Fractionation of heavy metals in polluted soil before and after rice cultivation

The objective of the present work was to evaluate the distribution of Cd, Cu, Mn, Pb and Zn among the different fractions of contaminated soil, before and after rice cultivation. Seven soil samples with different degrees of contamination were studied using a randomized experimental design, with four replicates. Using an ICP-OES we analyzed the contents of heavy metals in fractions of soil, the organic matter therein, the oxides and the residual content before and after rice cultivation. The largest concentrations of Cd, Cu, Mn and Zn in the soil are found in the fractions with stable chemical bonds

Concentration of heavy metals in grain of plants cultivated in soil with different contamination levels

O objetivo deste trabalho foi avaliar a absorção e a capacidade de translocação de metais pesados do solo para os grãos de soja e arroz. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em Latossolo Vermelho distroférrico, proveniente de Município de Paulínia, SP. As amostras de solo foram coletadas em sete pontos e organizadas em função da distância de uma fábrica emissora de poluente. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Raízes, parte aérea e grãos foram submetidos à digestão por via úmida. A concentração dos metais pesados foi determinada por ICP-OES. Os teores de cádmio e cobre no grão estiveram em níveis adequados para ambas as culturas, enquanto os teores de manganês e zinco apresentaram-se em excesso, tendo acompanhado os níveis de contaminação do solo, com possibilidade de atingir níveis mais altos da cadeia trófica. As raízes limitaram a translocação de cádmio, cobre, ferro e chumbo para a parte aérea de ambas as culturas. Mesmo com a translocação limitada pelas raízes, o chumbo apresentou-se em altos teores nos grãos de soja, e pode, também, como o manganês e o zinco, atingir a cadeia alimentar.The aim of this work was to evaluate the absorption and capacity of translocation of heavy metals from the soil to rice and soybean grains. Experiment was carried out in a greenhouse using a dystrophic Typic Hapludox soil from the district of Paulínia, SP. Soil samples were collected in seven different points and were organized according to the distance from a factory, source of pollution. The experimental design used was the completely randomized, with four replications. The roots, aerial leaves and grains were submitted to humid digestion. The concentrations of heavy metals were determined by ICP-OES. Cadmium and copper concentrations in the grains were at normal levels for both cultures, however manganese and zinc concentrations were in excess, according to the levels of soil contamination, possibly being able to reach top trophic levels. The roots limited the translocation of cadmium, copper, iron and lead to the aerial parts of both cultures. Although the translocation of lead was also limited by the roots, it was present in high concentrations in soy grains and, well as manganese and zinc, it can reach the food chain

Foliar elementary sulfur assimilation by soybean

O objetivo deste trabalho foi avaliar a assimilação de enxofre elementar (S0), aplicado nas folhas de soja, e sua eficiência comparada à adubação feita ao solo, de acordo com a dose e a natureza da fonte do nutriente. O S0 aplicado às folhas, independentemente da dose e fonte, foi assimilado pela planta, o que acarretou em aumento no teor de proteína total na folha. Todas as fontes de S aplicadas às folhas aumentaram a produção de grãos, semelhantemente à aplicação ao solo. Observou-se uma mesma produtividade com o uso de 20 kg ha-1 de S0 no solo ou de 6 kg ha-1 via foliar. A eficiência da aplicação de S via foliar, com base no conteúdo de proteína solúvel total, foi superior à da aplicação ao solo.The objective of this work was to evaluate the elementary sulfur (S0) assimilation applied on soybean leaves, and its efficiency compared to the fertilization done in the soil, according to the dose and nature of the nutrient source. The S0 applied to leaves, independently of the dose and source, was assimilated by the plant, what resulted in increase of total protein content in the leaf. All S sources applied to leaves increased the grain yield, similarly to the application to the soil. The same productivity was observed with the use of 20 kg ha-1 of S0 in the soil or 6 kg ha-1 applied to leaves. The elementary S application efficiency on leaves, based on the content of total soluble protein, was superior to application efficiency on soil

