Teores de cromo ligados aos óxidos de ferro em áreas de descarte de lodo de curtume / Chromium contents linked to iron oxide at areas with tannery sludge disposal

RESUMO O descarte de resíduos de lodo de curtume no solo tem sido um problema ambiental devido aos altos teores de cromo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica dos óxidos de ferro e os teores de cromo ligados a esses minerais em áreas de descarte de resíduos de curtume. Para isso, foram determinados os teores de ferro e cromo extraídos por oxalato de amônio dos óxidos de baixa cristalinidade e por ditionito-citrato-bicarbonato (DCB) dos óxidos cristalinos na fração argila do solo. Esses teores variaram entre 3,5 e 4,1 mg kg-1 nos tratamentos sem aplicação de lodo de curtume e entre 19,9 e 56,8 mg kg-1 nos com adição de lodo. Os teores de cromo extraídos dos óxidos cristalinos variaram entre 21,3 e 23,3 mg kg-1 nos tratamentos sem aplicação de lodo e entre 46,4 e 103,0 mg kg-1 nos com uso de lodo de curtume. A aplicação desse material proporcionou um aumento na relação do ferro extraído do óxido de ferro e o ferro extraído com o ditionito (Feo/Fed) dos óxidos da área de descarte, o que evidencia uma diminuição da cristalinidade dos óxidos. Foi encontrada uma redução na relação do ferro extraído com o ditionito e do cromo extraído com o ditionito (Fed/Crd), o que mostra a substituição do ferro pelo cromo nos óxidos, evidenciando uma troca isomórfica. Essa alteração pode ser uma alternativa para a retenção de cromo pelo solo com grande força.

ABSTRACT The tannery sludge disposal in the soil has been a serious environmental problem due to the high chromium concentrations. The aim of this study was to evaluate the iron oxides dynamic and chromium concentrations linked to these minerals in areas of tannery sludge disposal. So, concentration of iron and chromium extracted with ammonium oxalate from oxides with low crystallinity and with dithionite-citrate-bicarbonate from the crystalline oxides in the clay fraction was evaluated. The concentration of chromium extracted from the iron oxides with low crystallinity varied between 3.5 and 4.1 mg kg-1 in the treatments without application of tannery, and between 19.9 and 56.8 mg kg-1 in the treatments with tannery application. The concentration of chromium extracted from the crystalline oxides varied between 21.3 and 23.3 mg kg-1 in the treatments without application of tannery sludge, and between 46.4 and 103.0 mg kg-1 in the treatments with tannery. The application of tannery promoted an increase in the relation between the iron extracted from the iron oxides and the iron extracted with dithionite (Feo/Fed) and the oxides from the disposal area, which is an evidence of the oxide crystallinity decrease. A reduction was found in the relation between the iron extracted with dithionite and the chromium extracted with dithionite (Fed/Crd), what shows the substitution of the iron by chromium in the oxides, emphasizing an isomorphic substitution. This isomorphic substitution can be an alternative to maintain the chromium in the soil with strong retention.

Effects of stimulation of copper bioleaching on microbial community in vineyard soil and copper mining waste.

Long-term copper application in vineyards and copper mining activities cause heavy metal pollution sites. Such sites need remediation to protect soil and water quality. Bioremediation of contaminated areas through bioleaching can help to remove copper ions from the contaminated soils. Thus, the aim of this work was to evaluate the effects of different treatments for copper bioleaching in two diverse copper-contaminated soils (a 40-year-old vineyard and a copper mining waste) and to evaluate the effect on microbial community by applying denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of 16S ribosomal DNA amplicons and DNA sequence analysis. Several treatments with HCl, H(2)SO(4), and FeSO(4) were evaluated by stimulation of bioleaching of copper in the soils. Treatments and extractions using FeSO(4) and H(2)SO(4) mixture at 30°C displayed more copper leaching than extractions with deionized water at room temperature. Treatment with H(2)SO(4) supported bioleaching of as much as 120 mg kg(-1) of copper from vineyard soil after 115 days of incubation. DGGE analysis of the treatments revealed that some treatments caused greater diversity of microorganisms in the vineyard soil compared to the copper mining waste. Nucleotide Blast of PCR-amplified fragments of 16S rRNA gene bands from DGGE indicated the presence of Rhodobacter sp., Silicibacter sp., Bacillus sp., Paracoccus sp., Pediococcus sp., a Myxococcales, Clostridium sp., Thiomonas sp., a firmicute, Caulobacter vibrioides, Serratia sp., and an actinomycetales in vineyard soil. Contrarily, Sphingomonas was the predominant genus in copper mining waste in most treatments. Paracoccus sp. and Enterobacter sp. were also identified from DGGE bands of the copper mining waste. Paracoccus species is involved in the copper bioleaching by sulfur oxidation system, liberating the copper bounded in the soils and hence promoting copper bioremediation. Results indicate that stimulation of bioleaching with a combination of FeSO(4) and H(2)SO(4) promoted bioleaching in the soils and can be employed ex situ to remediate copper-impacted soils.

