Com o tempo, o uso agrícola pode levar à contaminação do solo por metais pesados, principalmente por se servir de insumos e agroquímicos que possuem cobre e zinco em sua composição. O objetivo deste trabalho foi determinar os teores de cobre e zinco disponíveis no solo extraídos com DTPA e avaliar sua distribuição espacial empregando a geoestatística em áreas de vinhedos comerciais e experimentais e sob outros usos e coberturas nas adjacências das plantações. Foram coletadas amostras de terra nas profundidades de 0,0 a 0,15 m e 0,15 a 0,30 m, em cem pontos amostrais. A área em estudo refere-se a duas microbacias localizadas no Centro de Frutas em Jundiaí (SP), sendo representativa da região vitícola, no relevo de mares de morros, com solos classificados predominantemente como Cambissolos e Argissolos. Os dados foram analisados utilizando estatística descritiva, teste de hipótese para médias e análises de correlação linear simples de Pearson. Para a análise espacial foram utilizados semivariogramas, semivariograma cruzado e a krigagem para a interpolação de dados e geração de mapas de isolinhas. Foram verificados altos teores de cobre e zinco nos solos da área de estudo e, ainda, maiores nos solos sob vinhedos, possivelmente em virtude da aplicação de agroquímicos. Nos solos sob vinhedos, os teores de cobre possuem correlação positiva com os teores de zinco, pH, matéria orgânica e saturação por bases. Os teores de cobre e zinco foram maiores nos vinhedos comerciais em comparação com os experimentais. A análise espacial dos dados permitiu avaliar a distribuição espacial dos teores de cobre e zinco, possibilitando, também, a verificação da correlação espacial positiva entre esses elementos na camada subsuperficial de 0,15 a 0,30m, com base no semivariograma cruzado.

With time, the intensive agricultural use of soil may lead to its contamination with heavy metals, mainly under the intense use of agrochemicals that are composed by zinc and copper. The objective of this work was to assess the concentration of available copper and zinc, extracted by DTPA, and evaluate its spatial distribution using geostatistics in experimental and commercial vineyards and under other land uses and covers in the surroundings of the cultivated areas. Soil samples were collected at the 0.0-0.15 and 0.15-0.30 m depth in 100 locations. Two catchment areas located at the APTA-Fruits Center of the Secretary of Agriculture of São Paulo State in Jundiaí, Brazil were used in that study. It is a vineyard area with predominance of Umbrept and Udult soils. Initially data were assessed with descriptive statistics, hypothesis test and Pearson linear simple correlation. For the spatial analysis it was utilized semivariograms and crossed semivariograms, and kriging for data interpolation and isolines map generation. High contents of copper and zinc were verified in the area, being the higher ones in the soil under vineyard, probably due to the intensive use of agrochemicals. In these latter soils it was found high positive correlation between copper and zinc content, pH, organic matter, and base saturation. Higher copper and zinc contents were found in the commercial vineyards compared to the experimental fields. The spatial analysis of data allowed to evaluate the spatial distribution of copper and zinc content as well as to verify the positive spatial correlation between those two elements in the 0.15-0.30 m depth by crossed semivariogram.

O manejo agrícola com agroquímicos pode levar a contaminação dos solos por metais pesados. O objetivo deste trabalho foi aplicar a Análise dos Componentes Principais e técnicas de geoprocessamento para identificar a origem dos metais pesados Cu, Fe, Mn, Zn, Ni, Pb, Cr e Cd como contaminantes potenciais em solos agrícolas. O estudo foi desenvolvido em uma área cultivada com vinhedos no Estado de São Paulo, Brazil. Amostras de solos foram coletadas e georeferenciadas por GPS sob diferentes usos e coberturas. As concentrações dos metais nos solos foram obtidas pelo método de extração com DTPA. As concentrações de Cu e Zn foram consideradas altas na maioria das amostras pesquisadas, sendo maiores nas áreas cultivadas com vinhedos sob aplicações de fungicidas por décadas. As concentrações de Cu e Zn apresentaram correlação. As técnicas de geoprocessamento e a Análise dos Componentes Principais indicaram enriquecimento do solo com Cu e Zn devido ao uso e manejo dos vinhedos com agroquímicos nas décadas anteriores.