Desempenho produtivo de soja e milho submetidos à aplicação foliar de magnésio

The objective of this work was to evaluate the effect of magnesium foliar spray on yield performance of soybean (Glycine max) and corn (Zea mays) cultivated in soil with adequate levels of base saturation and magnesium content in Brazil. The field trials were conducted on a Typic Hapludox cultivated with soybean and corn in the 2013/2014 and 2014/2015 crop seasons, respectively. Treatments consisted of Mg rates (50, 100, 250, 500, 1,000 and 1,500 g ha-1 and a control without Mg) applied during the V4, R1, and R5.1 (soybean) or V4 and R2 (corn) phenological growth stages as magnesium sulfate heptahydrate (MgSO4∙7H2O). The SPAD index, leaf Mg content, grain yield, and 100-grain weight were evaluated. The Mg foliar spray increased the SPAD index in soybean and the leaf Mg content in corn. The Mg rates of 540 and 890 g ha-1 increased in 325 and 737 kg ha-1 the yield performance of soybean and corn, respectively, regardless of the phenological growth stages. The Mg application during the reproductive stages increased in 2% the 100-grain weight for both crops. Foliar spraying of Mg improves the yield performance in soybean and corn crops.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação foliar de magnésio no desempenho produtivo de soja (Glycine max) e milho (Zea mays) em solo com níveis adequados de saturação por base e conteúdo de magnésio, no Brasil. Os experimentos foram desenvolvidos em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico cultivado com soja e milho nas safras 2013/14 e 2014/15, respectivamente. Os tratamentos consistiram de aplicação foliar de doses de Mg (50, 100, 250, 500, 1.000 e 1.500 g ha-1 e controle sem Mg) nos estádios fenológicos V4, R1 e R5.1 (soja) ou V4 e R2 (milho), na forma de sulfato de magnésio heptahidratado (MgSO4∙7H2O). Avaliaram‑se o índice SPAD, teor foliar de Mg, produtividade de grãos e massa de 100 grãos. A aplicação foliar de Mg aumentou o índice SPAD na cultura da soja e o teor foliar de Mg na cultura do milho. As doses de Mg de 540 e 890 g ha-1 proporcionaram incrementos de 325 e 737 kg ha-1 na produtividade da soja e do milho, respectivamente, independentemente do estádio fenológico. A aplicação foliar de Mg no estádio reprodutivo aumentou em 2% a massa de 100 grãos de ambas culturas. A pulverização foliar de Mg melhora os parâmetros produtivos das culturas de soja e milho

Effects of rates of sulphur and zinc on soybean (Glycine max (L.) Merrill), grown in the greenhouse

