O uso de composto de lixo (CL) e de lodo de esgoto (LE) na agricultura é uma alternativa viável para a melhor disposição destes resíduos urbanos em solos. Estudos de longo prazo podem melhorar o entendimento da dinâmica e as modificações que estes materiais ocasionam no solo e na resposta de plantas. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos residuais (aplicações entre 2002 e 2006) e imediatos (reaplicação em 2015, após pousio) dos resíduos CL e LE, em dois solos [Latossolo Vermelho distroférrico (LVd) e um Argissolo Vermelho distrófico (PVd)], quanto às modificações em atributos químicos do solo, elementos-traços (ET) e resposta de plantas de aveia (Avena sativa) e milho (Zea mays). O experimento consta de colunas de solo, com aplicação de duas doses dos resíduos, CL e LE, com base no suprimento de nitrogênio, sendo a maior repetida e enriquecida com ET (Cd, Cu, Ni, Pb e Zn), além de tratamentos com adubação mineral e testemunha. Quanto aos efeitos residuais, na camada de 0-20 cm de ambos os solos, os resíduos promoveram maiores teores de C orgânico e P disponível e valores de CTC, porém o CL resultou em maiores valores de pH do solo. Com exceção do Cu, os teores de ET no solo diminuíram com o tempo. A produção de matéria seca de aveia diminuiu expressivamente após o longo período de pousio, possivelmente pela limitação em N. Os tratamentos com LE enriquecido com ET resultaram em maior acúmulo destes elementos na parte aérea da aveia. Após a reaplicação dos resíduos, o LE resultou em maior produção de matéria seca e maior acúmulo de macronutrientes (N, P, Ca e Mg) pelas plantas de milho em comparação ao CL. Os tratamentos com CL e LE enriquecidos determinaram nas plantas teores de ETS não essenciais considerados fitotóxicos. / The use of urban solid waste compost (SWC) and sewage sludge (SS) in agriculture is a viable alternative for better disposal of these urban residues in soils. Long-term studies may improve the understanding of the dynamic and changes caused by these materials in soils and plant responses. The aim of this study was to evaluate residual effects (applications from 2002 to 2006) and immediate effects (application in 2015, after a fallow time) of SWC and SS residues in two soils [Typic Haplorthox (LVd) and Arenic Paleudult (PVd)], regarding soil chemical attributes and trace elements (ET) and oat (Avena sativa) and corn (Zea mays) plant responses. The experiment is carried out in soil columns with application of two doses of both SWC and SS and also with the major dose enriched with ET (Cd, Cu, Ni, Pb and Zn), besides mineral fertilization and control treatments. Residue doses were established according N supply. Regarding residual effects in the 0-20 cm layer of both soils SWC and SS materials improved organic C and available P contents and CEC values, but soil pH was higher for SWC treatments. Except for Cu, soil ET contents decreases with time. Oat dry matter production was very small after the fallow time possibly due to low residual N supply. Treatments enriched with ET resulted in higher contents of these elements in oat shoots. After residue reapplication SS caused higher corn dry matter production and macronutrient (N, P, Ca and Mg) contents than SWC. Non-essential metal in levels possibly toxic for corn plants resulted from treatments with SWC and SS enriched with ET.

A proteção física é um importante mecanismo de estabilização da matéria orgânica (MO) em solos subtropicais. Desenvolveu-se quatro estudos sobre essa temática em solos com textura e mineralogia distintas, sendo os estudos 1 e 2 relacionados à avaliação de produtos (iodeto-NaI e politungstato de sódio-PTS) e de densidades de solução (1,8 a 2,2 g cm-3) sobre o rendimento das frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) da MO do solo. Por sua vez, os estudos 3 e 4 objetivaram avaliar o efeito de sistemas de manejo de solo na agregação e acúmulo de C orgânico no solo, bem como verificar a importância da oclusão no acúmulo de C nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm de um Argissolo Vermelho (220 g kg-1 argila) e de um Latossolo Vermelho (680 g kg-1 argila), há 18 e 25 anos, respectivamente, sob plantio direto (PD). Do ponto de vista metodológico verificou-se que na densidade de 1,8 g cm-3, o uso da solução de PTS resultou num aumento de 176 a 726% no C quantificado como FLO em comparação ao NaI, enquanto não foi verificado efeito significativo no rendimento do C na FLL. O aumento da densidade da solução de PTS de 1,8 para 2,0 g cm-3 aumentou de 30 a 99% o rendimento de C na FLO, não tendo sido verificado vantagens na recuperação de C com o uso da solução de 2,2 g cm-3. O sistema PD resultou num aumento dos estoques de carbono (C) orgânico e na estabilidade de agregados em comparação ao solo em preparo convencional (PC), sendo este efeito mais expressivo na camada superficial do solo (0-5 cm). Os estoques crescentes de C nas frações (FLL>FLO>FP) em ambos os solos indicam o efeito aditivo dos mecanismos de recalcitrância molecular, oclusão e proteção coloidal na estabilidade da MO do solo. O sistema PD não resultou em aumento no C da FLL em comparação ao solo em PC, indicando que as alterações no microclima, normalmente verificadas sob este sistema de manejo conservacionista, não foram responsáveis pelo acúmulo de C orgânico nos solos avaliados. Por outro lado, o PD promoveu aumento no C da FLO, evidenciando-se que a oclusão foi responsável por aproximadamente 30% do acúmulo de C orgânico nos solos sob este sistema conservacionista de manejo, em comparação ao solo em PC. A solução de PTS 2,0 g cm-3 é a mais adequada para os solos estudados em avaliações da proteção física da MO do solo, mecanismo o qual contribui expressivamente para o acúmulo de C