ABSTRACT Lettuce (Lactuca sativa) is the main leafy vegetable produced in Brazil. Since its production is widespread all over the country, lettuce traceability and quality assurance is hampered. In this study, we propose a new method to identify the geographical origin of Brazilian lettuce. The method uses a powerful data mining technique called support vector machines (SVM) applied to elemental composition and soil properties of samples analyzed. We investigated lettuce produced in São Paulo and Pernambuco, two states in the southeastern and northeastern regions in Brazil, respectively. We investigated efficiency of the SVM model by comparing its results with those achieved by traditional linear discriminant analysis (LDA). The SVM models outperformed the LDA models in the two scenarios investigated, achieving an average of 98 % prediction accuracy to discriminate lettuce from both states. A feature evaluation formula, called F–score, was used to measure the discriminative power of the variables analyzed. The soil exchangeable cation capacity, soil contents of low crystalized Al and Zn content in lettuce samples were the most relevant components for differentiation. Our results reinforce the potential of data mining and machine learning techniques to support traceability strategies and authentication of leafy vegetables.

ABSTRACT Due to the large extent of degraded areas in the Amazon, the use of conservation systems is very important to contain the advance of the agricultural frontier, and may favor the availability of nutrients such as phosphorus (P). This study evaluated effect of tillage systems on and cover plants distribution of organic P fractions (Po) in oxisol under soybean and grasses in crop successions. The experimental design was completely randomized with four replicates and five treatments: (i) conventional tillage (CT) with annual soil tillage; (ii) no-till (NT) in succession with Urochloa ruziziensis (NT1); (iii) NT in succession with U. brizantha (NT2); (iv) NT in succession with Panicum maximum (NT3); and (v) a control consisting of a fragment of native vegetation (NV). The Po fractions were quantified at depths of 0-5, 5-10, and 10-20 cm, before and after soybean cultivation and the P fractions were analyzed. The samples at a depth 0-5 and 5-10 cm had increased levels of biomass P in the NT1 and NT2. In addition, at depths of 0-5 and 5-10 cm, the treatments in no-tillage systems accumulated the most of the Po labile fractions. These results showed that conservation systems tend to accumulate most of the P fractions in soil through decomposition of organic residues. Thus, no-tillage system was shown to be important for Po supply, where the use of U. brizantha ‘Piatã’ (NT2) favored higher levels of organic P in labile and moderately labile fractions in soil, which was considered the best alternative for Po supply among the species tested.

ABSTRACT The interaction of Zn with soil compartments influences its bioavailability and uptake by plants. In this study, rice and soybean were cultivated under greenhouse conditions with the aim of evaluating Zn bioavailability and fractionation in a clayey-textured Typic Hapludox as a function of Zn rates (4 or 8 mg kg –1 Zn). The experiment was conducted until grain filling. Two soil subsamples (t 1 and t 2 ) that referred to the seeding and flowering stages, were collected and compared with two single extraction schemes, DTPA (Zn DTPAt1 and Zn DTPAt2 ) and Mehlich-1 (Zn Mt1 and Zn Mt2 ) for Zn available contents. Zn fractionation was carried out with t 2 soil subsamples for the testing of the following fractions: exchangeable Zn (Zn Exc ), Zn bound to carbonates (Zn Carb ), Zn bound to organic matter (Zn OM ), Zn bound to oxides (Zn Oxi ) and residual Zn (Zn res ). Zn applied to soil increased the Zn concentration in labile fractions in decreasing order as follows: Zn Exc > Zn OM > Zn Carb . There was no difference between the lesser or unavailable fractions, Zn Oxi and Zn res, when there was no correlation between the rates either with total accumulated Zn in plants (Zna total ), or the contents extracted by DTPA or Mehlich-1. Total cumulative Zn content in rice and soybean affected by the ZnCl 2 rates applied were positively correlated with Zn content extracted by both solutions. Both extractant solutions presented positive correlation between available contents of Zn with Zn bound to labile fractions.