Potential phytoextraction and phytostabilization of perennial peanut on copper-contaminated vineyard soils and copper mining waste.

This study sought to evaluate the potential of perennial peanut (Arachis pintoi) for copper phytoremediation in vineyard soils (Inceptisol and Mollisol) contaminated with copper and copper mining waste. Our results showed high phytomass production of perennial peanut in both vineyard soils. Macronutrient uptakes were not negatively affected by perennial peanut cultivated in all contaminated soils. Plants cultivated in Mollisol showed high copper concentrations in the roots and shoots of 475 and 52 mg kg(-1), respectively. Perennial peanut plants showed low translocation factor values for Cu, although these plants showed high bioaccumulation factor (BCF) for both vineyard soils, Inceptisol and Mollisol, with BCF values of 3.83 and 3.24, respectively, being characterized as a copper hyperaccumulator plant in these soils. Copper phytoextraction from Inceptisol soil was the highest for both roots and entire plant biomass, with more than 800 mg kg(-1) of copper in whole plant. The highest potential copper phytoextraction by perennial peanut was in Inceptisol soil with copper removal of 2,500 g ha(-1). Also, perennial peanut showed high potential for copper phytoremoval in copper mining waste and Mollisol with 1,700 and 1,500 g of copper per hectare, respectively. In addition, perennial peanuts characterized high potential for phytoextraction and phytostabilization of copper in vineyard soils and copper mining waste.

Bacterial stimulation of copper phytoaccumulation by bioaugmentation with rhizosphere bacteria.

Copper contaminated areas pose environmental health risk to living organisms. Remediation processes are thus required for both crop production and industrial activities. This study employed bioaugmentation with copper resistant bacteria to improve phytoremediation of vineyard soils and copper mining waste contaminated with high copper concentrations. Oatmeal plant (Avena sativa L.) was used for copper phytoextraction. Three copper resistant bacterial isolates from oatmeal rhizosphere (Pseudomonas putida A1; Stenotrophomonas maltophilia A2 and Acinetobacter calcoaceticus A6) were used for the stimulation of copper phytoextraction. Two long-term copper contaminated vineyard soils (Mollisol and Inceptisol) and copper mining waste from Southern Brazil were evaluated. Oatmeal plants substantially extracted copper from vineyard soils and copper mining waste. As much as 1549 mg of Cu kg⁻¹ dry mass was extracted from plants grown in Inceptisol soil. The vineyard Mollisol copper uptake (55 mg Cu kg⁻¹ of dry mass) in the shoots was significantly improved upon inoculation of oatmeal plants with isolate A2 (128 mg of Cu kg⁻¹ of shoot dry mass). Overall oatmeal plant biomass displayed higher potential of copper phytoextraction with inoculation of rhizosphere bacteria in vineyard soil to the extent that 404 and 327 g ha⁻¹ of copper removal were respectively observed in vineyard Mollisol bioaugmented with isolate A2 (S. maltophilia) and isolate A6 (A. calcoaceticus). Results suggest potential application of bacterial stimulation of phytoaccumulation of copper for biological removal of copper from contaminated areas.