orgânico em camadas superficiais de solos em plantio direto no Sul do Brasil. / The physical protection is a important mechanism of soil organic matter (SOM) stabilization in tropical and subtropical soils. Four studies focusing this subject were developed using soils with different texture and mineralogy. Two studies evaluated products (sodium iodide-NaI and sodium politungstate -SPT) and density of solutions (1.8 to 2.2 g cm-3) on C recovery in the free light fraction (FLF), occluded light fraction (OLF), and heavy fraction (HF) of the SOM. Other two studies evaluated the effect of the no-tillage (NT) on soil aggregates stability and on organic C accumulation, as well as the importance of the mechanism of occlusion on the C accumulation in the soil profile (0-5, 5-10 and 10-20 cm) of a sandy clay loam Paleudult (220 g kg-1 clay) and of a Rhodic Hapludox (680 g kg-1 clay). The use of 1.8 g cm-3 of solutions of SPT had a C recovery in the OLF 176 to 726% higher than using NaI solution, while no significant effect was verified on the C recovery in the FLF. The increase of density of SPT solution from 1,8 to 2,0 g cm-3 recovered from 30 to 99% more C in the OLF, while no advantages were verified on C recovery using density of 2.2 g cm-3. NT soil had higher aggregate stability and the stocks of organic C in comparison to conventional tillage (CT) soil, effects that were more pronounced on the surface soil layer (0-5 cm). The increase of C stocks in the fractions (FLF>OLF>HF) in both soils indicated an additive effect of the mechanisms of molecular recalcitrance, occlusion, and colloidal protection in the stability of the SOM. C stock in the FLF not increased in NT soils in comparison with CT soils, indicating that the microclimate alterations usually verified under this conservation management system were not responsible for the C accumulation in the evaluated soils. On the other hand, NT increases the C in the OLF, evidencing the occlusion as a mechanism responsible for approximately 30% of the C accumulation in the NT soils, in comparison with CT soils. The solution of SPT 2,0 g cm-3 was the more appropriate for using in studies of physical protection of the SOM in the evaluated soils, mechanism that have an important role to the C accumulation in the surface soil layers of Southern Brazilian no-tilled soils.

Os dejetos líquidos de suínos (DLS) são utilizados como fertilizante em solos agrícolas. A intensificação de criações com alta concentração de animais em pequenas propriedades tem gerado grande volume de dejetos. Os DLS podem conter microrganismos patogênicos, altos teores de nitrato e elementos-traço, podendo contaminar águas superficiais e subsuperficiais. O estudo foi realizado para avaliar o impacto ambiental da aplicação de DLS em amostras de um Argissolo Vermelho Distrófico e de um Nitossolo Vermelho Distrófico. Para tal, aplicou-se doses equivalentes a 0 (Testemunha), 25 (T2), 50 (T3) e 100 (T4) m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos provenientes de dois sistemas de criação denominados de “creche” e “terminação”. Os dejetos originários do sistema de criação “creche” apresentaram maiores riscos de contaminação de águas superficiais e subsuperficiais por coliformes totais e Escherichia coli. O valor do pH possivelmente esteve relacionado à ausência de coliformes totais e Escherichia coli no percolado do Argissolo (PVd). Foi detectada a presença de N-NO3 - + N-NO2 - no percolado do Nitossolo e do Argissolo; o dejeto líquido proveniente do sistema de criação “creche” resultou em menores concentrações de N-NO3 - + N-NO2 - no percolado de ambos os solos. A maior concentração de N-NO3 - + N-NO2 - no percolado ocorreu aos 19 dias após a aplicação dos DLS. Não foi detectada a presença de fósforo e de cobre no percolado de ambos os solos. O percolado coletado do Argissolo apresentou maiores concentrações de zinco e manganês do que o do Nitossolo. Para a utilização dos DLS como fertilizante há necessidade que se estabeleçam critérios adequados para definir estratégias de seu manejo e disposição para reduzir seu impacto no ambiente e à saúde. / Wastes from swine production (WSP) are used as fertilizer in agricultural soils. The intensification of farms with high concentration of animals in small proprerties has generated a great amount of wastes. The WSP may contain pathogenic microorganisms, high levels of nitrate and trace elements and can contaminate surface and subsurface water. The study was conducted to evaluate the environmental impact of the application of WSP in samples of an Alfisol and an Ultisol. To do this they were applied doses equivalent to 0 (control), 25 (T2), 50 (T3) and 100 (T4) m3 ha-1 of pig slurry from two farming systems called "nursery" and "termination” . The waste originated from the "nursery" had higher risks of contamination of surface and subsurface soils for total coliform and Escherichia coli. The pH was possibly related to the absence of total coliform and Escherichia coli in leachate from the Ultisol. It was detected the presence of N-NO3 - + N-NO2 - in the leachate of the Alfisol and of the Ultisol. The waste from the system "nursery" resulted in lower concentrations of N-NO3 - + N-NO2 - in the leachate from both soils. The highest concentration of N-NO3 - + N-NO2 - in the leachate occurred at 19 days after the application of WSP. It was not did not detect the presence of phosphorus and copper in the leachate from both soils. The leachate collected from the Alfisol showed higher concentrations of zinc and manganese than the leachate from the Alfisol. To use WSP as fertilizer it is necessary to establish an appropriate criteria to define strategies for their management and disposal to reduce its impact on environment and health.