ABSTRACT Plant residues and certain fertilizers accelerate soil acidification and increase the levels of aluminum-Al+3 in soils under no-tillage (NT). Silicates act as acidity amendments and as a source of silicon as in H4SiO4. An increase in the pH of soil solution causes the deprotonation of H4SiO4 and generates the anionic form (H3SiO4−). The aim of this study was to evaluate the ionic speciation of Si, Al, Ca, Mg and K in aqueous extracts by means of a software calculation. Since 2006, a field experiment has been under way on an Oxisol under NT subjected to lime and calcium-magnesium silicate applications under four crop systems. The amendments were applied in Oct 2006 and in Oct 2011, aiming to raise base saturation to 70 %. Soil samples were collected in Oct 2013, at depths of 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm. Both Ca and Mg formed complexes with dissolved organic carbon (DOC) whereas the same was not observed for potassium. These three basic cations were mostly in their free forms regardless of treatment, while Al was mostly complexed with DOC even at the lowest depths (40-60 cm). The highest value of free Al form was 15 %. Si was almost 100 % as H4SiO4, and its activity was similar to its concentration in solution for all crop systems and at all depths, regardless of amendment applied. The percentages of H3SiO4− and Al-H3SiO42+ were irrelevant, providing more phytoavailable H4SiO4 in soil solution.

Fitotoxicidade e transferência de elementos potencialmente tóxicos como o cádmio (Cd) ou bário (Ba) dependem da disponibilidade desses elementos nos solos e das espécies de plantas expostas a esses. Objetivaram-se, neste trabalho, avaliar o efeito de doses de Cd e Ba na produção de ervilha (Pisum sativum L. ), sorgo (Sorghum bicolor L. ), soja (Glycine max L. ) e milho (Zea mays L.), cultivados em casa de vegetação num Latossolo Vermelho distrófico e num Neossolo Quartzarênico com atributos físicos e químicos contrastantes; e correlacionar a quantidade absorvida pelas plantas com extratores comumente utilizados na análise de solo, além dos coeficientes de transferência (fator de bioconcentração e fator de transferência) de diferentes partes das plantas. As plantas foram colhidas na fase de floração e medidas a produtividade e as concentrações de Cd ou Ba em folhas, caules e raízes. O Cd foi avaliado satisfatoriamente tanto pelo DTPA quanto pelo Mehlich-3 (M-3), em relação à quantidade de Cd acumulado nas plantas. O M-3 não se relacionou com Ba acumulado nas plantas, sugerindo que ele não deve ser usado para prever a disponibilidade de Ba. Os coeficientes de transferência foram específicos para solos e plantas e, portanto, não são recomendados para uso direto em modelos de avaliação de risco, sem considerar as características do solo e do grupo de plantas.

Phytotoxicity and transfer of potentially toxic elements, such as cadmium (Cd) or barium (Ba), depend on the availability of these elements in soils and on the plant species exposed to them. With this study, we aimed to evaluate the effect of Cd and Ba application rates on yields of pea (Pisum sativum L.), sorghum (Sorghum bicolor L.), soybean (Glycine max L.), and maize (Zea mays L.) grown under greenhouse conditions in an Oxisol and an Entisol with contrasting physical and chemical properties, and to correlate the amount taken up by plants with extractants commonly used in routine soil analysis, along with transfer coefficients (Bioconcentration Factor and Transfer Factor) in different parts of the plants. Plants were harvested at flowering stage and measured for yield and Cd or Ba concentrations in leaves, stems, and roots. The amount of Cd accumulated in the plants was satisfactorily evaluated by both DTPA and Mehlich-3 (M-3). Mehlich-3 did not relate to Ba accumulated in plants, suggesting it should not be used to predict Ba availability. The transfer coefficients were specific to soils and plants and are therefore not recommended for direct use in risk assessment models without taking soil properties and group of plants into account.

OBJETIVO: Sedimentos artificiais com formulações simples foram utilizados para avaliar a toxicidade do Cr em C. xanthus, D. rerio e P. reticulata. MÉTODOS: Os organismos foram expostos a duas formulações: sem matéria orgânica (S0) e com 1% de matéria orgânica (SIII), contaminadas com Cr nas concentrações de 90; 180; 360; 720 e 1440 mg/kg para os ensaios com C. xanthus e 375; 750; 1500 e 3000 mg/kg para os ensaios com peixes. RESULTADOS: Os resultados dos ensaios agudos demonstraram uma redução de até quatro vezes na toxicidade frente à presença de matéria orgânica detrital biodegradável (MO). C. xanthus apresentou maior sensibilidade ao metal em relação aos peixes. A redução na toxicidade do Cr frente à presença de MO foi verificada nos valores de CL50, que estiveram mais elevados nos em SIII (C. xanthus = 1234,43 mg/kg ; D. rerio = 2263,54 m/kg e P. reticulata = 2244,48 mg/kg) em relação à S0 (C. xanthus = 340,56 mg/kg; D. rerio = 1731,04 mg/kg e P. reticulata = 1733,55 mg/kg). CONCLUSÕES: Os sedimentos artificiais com formulações simples foram satisfatórios na avaliação da toxicidade e asseguram resultados confiáveis em estudos ecotoxicológicos