Crescimento da cultura da cenoura após aplicações de resíduos de curtume e carboniferos no solo / Growth of carrot crop after application of tannery waste and coal mining in soil

Com a industrialização, a produção de resíduos tem aumentado durante os anos. Além disso, a disposição destes resíduos é uma posição discutida entre os órgãos ambientais. Em virtude disto, o objetivo foi estudar o efeito residual de adições sucessivas de resíduos de curtume e carboníferos sobre as propriedades químicas do solo e o acumulo de metais pesados nas plantas de cenoura. Os tratamentos aplicados a campo foram T1 = Controle, somente solo; T2 = Adubação com NPK + calcário para atingir pH 6,0; T3 = Lodo de curtume em quantidade adequada para atingir pH 6,0 + PK; T4 = Duas vezes a quantidade de lodo de curtume utilizada no tratamento 3 + PK; T5 = Resíduo carbonífero + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T6 = Resíduo carbonífero + lodo de curtume em quantidade adequada para atingir pH 6,0 + PK; T7 = Serragem cromada + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T8 = Cr mineral + lodo de curtume em quantidade adequada para atingir pH 6,0 + PK. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições por tratamento. A adição de cromo, tanto via mineral, quanto via resíduos não afetaram o crescimento da cenoura. Além disso, os teores encontrados na parte aérea, radicular, e córtex da raiz são considerados baixos, demonstrando um baixo potencial de contaminação destes resíduos.

With the industrialization, waste production has been increased over the years. Moreover, the disposition of these wastes is a position discussed among environmental agencies. So, the aim of this study was to evaluate the residual effect of successive additions of tannery waste and coal on the chemical properties of the soil and the accumulation of heavy metals in carrot plants. The treatments were applied to field: T1 = Control, only solo; T2 = fertilization with NPK + lime to reach pH 6.0; T3 = tannery sludge in adequate quantity to achieve pH 6.0 + PK; T4 = Twice the amount tannery sludge used in treatment 3 + PK; T5 = waste coal + NPK + lime in adequate quantity to achieve pH 6.0; T6 = waste coal + tannery sludge in adequate quantity to achieve pH 6.0 + PK; T7 = Sawdust = chrome + NPK + lime in adequate quantity to reach pH 6.0; T8 = Cr + mineral tannery sludge in adequate quantity to achieve pH 6.0 + PK. The experiment was conducted in a completely randomized design, with three replicates per treatment. The results demonstrate that carrot plants grew normally in the treatments with high chromium concentrations, either addition with residues or mineral. Furthermore, the levels found in the shoots, roots and roots cortex were low, indicating a low potential of these waste contamination.

Correção da acidez do solo e aporte de metais pesados pela aplicação de escória básica de aciaria / Soil chemical properties changes by application of steel basic slag

A fabricação de aço está expandindo sua produção, o que vem aumentando a quantidade de resíduos sólidos gerados. As escórias básicas de aciaria apresentam características de corretivo da acidez do solo e fonte de nutrientes para as plantas, porém apresentam alguns metais pesados em sua constituição. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação de escória de siderurgia na correção da acidez do solo e no aporte de metais pesados, como manganês (Mn), cobre (Cu), zinzo (Zn), cádmio (Cd), cromo (Cr) e níquel (Ni). O estudo foi conduzido em amostras de um Argissolo Vermelho Distrófico típico, dispostas em colunas e mantidas a céu aberto, em delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram em doses diferentes de escória de siderurgia com diferentes granulometrias, incluindo tratamentos com solo sob condição natural (controle) e corrigido (carbonato de cálcio e magnésio e adubação com nitrogênio, fósforo e potássio). Aos 12, 18 e 24 meses após a aplicação dos tratamentos foram coletadas amostras de solo das colunas para avaliação da reatividade da escória. A escória básica de aciaria finamente moída teve efeito similar ao carbonato na correção do pH do solo, no aumento da CTC efetiva e da saturação de bases. Partículas com diâmetro até 15 mm também foram efetivas para aumentar os valores desses atributos. As maiores doses de escória aumentaram os teores de Mn, Cr e Ni no solo em relação ao controle. Os resultados obtidos neste estudo, demonstram que a escória de siderurgia tem potencial para a utilização na correção do pH do solo.