Este estudo teve por objetivo estimar, pelo modelo CENTURY, a alteração no estoque de carbono orgânico (CO) de solos do Planalto do Rio Grande do Sul durante o período de expansão da agricultura e o potencial de recuperação do estoque de CO através de diferentes sistemas de manejo. Foram utilizados solos de cinco Unidades de Mapeamento (UM), sob vegetação original de campo e floresta: LATOSSOLO VERMELHO Distófico típico (UM Cruz Alta e Passo Fundo), LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico típico (UM Santo Ângelo e Erechim) LATOSSOLO BRUNO Alumínico câmbico e (UM Vacaria). Avaliou-se a expansão da agricultura nas UM, a variação no conteúdo de CO dos solos por decomposição microbiana e erosão e a emissão ou seqüestro de CO2 em cenários de manejo com diferentes adições de C, métodos de preparo do solo e perdas de solo por erosão. Durante o período de expansão da agricultura (1900-1980), o uso de sistemas de cultura com baixa adição de C, pousio, queima de resíduos e preparo convencional do solo, ocasionou reduções estimadas de 31 a 45% no estoque original de CO dos solos. Com a melhoria nos eventos de manejo a partir de 1981, houve a recuperação parcial no estoque de CO. Considerando o balanço de CO e CO2 para a região em estudo (52506 km2), o cenário de manejo 1 (PC trigo/soja com queima) apresentou perda total estimada de 159517,0x103 Mg de CO e emissão de 299562,10x103 Mg de CO2 à atmosfera. Nos demais cenários, foram estimados incrementos de CO em relação ao cenário 1, atingindo, em 2050, valores correspondentes a 68,5% (cenário 2 - PR trigo/soja sem queima), 92,7% (cenário 3 - PD trigo/soja, aveia/soja, aveia/milho) e 98,1% (cenário 4 - PD trigo/soja, aveia/milho) do estoque original de CO. Devido a alta adição anual de C (6,0 Mg ha-1) e uso do plantio direto, o cenário 4 apresentou seqüestro líquido de 52173,32x103 Mg de CO2.

As condições de uso e manejo do solo influenciam as características químicas do solo, da solução do solo, a interação entre minerais e elementos químicos e a mineralogia da fração argila. O primeiro estudo avaliou o impacto de diferentes condições de uso (campo nativo, lavoura e pastagem) e manejo do solo (lavoura com e sem aplicação de cama de aviário) em minerais 2:1 com hidroxi-Al nas entrecamadas. Em um Argissolo Vermelho avaliou-se características químicas do solo e da solução do solo e, na fração argila, foram realizadas análises de difratometria de raios X com tratamentos para expansão e contração de minerais 2:1. As características químicas do solo e da solução do solo foram afetadas pelas condições de uso e manejo em relação ao campo nativo. A difratometria de raios X mostrou alterações na presença e na intensidade dos picos de minerais nas condições de uso e manejo do solo com influência antrópica. Porém, nem todas as tendências foram confirmadas pelos diagramas de estabilidade de minerais. O segundo estudo, realizado em experimentos de longa duração, teve como objetivos quantificar a capacidade máxima de adsorção de fósforo e as variáveis mineralógicas influentes em três Latossolos e dois Argissolos, bem como avaliar o efeito do plantio direto em mitigar esse potencial de adsorção em comparação a solos em preparo convencional. A capacidade máxima de adsorção de fósforo variou de 297 a 4961 mg kg-1 e foi proporcional ao teor de Fe relativo aos óxidos de Fe pedogênicos, às concentrações de goethita e ferrihidrita, à proporção de gibbsita em relação a caulinita, e à área superficial específica. Nos solos em plantio direto verificou-se pequeno aumento no teor de carbono na camada superficial, o que não refletiu na redução da adsorção de fósforo nos solos sob este sistema de manejo. / The conditions of use and soil management influence on soil chemical properties, soil solution, the interaction between minerals and chemical elements and clay mineralogy. The first study evaluated the impact of different conditions of use (pasture, crop and pasture) and soil management (tillage with and without application of manure) on the mineralogy of 2:1 minerals with hydroxy-Al in the interlayer. In soil samples of a Red-evaluated the chemical characteristics of soil and soil solution and in the clay soil were analyzed with Xray diffraction with treatments for expansion and contraction of 2:1 minerals. The chemical characteristics of soil and soil solution were affected by the conditions of use and management in relation to pasture. The X-ray diffraction showed changes in the