AIM: Artificial sediments with simple formulations were used to assess the toxicity of Cr to C. xanthus, D. rerio and P. reticulata. METHODS: The organisms were exposed to two sediment formulations: one without organic matter (S0) and one with 1% organic matter (SIII), both contaminated with Cr at concentrations of 90, 180, 360, 720 and 1440 mg/kg for the assays with C. xanthus, and 375, 750, 1500 and 3000 mg/kg for those with the two fish species. Chromium was obtained from the potassium dichromate (K2Cr2O7). RESULTS: The results of the acute toxicity tests demonstrated a reduction of up to four times in toxicity with the presence of OM, consisting of biodegradable detritus, even at the low concentration used (1%), and that C. xanthus was most sensitive to the metal. The reduction in the chromium toxicity was indicated by the LC50 values, which were higher in SIII (1234.43 mg/kg; 2263.54 m/kg; 2244.48 mg/kg) than in S0 (340.56 mg/kg; 1731.04 mg/kg; 1733.55 mg/kg) for C. xanthus, D. rerio and P. reticulata, respectively. CONCLUSIONS: Because of the repeatability of the results obtained, the artificial sediments with simple formulations were satisfactory to assess toxicity and can thus provide reliable results in ecotoxicological studies

O objetivo deste trabalho foi avaliar o acúmulo de carbono e os atributos químicos de um Latossolo Vermelho distrófico em sistemas de colheita da cana-de-açúcar com (CQ) e sem queima (SQ), em experimento de longa duração. Em 2009, após 14 anos da implantação do experimento em Pradópolis, SP, amostras de solo foram coletadas na linha de plantio, a 0,25 m da linha e na entrelinha, nas profundidades de 0-0,05, 0,05-0,1, 0,1-0,2, 0,2-0,3 e 0,3-0,4 m. Foram determinados os teores de carbono orgânico total (COT), Ca2+, Mg2+ e K+ trocáveis, P-resina e P-Mehlich-1. Em geral, no sistema SQ, os teores de COT foram superiores na linha e a 0,25 m da linha, até a profundidade de 0,3 m. Na entrelinha, o acúmulo de carbono orgânico limitou-se às duas primeiras camadas superficiais. O sistema SQ também favoreceu a capacidade de troca catiônica e os valores de Ca2+, Mg2+ e saturação por bases, independentemente de locais de amostragem, nas duas primeiras camadas superficiais. O teor de P disponível foi pouco afetado pelos sistemas de colheita, com valores maiores no CQ. A colheita sem queima favorece o acúmulo de carbono orgânico e o aumento da fertilidade do solo, exceto quanto aos teores de P disponível.

The objective of this work was to evaluate the chemical attributes of a Rhodic Hapludox according to the sugarcane harvest system, with (CQ) and without burning (SQ), in long-term experiment. In 2009, after 14 years of establishment of a field experiment in Pradópolis, SP, Brazil, soil samples were taken at the planting row, at 0.25 m from the row, and between rows, at 0-0.05, 0.05-0.1, 0.1-0.2, 0.2-0.3, and 0.3-0.4-m depth. Total organic carbon content (TOC), exchangeable Ca2+, Mg2+ and K+, and resin and Mehlich-1 available P were determined. In general, the SQ system had higher levels of TOC in the row, and at 0.25 from the row, to a depth of 0.3 m. Between lines, the accumulation of carbon was restricted to the first two layers of the soil. SQ system also favored cation exchange capacity and the values of Ca2+, Mg2+, and base saturation, regardless of sampling location, at the first two layers. Available contents of P were little affected by harvesting systems, with higher values found in the CQ system. Harvesting without burning increases carbon accumulation and soil fertility, except for available P.

