Soil enzyme dynamics in chlorpyrifos-treated soils under the influence of earthworms

International audienceEarthworms contribute, directly and indirectly, to contaminant biodegradation. However, most of bioremediation studies using these annelids focus on pollutant dissipation, thus disregarding the health status of the organism implied in bioremediation as well as the recovery of indicators of soil quality. A microcosm study was performed using Lumbricus terrestris to determine whether earthworm density (2 or 4 individuals/kg wet soil) and the time of exposure (1, 2, 6, 12, and 18 wk) could affect chlorpyrifos persistence in soil initially treated with 20 mg active ingredient kg− 1 wet soil. Additionally, selected earthworm biomarkers and soil enzyme activities were measured as indicators of earthworm health and soil quality, respectively. After an 18-wk incubation period, no earthworm was killed by the pesticide, but clear signs of severe intoxication were detected, i.e., 90% inhibition in muscle acetylcholinesterase and carboxylesterase (CbE) activities. Unexpectedly, the earthworm density had no significant impact on chlorpyrifos dissipation rate, for which the measured half-life ranged between 30.3 d (control soils) and 44.5 d (low earthworm density) or 36.7 d (high earthworm density). The dynamic response of several soil enzymes to chlorpyrifos exposure was examined calculating the geometric mean and the treated-soil quality index, which are common enzyme-based indexes of microbial functional diversity. Both indexes showed a significant and linear increase of the global enzyme response after 6 wk of chlorpyrifos treatment in the presence of earthworms. Examination of individual enzymes revealed that soil CbE activity could decrease chlorpyrifos-oxon impact upon the rest of enzyme activities. Although L. terrestris was found not to accelerate chlorpyrifos dissipation, a significant increase in the activity of soil enzyme activities was achieved compared with earthworm-free, chlorpyrifos-treated soils. Therefore, the inoculation of organophosphorus-contaminated soils with L. terrestris arises as a complementary bioremediation strategy in terms of recovery of soil biochemical performance and quality

Zeolites in hydromagmatic volcanoes. A case study of montaña Escachada (Tenerife)

The different types of zeolites occurring in the hydromagmatic volcano called Montana Escachada or Montana Pelada (Southern Tenerife), have been studied. The instrumental techniques of study include X-ray diffraction, scanning electron microscopy, X-ray fluorescence and microprobe analysis. Phillipsite and analcime were detected in amounts inversely proportional from the basis (more phillipsite) to the top (more analcime) of the volcano. A selective enrichment of the phillipsite in potassium and of the analcime in sodium was also observed. The abundance and the genesis of these zeolites are related to the eruptive mechanism and the physico-chemical conditions of the zone. Their formation is, in high degree, irrespective of the composition of the parent magm

Efectos de un incendio forestal (Tenerife, Islas Canarias, verano de 2007) bajo bosques de pinar sobre algunas propiedades del suelo y su relación con la repelencia al agua a corto y medio plazo