Agricultural management with chemicals may contaminate the soil with heavy metals. The objective of this study was to apply Principal Component Analysis and geoprocessing techniques to identify the origin of the metals Cu, Fe, Mn, Zn, Ni, Pb, Cr and Cd as potential contaminants of agricultural soils. The study was developed in an area of vineyard cultivation in the State of São Paulo, Brazil. Soil samples were collected and GPS located under different uses and coverings. The metal concentrations in the soils were determined using the DTPA method. The Cu and Zn content was considered high in most of the samples, and was larger in the areas cultivated with vineyards that had been under the application of fungicides for several decades. The concentrations of Cu and Zn were correlated. The geoprocessing techniques and the Principal Component Analysis confirmed the enrichment of the soil with Cu and Zn because of the use and management of the vineyards with chemicals in the preceding decades.

Em amostras dos horizontes A e B de vinte e oito perfis de unidades de solos representativas do Estado de São Paulo fez-se a determinação de zinco usando os extratores DTPA pH 7,3 (ZnDTPA); Mehlich-1 (ZnM1); HCl 0,1 mol L-1 (ZnHCl); EDTA (ZnEDTA); e, NH4OAc 1 mol L-1 (ZnAc). O teor total de zinco nas amostras de solo estava alto, entretanto, notou-se somente uma pequena fração na forma disponível. O zinco total foi mais influenciado pelo teor de óxido de ferro (r=0,75). Para os teores considerados biodisponíveis, o pH foi o componente mais importante com coeficientes de correlação que variaram de 0,52 (ZnDTPA) a 0,66 (ZnAc). A análise dos componentes principais (PCA) revelou que os dois primeiros componentes principais explicaram 66% da variação, mostrando a associação entre os seguintes atributos dos solos: silte, pH, cálcio, magnésio, valor T, sílica, óxido de ferro, ZnT, ZnDTPA, ZnM1, ZnHCl e ZnEDTA, em que havia valores superiores a 0,63 no F1. No F2 ficou demonstrada a associação entre os teores de argila, areia fina e óxido de alumínio. Foi observada ambiguidade nos F1 e F2 para a areia grossa. Concluiu-se que: a maioria das amostras de solo apresenta potencial para o aparecimento de deficiência de zinco em curto e médio prazos e aPCA foi eficiente no agrupamento de solos originários de mesmo material de origem, indicando que as formas de Zn analisadas são influenciadas positivamente pelos teores de silte, Ca, Mg, sílica e Fe2O3, pH e valor T.

Total and available zinc were analized in samples of A and/or B horizons of twenty eight representative soil profiles of the State of São Paulo, Brazil. Amounts of Zn extracted by DTPA pH 7.3 (Zn DTPA), Mehlich-1 (Zn M1), HCl 0.1 mol.L-1 (Zn HCl), EDTA (Zn-EDTA), and NH4OAc(Zn Ac) were assessed. Amounts of total Zn (Zn T) in all samples was high, but just a small fraction of it is available. Total Zn correlated well with iron oxide content (r = 0.75). In terms of bioavailable amounts the pH was the most important component, showing correlation coefficients varying from 0.52 for Zn DTPA to 0.66 for Zn Ac. The two first axes of Principal Component Analysis (PCA) explained 66% of the variation, and showed association among the following soil attributes: silt, pH, calcium, magnesium, CEC-value, silica, iron oxides, T-ZN, DTPA-Zn, M1-Zn, HCL-Zn and EDTA-Zn, that presented correlation values higher values than 0.63 with the main axis (FL). The second axis (F2) showed an association among clay content, fine sand, and aluminum oxide. An ambiguity was clear in F1 and F2 to coarse sand. It is concluded that: most samples have potential to show up zinc deficiency in the short and medium term; PCA was efficient in grouping soils from the same parent material, indicating that the Zn analyzed in this study is positively influenced by the silt, Ca, Mg, silica, and iron oxide contents, pH, and CEC-value.