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

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

As curvaturas do relevo promovem pedoambientes específicos que condicionam os atributos químicos e mineralógicos do solo e podem auxiliar na definição de zonas específicas de manejo. O fósforo (P) é um dos principais elementos limitantes ao desenvolvimento e longevidade do canavial. O teor e a constituição mineralógica da fração argila assumem papel importante na disponibilidade do P, sendo que a gibbsita (Gb), quando presente em altas proporções no solo, pode ser a principal responsável pela sua adsorção e indisponibilidade. Investigaram-se as relações e a variabilidade espacial da adsorção de P e a ocorrência de caulinita (Ct) e gibbsita na fração argila de um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico originado de rochas areníticas sob diferentes curvaturas do relevo em área sob cultivo de cana-de-açúcar. Duas malhas de 1 ha foram delimitadas numa área côncava e outra área convexa. Foram coletadas 121 amostras em cada área para realização das análises granulométricas, químicas e mineralógicas. A capacidade máxima de adsorção de P foi obtida em seis amostras escolhidas ao acaso em cada área. Os resultados foram submetidos às análises estatísticas descritiva e geoestatística. Os menores valores médios de P disponível encontraram-se na área convexa. Nesta área, a proporção de gibbsita, expressa pelos valores da razão [Gb/(Gb+Ct)] e os valores de capacidade máxima de adsorção de fósforo foram maiores do que na área côncava.

Hillslope curvatures are associated with specific environments that correlate to chemical and mineralogical attributes of soil, so determining specific management zones. Phosphorus is one of the main limiting factors to the development and longevity of sugarcane. The type and the mineralogical constitution of the clay fraction play an important role in the phosphorus (P) adsorption of soil. High proportion of gibbsite (Gb) in soil may be the major responsible for P adsorption. The relationships among spatial variability as a function of hillslope curvature, the proportion of kaolinite (Kt) and Gb, and phosphorus adsorption were evaluated in an Alfisol cultivated with sugarcane. Two plots of 1 ha of a concave and a convex hillslope area were selected and 121 samples were collected in each area. The maximum P adsorption was determined in six samples taken randomly in each area. Data were submitted to descriptive statistical and geostatistical analysis. The lowest average values of available phosphorus were found in the convex area. In this area, the proportion of gibbsite, expressed by the values of the ratio [Gb/(Gb + Ct)] and the values of maximum adsorption capacity of phosphorus were higher than in the concave area.

O uso agrícola é uma das alternativas eficientes para o manejo de biossólidos. Dependendo, porém, da origem (urbana e, ou, industrial) e do sistema de tratamento, biossólidos podem conter concentrações elevadas de metais pesados, que, por sua vez, podem acumular-se nos solos. O uso de condicionadores químicos pode reduzir a biodisponibilidade e a mobilidade de metais no solo e, conseqüentemente, os riscos ao meio ambiente. Neste estudo, avaliaram-se os efeitos da adição de quatro condicionadores [carbonato de cálcio (CaCO3), sulfato de Ca (CaSO4), fosfato de potássio monobásico (KH2PO4) e hidroxiapatita sintética (HA)] na retenção e distribuição de Zn, Cu e Cd em Latossolos tratados com biossólido. Considerando a baixa solubilidade, a HA foi equilibrada nos valores de pH 4, 5 e 6. Utilizaram-se amostras superficiais (0-0,2 m) de um Latossolo Vermelho acriférrico (LVwf) e de um Latossolo Amarelo distrófico (LAd). Dois gramas de terra foram colocados para reagir em câmaras-duplas de difusão com 2 g de biossólidos com teores elevados de metais. Após atingir o equilíbrio (aproximadamente sete dias), a solução foi centrifugada, filtrada e acidificada, e as concentrações de Zn, Cu e Cd foram determinadas. As fases sólidas (solo e biossólido) foram secas por congelamento e, a seguir, procedeu-se à extração seqüencial de Zn, Cu e Cd. Os condicionadores foram eficientes na remoção de Zn, Cd e, em menor proporção, de Cu da solução. Em geral, o CaCO3 foi o mais eficiente na imobilização dos metais seguido da HA (pH 6). A HA equilibrada nos valores de pH 4 e 5 não promoveu imobilização dos metais. Após a introdução dos condicionadores, a quantidade de metais no solo ligados à fração trocável foi reduzida e os teores dos metais ligados à superfície dos óxidos/carbonatos foram aumentados, sobretudo nos tratamentos em que se utilizaram CaCO3 e HA (pH 6).