Forest fires modify the soil environment, often triggering severe soil degradation. In this paper, we studied the impact of a large northern Tenerife Canary pine forest wildfire on a set of relevant soil properties, focusing on their evolution in time and relationship with soil water repellency. To do this, soils were sampled at four sites (burned and non-burned) and several soil physical and chemical parameters were measured. The results show significant variations for soil pH, electric conductivity (CE1:5), and NH4+-N between burned and non-burned samples, whereas non-significant increases were found in burned soils for oxidizable carbon (Cox), total nitrogen (Ntot), Ca2+, Mg2+, Na+ and K+, and soil hydrophobicity. The differences caused by the fire were no longer evident one year later. Furthermore, in one sampling site (Vitric Leptosols under low pine forest with a mixed heath/beech tree understory) a wide variation in the content of Cox and Ntot and high water repellency was observed relative to the other sites. These differences can be attributed to the composition of the understory vegetation. Significant correlations between soil hydrophobicity with CE1:5, aggregate stability and the contents of Cox, Ntot, NH4+-N, Ca2+, Mg2+, Na+ and K+ were found.Os incêndios florestais provocam alterações nas propriedades do solo, que por vezes conduzem a uma severa degradação. Neste artigo avalia-se o impacto em algunas propriedades do solo depois de um incêndio numa floresta de pinheiros, ao N de Tenerife (Ilhas Canárias), bem como a sua evolução temporal e relação com a hidrofobicidade do solo. Recolheram-se amostras de solo em quatro locais (áreas queimadas e não queimadas) na zona afectada pelo incêndio, tendo-se efectuado a determinação de alguns importantes parâmetros físicos e químicos. Os resultados obtidos mostram variações significativas entre os locais amostrados queimados e não queimados no que se refere aos valores de pH, condutividade elétrica (CE1:5), e teor em NH4+-N,contrariamente ao que se veificou em relação aos teores de carbono oxidável (Cox), azoto total (Ntot) , Ca2+, Mg2+, Na+ e K+ extraíveis, e hidrofobicidade do solo. As diferenças causadas pelo fogo, tendem a desaparecer um ano depois. Além disso, no ponto D (Leptosol vitrico com pinheiro canário e matorral de faial-brezal) observou-se uma grande variação no teor de C oxidável, N total e repelência à água, em comparação com os outros locais estudados, atribuindo-se as diferenças à composição do matorral. Finalmente, observaram-se correlações significativas entre a hidrofobicidade do solo e a CE1:5, a estabilidade dos agregados e os conteúdos de Cox, Ntot, NH4+-N, Ca2+, Mg2+, Na+ e K+ extraíveisLos incendios forestales alteran las propiedades de los suelos, llegando en ocasiones a desencadenar severos procesos de degradación. En este trabajo se evalúa el impacto sobre algunas propiedades fisicoquímicas en suelos afectados por un incendio bajo bosque de pinar canario en el norte de Tenerife, así como su evolución temporal y la posible relación con la repelencia al agua del suelo. Para ello, se han muestreado cuatro ubicaciones (quemadas y no quemadas) en las que se han medido parámetros físicos y químicos relevantes del suelo. Los resultados muestran variaciones significativas en los valores de pH, conductividad eléctrica (C.E.1:5), y NH4+-N. También se han detectado aumentos, en este caso no significativos, en los suelos quemados en el contenido de carbono oxidable (Cox), nitrógeno total (Ntot), Ca2+, Mg2+, Na+ y K+ asimilables, y en la hidrofobicidad. Las diferencias inducidas por el incendio tienden a desaparecer un año después. Además, en una de las ubicaciones (Leptosol vítrico bajo pinar canario con sotobosque de fayal brezal) se han observado grandes diferencias en el contenido de Cox y Ntot, así como elevada repelencia al agua en relación a las restantes localidades estudiadas, las cuales se atribuyen a la composición del sotobosque. Se han encontrado correlaciones significativas entre la hidrofobicidad del suelo con la C.E.1:5, la estabilidad de los agregados y los contenidos de Cox, Ntot, NH4+-N, Ca2+, Mg2+, Na+ y K+ asimilables

The effect of fire severity on first-year seedling establishment in a Pinus canariensis forest on Tenerife, Canary Islands

The Canarian pine (Pinus canariensis) exhibits a striking combination of high adult resistance to fire and intermediate serotiny. Hence, the study of its post-fire regeneration can support valuable new insights about functional adaptations to fire. Here, we analyse the firstyear seedling establishment after fire in a P. canariensis forest on the northern slope of Tenerife, Canary Islands. The effects of fire severity and other explanatory variables on the seedling density recorded 9 months after fire were examined. We detected a clear unimodal relationship between seedling density and fire severity, with maximum regeneration associated with intermediate fire severity and no regeneration associated with very high crown damage. The results suggested that high severity fires may have caused the partial destruction of the aerial seed bank and/or the creation of unfavourable seedbed conditions for germination and seedling emergence. The density of large pine trees, reflecting seed availability, was the second most important factor explaining the distribution of seedlings. Cover of scorched needle litter on the ground correlated strongly and positively with pine seedling density and negatively with fire severity. The complete lack of regeneration at sites most strongly affected by fire does not represent a major threat for the stand recovery of the Canarian pine, due to the very high tree resistance to fire and the tremendous capacity of the Canarian pine to resprout after fire. The observed very high seedling densities at sites with intermediate fire impacts can probably be related to both the complete liberation of the seed bank (including seeds stored in serotinous cones) and favourable micro-environmental conditions for seed germination and seedling establishment