Os custos com a construção e manutenção de aterros industriais e os riscos ambientais que podem representar têm aumentado o interesse de vários tipos de indústrias em estudar a viabilidade de aplicação de resíduos no solo agrícola. Este trabalho avalia a eficiência do pó de aciaria quanto ao suprimento de zinco para o milho e a disponibilidade desse metal comparada por quatro métodos de extração. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em Campinas, SP, Brasil, avaliando o efeito de duas fontes de zinco (pó de aciaria e sulfato de zinco), em três doses (5, 50 e 150 mg dm-3) e um solo (Latossolo Vermelho) com dois valores de pH (5,0 e 6,0). Os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial com três repetições. A disponibilidade de zinco foi determinada por DTPA pH 7.3, Mehlich-1 e Mehlich-3 e a atividade do Zn2+ livre na solução do solo foi calculada pelo modelo MINTEQ. Nos dois valores de pH estudados, tanto a atividade do Zn2+ como os três métodos de extração foram igualmente eficientes em avaliar a disponibilidade de zinco para as plantas em solos tratados com pó de aciaria. Mais que 70% do Zn total presente no extrato de saturação estava como íon livre e o restante complexado com SO4(2-) e OH-, independente do pH do solo. O pó de aciaria é uma fonte de zinco para as plantas. Todos os métodos testados foram eficientes em estimar a disponibilidade de Zn para o milho, independente do pH

The costs related to the construction and maintenance of industrial landfills, and the environmental risks that they may represent, have increased the interest of several types of industries in studying the possibility of applying residues to agricultural soils. This study evaluates the efficiency of flue dust as a zinc source for corn, and the zinc availability for corn evaluated by four methods. A greenhouse experiment carried out at Campinas, SP, Brazil, evaluated the effect of two zinc sources (flue dust and zinc sulphate), at three rates (5, 50 and 150 mg dm-3), in one soil (Rhodic Hapludox) under two pH conditions (5.0 and 6.0). The treatments were arranged in a randomized factorial scheme design with three replications. Zinc availability indexes were determined by the pH 7.3 DTPA, Mehlich-1, and Mehlich-3 methods. The free Zn2+ activity in soil solution was calculated by the MINTEQ computer model. The extraction methods and the activity of the free ion Zn2+ were equally reliable to evaluate zinc availability in the soil amended with flue dust. More than 70% of the total Zn present in the saturation extract was in the free ion form, and the remainder was mainly complexed to SO4(2-) and OH-, independent of soil pH. Flue dust is a zinc supplier to plants. All tested methods were efficient in evaluating Zn availability for corn, independently of soil pH.

O conhecimento das cargas elétricas, permanente e variável, é fundamental para a compreensão e previsão do destino de elementos químicos no solo. Foram investigadas propriedades de carga de superfície de dois Latossolos Vermelhos acriférricos, dois Latossolos Amarelos ácricos e um Nitossolo Vermelho eutroférrico, usado como referência, por apresentar carga predominantemente permanente. Essas amostras foram investigadas pelo método da adsorção do íon césio (Cs+), que mede a carga estrutural permanente (sigmaO). O método baseia-se na preferência de sítios siloxanos de superfície para Cs+ sobre Li+ e de grupos de superfície ionizáveis de menor seletividade ao íon Cs+. Nos Latossolos acriférricos, a carga permanente diminuiu à medida que o índice de intemperização (Ki) diminuiu. O método da adsorção de césio quantificou significativa carga permanente, mesmo em solos altamente intemperizados.