As the majority of industrial processes, siderurgy activities generate large amounts of residues. The siderurgic slags, byproducts of steel production have chemical characteristics that indicate their possible use in agriculture, as liming materials and sources of some plant nutrients. However, they may enclose undesired components, like heavy metals, which may result in situations of environmental hazard. In order to evaluate the effect on soil chemical properties and heavy metals accumulation in the soil by the application of steel basic slag, an experiment was carried out in soil columns (Typic Paleudult; 10 dm3/column soil volume), under natural rainfall conditions, in a completely randomized design with four replications. Soil treatments based on the liming rate do achieve pH 6,5 by the SMP method were: T1) Control; T2) CaCO3+MgCO3 (neutralizing value - PN 100%); T3) Treat. 2 + NPK fertilizers; T4) Slag - 1 x rate (particles < 0,149 mm e PN 60%); T5) Treat. 4 + NPK; T6) Slag - 2 x rate (1/3 particles < 0,149 mm e 2/3 particles 0,149 ­ 0,5 mm) + NPK; T7) Treat. 4 + N fertilizer; T8) Slag - 5 x rate (particles 0,5 ­ 2,0 mm) + Treat. 3; T9) Slag - 10 x rate (particles 2,0 ­ 15,0 mm) + Treat. 3. At equivalent rates both slag and carbonate increased similarly the values of pH, effective CEC and bases saturation in the soil. These attributes were higher for the treatments with slag at higher rates and larger particle size denoting the reactivity of the coarse factions. Among the analyzed metals, only Mn, Cr and Ni at higher slag rates (2, 5 and 10 x) increased in the soil to values significantly higher than the control and carbonate treatments. The results show that the used scoria is efficient as liming material and that it is not expected to provide excessive heavy metals accumulation when applied at rates to rise pH value up to 6,5 in soils with similar characteristics to that of this study. In summary, the slag exhibited a high potential for Ph corrections in soil.

Land disposal potential of tobacco processing residues / Potencial de uso agrícola de dois resíduos de agroindústria fumageira

Brazil is one of the leaders in the production and trading of tobacco leaves in the global market, which results in a large amount of residues that would be recycled and used as soil fertilizers in agriculture. This research aimed to study the land disposal potential and agricultural use of tobacco processing residues (TPRs), their mineralization and the nutrient supply to the plants. The study was carried out in an open area using pots with 32dm³ of a sandy soil (Paleudult), provided with water drainage collectors and tilled with three corn plants each. Eighteen treatments were tested with mineral fertilization, poultry manure (PM), earthworm compost (EC) and increasing rates (0, 7.5, 15, 30 e 60t ha-1) of TPR D (dust) and TPR S (stem fibers).Treatments with TPRs (15t ha-1) plus mineral supplementation two by two (NP, NK and PK) were also tested, with four replications each. The experiment started in 01/15/2004 and conducted until 03/16/2004, when corn plants were harvested. The response curves showed that the residues application rates between 15 and 20t ha-1 are most adequate for the studied soil. The results indicated that both TPRs may be important sources of biomass and potash and have potential to be recycled in the soil, supplying part of the macronutrients required for proper plant growth.

O Brasil é um dos maiores produtores e exportadores mundiais de tabaco em folha, resultando em grandes quantidaes de resíduos que poderiam ser utilizados como fertilizantes na agricultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de reciclagem agrícola de dois resíduos de agroindústria fumageira (RAF's), sua mineralização no solo e liberação de nutrientes às plantas. O experimento foi conduzido a céu aberto utilizando como unidades experimentais vasos com capacidade de 32 litros de solo, adaptados com tubo coletor de lixiviado e um argissolo (PVAd), cultivado com três plantas de milho. Foram feitos 18 tratamentos com adubo mineral, cama-de-aviário, composto orgânico e com adição de doses crescentes (0, 7,5, 15, 30 e 60t ha-1) dos resíduos RAF P (pó) e do RAF T (talos), além de tratamentos com resíduos (15t ha-1) e complementação com nutrientes minerais dois a dois (NP, NK e PK), em quatro repetições. O experimento foi iniciado em 15/01/2004, tendo sido a parte aérea das plantas colhida em 16/03/2004. Foram avaliados o rendimento do milho e os atributos de fertilidade do solo após a colheita do milho, bem como o nitrogênio perdido por lixivição. Os resultados indicaram que os RAF's são fontes de biomassa e de potássio e possuem potencial para serem reciclados no solo, permitindo a liberação de parte dos macronutrientes necessários ao desenvolvimento das plantas. As curvas de resposta indicaram que a adição de doses entre 15 e 20t ha-1 dos resíduos são as mais recomendadas agronomicamente no solo estudado.

