / Resposta de cepas de rizobactérias e alterações orgânicas no crescimento do grão-de-bico

Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) are beneficial bacteria that colonize plant roots and promote plant growth through a variety of mechanisms such as phosphate solubilization, phytohormones production, antifungal activity and also improve plant growth and yield. Field experiment was carried out to investigate the residual effect of organic amendments plus soil microbes along with integrated nutrient management. (PGPR) are important soil organism that promotes plant growth and yield root colonization is an example of a direct and indirect mechanism. The treatments included control, (inorganic fertilizer and no organic fertilization).Five bacterial strains were identified morphologically and biochemically screened from the rhizospheres of chickpea, lentil, barseem, mungbean, and sesame. The experiment was conducted at the Arid Zone Research Center in D.I.Khan (Pakistan). The majority of isolates resulted in significant increase in shoot length, root length, and dry matter production of Cicer arietinum seedlings' shoot and root. The experiment represented that isolates treated plots with rhizobium strain inoculation resulted in greater plant height (35.000 cm) and nodule count (38.00) No of pods per plant-1 (44.66) when compared to the control treatment, While (Mesorhizobium cicero) along with organic amendments showed significant response the greater root length (50 cm) was observed in T4 treatment. The Performance of rhizobial strains on chickpea germination in an arid environment was found to significantly increase crop germination percentage. This combination thus increases nitrogen and phosphorus uptake in inoculation treated plots. The study found that plots with inoculation treatments yielded significantly higher than non-treated plots Treatment with Mesorhizobium Cicero and compost resulted in a higher grain yield (8%) as compared to the control. The greater grain yield was observed in Treatment T4 (183.67).The result showed that use of PGPR have the potential to increase nutrient absorption from soil while improved growth of chickpea.(AU)

As rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (PGPR) são bactérias benéficas que colonizam as raízes das plantas e promovem o crescimento das plantas através de uma variedade de mecanismos, como solubilização de fosfato, produção de fito-hormônios, atividade antifúngica e também melhoram o crescimento e o rendimento das plantas. O experimento de campo foi realizado para investigar o efeito residual de corretivos orgânicos mais micróbios do solo, juntamente com o manejo integrado de nutrientes. PGPR são importantes organismos do solo que promovem o crescimento das plantas e produzem a colonização de raízes, que é um exemplo de mecanismo direto e indireto. Os tratamentos incluíram controle (fertilizante inorgânico e sem adubação orgânica). Cinco cepas bacterianas foram identificadas morfologicamente e bioquimicamente selecionadas das rizosferas de grão-de-bico, lentilha, barseem, feijão-mungo e gergelim. O experimento foi conduzido no Arid Zone Research Center em D.I.Khan (Paquistão). A maioria dos isolados resultou em aumento significativo no comprimento da parte aérea, comprimento da raiz e produção de matéria seca da parte aérea e raiz das plântulas de Cicer arietinum. O experimento demonstrou que isolados de parcelas tratadas com inoculação de cepa de rizóbio resultaram em maior altura de planta (35.000 cm) e contagem de nódulos (38,00) n.º de vagens por planta-1 (44,66), quando comparado ao tratamento controle, enquanto (Mesorhizobium cicero), juntamente com as alterações orgânicas, apresentaram resposta significativa quanto maior o comprimento da raiz (50 cm) observado no Tratamento T4. O desempenho de linhagens de rizóbios na germinação do grão-de-bico em ambiente árido aumentou significativamente a porcentagem de germinação da cultura. Esta combinação aumenta assim a absorção de nitrogênio e fósforo nas parcelas tratadas com inoculação. O estudo constatou que as parcelas com tratamentos de inoculação produziram significativamente mais do que as parcelas não tratadas. O tratamento com Mesorhizobium cicero e composto resultou em maior produtividade de grãos (8%) em comparação com o controle. A maior produtividade de grãos foi observada no Tratamento T4 (183,67). O resultado mostrou que o uso de PGPR tem potencial para aumentar a absorção de nutrientes do solo enquanto melhora o crescimento do grão-de-bico.(AU)

Hairy vetch role to mitigate crop yield gap in different yield environments at field level

