Chemical methods of assessing potentially available organic nitrogen in soil

The need for laboratory methods of obtaining an estimate of the amount of nitrogen (N) likely to be made available for crop growth by mineralization of soil organic matter during the growing season has long been evident, and numerous biological and chemical methods have been proposed. However, the methods showing the most promise are too complicated and time-consuming for use in soil testing laboratories, and there is an urgent need for a simple and rapid chemical method of assessing potentially available organic N in soil;Studies reported led to development of two rapid chemical methods of assessing potentially available organic soil N. One involves determination of the NH(,3)-N produced by steam-distilling the soil sample with pH 11.2 phosphate-borate buffer for 8 min. The other involves determination of the NH(,4)(\u27+)-N produced by heating the soil sample with 2 M KCl at 100(DEGREES)C for 4 hours. Both methods are simple and precise, and their results are not significantly affected by air-drying or air-dry storage of the soil sample before analysis. They are well suited for use in soil testing laboratories because they do not require filtration or transfer steps. Studies using 33 Brazilian soils showed that the results obtained by these methods were highly correlated with those obtained by anaerobic and aerobic incubation methods of assessing potentially available organic N in soil;The two chemical methods developed were further evaluated by applying them to 30 Iowa soils and by comparing their results and those obtained by other chemical methods with the results of the aerobic and anaerobic incubation methods considered to be the best laboratory methods thus far proposed for assessment of potentially available organic N in soil. The chemical methods used included the acid KMnO(,4) method, the alkaline KMnO(,4) method, the CaCl(,2)-autoclave method, and the NaHCO(,3) UV method. The data obtained showed that the results of the two chemical methods developed were highly correlated with the results of the incubation techniques used for comparison and that the correlations observed with these two methods were higher than those observed with the previously proposed chemical methods. It is concluded that these two rapid and simple chemical methods are the best chemical methods thus far developed for assessment of potentially available organic N in soil and that they deserve consideration for use in soil testing laboratories

Frações do nitrogênio na microbiota de solos do sul do Brasil

The reaction of nitrogen compounds with ninhydrin can be used as an indicator of cytoplasmic materials released from microbial cells killed by fumigation. Total-N, ninhydrin-reactive-N (NR-N), ammonium-N (A-N), and a-amino-N in the microbial biomass of soils from the State of Rio Grande do Sul, Brazil, were determined, in 1996, in 0.5 mol L-1 K2SO4 extracts of fumigated and non-fumigated soils. Total-N varied from 20.3 to 104.4 mg kg-1 and the ninhydrinreactive- N corresponded, in average, to 27% of this. The ninhydrin-reactive-N was made up of 67% ammonium-N and 33% aminoacids with the amino group at the a-carbon position. It was concluded that colorimetric analysis of NR-N and A-N may be used as a direct measure of microbial N in soil. This simple and rapid procedure is adequate for routine analyses.A reação de compostos nitrogenados com a ninhidrina pode ser utilizada como parâmetro indicador dos produtos citoplásmicos oriundos da lise de células microbianas mortas pela fumigação. Com base nessa assertiva, realizou-se o presente trabalho, em 1996, com o objetivo de avaliar as concentrações de N-total, N-reativo com ninhidrina (NR-N), N-amônio (A-N) e N-a-amino presentes na biomassa microbiana de solos do Rio Grande do Sul. A partir da extração com K2SO4 0,5 mol L-1 de amostras provenientes de solos fumigados e não fumigados, determinaram-se as frações nitrogenadas presentes na biomassa. Constatouse que a quantidade do N-total presente na biomassa variou de 20,3 a 104,4 mg kg-1 de solo, sendo a fração microbiana reativa com a ninhidrina correspondente a 27% desses valores, em média. Dois terços dessa fração eram constituídos de nitrogênio na forma de amôniomicrobiano e um terço na forma de aminoácidos contendo o radical amino no carbono a. É possível utilizar a análise colorimétrica do NR-N e do A-N para a quantificação do N-microbiano do solo. Tais procedimentos são rápidos, simples e aplicáveis em análises de rotina

Fósforo remanescente para determinar a disponibilidade de fósforo em solos do Rio Grande do Sul