Viabilidade do uso de resíduos da agroindústria coureiro-calçadista no solo / Viability of using tannery and leather residues in the soil

As indústrias couro-calçadistas geram grandes quantidades de resíduos que contém cromo, produto utilizado no curtimento do couro. Para avaliar os efeitos de três aplicações de lodo de curtume (LC), resíduo de rebaixadeira (RR) e aparas de couro (AC) sobre o rendimento do sorgo (Sorghum graniferum) e rabanete (Raphanus sativus), foi conduzido um experimento em colunas de PVC, com três tipos de solo, durante o período de 1996 a 1999. Foram determinados no solo os valores de pH e o teor de cromo, bem como o teor de cromo nas partes comestíveis das plantas. Os resíduos não afetaram o crescimento das plantas, quando foram feitas a calagem e a adubação mineral. O LC pode neutralizar a acidez do solo e suprir nitrogênio para as plantas. O teor de cromo nas partes comestíveis das plantas aumentou com a aplicação sucessiva dos resíduos, estando, entretanto, sem exceder os teores aceitáveis para o consumo. Não foi observada a mobilidade de cromo para as camadas subsuperficiais do solo.

Tannery and leather industries generate high amounts of residues often containing chromium used as a tanning agent. To evaluate the effects of three applications of tannery sludge (TS), leather shavings (LS) and leather shreds (LS) on sorghum (Sorghum graniferum) and radish (Raphanus sativus), a microplot experiment with tree soil types was conducted during the 1996 to 1999 period. Soils pH and Cr contents in plants' edible parts were determined. The residues did not affect plant growth, when properly limed and fertilized. The TS can neutralize soil acidity and supply N for the plants. Plant Cr contents in the edible parts increased with residues application, being however on the range appropriate for consumption. It was not observed Cr mobility to the soil subsurface layers.

Adjustment of the expedite method for clay content determination in Rondônia soils / Ajuste de método expedito para determinação de teor de argila em solos de Rondônia

Soil clay content is an important soil attribute and has been used to classification of phosphorus status in the soil in order to determinate the needing of phosphorus amounts to be applied to crops production. The aim of this research was to adjust the method for soil clay content determination, adopted by the laboratories of Southern Brazil (ROLAS-RS/SC), for soil clay content evaluation in Rondônia soils. The study was conducted using 50 soil samples from Rondônia State with wide range clay content. It was tested shaking periods (1.5, 2.0 and 2.5h) associated with periods for soil particles decantation (1.5 and 2.0h) to correlate with the standard method for soil texture testing, known as the pipette method. Clay content determined through this method was significantly correlated with pipette method. The better treatment was the combination of 2.0h of shaking and 1.5h of decantation, resulted in total period of 3.5h, which reduced the period to determine the soil clay content without loss of accuracy.

O teor de argila é um importante atributo de solo e é utilizado na determinação de faixas de teores de fósforo para fins de recomendação de adubação. O objetivo deste trabalho foi ajustar o método de determinação de argila utilizado pelos laboratórios da ROLAS-RS/SC para avaliar os teores de argila dos solos de Rondônia. O estudo foi conduzido com 50 amostras de solos do Estado de Rondônia, com diferentes teores de argila. O teor de argila foi determinado utilizando-se o método da ROLAS-RS/SC, com diferentes períodos de agitação (1,5; 2,0 e 2,5h) e de decantação das partículas do solo (1,5 e 2,0h) e o método da pipeta, considerado padrão para essa determinação. Os teores de argila determinados nas combinações de períodos de agitação e de decantação se correlacionaram significativamente com os teores determinados pelo método da pipeta. O melhor tratamento foi a combinação de 2,0h de agitação e 1,5h de decantação, resultando em tempo total de 3,5h, que reduz o tempo para determinação do teor de argila do solo sem perda significativa da eficiência.