Dry matter production and nutrient accumulation after successive crops of lettuce, tomato, rice, and andropogongrass in a substrate with zeolite Produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes após cultivos sucessivos com alface, tomate, arroz e capim andropogon em substrato com zeólita

Zeolites are hydrated crystalline aluminosilicate minerals of natural occurrence, structured in rigid third dimension net that can be used as slow release plant-nutrient source. The main objective of this study was to evaluate the effects of plant growth substrate under zeolite application, enriched with N, P and K, on dry matter yield and on nutrient contents in consecutive crops of lettuce, tomato, rice, and andropogon grass. The experiment was carried out in a greenhouse, with 3 kg pots with an inert substrate, evaluated in a randomized block design with three replications. Treatments consisted of four types of enrichment of concentrated natural zeolite: concentrated zeolite (Z) only, zeolite + KNO3 (ZNK), zeolite + K2HPO4 (ZPK) and zeolite + H3PO4 + apatite (ZP), and a control grown in substrate fertilized with a zeolite-free nutrient solution. Four levels of enriched zeolite were tested: 20, 40, 80, and 160 g/pot. Four successive crops were grown on the same substrate in each pot: lettuce, tomato, rice, and andropogon grass. Results indicated that N, P and K enriched zeolite was an adequate slow-release nutrient source for plants. The total dry matter production of above-ground biomass of four successive crops followed a descending order: ZP > ZPK > ZNK > Z.<br>Zeólitas são minerais aluminossilicatos cristalinos hidratados de ocorrência natural, estruturados em redes cristalinas tridimensionais rígidas que podem ser usados como fonte de liberação lenta de nutrientes para as plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de zeólita enriquecida com N, P e K ao substrato de cultivo sobre a produção de matéria seca e o acúmulo de nutrientes pelas culturas sucessivas de alface, de tomate, de arroz e de capim-andropogon. O experimento foi conduzido em vasos em casa de vegetação, em vasos contendo 3 kg de substrato inerte. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com três repetições. A zeólita natural estilbita foi concentrada e enriquecida com nutrientes N, P e K obtendo-se os seguintes tratamentos: zeólita concentrada (Z), zeólita + KNO3 (ZNK), zeólita + K2HPO4 (ZPK) e zeólita + H3PO4 + apatita (ZP), além de um tratamento testemunha sem adição de zeólita, mas com solução nutritiva. Utilizaram-se quatro doses de zeólita enriquecida: 20, 40, 80 e 160 g/vaso. Foram realizados quatro cultivos sucessivos no mesmo substrato de cada vaso: alface, tomate, arroz e capim-andropogon. Os resultados indicaram que a zeólita enriquecida com N, P e K funcionou como fonte de nutrientes de liberação lenta. A produção de matéria seca total da parte aérea dos quatro cultivos sucessivos seguiu a seguinte ordem decrescente: ZP > ZPK > ZNK > Z

Produção e qualidade de frutos de tomateiro cultivado em substrato com zeólita Yield and fruit quality of tomato grown in substrate with zeolite