presence and intensity of the peaks of minerals under the conditions of use and management of soil with human influence. However, not all trends were confirmed by mineral stability diagrams. The second study, involving long-term experiments, aimed to quantify the maximum adsorption capacity of phosphorus and mineralogical variables influential in three two Oxisols and Ultisols, and to evaluate the effect of tillage to mitigate this potential adsorption compared the soils under conventional tillage. The maximum adsorption capacity of phosphorus ranged from 297 to 4961 mg kg-1 and was directly related to the Fe content on the pedogenic Fe oxides, the concentrations of goethite and ferrihidrita, the proportion of gibbsite relative to kaolinite, and the area specific surface. In soils in no-till there was a slight increase of carbon content in the surface layer, which is not reflected in the reduction of P sorption in soils under this management system.

Os solos utilizados para a cultura de arroz irrigado no Estado do Rio Grande do Sul são oriundos de diferentes materiais de origem, os quais conferem diferentes características que afetam de forma diferenciada a disponibilidade do fósforo (P) para a cultura. As diferentes frações deste elemento nos solos podem, também, afetar a eficiência dos extratores. Com o objetivo de verificar essas diferenças, foram desenvolvidos quatro estudos. No primeiro, quantificaram-se os teores absolutos das formas de ferro (Fe) e de manganês (Mn) e a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAP) em seis solos e sorção do P em quatro solos durante quatro períodos de alagamento. No segundo comparou-se, em cinco solos, a eficiência de extratores para avaliar a disponibilidade de P para o arroz. No terceiro, em cinco solos, avaliou-se o efeito das características eletroquímicas e químicas na disponibilidade de P e no último estudo, avaliou-se relação entre as frações de P obtidas por fracionamento e o P acumulado pelo arroz. Os solos oriundos de sedimento de basalto apresentaram maiores teores de Fe, conferindo maior CMAP do que os solos derivados de granito e arenito. Houve sorção de P a partir dos 15 dias de alagamento no solo oriundo de sedimento de granito, enquanto os solos oriundos de sedimento de basalto apresentaram sorção no intervalo de 5 a 15 dias. A separação dos solos em dois grupos segundo os teores de Fe de baixa cristalinidade, resultou em melhor eficiência dos métodos testados para avaliar a disponibilidade de P para o arroz. Os Planossolos apresentaram redução mais rápida do Fe com liberação do P adsorvido, quando comparados aos solos oriundos de sedimento de basalto. Os teores de P acumulado pelas plantas foram associados com as frações de P Resina; Pi, Po NaHCO3 e Pi NaOH 0,1M. / Soils used for the culture of flooded rice in the Rio Grande do Sul State are originated of different parent materials, resulting in different characteristics that affect the availability of phosphorus (P) for the culture. The different fractions of this element in the soils can affect the extractors efficiency. With the objective to verify these differences, four studies were carried. In the first, were determined iron (Fe) and of manganese (Mn) oxides and adsorption maxim capacity (MACP) in six soils and sorption of P in four soils for four flooding periods. In the second, were compared the extractors efficiency to evaluate the P availability to the rice in five soils. In third, the effect of the electrochemical and chemical characteristics in P availability was evaluated in five soils. In the last study, was evaluated the relationship between the P fractions obtained by the fractionation and the P accumulated by rice. The soils derived from basalt sediment presented the greatest iron forms absolute content, resulting in higher MACP than soils derived from granite and sandstone. In the soil derived from granite sediment occurred sorption from the 15° day of the flood, while in the soils derived from sediment basalt occurred sorption in the interval of 5 to 15 flooding days. The separation of soils in two groups according to the low crystalline iron oxides resulted in better efficiency of the tested methods to evaluate the availability of P to rice. The Planosols presented faster iron reduction with release of the adsorbed Fe-P, when compared with basaltic derivated soils. The P accumulated by plants were associates with the fractions of phosphorus Resin; Pi, Po NaHCO3 and Pi NaOH 0,1M.