Extração de cobre e de zinco por soluções multielementares em solos do sul do Brasil / Copper and zinc extracted by multielement solution for Southern Brazilian soils

As quantidades extraídas de cobre (Cu) e de zinco (Zn) pelas soluções de HCl 0,1mol L-1 (HCl) foram comparadas com as extraídas pelas soluções de Mehlich-1 (M1) e de Mehlich-3 (M3). Foram utilizadas 130 amostras de solo representando as principais áreas agrícolas do Estado do Rio Grande do Sul, as quais foram extraídas do banco de solos do Laboratório de Análises de Solo da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A correlação entre as quantidades extraídas pelos métodos indicou alto grau de associação e de significância. A quantidade de Cu extraída pela solução de M3, em média, não diferiu do HCl. A quantidade extraída de Zn pela solução de M3, entretanto, foi inferior à extraída por HCl. As quantidades extraídas de Cu e Zn pelas soluções de HCl e de M1 não diferiram estatisticamente. As soluções de M1 e de M3 são eficientes para a extração multielementar simultânea de Cu e Zn dos solos e são alternativas viáveis para serem utilizadas em laboratórios de análises de solo dos Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina.

Copper (Cu) and zinc (Zn) amounts extracted with 0.1molar L-1 HCl (HCl) for the most representative soil types of Rio Grande do Sul State (Brazil) were compared with those extracted with Mehlich-1 (M3) and Mehlich-3 (M3) solutions. The nutrients' amounts extracted by different methods indicated high correlation degree. The M3 solution extracted similar copper amounts than HCl; however, lower amounts of Zn. The M1 and M3 solutions are efficient for simultaneous multielement extraction and can be used in soil testing laboratories for RS and SC states.

Nível crítico de toxidez do ácido acético em culturas alternativas para solos de várzea / Acetic acid critical level in alternative crops for wetland soils

A deficiente drenagem natural dos solos de várzea proporciona um ambiente anaeróbico, favorecendo a formação de substâncias tóxicas, como o ácido acético, que afeta o desempenho de espécies de sequeiro nesses ecossistemas. O presente estudo foi conduzido com os objetivos de avaliar os efeitos e estabelecer os níveis críticos de toxidez do ácido acético para culturas de sequeiro alternativas para solos de várzea, como o milho, a soja e o sorgo. Os tratamentos constaram de seis doses de ácido acético, entre zero e 8mM, para milho (Embrapa BRS 1001) e sorgo (BRS 307), e quatro doses entre zero e 4mM, para soja (Embrapa BRS 133), com seis repetições, em delineamento completamente casualizado. Os indicadores avaliados foram os parâmetros morfológicos do sistema radicular (comprimento, raio, área e massa seca relativas) e concentração de N, P, K, Ca e Mg e massa seca relativa da parte aérea das plantas. O ácido acético foi tóxico para as culturas do milho, da soja e do sorgo, causando reduções no comprimento, na área e na massa seca radicular e na massa seca e na concentração de N, P, K, Ca e Mg da parte aérea. As concentrações de ácido acético responsáveis pela inibição de 50 por cento do comprimento radicular relativo foram de 2mM para a soja e 2,7mM para o milho e o sorgo.

The poor drainage of wetland soils originates an anaerobic environment favoring the appearance of toxic substances, like acetic acid, which affects negatively the growth of dryland crops. The present work was carried out with the objective of evaluating the effects of acetic acid and establishing its threshold for alternative crops cultivated in wetland soils, such as maize, soybean and sorghum. Plants of maize (Embrapa BRS 1001) and sorghum (BRS 307) were exposed to six acetic acid levels, from zero to 8mM; whereas plants of soybean (Embrapa BRS 133) were exposed to four levels, from zero to 4mM. The experimental design used was completely randomized with six replications. Morphological parameters of plant root system (length, root radium, area and relative dry mass), relative shoot dry mass and N, P, K, Ca and Mg concentration in plant shoot were assessed. The acetic acid was toxic to maize, soybean and sorghum, being evidenced by decreases in the root length and dry mass, in the total plant dry mass and in the N, P, K, Ca and Mg contents in the plant shoot. The acetic acid concentrations responsible for decreasing 50 percent of the relative root length were 2mM for soybean and 2.7mM for maize and sorghum.