Avaliou-se a produção e a qualidade dos frutos de tomateiro cv. Finestra, cultivado em substrato com zeólita enriquecida com N, P e K. Os tratamentos utilizados foram quatro doses (20; 40; 80 e 160 g por vaso) de zeólitas enriquecidas com H3PO4/apatita, KNO3 e KH2PO4, além de uma testemunha cultivada em solução nutritiva. Foram avaliados a produção de frutos por vaso, firmeza, sólidos totais, pH, acidez titulável e ácido ascórbico dos frutos, dos 80 aos 90 dias de cultivo. O fornecimento de nutrientes através do mineral zeólita enriquecido com N, P e K comprovou ser uma alternativa para o aumento da produção. As maiores produções foram obtidas nos tratamentos com adição de P e K e nas maiores doses de zeólita (160 e 80 g por vaso). A produção de frutos foi 11 a 17% maior em relação à testemunha cultivada com solução nutritiva. Houve efeitos positivos das zeólitas enriquecidas com fontes de fósforo sobre a firmeza e efeito negativo sobre o pH. A firmeza dos frutos variou 104% entre tratamentos, de 7,06 N (ZNK 160) a 14,38 (ZPK 40). O aumento da disponibilidade de potássio contribuiu para o aumento do teor de ácido ascórbico dos frutos.<br>We evaluated yield and quality of tomato fruits, cv. Finestra, grown in a zeolite substrate enriched with N, P and K. Treatments comprised four levels (20; 40; 80 and 160 g per pot) of zeolite enriched with H3PO4/apatite, KNO3 and KH2PO4, and a control grown in a nutrient solution. Fruit production, firmness, total soluble solids, pH, titratable acidity and ascorbic acid were evaluated from 80 to 90 days of plant cultivation. Nutrients supplied through the mineral zeolite enriched with N, P and K was an adequate alternative to increase the production. Higher fruit production was obtained with addition of P and K and higher zeolite dosis (160 and 80 g per pot). Fruit production was 11% and 17% higher when compared to the plants grown in nutritive solution (check treatment). Positive effects were observed in P-enriched zeolites in relation to fruit firmness, and negative effects over fruit pH. Fruit firmness varied 104% among treatments, from 7.06N (ZNK 160) to 14.38N (ZPK 40). The increase of potassium availablity increased the ascorbic acid levels of the fruits