Land application represents an efficient alternative for disposal of biosolids. However, depending on the origin (urban and/or domestic) and the treatment system, biosolids may contain high amounts of heavy metals, which can gradually build up in the soil. Soil chemical amendments in contaminated areas can reduce the bioavailability and mobility of heavy metals and, consequently, minimize the risks of their adverse effects on the environment. The objective of this study was to evaluate the effects of four chemical amendments [calcium carbonate (CaCO3), calcium sulfate (CaSO4), monobasic potassium phosphate (KH2PO4) and synthetic hydroxyapatite (HA)] on Zn, Cu, and Cd retention and distribution in Oxisols amended with biosolid. Due to the low solubility, HA was equilibrated at pH 4, 5, and 6. Surface soil samples (0-20 cm) of a Rhodic Acrudox (RA) and a Typic Haplorthox (HP) were used. Two grams of each soil sample were equilibrated in a dual- diffusion chamber with 2 g of heavily contaminated with heavy metals. The suspension was constantly stirred for a more uniform mixing of the solutions. When the equilibrium was reached (after approximately seven days), the solution was centrifuged, filtered and acidified. Copper, Zn, and Cd concentrations in solution were determined. The solid phases (soil and biosolid) were freeze-dried and sequential extractions of Zn, Cu and Cd were performed. The chemical amendments were efficient in Zn, Cd and, to a lesser extent, Cu immobilization. Calcium carbonate followed by HA (pH 6) was, in general, the most efficient treatment in reducing metal concentrations in solution. No heavy metal immobilization was obtained by HA equilibrated at pH 4 and 5. Chemical amendments markedly reduced the amounts of metals associated with the exchangeable fraction and increased the surface oxide/carbonate pool, especially in the treatments with CaCO3 and HA (pH 6).

A retenção de Se pelos colóides do solo constitui importante processo para a manutenção da sanidade ambiental. A informação sobre a adsorção de Se em solos altamente intemperizados é restrita e existem poucos padrões quantitativos disponíveis para a definição de estratégias de remediação de áreas contaminadas. Quantidades crescentes de Se (5, 10, 25, 50, 100 e 250 mg L-1), na forma de Na2SeO3, foram adicionadas a amostras de dez Latossolos brasileiros [três Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA-1, LVA-2 e LVA-3), dois Latossolos Vermelhos (LV-1 e LV-2), um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), um Latossolo Vermelho acriférrico (LVwf), dois Latossolos Amarelos (LA-1 e LA-2) e um Latossolo Amarelo acriférrico (LAwf)]. Isotermas de adsorção foram construídas e foi verificado o ajuste dos resultados experimentais aos modelos de Langmuir e de Freundlich. A equação de Langmuir ajustou melhor os resultados de adsorção de Se do que a isoterma de Freundlich. Todas as isotermas apresentaram o formato tipo-L (exponencial), com exceção daquelas obtidas para o LVA-1 e para o LVA-2, que apresentaram comportamento tipo-C (linear). Valores de adsorção máxima (Ads máx), estimada pelo modelo de Langmuir, variaram de 135 (LVA-3) a 2.245 mg kg-1 (LA-1), enquanto os coeficientes de afinidade (K L) estiveram entre 0,002 (LVA-2) e 0,326 (LVA-3). A constante de afinidade estimada pelo modelo de Freundlich (Kf) variou de 13,7 (LVA-2) a 180,1 (LAwf). A adsorção máxima de Se foi mais elevada no LVef e nos Latossolos ácricos (LAwf e LVwf), enquanto os maiores valores de Kf foram encontrados no LV-2, LVef, LVA-3 e LVwf. Não houve correlação entre os atributos dos solos e as constantes de Langmuir. Valores de Kf correlacionaram-se com os teores de argila (r = 0,42*) e com a capacidade de troca de ânions (r = 0,64*).