The knowledge of permanent and variable charge is of high importance to a better understanding of the fate of chemical elements in soil. Four Brazilian Oxisols presenting acric character were investigated by an ion adsorption method that measures the structural charge density (sigmaO) and were compared to an Alfisol (NV), which had predominantly permanent charge. The method is based on the preference of siloxane surface sites for cesium over lithium and on the lower selectivity of ionizable surface group for the ion cesium. In the Acrudoxes, the permanent charge decreased as the weathering index (Ki) decreased. The cesium adsorption method quantified significant amounts of structural charge, even in highly weathered soils.

A adsorção de metais pesados aos solos é mais estudada do que sua dessorção. No entanto, o processo de dessorção está diretamente relacionado à disponibilidade dos elementos às plantas. A dessorção de cobre em amostras superficiais (0-0,2 m) e subsuperficiais (1,0-1,2 m) de um Latossolo Vermelho acriférrico foi estudada em dois valores de pH (4,5 e 7,5). Foram adicionados até 400 mg kg-1 de Cu em amostras incubadas por 4 e 12 semanas, tendo o CaCl2 como eletrólito suporte nas concentrações de 0,01 e 0,001 mol L-1. No pH mais elevado (7,5), em todos os períodos de incubação, as amostras adsorveram praticamente todo o cobre adicionado, indicando que o tempo de 24 h de agitação para se atingir o equilíbrio foi suficiente para atingir a adsorção máxima. A adsorção de Cu variou com o tempo de incubação do elemento com o solo. No pH mais baixo (4,5), a adsorção foi bem menor após 24 h de incubação. Após 4 e 12 semanas, as adsorções foram elevadas e semelhantes para todas as amostras, independentemente da profundidade e do pH. Para todas as doses estudadas, o efeito do tempo de incubação na adsorção de cobre pelo solo sobrepujou o efeito do pH. O fenômeno de histerese foi expressivo, sugerindo que o Cu forma ligações de alta energia com os colóides do solo. O cloreto de cálcio não foi eficiente para dessorver cobre nativo do solo.

Adsorption processes of heavy metals in soils have been more extensively studied than desorption, in spite of this latter process being related to nutrient bioavailability in the soil solution. Copper desorption from surface (0-0.2 m) and subsurface (1.0 - 1.2 m) samples of an Anionic Acrudox was studied at two pH values (4.5 and 7.5). Soil samples were incubated with Cu rates varying from 0 to 400 mg kg-1, during 4 and 12 weeks, in the presence of CaCl2 as support electrolyte at concentrations of 0.01 and 0.001 mol L-1. Complete soil adsorption of added Cu was observed at pH 7.5 in all incubation periods, indicating that a 24h-shaking period was enough to reach equilibrium and maximum adsorption. Copper adsorption varied with the incubation period and was much lower at pH 4.5 than at pH 7.5, after the 24 hour-incubation period. After 4 and 12 weeks, Cu adsorption values were higher and similar for all soil samples, irrespective of pH or depth of sampling. The effect of the incubation period on soil Cu adsorption surpassed the pH effect for all Cu rates. The hysteresis was expressive, suggesting that Cu enhances high-energy bonds with the soil colloids. Calcium chloride was not efficient in promoting native soil Cu desorption in the studied concentrations.

O conhecimento das propriedades eletroquímicas das partículas minerais dos solos altamente intemperizados é imprescindível para o avanço dos estudos em diferente áreas da Ciência do Solo, como, Física, Manejo e Conservação, Fertilidade e Poluição do Solo. Nesse contexto, o comportamento das cargas superficiais e seu relacionamento com a mineralogia dos solos de carga variável é de importância fundamental para o entendimento e a melhoria da capacidade preditiva de diversos fenômenos, tais como dispersão e floculação de colóides, troca catiônica, adsorção de ânions, especialmente os fosfatos, adsorção de metais pesados, etc. Assim, essa revisão de literatura faz uma abordagem científica do tema "Eletroquímica das partículas coloidais e sua relação com a mineralogia de solos altamente intemperizados", na qual é contemplado o histórico da evolução do conhecimento nesse campo e os desafios para o aprofundamento das pesquisas futuras na área. As diferentes tendências e posicionamentos existentes na literatura sobre Pontos de Carga Zero (PCZs), Caracterização e Medição de Cargas, Nomenclatura e Simbologia de PCZs e Relacionamento entre Cargas e Minerais de solos altamente intemperizados são também apresentados. Conceituações básicas são revisitadas e conceitos novos ou pouco utilizados na Ciência do Solo são apresentados e discutidos, com o intuito de se melhorar o entendimento e aprimorar a interpretação de tão importante ramo da Química, Mineralogia e Poluição de Solos.