Anales de Edafología y Agrobiología Tomo 48 Número 5-12

A comparative study of the effect of soil boron on yield, yield attributes and nutrient uptake by susceptible and tolerant varieties of wheat. Por B. R. Chhipa and P. Lal.-- Suelos y vegetación de las Peñas de Aya (Navarra y Guipúzcoa. Por J. Peralta, J. Íñiguez y J. C. Bascones.-- Presencia de horizonte plácico en Ñadis (Placaquands) y Trumaos (Placudands) en el sur de Chile. Por W. Luzio, C. Barros, M. Aroncibia y S. Alcayaga.-- Retención de 0,0-Dimetil, S-(Z, Metilamino- 2, Oxoetil -Ditiofosfato (Dimetoato) por Vermiculitas homoionicas. l.-cinética del proceso. Por C. Valenzuela Calahorro, A. García Rodríguez y A. Bernalte García.-- Estudio edafogenético en suelo~ de Rañas. Distribución de hierro y aluminio. Por Mª P. García Rodr(guez, J. Forteza Bonnin, y L. F. Lorenzo Martín.-- Water retention equations and their relationship with particle size distribution and bulk density for undisturbed samples. Por A. Andriulo, N. Amiotti y C. Pecorari.-- Evolución regresiva de diversos parámetros edáficos en agroecosistemas (Cafetales, cañaverales) derivados del bosque mesófilo de montaña (México). Por N. García Calderón, F. Velasco y N. Aguilera.-- Micronutrients distribution in grown soils (Fe and Zn) prediction equations of contenta. Por A. Ruiz-Nieto, E. Barahona, S. Jaime, F. Huertas, A. Aguilar and J. Linares.-- Contenido de azufre total en muestras superficiales de suelos de la provincia de la Coruña. Por A. Merino García, C. Monterroso Martínez y E. García -Rodeja G.-- Aspectos termodinámicos de la adsorción de Clorprofan por suelos. Por G. Dios Cancela, J. A. Guillén Alfara y S. González García.-- Consideraciones acerca de las interralaciones entre suelos. Vegetación y paleoprocesos morfogenéticos en el Macizo de Ayllón y la Sierra de Alto Rey (Sector oriental del Sistema Central). Por J. J. Ibáñez Martín, F. Fernández González y A. García Alvarez.--Composición Geoquímica de unas ferricretas en el entorno de un monte isla de Ciudad Real. Por R. Jiménez Ballesta, A. M. Alvarez González, A. Gutiérrez Maroto y E. Redondo.--Relación entre algunas propiedades físico-químicas y las fracciones de fósforo en suelos naturales de Galicia (NW España). Por Mª C. Trasar Cepeda, F. Gil Sotres y F. Guitián Ojea.-- Respuesta del cultivo de tomate en enarenado y condiciones salinas a diferentes programas de fertilización fosfórica. Por M. J. Sarro, A. Saa, C. Cadahía y A. Masaguer.-- Distribución del fósforo en perfiles de suelos de Galicia (NW Spain). Por M. a C. Trasar Cepeda, F. Gil Sotres y F. Guitián Ojea.-- Influencia de la dilución en la desorción de cationes en Andosoles y suelos ándicos. Por C. D. Arbelo, J. E. García-Hernández y J. M. Hernández Moreno.-- Las marismas del Guadalquivir, reserva biogenética de plantas tolerantes a la salinidad. Por T. Marañón, L. V. García, J. M. Murillo y L. Clemente.-- Efectos del Abonado N/K sobre el contenido, interacciones y evolución del N, K, Ca y Mg en varias etapas del desarrollo de la patata. Por M. J. Lema Gesto y A. M. Cortizas.-- Estabilidad estructural de suelos afectados por sales: Revisión bibliográfica. Por E. Amezketa y R. Aragües.-- Descomposición de rastrojo de trigo, respiracion y biomasa microbiana bajo labranza convencional y siembra directa. Por O. J. Santanatoglia, R. Alvarez, P. E. Daniel, G. M. Brazzola y R. García.-- Factores formadores y características generales de los Luvisoles desarrollados sobre materiales calizos y su distribución en la provincia de Valencia. Por Mª D. Soriano Soto.-- Propiedades de intercambio iónico en tobas sálicas pumíticas del sur de la Isla de Tenerife. Por J. E. García Hernández, J. S. Notario del Pino y M. González Martín.-- Las reacciones lentas del fósforo en suelos gallegos: III. Experiencias de incubación: b) Comparación de las técnicas Bray II, Olsen y electroultrafiltración (EUF) para reflejar las variaciones con el tiempo en la extracción de fósforo. Por E. de Blas Varela, F. Gil Sotres y F. Guitián.-- Crecimiento y producción de genotipos procedentes de Haploides de Nicotiana tabacum L. seleccionados en cámara de bajo contenido en C02. Por E. Delgado y H. Medrano.-- Características foliares de genotipos de Nicotiana tabacum L. obtenidos a partir de Haploides seleccionados por supervivencia a bajas concentraciones de C02. Por E. Delgado y H. Medrano.-- Efecto de las poliaminas sobre la actividad fosfatasa ácida y ribonucleasa soluble en semillas de Garbanzo (Cicerarietinum L.). Por E. Merlo, T. Angosto y A. J. Matilla.-- Efectos de la 6-Bencil- aminopurina y el ácido Indol-3-Butfrico en cultivos in vitro de explantos de Hipocotilo-Epicotilo de Pinus canariensis Chr. Sm. ex DC. Por J. F. Pérez Francés, A. Bueno Marrero, V. M. García Díaz y R. Martín.-- Factores abióticos definitorios del área ocupada por Cytisus multiflorus (L 'Her) Sweet en España. Por E. V. Martínez Ropero, J. M. Gómez Gutiérrez y P. Galindo Villardon.-- Índice de satisfacción de los requerimientos hídricos de los cereales de invierno para una región marginal de secano. Por J. D. Paoloni.-- Effect of qualities of irrigation water and NPK fertilizars on grain and straw yield of wheat. Por R. Lal and P.Lal.-- Efecto de la concentración y tipo de agente solidificante del medio de cultivo en la vitrificación de brotes adventicios de Pinus canariensis. Por C. Martínez Pulido.-- Evolución de constituyentes químicos y de la emisión de etileno durante el desarrollo y maduración del albaricoque (Prunus armemízca, L. cv. Búlida). Por A. Amaros, M. Serrano, F. Riquelme y F. Romojaro.-- Cambio varietal en melocotoneros improductivos. Por J. Egea CaballeroPeer reviewe