Atributos físicos e químicos de agregados pedogênicos e de coprólitos de minhocas em diferentes classes de solos da Paraíba / Physical and chemical attributes of pedogenic aggregates and earthworm casts in different soil classes of Paraíba

A estrutura do solo é constituída de agregados pedogênicos e biogênicos, formados respectivamente pela hierarquização de agregados e pela ação da macrofauna, sobretudo a das minhocas. Neste estudo, objetivou-se a comparação entre agregados do solo (pedogênicos) e coprólitos de minhocas (biogênicos) de diferentes tamanhos e classes de solos. As coletas de amostras indeformadas de solos e coprólitos de minhocas (Pontoscolex corethrurus Muller, 1857) foram realizadas em quatro solos de classes diferentes do Estado da Paraíba (Latossolo Amarelo, Argissolo Vermelho Amarelo, Luvissolo Crômico e Nitossolo Vermelho). As caracterizações físicas e químicas de agregados e coprólitos foram realizadas após secagem à sombra e separação em três classes de diâmetros (20,0 - 9,52; 9,52 - 6,35 e 6,35 - 4,76 mm). A granulometria mostrou ser similar para cada tipo de agregado (pedogênico e biogênico), independentemente do tamanho dos agregados. Em geral, os coprólitos apresentaram maiores proporções de argila, silte e areia fina e menor proporção da fração areia grossa, maior estabilidade e maiores teores de carbono orgânico e cátions trocáveis, comparativamente aos agregados pedogênicos. Os resultados refletem um processo genético peculiar e sugerem a importância dos agregados biogênicos como indicadores da qualidade do solo.

The soil structure is composed by pedogenic and biogenic aggregates, formed respectively by aggregate hierarchy and macrofauna activity, especially by earthworms. The objective of this study was to compare soil aggregates and earthworm casts with different aggregate-size classes and soil classes. The sampling of undisturbed soil and earthworm casts (Pontoscolex corethrurus, Muller, 1857) was made in four soils of different classes in the State of Paraíba (Oxisol, Ultisol, Alfisol and Nitisol). The chemical and physical evaluations of aggregates and earthworm casts were determined after dry and split into three aggregate-size classes (20.0 to 9.52, 9.52 to 6.35 and 6.35 to 4.76 mm). The particle-size distribution was similar to aggregates and earthworm casts, independent of aggregate-size classes. Earthworm casts had higher proportions of clay, silt and fine sand, lower coarse sand, higher physical stability and more organic carbon and cations contents than the pedogenic aggregates. These results show a peculiar genetic process that makes biogenic aggregates an important indicator of soil quality.

Métodos de extração de fósforo e potássio no solo sob sistema plantio direto / Soil phosphorus and potassium extractant in soils under no tillage

A análise de fósforo e potássio no solo, nos Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, é realizada com a solução de Mehlich-1, e os estudos de seleção de métodos de análise para esses elementos foram feitos apenas para o sistema de cultivo convencional. Neste trabalho, a solução de Mehlich-1 foi comparada com a solução de Mehlich-3 e com o método da resina de troca iônica para análise de fósforo e potássio, em solos sob plantio direto, com experimentos de resposta das culturas à adubação fosfatada e potássica instalados no Rio Grande do Sul. As quantidades de fósforo extraídas pelos métodos da resina e Mehlich-3 foram maiores com a solução de Mehlich-1, independentemente da profundidade de amostragem. As quantidades de fósforo extraídas pelos métodos apresentaram alto grau de associação entre si. Para o potássio as quantidades extraídas foram semelhantes entre as metodologias estudadas, com alto grau de associação entre si, independentemente da profundidade de amostragem. As metodologias estudadas são eficientes na extração de fósforo e potássio no solo, em sistema plantio direto. Porém, devido às menores quantidades de P extraído pela solução de Mehlich-1, os erros em laboratório podem ser maiores pela menor amplitude de extração.