The spatial variability of soil organic matter, plant water availability, and soil nitrogen (N) availability are drivers of crop response to mineral N fertilizer. The complex interaction of these factors is responsible for within-field corn and wheat yield variability. The hairy vetch (HV) cover crop is an economic, environmentally friendly, and efficient N source capable of conciliating crop yield and soil health. Nevertheless, the HV effects to mitigate yield gap of management zone (MZ) have not yet been documented. This study evaluated the effects of HV and mineral N fertilization, in single or combined input, on alleviating crop yield gap. The study was carried out in two croplands southern Brazil. The experimental design was a complete randomized block in a split plot having MZ (high, medium, and low yield) and N fertilizer rates. Wheat and corn N uptake and grain yield had a quadratic adjustment with N fertilizer input, but there was a significant MZ effect, where low yield zone (LYZ) was less responsive. Consequently, mineral N fertilization as a single input to mitigate the yield gap in this MZ was not efficient. On the other hand, HV increased corn N uptake and grain yield mainly in LYZ compared to MYZ and HYZ. HV fully mitigated the yield gap between MYZ and HYZ. The combined use of HV and mineral N fertilization rate adjusted according to N legume credit and MZ was an efficient strategy to boost yield, favoring soil health and environmental protection.

Beneficial services of Glomalin and Arbuscular Mycorrhizal fungi in degraded soils in Brazil

Reducing soil degradation and its impacts on the environment have been one of the main challenges of the 21st century, exacerbated by a direct link between increases in the human population and soil degradation that raises current and future food security concerns. Despite this, experiences worldwide reveal that degraded land restoration projects have either achieved little success or failed. Thus, understanding the underlying causes and devising appropriate restoration mechanisms is crucial. Soil amelioration using beneficial microorganisms, particularly arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), is essential and pragmatic. Glomalin, a type of glycoprotein produced by arbuscular mycorrhizal fungi in the phylum Glomeromycota, contributes to the mitigation of soil degradation. Moreover, AMF and glomalin are highly correlated with other soil physico-chemical parameters and are sensitive to changes in the environment. As a result of this, they have been recommended for monitoring the recovery of degraded soil or stages of soil degradation. In this review, we discuss the role of AMF and glomalin in the restoration of degraded soils, including improvements to the soil structure and soil organic matter (SOM), microbial activity, reduction of fertility loss, bioremediation, and mitigation of the effects of drought and saline stress. We highlight the research gaps and discuss the prospects. This knowledge will improve our understanding of the ecological conduct of glomalin and AMF, stimulate future research, and be useful to sustainable restoration of degraded lands. Furthermore, we discussed the challenges and obstacles in the legislation and future perspectives on the production of inoculants based on AMF in Brazil.

Correlation between vegetation indexes generated at Vitis Vinifera L. and soil, plant and production parameters for emergency application in decision making / Correlação entre indices de vegetação gerados em Vitis Vinifera L. e parâmetros de solo, planta e produção para aplicação emergencial na tomada de decisão

Correlation between proximal sensing techniques and laboratory results of qualitative variables plus agronomic attributes was evaluated of a 3,0 ha vineyard in the county of Muitos Capões, Northeast of Rio Grande do Sul State, Brazil, in Vitis vinifera L. at 2017/2018 harvest, aiming to evaluate the replacement of conventional laboratory analysis in viticulture by Vegetation Indexes, at situations were laboratory access are unavailable. Based on bibliographic research, looking for vegetative indexes developed or used for canopy reflectance analysis on grapevines and whose working bands were within the spectral range provided by the equipment used, a total of 17 viable candidates were obtained. These chosen vegetation indices were correlated, through Pearson (5%), with agronomic soil attributes (apparent electrical conductivity, clay, pH in H2O, phosphorus, potassium, organic matter, aluminum, calcium, magnesium, effective CTC, CTC at pH 7.0, zinc, copper, sulfur and boron) for depths 0 -20 cm and 20-40 cm, and plant tissue (Nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, copper, zinc, iron, manganese and boron) , in addition to some key oenological and phytotechnical parameters for the quantification of wine production and quality. One hundred and thirty ninesignificant correlations were obtained from this cross, with 36 moderate coefficients between 19 parameter variables versus 12 of the indexes. We concluded that in cases where access or availability of laboratory analyzes is difficult or impracticable, the use of vegetation indices is possible if the correlation coefficients reach, at least, the moderate magnitude, serving as a support to decision making until the lack analytical structure to be remedied.