Selenium (Se) retention by soil colloids is an important process to maintain the environmental quality. Little information is available on Se adsorption in highly weathered tropical soils, and there are few numerical parameters that can be used as references to aid on adoption management strategies in contaminated areas. Increasing amounts of Se (5, 10, 25, 50, 100 and 250 mg L-1), added as Na2SeO3, were equilibrated with samples of ten Brazilian Oxisols [three Typic Hapludoxes (TH-1, TH-2 and TH-3), two Rhodic Eutrudoxes (RE-1 and RE-2), two Xanthic Hapludoxes (XH-1 and XH-2), one Rhodic Hapludox (RH), one Rhodic Acrudox (RA) and one Anionic Acrudox (AA)]. Adsorption isotherms were obtained and the experimental results fitted to Langmuir and Freundlich models. The Langmuir equation fitted better to the experimental data than the Freundlich model. All isotherms had an L-type (exponential) shape, except for TH-1 and TH-2, which had a C-type (linear) shape. Selenium Ads max varied between 135 mg kg-1 (TH-3) and 2.245 mg kg-1 (XH-1) and the affinity constant (K L) varied from 0.002 (TH-2) to 0.326 L kg-1 (TH-3). Affinity constant (Kf) values between 13.7 (TH-2) and 180.1 L kg-1 (AA) were obtained from the Freundlich model. A high Se retention potential was observed on RH and on acric Oxisols (AA and RA), while qualitative parameters indicated RE-2, RH, TH-3 and RA as Oxisols with high Se affinity. No correlations were observed between soil attributes and Langmuir parameters. The Freundlich coefficient (Kf) correlated with clay content (r = 0.42*) and with anion exchange capacity (AEC) (r = 0.64*).

A eletroquímica e a concentração de matéria orgânica nos horizontes superficiais de Latossolos correlacionam-se estreitamente. No presente trabalho, avaliaram-se as propriedades eletroquímicas do horizonte superficial de sete Latossolos brasileiros após a remoção das substâncias húmicas em meio alcalino. Os solos foram separados em dois grupos, segundo sua mineralogia, caulinítica e oxídica. O extrator NaOH 0,1 mol L-1 solubilizou substâncias húmicas correspondentes a menos de 3 % da MO total, indicando forte adsorção específica do material orgânico à fração mineral. A extração de ácidos húmicos e fúlvicos foi capaz de inverter o sinal de carga da superfície; no entanto, o efeito mais acentuado da retirada das substâncias húmicas solúveis foi a perda da capacidade-tampão das cargas do solo. A capacidade da dupla camada elétrica, uma medida indireta desse poder-tampão, aumentou de 3 a 15 vezes depois da extração das substâncias húmicas alcalino-solúveis. Solos com mineralogia predominantemente oxídica apresentaram maiores valores do ponto de efeito salino nulo, da capacidade da dupla camada elétrica, além da diminuição na capacidade de troca de cátions do que aqueles de natureza caulinítica.

Electrochemistry and organic matter concentrations in the surface horizons of Oxisols are closely related. This study evaluated the electrochemical properties in the surface horizon of seven Brazilian Oxisols after the removal of humic substances by alkaline extraction. Based on their mineralogy the soils were grouped as kaolinitic or oxidic. Less than 3 % of the total organic matter were soluble humic substances extractable by NaOH 0.1 mol L-1, indicating their strong specific adsorption to the inorganic mineral sites. The removal of the humic and fulvic acids reversed the soil surface charge and also led to a marked loss in the buffering capacity of the soil charge. The electric double layer capacity, an indirect measure of this buffer capacity, increased 3 to 15 times after extracting humic substances. The point of zero salt effect and the electric double layer capacity values were higher and the cation exchange capacity was lower in the oxidic than in the kaolinitic soils.