A mesotriona (MES) e a atrazina (ATZ) são herbicida utilizados nas culturas de milho e canade- açúcar, as quais, juntamente com a soja, são as culturas mais produtivas no Brasil. A aplicação do herbicida associado a sistemas carreadores pode representar uma alternativa para mitigar o impacto ambiental causado pela intensa utilização de xenobiótiocos na agricultura brasileira. Visando avaliar a viabilidade de utilização destes sistemas associados, foram sintetizados pelo método sol-gel (SG) quatro formulações (SGMES) contendo diferentes teores de mesotriona (MES). Foi utilizado TEOS (tetraetil-orto-silicato) como precursor e NaF como catalisador. As formulações foram caracterizadas por análise elementar, análise térmica (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), isoterma de adsorção e dessorção de nitrogênio e espectroscopia de infravermelho (FTIR). Para fins de comparação foram analisadas amostras de xerogel puro (SG), de MES na forma pura (MESP.A.) e de MES na forma comercial (MESCallisto). A liberação de MES nas formulações e no produto comercial em meio aquoso de CaCl2 0,01 mol.L-1 foi quantificada por espectroscopia de UV-VIS em função do tempo. Realizaram-se isotermas de sorção de MES e de ATZ contida nas formulações e nas respectivas formas comerciais em três solos representativos da área agrícola brasileira. Os rendimentos obtidos nos xerogéis de MES variaram de 40 a 80% e decresceram com o aumento da proporção de MES adicionada à síntese. O herbicida não apresentou ligação química com a sílica, e quanto menor a sua concentração, maior o seu grau de dispersão na matriz e, portanto, menor a organização do material e maior a área superficial específica. A liberação do herbicida a partir das formulações foi mais rápida do que na forma comercial, devido a maior disponibilidade do herbicida na forma de xerogel do que na forma comercial. A MES na forma comercial apresentou maior afinidade pelo solo do que na forma de xerogel, conforme indicaram os índices Kd obtidos a partir das isotermas. O herbicida ATZ apresentou comportamento sortivo semelhante ao da MES, indicando que, de uma forma geral, os herbicidas na forma de xerogel são menos retidos pelo solo do que as respectivas formas comerciais. / Mesotrione (MES) and atrazine (ATZ) are herbicides used on corn and sugar cane plantations, which, along with soybean, are the most productive crops in Brazil. The application of herbicide systems associated with carriers may represent an alternative to mitigate the environmental impact caused by the intense use of xenobiotics in Brazilian agriculture. To evaluate the viability of the use of these associated systems, four formulations (SGMES) containing different concentrations of mesotrione (MES) were synthesized by the sol – gel method. It was used TEOS (tetraetil-ortho-silicate) as a precursor and NaF as a catalyst. The formulations were characterized by elemental analysis, thermal analysis (DSC), scanning electron microscopy (SEM), N2 adsorption and desorption isotherms and infrared spectroscopy (FTIR). For comparison purposes, samples of pure xerogel (SG), pure mesotrione (MESP.A.) and of commercial mesotrione (MESCallisto) were analyzed. The release of MES from the formulations and from the commercial product in CaCl2 0,01 mol.L-1 medium was quantified by UV/vis spectroscopy against time. Sorption isotherms of MES and ATZ contained in the xerogels and in commercial products were determined on three types of soil representative of the Brazilian agricultural area. The MES yields in xerogels varied between 40 and 80 %, and decreased with the increase of MES proportion added to the synthesis. The herbicide was physically bound to the sílica, and its dispersion on the matrix increased with the decrease of its concentration. Therefore, its organization dimished and the specific superficial area increased in the same order. The herbicide release from formulations was faster than from the commercial form, due to its greater availability in xerogel, compared to the commercial product. Commercial MES showed greater affinity for the soil than in the xerogel form, as evidenced by the Kd indexes calculated from the isoterms. The herbicide ATZ presented similar sorptive behavior as that of MES, indicating that, in general, the herbicides as xerogel are less retained by soils than its respective commercial forms.