Foram conduzidos em solução nutritiva e em vasos com terra em casa de vegetação, ensaios com doses crescentes de enxofre e zinco, em soja (Glycine max (L.) Merrill) cultivares Santa Rosa (crescimento determinado) e IAC-2 (crescimento indeterminado). Nos ensaios em solução nutritiva foram utilizadas duas fontes de nitrogênio; N2 da fixação biológica e N combinado, com quatro doses de S (0, 6, 12 e 24 ppm de S) e quatro de Zn (0; 1,2; 2,4 e 4,8 pprn de Zn). Nos ensaios em vasos com terra foram utilizados dois solos sob vegetação de cerrado; Latossolo Vermelho Escuro-fase arenosa (LEa) e Latossolo Vermelho Escuro textura média (LE) de ocorrência respectivamente, nos Municípios de Assis - SP e Palmeiras de Goiás - GO, sendo o enxofre fornecido como fosfogesso, em doses equivalentes a 0, 6, 12 e 24 ppm de S (0, 15, 30 e 60 kg/ha de S), enquanto que o zinco foi fornecido como óxido, em doses equivalentes a 1,2; 2,4 e 4,8 ppm de Zn (3, 6 e 12 kg/ha), e como sulfato de zinco na dose única de 2,4 ppm de Zn, havendo uma testemunha sem zinco. Para avaliação dos teores foliares dos nutrientes em estudo, razões entre os mesmos e correlações com as variáveis de produção (grãos, matéria seca total e nódulos) foram coletadas amostras de folhas no estádio de 50% do florescimento (3ª folha trifoliata recém maduras) e no final do ciclo da cultura (mistura de todas as folhas). Nos ensaios em vasos com terra procedeu-se ainda, a determinação dos teores de S-SO4 (extração com NH4OAc 0,5 N) e/ou Zn (H2SO4 0,05 N) em amostras de terra coletadas após o final do ciclo da planta. Os dados obtidos possibilitaram concluir que: - Ensaios em solução nutritiva: Nos ensaios com doses crescentes de enxofre houve resposta diferencial das cultivares à aplicação de S, em função da fonte de N utilizada, com relação à produção de grãos. A dose adequada média de S no substrato foi de 16 ppm de S, enquanto que os teores foliares adequados de S no estádio de florescimento foram de 0,41 a 0,46 (cultivar Santa Rosa na presença de N fixado) e de 0,44 a 0,49 %S (IAC - 2 na presença de N combinado). Também nesse substrato, porém com doses crescentes de zinco, observou-se resposta positiva à aplicação desse elemento, a qual foi mais influenciada pela fonte de N do que pela cultivar. As doses adequadas no substrato foram de 2,1; 1,2; 1,8 e 2,1 ppm de Zn, respectivamente para as cultivares Santa Rosa com N fixado e N combinado e IAC-2 com N fixado e combinado. Os teores foliares adequados de Zn, no estádio do florescimento, foram de 30 - 33 (Santa Rosa com N fixado), 21 - 33 (Santa Rosa com N combinado), 24 - 27 (IAC-2 com N fixado) e 32 36 ppm (IAC-2 com N-combinado); - Ensaios em vasos com terra: Nos ensaios com doses crescentes de enxofre, observou-se resposta à aplicação de fosfogesso nas duas variedades e nos dois solos utilizados. A dose adequada de S no solo variou de 13 a 16 ppm de S (equivalente a 33 e 40 kg/ha de S), enquanto que os teores adequados de S nas folhas, no estádio do florescimento, variaram de 0,23 a 0,34 %S. As relações aniônicas nas folhas, associadas com as produções máximas, foram de 14 a 18 (N/S); 1,2 a 2,0 (P/S) e 11 a 13 (N/P). Os teores residuais adequados de S-SO4 no solo foram de 7 e 13 ppm, respectivamente para o LEa e LE. Nos ensaios com doses crescentes de zinco observou-se resposta à aplicação do elemento. A dose adequada de Zn no solo, relativa à máxima produção de grãos foi de 2,7 ppm (6,8 kg/ha); 3,4 ppm (8,5 kg/ha); 1,2 ppm (3,0 kg/ha) e 3,1 ppm de Zn (7,7 kg/ha de Zn), respectivamente para as cultivares Santa Rosa nos solos LEa e LE e IAC-2 nos solos LEa e LE. Os teores adequados de Zn nas folhas, no estádio do florescimento, variaram de 25 a 44 ppm, enquanto que as relações N/Zn, P/Zn e N/P, associadas com as produções máximas foram respectivamente de 1511 a 1769; 69 a 149 e 11 a 18. Os teores residuais adequados de Zn no solo foram em média de 1,3 e 2,3 ppm, respectivamente para os solos LEa e LE.This paper deals with the results of experiments carried out both in nutrient solution and in pots with soils designed to study the effects of S and Zn in the soybean plant, varieties, Santa Rosa and IAC-2. In nutrient solution were used varying levels of S and Zn in independent trials, either in the presence of symbiotically fixed or combined nitrogen (as ammonium nitrate). S was supplied at the levels of 0, 6, 12 and 24 ppm, whereas Zn was give at the concentrations of 0, 1.2, 2.4 and 4.8 ppm. In the pot experiment two "cerrado" soils were employde, a sandy Dark Red Latosol (LEa) from Assis, SP, Brazil, and a Dark Red Latosol of medium texture (LE) from Palmeiras de Goiás - GO, Brazil. S, as phosphogypsum, was applied at the rates of 0, 6, 12 and 24 ppm (equivalent to 0, 15, 30 and 60 kg of sulfur per hectare). In the Zn experiment the micronutrient was used at the following levels: 0, 1.2, 2.4 and 4.8 ppm, as oxide; zinc sulfate was also used in a single treatment to give 2.4 ppm Zn. Leaf samples were collected at the flowering stage (third thifoliate) and at harvesting. In the pot experiment residual S and Zn were analyzed, 0.5 N NH4OAc and 0.05 N H2SO4 being used for extraction, respectively. - Nutrient solution experiments: A differential response of the varieties to S supply was observed as a function of the N source, in terms of yield formation. 16 ppm of the S in the substrate was sufficient for maximum production. At the flowering stage critical S concentration in the leaves varied between 0.41 - 0.46 %S (var. Santa Rosa in the presence of symbiotic N) and 0.44 - 0.49 %S (IAC-2 in the presence of combined N). Zn response was influenced more by the N than by the cultivar. Adequate levels in the substrate source for yield formation were: 2.1 ppm (Santa Rosa under symbiotic N), 1.2 (Santa Rosa under combined N), 1.8 (IAC-2 under symbiotic N), and 2.1 (IAC-2 under combined N). Adequate leaf levels at flowering were found to be: 30-33 ppm (Santa Rosa under symbiotic N); 21 - 33 ppm (Santa Rosa under combined N); 24 - 27 ppm (IAC-2 under symbiotic N); and 32 - 36 (IAC-2 under combined N); - Pot experiments: A positive response to S was observed the adequate level of supply varied between 13 and 16 ppm (33-40 kg/ha S), whereas the values found in the leaves at flowering, were found to be 0.23 - 0.34 %S. Anionic ratios in the leaf corresponding to maximum yield were N/S = 14 to 18, P/S = 1.2 to 2.0, N/P = 11 to 13. Residual soil S-SO4 related to the higher yields was 7 and 13 ppm, respectively for LEa and LE. A positive response to Zn application was also found to occur. The doses which gave maximum production were 2.7 ppm (6.8 kg/ha), 3.4 ppm (8.5 kg/ha), 1.2 ppm (3.0 kg/ha) and 3.1 ppm (7.7 kg/ha), respectively for Santa Rosa variety (LEa and LE), and IAC-2 (LEa and LE). Adequate leaf levels at flowering stage were 25-44 ppm. Ratios of elements in the at flowering stage related to maximum production were: N/Zn = 1511 to 1769; P/Zn = 69 to 149; N/P = 11 to 18. Residual soil Zn corresponding to the highest observed yields varied between 1.3 and 2.3 ppm, respectively either case of LEa e LE