The objective of this work was to evaluate remaining P compared with soil clay content as a P buffer index to classify P extracted by the Mehlich-1 (M1) and Mehlich-3 (M3) methods in soils from the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The experiment was carried out in a completely randomized design with five P2O5 rates (0, 50, 100, 200, and 400 mg kg-1) and two sucessive corn crops, and three replicates, in 20 representative soils of the state. P extracted by M1 and M3 before crop planting was adjusted to P contents in biomass, considering soil buffer capacity. The division of soils into different buffering classes, based on soil clay or remaining P, improved the capacity of estimating soil available P of both methods. However, there was no difference among the correlation coefficients obtained by classifying soils according to the evaluated indexes (remaining P or soil clay) for both M1 and M3 methods. Remaining P is a viable alternative to replace soil clay content to classify soil P extracted with the M1 and M3 methods.O objetivo deste trabalho foi avaliar o P remanescente comparado ao teor de argila como índice tampão para classificar o P extraído pelos métodos de Mehlich-1 (M1) e Mehlich-3 (M3), em solos do Rio Grande do Sul. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualisado, com cinco doses de P2O5 (0, 50, 100, 200 e 400 mg kg-1), dois cultivos sucessivos de milho, e três repetições, em 20 solos representativos do Estado. O P extraído pelos métodos M1 e M3, antes dos cultivos, foi ajustado aos conteúdos de P na biomassa, tendo-se considerado a capacidade tampão do solo. A divisão dos solos em classes de tamponamento, de acordo com o teor de argila ou com o P remanescente, melhorou a capacidade preditiva do P disponível para ambos os métodos. Todavia, não houve diferença entre os coeficientes de correlação obtidos pela classificação dos solos de acordo com os índices avaliados (P remanescente ou teor de argila), tanto para o método M1 como para o M3. A análise do P-rem é uma alternativa viável para substituir o teor de argila na classificação do P extraído pelos métodos M1 e M3

Fósforo remanescente para determinar a disponibilidade de fósforo em solos do Rio Grande do Sul

The objective of this work was to evaluate remaining P compared with soil clay content as a P buffer index to classify P extracted by the Mehlich-1 (M1) and Mehlich-3 (M3) methods in soils from the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The experiment was carried out in a completely randomized design with five P2O5 rates (0, 50, 100, 200, and 400 mg kg-1) and two sucessive corn crops, and three replicates, in 20 representative soils of the state. P extracted by M1 and M3 before crop planting was adjusted to P contents in biomass, considering soil buffer capacity. The division of soils into different buffering classes, based on soil clay or remaining P, improved the capacity of estimating soil available P of both methods. However, there was no difference among the correlation coefficients obtained by classifying soils according to the evaluated indexes (remaining P or soil clay) for both M1 and M3 methods. Remaining P is a viable alternative to replace soil clay content to classify soil P extracted with the M1 and M3 methods.O objetivo deste trabalho foi avaliar o P remanescente comparado ao teor de argila como índice tampão para classificar o P extraído pelos métodos de Mehlich-1 (M1) e Mehlich-3 (M3), em solos do Rio Grande do Sul. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualisado, com cinco doses de P2O5 (0, 50, 100, 200 e 400 mg kg-1), dois cultivos sucessivos de milho, e três repetições, em 20 solos representativos do Estado. O P extraído pelos métodos M1 e M3, antes dos cultivos, foi ajustado aos conteúdos de P na biomassa, tendo-se considerado a capacidade tampão do solo. A divisão dos solos em classes de tamponamento, de acordo com o teor de argila ou com o P remanescente, melhorou a capacidade preditiva do P disponível para ambos os métodos. Todavia, não houve diferença entre os coeficientes de correlação obtidos pela classificação dos solos de acordo com os índices avaliados (P remanescente ou teor de argila), tanto para o método M1 como para o M3. A análise do P-rem é uma alternativa viável para substituir o teor de argila na classificação do P extraído pelos métodos M1 e M3

AVALIAÇÃO DA DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO NO SOLO PARA O MILHO PELOS MÉTODOS MEHLICH-1 E MEHLICH-3