A mistura sulfato de cobre e óxido de cálcio (calda bordalesa) é utilizada na cultura da videira (Vitis vinifera) para o controle de doenças fúngicas desde o final do século IX e em muitos casos tem proporcionado aumentos significativos no teor de cobre no solo, o que pode influenciar no crescimento vegetal, nos microorganismos e nas propriedades químicas do solo. Para avaliar a relação cobre-solo-planta, foram conduzidos cinco estudos em laboratório e casa-devegetação, utilizando solos da região vitivinícola da Encosta Superior do Nordeste do Rio Grande do Sul (RS) com e sem a aplicação de calda bordalesa. No primeiro, avaliou-se a distribuição do cobre, tanto em concentração quanto nas formas, em diferentes camadas de solos com e sem a aplicação de cobre. No segundo, avaliou-se a capacidade de cinco espécies vegetais (videira (Vitis vinifera), aveia (Avena strigosa), milho (Zea mays), cenoura (Daucus carota) e nabo (Brassica rapa)) de se desenvolverem em dois solos contaminados com cobre e um sob mata nativa e a possibilidade de se utilizar cama-de-aviário para diminuir a disponibilidade e absorção do cobre por plantas de aveia. No terceiro, avaliou-se a capacidade máxima de adsorção de alguns solos representativos do cultivo de videira no RS, através do modelo matemático descrito pela equação de Langmuir. No quarto estudo, avaliou-se o efeito do cobre, aplicado em doses crescentes num solo arenoso, sobre a cultura de milho e a possibilidade de eliminação da toxicidade pela aplicação de manganês e ferro via foliar. No quinto estudo, avaliou-se o teor de cobre na região apoplástica e simplástica das raízes de maior atividade da videira cultivada em solo calcário e o teor total nas raízes, ramos e folhas. Avaliou-se também o efeito desse na absorção dos outros nutrientes e a atividade das enzimas catalase e superóxido dismutase nas raízes de maior atividade. O cobre aplicado nas folhas e ramos de videira para o combate de doenças fúngicas, com o passar do tempo, se acumula no solo, principalmente na camada superficial. A capacidade máxima de adsorção de cobre foi proporcional ao teor de matéria orgânica e varia com o valor de pH e de CTC do solo. A resposta das plantas às diferentes concentrações de cobre no solo depende da espécie utilizada e do tipo de solo. Em gramíneas (milho e aveia) e na videira, o cobre se acumulou em maior quantidade nas raízes; na cenoura e no nabo houve maior translocação para a parte aérea. A aplicação de Fe e de Mn via foliar não eliminou nem diminuiu os sintomas de toxidez por cobre. Nas raízes de maior atividade da videira, o maior teor de cobre foi obtido na região apoplástica; nas raízes de nabo, no entanto, o maior teor foi obtido na região simplástica. Altos teores de cobre em solo calcário e arenoso também reduziram a absorção de outros nutrientes pela videira. O aumento na atividade enzimática, possivelmente, reduziu o estresse oxidativo causado pelo metal, e a diminuição pode ser indicativa da insuficiência enzimática para esta proteção. / The repeated use of Bordeaux mixture [Ca(OH)2 + CuSO4] as a fungicide to control vine downy mildew has led to a long-term accumulation of Cu in the topsoils of vineyards throughout the world which may influence on the development of plants, activity of microorganisms, and on chemical properties of the soil. To evaluate the relationship copper-soil-plant, five studies were conducted in laboratory and green house using soils from vine-growing areas of the State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, with and without copper application. In the first study, copper distribution, either in concentration or in forms, was evaluated in different depths in soil samples from areas where copper has been applied and from a native one. In the second, the capacity of five different plant species of growing on two contaminated soils and in one uncontaminated was evaluated. In this study, the use of poultry manure as a mean of controlling the availability of copper to oat plants (Avena strigosa) was also tested. In the third study, the soil maximum sorption capacity was evaluated through Languimir model using soils from the representative vineyard region of RS State. In the fourth study, the use o Mn and Fe via foliar application was tested on Zea mays plants in order to mitigate copper toxicity in sandy soil with high doses of copper added. In the fifth study, the amount of copper present in apoplast and symplast region of roots of highest activity, and the total amount in branches and leaves of grape plants were evaluated. In this study, the effect of high levels of copper in soil on other nutrients absorption, and the catalase and superoxide dismutase enzymes activity were also measured. The results have shown that copper applied to vineyards as fungicide, with time, accumulates in the upper part of the soil. Tha maximum soil sorption capacity was directly proportional to soil organic matter and varied according to pH and CEC values. The plant response to different soil copper concentrations was related to the species and soil type utilized. With grasses (Zea mays and Avena strigosa) and vine, copper accumulated in higher quantities in roots, while in carrot (Daucus carota) and turnip (Brassica rapa) it was transferred to the upper part. The foliar application of iron and manganese did not eliminate nor dimmed the copper toxicity symptoms. In high activity vine roots, copper accumulated in the apoplastic region, meanwhile, for carrot and turnip tubers, the highest concentration was observed in the symplastic region. In a calcaric arenic soil with high amount of copper, the absorption of other essential nutrients was also affected in vine plants. The increasing of enzyme activities with copper increments in soil possibly indicates a reducing oxidative stress caused by this metal. However, excessive concentrations of copper in soil may counteract this effect by leveling or diminishing the enzyme activities.