A especiação química da solução do solo é uma importante ferramenta para avaliar a disponibilidade de nutrientes e o potencial fitotóxico do alumínio. As formas em que os elementos ocorrem na solução dos solos sob sistema plantio direto (SPD) ainda são pouco conhecidas, sobretudo em áreas que receberam aplicação de calcário. Avaliou-se a distribuição das espécies químicas de alumínio e nutrientes na solução do solo (extrato aquoso 1:1), cinco anos após a aplicação de calcário, na introdução do SPD em área de pastagem nativa, em Ponta Grossa -PR. Aplicaram-se 4,5 t ha-1 de calcário dolomítico na superfície, em dose única ou parcelada durante três anos, ou com incorporação na camada de 0 - 0,20 m, de um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0 - 0,05; 0,05 - 0,1; 0,1 - 0,2; 0,2 - 0,4; 0,4 - 0,6 e 0,6 - 0,8 m. O alumínio (Al) ocorreu predominantemente complexado pelo carbono orgânico dissolvido (DOC) e pelo fluoreto, e em baixíssimas proporções na forma livre Al3+, mesmo em condições de alta acidez. Para cálcio (Ca) e magnésio (Mg), as espécies químicas que ocorreram em maiores proporções foram as formas livres (Ca2+ e Mg2+) e complexadas pelo DOC. O fósforo, além das formas livres (H2PO4-, HPO4(2-)), interagiu com alumínio (par iônico Al-HxPO4x), sobretudo até 0,1 m de profundidade. A complexação do alumínio pelo carbono orgânico dissolvido não foi influenciada pela correção da acidez do solo por meio da calagem na superfície ou com incorporação. A aplicação de calcário não alterou a especiação de cálcio e magnésio na solução do solo sob sistema plantio direto. Contudo, a ocorrência das formas livres H2PO4- e HPO4(2-) foi influenciada pela calagem, havendo incremento das formas associadas com cátions.

The chemical speciation of the soil solution is an important tool for evaluating nutrient availability and aluminum phytotoxicity. The effect of liming in the composition of the soil solution under the no-till (NT) system is still not well known. We evaluated the chemical speciation of Al and nutrients in the soil solution (water extract 1:1), five years after liming at the moment of the establishment of NT in a native pasture, in Ponta Grossa, Paraná State, Brazil. Dolomitic lime was applied at a rate of 4.5 t ha-1 (either incorporated or surface-applied), or split in three annual rates of 1.5 t ha-1. Soil samples from a dystrophic clayey Rhodic Hapludox were collected at the 0 - 0.05; 0.05 - 0.1; 0.1 - 0.2; 0.2 - 0.4; 0.4 - 0.6; and 0.6 - 0.8 m layers, in May, 2003. Aluminum was mainly complexed to dissolved organic carbon (DOC) and fluoride, while the free form Al3+ was present in fewer amounts even under acidic conditions. Calcium and magnesium were found as free forms (Ca2+, Mg2+) and complexed by organic anions. Phosphorus was found as free forms (HPO4(2-), H2PO4-) and complexed with aluminum (ionic pair Al-HxPO4x) up to 0.1 m. Complexation of Al by DOC was not influenced by surface-applied or incorporated liming. Liming did not change Ca and Mg speciation in the soil solution under NT system. The presence of free forms HPO4(2-) and H2PO4-, however, was influenced by liming, because of the increase in cation associated forms.

A adsorção de B pelo solo é o principal fenômeno que afeta sua disponibilidade e seu potencial de contaminação. Os objetivos deste estudo foram: (a) investigar os efeitos do pH na adsorção de B em amostras superficiais e subsuperficiais de um Latossolo Vermelho Acriférrico (LVwf) e de um Latossolo Amarelo Ácrico (LAw) - ambos com balanço positivo de cargas no horizonte Bw - e de um Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef); (b) avaliar a adequação do modelo de Langmuir em simular os resultados experimentais de adsorção; e (c) correlacionar os atributos químicos, físicos e mineralógicos dos solos com os valores de adsorção máxima (Ads máx) e do coeficiente de afinidade (K L), derivados das isotermas. Experimentos do tipo "batch" foram realizados para determinação da quantidade de boro adsorvido, tendo como eletrólito-suporte soluções de NaCl 0,01 mol L-1 com 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; e 4,0 µg mL-1 de B. Houve aumento da adsorção de B com a elevação do pH e da concentração inicial de B adicionado. Maiores quantidades de B foram adsorvidas na amostra superficial do NVef e nos horizontes Bw positivamente carregados dos Latossolos ácricos. A adsorção de B foi representada por isotermas dos tipos C (linear) e L (exponencial) e adequadamente ajustada pelo modelo de Langmuir. Os parâmetros Ads máx e K L estimados por regressão não-linear não se correlacionaram com o pH. No pH natural, teores de matéria orgânica (MO) e de argila foram as variáveis que mais influenciaram a Ads máx nas camadas superficiais. Nas camadas subsuperficiais, a Ads máx correlacionou-se negativamente com os teores de MO e positivamente com os de gibbsita. Teores de (hidr)óxidos de Fe cristalinos e amorfos estiveram correlacionados aos valores de K L obtidos nas amostras subsuperficiais e ao pH natural, bem como à Ads máx das camadas superficiais após aumento do pH.