Avaliou-se a correlação entre as técnicas de sensoriamento proximal e os resultados laboratoriais de variáveis qualitativas, mais os atributos agronômicos do solo de um vinhedo de 3,0 ha no município de Muitos Capões, região nordeste do estado do Rio Grande do Sul, Brasil, na safra 2017/2018. Objetivou avaliar a substituição das análises laboratoriais convencionais em viticultura por Índices de Vegetação, em situações de indisponibilidade de acesso ao laboratório. Com base em pesquisa bibliográfica, buscaram-se índices vegetativos desenvolvidos ou utilizados para análise de refletância de dossel em videiras e cujas bandas de trabalho estavam dentro do intervalo espectral fornecido pelo equipamento utilizado, obtendo-se um total de 17 candidatos viáveis. Esses índices de vegetação escolhidos foram correlacionados, por meio de Pearson (5%), com atributos agronômicos do solo (condutividade elétrica aparente, argila, pH em H2O, fósforo, potássio, matéria orgânica, alumínio, cálcio, magnésio, CTC efetivo, CTC em pH 7,0, zinco, cobre, enxofre e boro) para profundidades de 0 - 20 cm e 20 - 40 cm, e tecido vegetal (nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, zinco, ferro, manganês e boro), além de alguns parâmetros enológicos e fitotécnicos essenciais para a quantificação da produção e qualidade do vinho. Deste cruzamento foram obtidas 139 correlações significativas, resultando 36 coeficientes moderados entre 19 variáveis de parâmetros versus 12 dos índices. Concluímos que nos casos em que o acesso ou disponibilidade de análises laboratoriais é difícil ou impraticável, a utilização de índices de vegetação é possível, desde que os coeficientes de correlação atinjam, pelo menos, a magnitude moderada, servindo como suporte para a tomada de decisão até a falta de estrutura analítica ser remediada.

Clinical and toxicological findings in nitrate and nitrite poisoning in cattle in Northeastern Brazil / Achados clínicos e toxicológicos na intoxicação por nitrato e nitrito em bovinos no Nordeste do Brasil

We report two outbreaks of nitrate and nitrite poisoning in Paraíba, Northeast Brazil. The first, due to Pennisetum purpureum (elephant grass), and the second, due to P. purpureum and Brachiaria spp. (brachiaria grass), both occurred during a prolonged drought. In the first outbreak, the irrigation of the pastures with wastewater and sewage contributed to nitrate accumulation. The second outbreak occurred in pastures cultivated in the border of a dam, that had been submerged for long time accumulating large amounts of organic matter in the soil. Other probably risk factors for nitrate accumulation included the use of chemical fertilizers and herbicides and burning of the vegetation. In the first outbreak, four calves out of a total of 42 cattle died, and in the second outbreak 49 out of 243 cattle, including adults, yearlings, and a 2-day-old calf died. The clinical signs included dyspnea, cyanosis, ataxia, and falls, leading to death. The presence of nitrates was detected in both outbreaks using the diphenylamine test. Quantitative tests were performed in the second outbreak using a portable nitrate meter, and high nitrate concentrations were found. The characteristic macroscopic findings and absence of microscopic lesions and response to treatment with methylene blue were key to the diagnosis of poisoning by nitrates and nitrites. We conclude that poisoning by nitrates and nitrites in ruminants in the semiarid region of Northeastern Brazil is frequent due to the cultivation of grasses in the border of dams that had been covered by water for long periods or in areas irrigated by wastewater and/or sewage. In addition, the use of a portable measuring device is an effective alternative for the quantification of nitrates in pastures.

Relatamos dois surtos de intoxicação por nitrato e nitrito na Paraíba, Nordeste do Brasil. O primeiro por Pennisetum purpureum (capim-elefante), e o segundo por P. purpureum e Brachiaria spp. (capim braquiária); ambos ocorreram durante uma estiagem prolongada. No primeiro surto, a irrigação das pastagens com água poluída e esgoto contribuiu para o acúmulo de nitrato. O segundo surto ocorreu em pastagens cultivadas na borda de uma barragem, que há muito tempo ficavam submersas, acumulando grande quantidade de matéria orgânica no solo. Outros prováveis fatores de risco para o acúmulo de nitrato incluíram o uso de fertilizantes químicos e herbicidas e a queima da vegetação. No primeiro surto, quatro bezerros de um total de 42 bovinos morreram, e no segundo surto 49 de 243 bovinos, incluindo adultos, jovens de um ano e um bezerro de 2 dias de idade morreram. Os sinais clínicos incluíram dispneia, cianose, ataxia e quedas, levando à morte. A presença de nitratos foi detectada em ambos os surtos pelo teste de difenilamina. Testes quantitativos foram realizados no segundo surto usando um medidor portátil de nitrato, e altas concentrações de nitrato foram encontradas. Os achados macroscópicos característicos e a ausência de lesões microscópicas e a resposta ao tratamento com azul de metileno foram fundamentais para o diagnóstico de intoxicação por nitratos e nitritos. Concluímos que a intoxicação por nitratos e nitritos em ruminantes na região semiárida do Nordeste do Brasil é frequente devido ao cultivo de gramíneas nas bordas de barragens que estiveram cobertas por água por longos períodos ou em áreas irrigadas por água poluída e/ou esgoto. Além disso, o uso de medidor portátil é uma alternativa eficaz para a quantificação de nitratos em pastagens.