A aplicação de lodo de esgoto (LE) e de composto de lixo urbano (CL) em solos agrícolas tem se mostrado como alternativa viável para a disposição final destes resíduos, com base em seus conteúdos de matéria orgânica e de nutrientes. Contudo, devem ser considerados seus possíveis impactos no sistema solo-água-planta. Assim, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar formas e disponibilidade de metais pesados e de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) em solos aos dois anos após o final de aplicações sucessivas de LE e CL, bem como seus efeitos residuais em atributos químicos do solo e no crescimento de plantas. Para tanto, foram coletadas amostras dos dois solos (Latossolo Vermelho Distroférrico latossólico - LVd e Argissolo Vermelho Distrófico arênico - PVd) anteriormente tratados com doses destes resíduos, além de um tratamento com adubação mineral (ADM), em experimento em colunas, sendo após conduzidos dois cultivos (milho - Zea mays e aveia preta - Avena strigosa), em condições de casa-devegetação. No Estudo I, tanto nos solos como nos resíduos, foram determinados os teores totais e disponíveis dos metais Pb, Zn, Cu e Ni, bem como sua distribuição nas frações solúvel, trocável, matéria orgânica, óxidos de ferro mal cristalizados, óxidos de ferro cristalizados e residual, obtidas pela técnica de extração sequencial. No Estudo II, foram determinados nas amostras dos solos e resíduos as concentrações dos dezesseis HAPs incluídos na lista de contaminantes prioritários da USEPA. No Estudo III, foi feita a caracterização dos solos quanto aos atributos de fertilidade e realizados os dois cultivos, com determinação da produção de matéria seca e análise dos conteúdos de nutrientes e de metais pesados na parte aérea das plantas. As quantidades totais dos metais e dos HAPs nos resíduos LE e CL ficaram abaixo dos teores permissíveis para o uso agrícola. Para cada metal, os maiores percentuais foram determinados na fração matéria orgânica para os resíduos e nas frações matéria orgânica e residual para os solos. Os metais Zn e Ni apesentaram maior índice de mobilidade e disponibilidade nos resíduos e nos solos. O LE favoreceu o aumento da concentração individual dos HAPs de maior peso molecular nos solos. O CL apresentou maior efeito residual nos atributos químicos do solo e na produção de matéria seca e absorção de nutrientes pelas plantas. Contudo, o LE promoveu a diminuição do pH do solo, o que contribuiu significativamente para menor produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes e maior absorção de metais pelas plantas. / The application of sewage sludge (SS) and urban solid waste compost (USWC) on agricultural land has been a viable alternative for final disposal of such residues, as these materials present significant contents of organic matter and nutrients. However, their possible impacts on the soil-water-plant system should be considered. Thus, this work aimed to access the contents of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils, two years after the end of successive applications of SS and USWC, as well as their residual effects on soil chemical attributes and plant growth. Thus, samples were collected from two soils (Typic Haplortox - LVd and Arenic Paleudult - PVd) previously treated with doses of SS and USWC, besides a mineral fertilizer treatment, in a soil column experiment. In sequence, two crops (corn - Zea mays and oat - Avena strigosa) were conducted in greenhouse conditions. In the Study I, in both soils and residues samples they were determined total and available contents of heavy metals Pb, Zn, Cu and Ni, as well their distribution in the soluble, exchangeable, organic matter, amorphous iron oxides, crystaline iron oxide and residual fractions obtained by a sequencial extraction method. In the Study II, soils and wastes samples were analyzed for all sixteen PAHs listed as prioritary contaminants by USEPA. In the Study III, treated soils were analyzed for fertility attributes and cropped with corn and oat with following determination of plant dry matter and nutrients and heavy metals contents. Total concentrations of metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in SS and USWC samples did not exceed the maximum values allowed for agricultural use. The largest percentages of each metal were determined in the organic matter fraction for the wastes and in the residual and organic matter fractions for the soils. Metals Zn and Ni showed greater mobility index and availability in both residues and soils. The addition of SS favored the increase the individual concentration of PAHs of higher molecular weight in the soil. The USWC showed higher residual effect on soil chemical attributes and dry matter production and nutrient absorption by plants while the SS promoted the reduction of soil pH. This effect aimed to decrease plant dry matter and nutrient contents and to increase heavy metal contents.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-03T09:25:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 657292 bytes, checksum: 882c1cc608f7020152cd001f59b0025f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-03T09:25:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 657292 bytes, checksum: 882c1cc608f7020152cd001f59b0025f (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Vários elementos químicos são fundamentais para os organismos que compõem um ecossistema. Dentre os elementos importantes para os organismos, pode-se destacar o sódio, um elemento de fundamental importância para plantas e animais, por suas funções fisiológicas. Em habitats onde se observa qualquer intervenção do ser humano, se espera que haja uma modificação ou até mesmo restrição de certos elementos químicos. Consequentemente, como o sódio faz parte da solução de diversos solos no Brasil, pode-se esperar que com a ação antrópica, a disposição do sódio nos solos poderia ser também modificada. A partir disso, seria plausível esperar que essa alteração cause efeitos