Phosphorus is the most plant’s nutrients that have been studied for soil test methodologies, due the dynamic complexity of soil phosphorus resulting in a wide range soil test methods. The Mehlich-1 solution have been used by soil testing laboratories for several years, however this solution overestimate the soil phosphorus availability for plants in soils under recently rock phosphate amendment. The Mehlich-3 solution was proposed for acid soils and soils that received rock phosphate. This study was carried out to compare the Mehlich-1 and Mehlich-3 solutions to evaluate soil phosphorus availability for corn in six soils of the Rio Grande do Sul state. The determination coefficients obtained among corn phosphorus absorbed and soil phosphorus were: 0.88 for Mehlich-1 and 0.91 for Mehlich-3 solutions. The soil phosphorus amounts extracted by solutions have been high association degree (r = 0.99). The soil phosphorus amounts extracted by solutions have been high relation degree among the corn absorbed phosphorus amounts and corn dry matter shoot; the solutions did not differed among the soil phosphorus and corn absorbed phosphorus. The solutions are efficient to evaluate the soil phosphorus availability for corn.Nos estudos de avaliação de metodologias de análise de solo, o fósforo tem sido o elemento mais estudado, fato este associado à complexidade da dinâmica do elemento no solo. A solução de Mehlich-1 vem sendo usada por muitos anos pelos laboratórios de análise de solo do Brasil, porém é um método que superestima a disponibilidade de fósforo no solo para as plantas em solo que receberam fosfato natural. A solução de Mehlich-3 foi proposta para solos ácidos e adubados com fosfato natural. Com o objetivo de comparar esses métodos na avaliação da disponibilidade de fósforo para as plantas de milho, foi conduzido um experimento com seis solos do estado do Rio Grande do Sul e cultivados com milho por 45 dias. Os coeficientes de determinação obtidos entre o fósforo absorvido pelas plantas de milho e o fósforo extraído foram: 0,88 para a solução de Mehlich-1 e 0,91 para a solução de Mehlich-3. As quantidades de fósforo extraído do solo pelas soluções tiveram alto grau de associação (r = 0,99). As quantidades de fósforo extraído do solo pelas soluções tiveram alto grau de relação com as quantidades de fósforo absorvido e com o acúmulo de matéria seca pelas plantas de milho; as soluções não diferiram na relação com as quantidades de fósforo extraído do solo e o fósforo absorvido pelas plantas de milho. As duas soluções testadas são eficientes para a avaliação da disponibilidade de fósforo no solo para a cultura do milho

CONCENTRAÇÃO DE CRÔMIO NO SISTEMA SOLO-PLANTA-PERCOLADO EM FUNÇÃO DA APLICAÇÃO DE RESÍDUOS DE CURTUME EM UM ARGISSOLO DE ESTÂNCIA VELHA (RS)

This study was carried out to evaluate the chromium concentration in soil plant and leacheate as affected by the soil disposal of two types of waste originating from primary treatment of tannery residual water in a Paleudult soil with ten percent clay from Estancia Velha, Rio Grande do Sul state, Brazil, where several tannery operation are located. Chromium tannery sludge and tannin tannery sludge contained 8.040 and 34 g kg-1 (dry weight) Cr concentration, respectively. Mineral fertilization was compared with sludge application of 15, 30 and 60 ton of sludge ha-1 originated either from tannin or chromium tanneries. One treatment with cattle manure was also included. Radish (Raphanus sativus L.) and sorghum (Sorghum vulgare Pers) were cultivated. Chromium waste concentration and soil, plant and leacheate chromium concentration were determined. Cr (VI) was not found at any part of the experiment. Application of 30 and 60 t ha-1 chromium tannery sludge in the soil increased radish tissue Cr level and it is considered above of plant maximum permitted level. Sorghum grains Cr level decreased with the application of the two types of tannery sludge in the soil as compared with the mineral fertilization. Cr concentration in soil and leacheate were considered below the maximum level defined by Brazilian environmental law.Objetivou-se avaliar a concentração de crômio no solo, planta e percolado em função da aplicação de dois tipos de lodo de tratamento primário de água residuária de curtume em Argissolo Vermelho distrófico arênico, com 10% argila, característico da região de Estância Velha (RS), onde existe uma grande concentração de indústrias de curtume. O lodo de curtimento com crômio e lodo de curtimento com tanino continham 8.040 e 34 g kg-1 (peso seco) de crômio, respectivamente. Utilizaram-se dosagens correspondentes à aplicação de 15, 30 e 60 t ha-1, juntamente com tratamentos com esterco de curral bovino, com adubação mineral e testemunha absoluta. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação telada com vasos de PVC de 30 cm de diâmetro x 70 cm de altura. Utilizaram-se como planta-teste as culturas de rabanete (Raphanus sativus L.) e sorgo (Sorghum vulgare Pers). Foram determinados os teores totais de crômio nos lodos, na raiz e parte aérea e grãos, na água percolada, bem como nas três camadas de solo, sendo que nessas também foi avaliado o teor de crômio disponível. Não se verificou a presença de Cr (VI) em todo o experimento. As dosagens de 30 e 60 t ha-1 de lodo de curtimento com crômio aumentaram a concentração de crômio no tecido do rabanete acima dos teores permitidos. Quando comparado com a adubação mineral, a concentração de crômio nos grãos de sorgo diminuiu para a utilização de ambos os lodos. Os teores de crômio no solo e na água percolada permaneceram abaixo do limite máximo permitido pela legislação ambiental brasileira