Boron (B) adsorption by soils affects its bioavailable contents and contamination potential. The objectives of this study were: (a) to investigate the effects of pH variation on B adsorption by topsoil and subsoil samples from an Anionic "Rhodic" Acrudox (RA), an Anionic "Xanthic" Acrudox (XA) - both with a positive balance of charge in Bw horizon - and a Rhodic Kandiudalf (RK); (b) to evaluate the ability of the Langmuir model of simulating the experimental results of B adsorption; and (c) to correlate chemical, physical and mineralogical soil attributes with the values of maximum adsorption (Ads max) and affinity coefficient (K L), derived from the isotherms. To quantify the amount of adsorbed B, batch experiments were carried out using a 0.01 mol L-1 NaCl solution as a support electrolyte containing 0.1; 0.2; 0.4; 0.8; 1.2; 1.6; 2.0 and 4.0 µg mL-1 of B. An increase of B adsorption was observed after raising the pH (between 3.5 and 8.0) and the initial concentration of added B. Larger amounts of B were adsorbed in topsoil samples from RK and in Bw positively charged horizons from acric Oxisols. Boron adsorption was represented by type-C (linear) and type-L (exponential) isotherms and well fitted by the Langmuir model. Ads max and K L, estimated by nonlinear regressions, were not correlated with the pH. At a natural pH, the organic matter (OM) and clay contents influenced Ads max most in the topsoil samples. In the subsoil layers, Ads max was negatively correlated with OM contents and positively correlated with gibbsite contents. At a natural pH, the contents of free and amorphous Fe (hydr)oxides were correlated with K L values from subsoil samples. After pH increase, the oxide contents were correlated with Ads max values from the topsoil samples.

Avaliaram-se os teores de Cu em função da variação do pH e da adição de cama-de-frango de dois solos com elevados teores deste elemento. Foram coletadas amostras da camada superficial (0 a 10 cm) de um typical dystrophic Lithic Udorthent - LU (Neossolo Litólico distrófico típico) e de um Humic Dystrudept - HD (Cambissolo Húmico alumínico típico) da região da Serra do RS, cultivados com parreirais que receberam aplicações sucessivas de produtos à base de Cu. Foram determinados os teores de Cu solúvel em DTPA e pelo método Mehlich III, além do Cu trocável em CaCl2. A disponibilidade de Cu foi afetada principalmente pelo pH do solo. O extrator CaCl2 foi o que melhor se correlacionou com os teores de Cu em solos contaminados em função dos tratamentos aplicados. A adição de cama-de-frango não diminuiu a disponibilidade de Cu destes solos. Os teores de Cu total variaram entre 1.300 e 1.400 mg kg-1 nos dois solos. Considerando os teores totais de Cu nos solos, as frações "disponíveis", extraídas por DTPA, por CaCl2 e por Mehlich III representaram, em média, 35%, 0,20% e 63% do total de Cu presente no solo, respectivamente.

Copper (Cu) concentration was evaluated as a function of pH variation and addition of poultry litter to a Dystrophic Lithic Udorthent and a Humic Dystrudept from the state of Rio Grande do Sul, Brazil, cultivated with vines treated with successive applications of Cu-based product. Samples were collected from the surface layer (0 to 10 cm). Soluble Cu concentration was determined using DTPA and Mehlich III as extractants, and exchangeable Cu was determined in CaCl2. The availability of Cu was mainly affected by the soil pH. CaCl2 extractant had the best correlation with Cu concentration in contaminated soils, according to treatments applied. The addition of poultry litter did not reduce Cu availability in these soils. Total soil Cu content varied between 1,300 and 1,400 mg kg-1 in both soils. Copper available fractions, extracted by DTPA, CaCl2 and Mehlich III, averaged 35, 0.2 and 63%, respectively, of the total Cu present in the soil.