The knowledge of the electrochemical properties of the mineral particles of highly weathered soils is indispensable for the advance of the studies in different Soil Science areas, like as, Soils Physics, Conservation and Management, Fertility and Pollution. In this context, the surface charge behavior and its relationship with the mineralogy of variable charge soils is of fundamental importance to the understanding and the improvement of the predictive capability of several phenomena, such as, floculation and dispersion of colloids, cations exchange, anion adsorption, specially phosphates, heavy metals adsorption, etc. Therefore, this literature review aims at to make a scientific approach of the topic "Electrochemistry of colloidal particles and its relationship with the mineralogy of highly weathered soils", in which, the historical evolution of the knowledge in this field is covered and the challenges to the development of the research in this area are raised. Different tendencies and views existing in the literature about Zero Points of Charge (ZPC), Charge Characterization and Measurement, ZPCs Terminology and Simbology and Relationship between Charge and Minerals of the highly weathered soils are also presented. Basic concepts are revisited and new or seldom used concepts in Soil Science are presented and discussed with the objective of improving the understanding and refining the interpretation of such important branch of the Soil Chemistry and Mineralogy field.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação de fósforo e de calcário sobre a capacidade de retenção de nitrato (CRN) de um solo de carga variável. Entre 1982 e 1989, um Latossolo Vermelho-Escuro argiloso de cerrado foi cultivado com milho, trigo, arroz e feijão (2, 4, 5 e 6 cultivos, respectivamente), recebendo adubação fosfatada (total de 1530 kg/ha de P2O5: 90 kg/ha por cultivo) ou adubação fosfatada+calagem (5,5 t/ha de calcário dolomítico: 2,5 e 3,0 t/ha em 1982 e 1985, respectivamente). Testes realizados em amostras coletadas em 1991 mostraram que o solo apresentava CRN negativa (exclusão do nitrato) na camada arável (0-20 cm), e positiva e crescente com a profundidade, nas camadas subjacentes. Os tratamentos diminuíram a CRN original do solo na camada de 20-60 cm, sendo esse efeito mais intenso no tratamento com calagem. A adubação fosfatada e, especialmente, a calagem, exerceram considerável efeito residual sobre a capacidade de retenção de nitrato do latossolo estudado.

The effects of phosphorus application, and liming, were evaluated as affecting the nitrate retention capacity (NRC) of a variable charge soil. A clayey dark-red latosol (oxisol) from the "cerrado" region was planted with corn, wheat, rice and dry bean (2, 4, 5 and 6 crops, respectively) between 1982 and 1989. In this period the soil was treated with phosphate (1530 kg/ha of P2O5: 90 kg/ha per crop), or phosphate (1530 kg/ha of P2O5)+lime (5.5 t/ha of dolomitic limestone: 2.5 and 3.0 t/ha, applied in 1982 and 1985, respectively). Soil samples collected in 1991 from plots which had received these treatments, and from one with no treatment, were tested for NRC. The results showed a negative NRC (exclusion of the anion) in the plow layer (0-20 cm), and a positive NRC which increased with depth, in the 20-60 cm layer. Both treatments reduced the original NRC of the soil in the 20-60 cm layer, but the effect of lime was much more pronounced than that of phosphate. Phosphate fertilizing, and, specially, liming, exerted a considerable residual effect on the NRC of the soil.