Phosphorus fractions in manures and their efficiency as phosphate fertilizer

Os estrumes empregados como fontes de fósforo podem ter eficiência fertilizante diferente da dos adubos comerciais solúveis. Tal eficiência pode variar com a origem do estrume e com as proporções das diferentes frações químicas do P total contido. A eficiência de estrumes de frangos de corte e de bovinos de leite, relativamente ao superfosfato triplo-ST, e a correlação desta eficiência com frações de fósforo contidas nestes materiais foram estimadas em experimento de casa de vegetação. Os tratamentos aplicados foram: um controle, sem P; as doses 6,6, 13,2 e 19,7 mg kg-1 de P de ST, e uma dose única de 15,3 mg kg-1 de P de 11 amostras de cada um dos dois tipos de estrumes. Utilizou-se um Podzólico Vermelho-Escuro e a resposta aos tratamentos foi determinada com o cultivo de milheto (Pennisetum americanum) durante 27 dias, a partir da adubação fosfatada, período em que foram colhidos três cortes de plantas. As frações de fósforo dos estrumes foram determinadas por extrações seqüenciais. O índice de eficiência (IE), estimado pelo método de equivalentes em ST, dos estrumes de frango foi de 0,84 ± 0,071, valor menor do que o dos estrumes de bovinos de leite, de 0,94 ± 0,095. Não ocorreu diferença de IE entre as amostras de estrumes de mesma espécie animal. Considerando todas as amostras, o IE apresentou correlação positiva com as proporções de P lábil, extraídas por resina trocadora de ânions e NaHCO3 0,5 mol L-1, e de P inorgânico total e correlação negativa com as proporções de P extraídas por NaOH 0,1 mol L-1 e HCl 0,5 mol L-1 e de P orgânico total. Não ocorreu correlação entre o IE e o teor total de P dos estrumes.Manures used as phosphorus sources may have different efficiencies from those of commercial soluble fertilizers. These efficiencies may vary according to the manure origin and to the proportions of its total P in different chemical fractions. A greenhouse experiment was conducted in order to estimate the efficiencies of dairy cattle and chicken manures as phosphorus source, in comparison to triple superphosphate (TSP), as well as to relate these efficiencies to their P fractions. The treatments were: control, without fertilizer or manure; three rates of P, applied as TSP (6.6, 13.2 and 19.7 mg kg-1 soil); and a single phosphorus application rate of 15.3 mg kg-1 soil, from 11 samples of both cattle and chicken manures. Treatment responses were evaluated cultivating millet during 27 days after P application, in pots filled with a Kandiudult soil. Manure P fractions were determined by sequential extractions. The Efficiency Index (EI), estimated by the TSP equivalence, was 0.84 ± 0.071 for chicken manure, significantly lower than that for cattle manure, 0.94 ± 0.095. There were no statistical differences in EI among manures samples of the same animal species. Considering all samples, EI was positively correlated with proportions of labile P (extracted with resin and NaHCO3) and total inorganic P and negatively correlated with proportions extracted with NaOH and HCl and with total organic P. There was no association between EI and the total P content in the manures