negativos também nos organismos associados a esses habitats modificados. Dessa forma, o objetivo geral do presente trabalho é determinar se modificações antrópicas na cobertura vegetal podem alterar a disponibilidade de sódio no ambiente, e consequentemente causar uma modificação na utilização desse nutriente pelos organismos presentes nesse habitat, sendo utilizadas aqui as formigas como objeto de estudo. Assim, os objetivos específicos do trabalho foram testar as seguintes hipóteses: i) a disponibilidade de sal no solo é maior em áreas antropizadas (ex. pasto e cafezal) do que áreas preservadas (matas) ii) a utilização de sal por formigas é maior em áreas preservadas (matas) do que em áreas com maiores ações antrópicas (ex. pasto e cafezal); iii) existe um efeito negativo da concentração de sódio no solo sobre a utilização de iscas de sódio por formigas, sendo que esse efeito é dependente do habitat amostrado (pasto, cafezal e mata). Para testar essas hipóteses foram escolhidos três habitats (cafezal, pasto e mata) nas Cidades de Alto Jequitibá, Alto Caparaó, Luisburgo, Viçosa e Ervália que compõem a Zona da Mata Mineira. Após o procedimento amostral de coleta de solos, procedeu-se a analise deste solo, a fim de identificar a concentração de sódio. Quanto as formigas, foram identificadas as espécies e preferências pelas soluções oferecidas. Para o procedimento amostral de formigas foram oferecidas soluções de água destilada, glicose e solução salina, colocadas diretamente sobre o solo, com distâncias de 2 metros entre si em uma parcela de 60x60 metros, em cada habitat estudado. Foi observado que a concentração de sódio nos solos de habitats antropizados (pasto e cafezal) foi maior do que em habitats naturais (mata) assim como previsto em nossa primeira hipótese. No entanto, ao contrário do esperado nas hipóteses 2 e 3, não houve efeito do habitat ou da concentração de sódio no solo sobre a utilização preferencial das iscas de sal pelas formigas. Para o presente estudo três possíveis fatores são apontados como principais: i) baixo número de “iscas visitadas por formigas”; ii) baixa concentração de sódio comparado a solos sódicos e iii) ausência de limitação de sódio para formigas nos três habitats. Finalmente, fazem-se necessários mais estudos, principalmente abordando diferentes tipos de usos do solo, que tentem investigar o efeito da antropização sobre a dinâmica de nutrientes e seu respectivo efeito sobre as comunidades naturais. / Several chemical elements are fundamental to organisms that compose an ecosystem, but in some places or times of the year can be observed restriction of these elements in nature. Among the important elements for organisms, can highlight sodium, an element of fundamental importance to plants and animals, for their physiological functions. The sodium can be found in nature as part of the biomass of organisms or can be found principally in the soil. Habitats where observe any human intervention, it is expected that there is a modification or even restricting certain chemical elements. Accordingly, as sodium is part of the solution of many soils in Brazil can be expected with human action, the arrangement of the sodium in the soil could also be modified. In Brazil, specifically in Zona da Mata Mineira, any agricultural practices can affect the dynamics of sodium in the soil, for example, cattle with exotic pasture and coffee plantations. One of the quickest and low cost tools used to measure the degree of habitat disturbance is the utilization of organisms that may reflect the restriction or excess of certain chemical element in habitats, among the organisms most commonly used, there are the ants. Thereby, the specific objectives of this study were to test the following hypotheses: i) the availability of salt in the soil is bigger in disturbed areas (eg pasture and plantation) than preserved areas (forests) ii) the utilization of salt by ants is bigger in preserved areas (forests) than in areas with human activities (eg pasture and plantation); iii) there is a negative effect of the concentration of sodium in the soil on the use of sodium baits for ants, and this effect is dependent on the sampled habitat (pasture, plantation and forest). To test these hypotheses was chosen three habitats (coffee plantation, pasture and forest) in cities of Alto Jequitibá Alto Caparaó, Luisburgo, Viçosa and Ervália that comprise the Zona da Mata Mineira. After the sample collection soils procedure, we proceeded to analyze this soil, in order to identify the concentration of sodium. About ants, species and the preferences by solutions offered were identified, both analyzes were performed in the laboratory. For the sampling procedure ants, were offered distilled water, glucose and saline solutions, placed directly on the ground, with a distance of 2 meters apart on a plot of 60x60 meters in each habitat studied were offered. Was observed that the concentration of sodium in the soil of anthropogenic habitats (pasture and plantation) is higher than in natural habitats (forests), but there was no effect of the concentration of sodium in the soil on the use of salt baits by ants, being that it did not vary with habitat. The ants may not be sensitive to small changes in salt concentration in soil, or sodium not be restricted in natural environments studied, which would explain no differential preference for baits salt in natural environments. We then suggest that the action of man is responsible for the largest influx of sodium in the environments, however, despite the difference of this element in soil habitats studied, the ants showed no preference differential in relation to any of the solutions. It is believed that the ants were not sensitive to small variations of sodium in the soil, or that there is no restriction in the diet of the element of sampled ants, which could explain the absence of preference for this element. so the anthropogenic modification of sodium caused no visible impact on ant communities studied.