The current soil test method used to evaluate soil phosphorus and potassium available to the plants in soils from Rio Grande do Sul e Santa Catarina state is the Mehlich-1 solution. The soil test methods studies for these nutrients were conducted based on the conventional soil tillage. The aim of this work was to compare the soil phosphorus and potassium amounts extracted by the Mehlich-1 solution and the nutrients amounts extracted by the Mehlich-3 solution, and resin membrane in soils from the Rio Grande do Sul state, under no tillage soil system and nutrients crop response. The phosphorus amounts extracted by the resin method and by the Mehlich-3 solution were higher than that those extracted by the Mehlich-1 solution in both of them sampling depth. The correlation coefficients among the phosphorus amounts extracted by the methods were high association degree. The potassium amounts extracted by the methods were similar, and the correlation coefficients among the potassium amounts extracted by the methods were high association degree in all soil sampling depth. The soil testing methods that have studied in this work are efficient for soil phosphorus and potassium extraction in soils under no tillage; however, the lowest soil phosphorus amounts extracted by the Mehlich-1 solution, increase the laboratory errors.

Toxidez pelos ácidos propiônico e butírico em plântulas de arroz / Toxicity of propionic and butyric acids in rice seedlings

A decomposição anaeróbia da matéria orgânica em solos alagados produz ácidos orgânicos de cadeia curta que podem ser tóxicos para o arroz. Com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes concentrações dos ácidos propiônico e butírico, em solução nutritiva, no crescimento de plantas de arroz (Oryza sativa L.) e na absorção de nutrientes, foram desenvolvidos dois experimentos em bancada com iluminação artificial no Laboratório de Nutrição de Plantas da DS/FAEM/UFPEL. Foram realizados dois experimentos em delineamento experimental inteiramente casualizado com seis repetições. Um dos experimentos constou de sete níveis de ácido propiônico: 0,00; 1,25; 2,50; 3,75; 5,00; 6,25; 7,50mM e o outro de sete níveis de ácido butírico:0,00; 1,00; 2,00; 3,00; 4,00; 5,00; 6,00mM. Plântulas de arroz da cultivar "RS 7" com dois dias de germinação foram cultivadas durante treze dias em tubos de ensaio contendo solução nutritiva completa e doses dos ácidos propiônico e butírico equivalentes aos diferentes tratamentos. O crescimento da raiz e da parte aérea do arroz e a produção de matéria seca foram sensivelmente reduzidos com o aumento das doses dos ácidos orgânicos na solução nutritiva. A raiz apresentou maior sensibilidade aos ácidos do que a parte aérea. Doses pequenas dos ácidos, como 1,25mM de propiônico e 1,00mM de butírico, já foram suficientes para causar uma inibição de 37 e 33 por cento no comprimento do sistema radicular, respectivamente. Os ácidos propiônico e butírico também diminuíram a absorção de N, K, Ca e Mg em plantas de arroz da cultivar "BRS 7".

The anaerobic decomposition of organic matter in flooded soils produces short chain organic acids that can be toxic for the rice crop. With the objective of studying the effect of propionic and butyric acids on the growth and nutrients uptake of rice (Oryza sativa L.) plants in nutrient solution, two experiments were carried out on the Plant Nutrition Laboratory DS/FAEM/UFPEL. The experiments were designed as complete randomized plots with six replications, consisting of seven levels of propionic (0.00; 1.25; 2.50; 3.75; 5.00; 6.25; 7.50mM) and butyric (0.00; 1.00; 2.00; 3.00; 4.00; 5.00; 6.00mM) acids, respectively. Two-day old rice seedlings of cultivar BRS 7 were placed for thirteen days on test tube containing complete nutrient solution and differents levels of propionic and butyric acids. Root and shoot growth of rice plants was decreased with an increase in organic acid levels. The root presented greater sensitivity than shoot. Small levels of acid such as 1.25mM (propionic) and 1.00mM (butyric) were enough to cause an inhibition of 37 percent and 33 percent in the length of the radicular system, respectively. The addition of propionic and butyric acids decreased N, K, Ca e Mg uptake by rice plants.