Clinical and toxicological findings in nitrate and nitrite poisoning in cattle in Northeastern Brazil / Achados clínicos e toxicológicos na intoxicação por nitrato e nitrito em bovinos no Nordeste do Brasil

We report two outbreaks of nitrate and nitrite poisoning in Paraíba, Northeast Brazil. The first, due to Pennisetum purpureum (elephant grass), and the second, due to P. purpureum and Brachiaria spp. (brachiaria grass), both occurred during a prolonged drought. In the first outbreak, the irrigation of the pastures with wastewater and sewage contributed to nitrate accumulation. The second outbreak occurred in pastures cultivated in the border of a dam, that had been submerged for long time accumulating large amounts of organic matter in the soil. Other probably risk factors for nitrate accumulation included the use of chemical fertilizers and herbicides and burning of the vegetation. In the first outbreak, four calves out of a total of 42 cattle died, and in the second outbreak 49 out of 243 cattle, including adults, yearlings, and a 2-day-old calf died. The clinical signs included dyspnea, cyanosis, ataxia, and falls, leading to death. The presence of nitrates was detected in both outbreaks using the diphenylamine test. Quantitative tests were performed in the second outbreak using a portable nitrate meter, and high nitrate concentrations were found. The characteristic macroscopic findings and absence of microscopic lesions and response to treatment with methylene blue were key to the diagnosis of poisoning by nitrates and nitrites. We conclude that poisoning by nitrates and nitrites in ruminants in the semiarid region of Northeastern Brazil is frequent due to the cultivation of grasses in the border of dams that had been covered by water for long periods or in areas irrigated by wastewater and/or sewage. In addition, the use of a portable measuring device is an effective alternative for the quantification of nitrates in pastures.(AU)

Relatamos dois surtos de intoxicação por nitrato e nitrito na Paraíba, Nordeste do Brasil. O primeiro por Pennisetum purpureum (capim-elefante), e o segundo por P. purpureum e Brachiaria spp. (capim braquiária); ambos ocorreram durante uma estiagem prolongada. No primeiro surto, a irrigação das pastagens com água poluída e esgoto contribuiu para o acúmulo de nitrato. O segundo surto ocorreu em pastagens cultivadas na borda de uma barragem, que há muito tempo ficavam submersas, acumulando grande quantidade de matéria orgânica no solo. Outros prováveis fatores de risco para o acúmulo de nitrato incluíram o uso de fertilizantes químicos e herbicidas e a queima da vegetação. No primeiro surto, quatro bezerros de um total de 42 bovinos morreram, e no segundo surto 49 de 243 bovinos, incluindo adultos, jovens de um ano e um bezerro de 2 dias de idade morreram. Os sinais clínicos incluíram dispneia, cianose, ataxia e quedas, levando à morte. A presença de nitratos foi detectada em ambos os surtos pelo teste de difenilamina. Testes quantitativos foram realizados no segundo surto usando um medidor portátil de nitrato, e altas concentrações de nitrato foram encontradas. Os achados macroscópicos característicos e a ausência de lesões microscópicas e a resposta ao tratamento com azul de metileno foram fundamentais para o diagnóstico de intoxicação por nitratos e nitritos. Concluímos que a intoxicação por nitratos e nitritos em ruminantes na região semiárida do Nordeste do Brasil é frequente devido ao cultivo de gramíneas nas bordas de barragens que estiveram cobertas por água por longos períodos ou em áreas irrigadas por água poluída e/ou esgoto. Além disso, o uso de medidor portátil é uma alternativa eficaz para a quantificação de nitratos em pastagens.(AU)