Time of hydrolysis and acid concentration for fractionation of organic nitrogen

Foram estudados tempos de hidrólise (3, 6, 12, 20, 24 e 36 h) e concentrações de ácido (HCl 1N, 3N e 6N) na recuperação de formas orgânicas de N provenientes de substâncias nitrogenadas conhecidas ou presentes no solo pelos métodos de "hidrólise contínua" e "hidrólise seqüencial". Os polímeros de maior peso molecular, como a quitina, necessitaram mais de 36 horas para a hidrólise completa. Houve maior decomposição da glicosamina à medida que aumentou o tempo de hidrólise, resultando em aumento da fração amida. Houve pequena decomposição da glicosamina a N-amônio na hidrólise com HCl 1N/3 h, embora tenha havido hidrólise parcial da quitina a glicosamina. A recuperação de N-amida foi completa nas hidrólises com HCl 1N/3 h, HCl 3N/3 h, HCl 6N/4 h e HCl 6N/20 h. A hidrólise contínua não foi eficiente para degradar os polímeros nitrogenados de maior peso molecular, além de decompor açúcares aminados. Neste trabalho, observou-se a necessidade da utilização de mais de uma hidrólise com tempo e concentrações diferentes para a caracterização adequada de formas orgânicas nitrogenadas presentes no solo.Time of hydrolysis (3, 6,12, 20, 24, and 36 h) and acid concentration (HCl 1N, 3N, and 6N) were evaluated for recovering of N from known organic compounds and from soil by means of continuous and step-wise hydrolytic methods. High molecular weight polymers, like chitin, required more than 36 h for complete hydrolysis. Higher glucosamine decomposition was attained as time of hydrolysis increased, resulting in increasing amounts of amide fraction. There was a little decomposition of glucosamine to ammonium when hydrolysis was carried out with HCl 1N for 3 h, though chitin was partially hydrolyzed to glucosamine. N-amide was completely recovered using HCl 1N/3 h, HCl 3N/3 h, HCl 6N/4 h, as well as HCl 6N/20 h. Twelve hour hydrolysis was not enough to completely degrade high molecular weight polymers in continuous hydrolysis, though there was a degradation of amino sugars. The data emphasize the requirement of using more than one hydrolysis with different times and acid concentrations to better characterize the organic nitrogen fractions occurring in the soil

Concentrações de metais pesados em solos do Rio Grande do Sul

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Decomposição de Resíduos Industriais no Solo

Waste disposal in soils is an efficient alternative to reduce environmentalnegative impact of industrial wastes and can be used as an important nutrientssource for the plants. Thus, the aim of this study was to evaluatethe decomposition rate of four industrial wastes applied in two differentsoils (Oxisol and Ultisol). The industrial wastes of treatment station were:(brewery – CERV; dairy products – LAT; plywood – AGL and textile – TEXT).It was evaluated the decomposition of the doses of these wastes throughthe microbial activity and N mineralization. The organic wastes evaluatedcan be used in agricultural soils, although, should be used nitrogen as additionalfertilization. The rate of the decomposition of the wastes in the bothevaluated soils, for the C-CO2 release and for the N accumulation in thesoils, increased in the following order: TEXT >LAT>CERV>AGL.O descarte adequado de resíduos no solo é uma alternativa viável para reduzir o impacto ambiental de muitos resíduos industriais; e se bem conduzidos podem até serem utilizados como fonte de nutrientes. Assim, foram avaliados neste trabalho os efeitos da aplicação de diferentes resíduos industriais em dois solos (Latossolo e Argissolo) sobre a atividade biológica do solo. Os resíduos das estações de tratamento de indústrias foram: Cervejarias Kaiser (CERV), Laticínios Dália (LAT) Satipel, chapas de adeira aglomerada (AGL) e tecelagem Sultêxtil (TEXT). Foi avaliada a decomposição de doses destes resíduos através da atividade microbiana nos dois solos. A adição dos resíduos aumentou a atividade microbiana na seguinte ordem: TEXT >LAT>CERV>AGL. Os resíduos orgânicos avaliados podem ser usados em solo agrícola, entretanto deve ser realizada adubação complementar com N mineral