Foi feito um estudo de incubação (3, 7, 14, 30 e 60 dias), num Latossolo Roxo distrófico, com o objetivo de verificar os efeitos da adição de vinhaça "in natura", vinhaça concentrada, vinhaça seca, torta de filtro e cinza de caldeira em algumas características químicas desse solo com o tempo de incubação. Usaram-se os referidos resíduos como fonte de potássio e aplicaram-se quantidades correspondentes a 300 e 750kg/ha de K. Em todos os tratamentos, exceto nos incubados com cinza de caldeira, houve um abaixamento do pH entre o 3.º e o 60.º dia de incubação; no entanto, todos eles apresentaram pH mais elevado que o da testemunha no fim do ensaio, 60° dia. O teor de nitrato diminuiu, com o tempo, para os tratamentos com vinhaça seca, torta de filtro e cinza de caldeira, sendo que o P solúvel em H2SO4 0,05N só aumentou nesses dois últimos tratamentos. Praticamente, todo o K, Ca e Mg colocados apareceram em forma solúvel em HNO3 0,05N, com exceção do K para a cinza de caldeira e Ca e Mg para a torta de filtro.

A study in incubation (3, 7, 14, 30, and 60 days) was carried out in a Dusky Red Latosol in order to evaluate the effects of stillage, filter cake, and boiler ash for some chemical characteristics of that soil. All residues were used as potassium source and it was applied at the rate of 300 and 750kg/ha of K. After 60 days of incubation electrical conductivity and pH of all treatments showed to be higher than the control. The nitrate content decreased with time for the dry stillage, filter cake and boiler ash and H2SO4 0.05N soluble in the last two treatments. Practically all applied K, Ca and Mg, were recovered in the HNO3 0.05N soluble form, with the exception of K from boiler ash (50%) and Ca and Mg from the filter cake (57 and 64% respectively).

Foi estudada a correlação entre a superfície específica e a água higroscópica de quatro perfis de latossolos e cinco perfis de podzólicos, num total de 42 amostras. Estudou-se, também, a influência da matéria orgânica do solo e dos óxidos de ferro livres na retenção da água. Foram encontrados coeficientes de correlação bastante elevados entre superfície específica e água higroscópica, para os diversos tratamentos a que foram submetidas as amostras. Os óxidos de ferro livres, de uma maneira geral, aumentam o teor de água retida nas condições estudadas, enquanto a presença da matéria orgânica prejudica a adsorção da água.

Good correlations between specific surface area and hygroscopic water were found for original soil, soil without organic matter and soil without organic matter and iron oxides. Free iron oxides, in a general way, increased water retention while organic matter decreased it.

Determinou-se a silica solúvel nos horizontes superficial e B2 de 44 perfis de solos do Estado de São Paulo. A extração da silica com solução 0,0025M de cloreto de cálcio evitou a dispersão dos solos e forneceu resultados em média apenas 8% menores do que a silica solúvel em água. Os resultados variaram de 2,2 a 92,2 ppm de SiO2. Verificou-se que, para solos com teores semelhantes de argila, os teores de silica solúvel foram maiores para solos com horizonte B textural, quando comparados com solos de horizonte B latossólico. Dentro dos agrupamentos de solos com horizonte B textural e horizonte B latossólico, os teores de silica solúvel foram maiores para os solos mais argilosos. Não foi observada relação entre silica solúvel e o pH dos solos.

The extraction of soluble silica of soils with 0.0025M calcium chloride solution avoided dispersion of clay and results were on the average only 8% lower than water soluble silica. The results for surface and B2 horizons of 44 soil profiles of the State of São Paulo varied between 2.2 and 92.9 ppm of SiO2. For soils with similar clay contents, soluble silica was higher for soil with argillic B horizons as compared with soils with oxic B horizons. Within each group of soils, higher soluble silica results were associated with higher clay contents. Soluble silica apparently was not related to soil pH.