Metal accumulation, growth and nutrition of Vernonia polyanthes exposed to lead nitrate and arbuscular mycorrhizal fungi

The association between plants and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) can be used to bioremediate areas contaminated by metals. The objectives of this work were to evaluate the lead (Pb2+) phytoaccumulation capacity, morpho-physiology and nutrition responses of Vernonia polyanthes exposed to a solution amended with concentrations of lead nitrate and arbuscular mycorrhizal fungi. The treatments consisted of increasing doses of Pb2+ as lead nitrate [Pb(NO3)2], two strains of AMF and an absolute control without lead and AMF. Lead negatively affected some morphophysiological variables, reduced 27.3, 25.63, 30.60, and 56.60% shoot length, root collar diameter, number of leaves and leaf area, respectively, besides reducing decreasing chlorophyll a. Lead accumulated in the shoot and roots, the latter at the highest concentrations. However, the translocation factor was above 1, indicating low efficiency. The bioaccumulation factor referring to the roots were above 1. The fungi colonization rate was low, 3.31% for Gigaspora margarita and 2.33% for Acaulospora morrowiae. However, the absorption of lead increased, reflecting in lower values of chlorophyll a, dry mass of root and diameter. Results indicated that the arboreal species V. polyanthes tolerate high concentrations of lead and can accumulate significant amounts in the roots. AMF increase the accumulation of lead in the shoot and can be used in projects aimed at the phytoextraction of metals.

Microbial responses to doses of cover plant straw in cerrado piauiense oxisol / Respostas microbianas a doses de palhada de plantas de cobertura em latossolo no cerrado piauiense

Carbon and nitrogen from the soil microbial biomass play a significant role in the rotation of C and N, and promote nutrient cycling. Thus, the objective of this study was to evaluate changes in the soil microbial biomass with growing doses of cover plant straw species. The cover plants cultivated in the cerrado biome region were incorporated an Oxisol Ustox. The straw of each cover plant was incorporated at doses of 0; 10; 20 and 30 Mg ha-1. The soil basal respiration was determined by incubating, after 21 days. The microbial biomass carbon and nitrogen were determined by the method the microwave irradiation. The microbial biomass carbon and nitrogen contents in extracts were determined by the wet combustion method and Kjeldahl-N. The metabolic quotient was calculated as the ratio between soil basal respiration rate and microbial biomass C, and the microbial quotient as the ratio between soil microbial biomass C and total carbon of soil. The soil microbial population measured by the attributes of quality responds to the addition of the of grass and legume straws incorporated to the soil; The treatments that cause the greatest stress to the microbial population, at 21 days, mediated by the metabolic quotient, are guandu-anão at a dose of 10 Mg ha-1; Guandu-anão and Guandu fava-larga at 20 Mg ha-1 and Brachiária at a dose of 30 Mg ha-1; The best result regarding microbial attributes of soil quality evaluated was observed with the incorporation of all doses of the straw of Crotalaria-ocroleuca

O carbono e nitrogênio da biomassa microbiana do solo desempenham um papel significativo na rotação de C e N, promovendo o ciclo de nutrientes. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar mudanças na biomassa microbiana do solo com doses crescentes de palha de cobertura. As plantas de cobertura cultivadas no bioma cerrado foram incorporadas a um Latossolo Amarelo Eutrófico. A palha de cada planta de cobertura foi incorporada em doses de 0; 10; 20 e 30 Mg ha-1. A respiração basal do solo foi determinada por incubação, após 21 dias. O carbono e nitrogênio da biomassa microbiana foram determinados pelo método da irradiação de micro-ondas, os seus teores de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana nos extratos foram determinados pelo método de combustão úmida e Kjeldahl-N. O quociente metabólico foi calculado como a razão entre a taxa de respiração basal do solo e a biomassa microbiana, e o quociente microbiano a razão entre a biomassa microbiana do solo e o carbono total do solo. A população microbiana do solo medida pelos atributos de qualidade responde à adição de palhas de gramíneas e leguminosas incorporadas ao solo; Os tratamentos que causam maior estresse à população microbiana, aos 21 dias, mediados pelo quociente metabólico, são o guandu-anão na dose de 10 Mg ha-1; Guandu-anão e Guandu fava-larga a 20 Mg ha-1 e Brachiária na dose de 30 Mg ha-1; O melhor resultado em relação aos atributos microbianos de qualidade do solo avaliados foi observado com a incorporação de palha de Crotalaria-ocroleuca

Wastewater from swine farming in the growth and nutrition of Khaya senegalensis (DESR. ) A Juss seedlings / Água residuária da suinocultura no crescimento e nutrição de mudas de khaya senegalensis (DESR. ) a juss

This study evaluated the use of wastewater from swine farming in the growth and nutritional balance of Khaya senegalensis (Desr.) A. Juss. (African mahogany) seedlings. The experiment was setup in a shade house on the Professor Cinobelina Elvas Campus of the Federal University of Piauí, in Bom Jesus, in the State of Piauí, Brazil. The experimental design was completely randomised, with five concentrations of swine farm wastewater (SFW) (0, 25, 50, 75 and 100%) added to the irrigation water. The growth and nutritional balance of the seedlings were evaluated 100 days after sowing, by measuring shoot height (H), stem diameter (SD), number of leaves (NL), total chlorophyll (TC), leaf area (LA), shoot dry weight (SDW) and root dry weight (RDW), and by calculating the total dry weight (TDW), leaf (LBA), stem (SBA), and root (RBA) biomass allocation, Dickson Quality Index (DQI) and average Nutritional Balance Index (NBIm). It was found that K. senegalensis seedlings responded to the SFW, showing the best results for growth and nutritional balance at concentrations of around 50%.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a utilização da água residuária da suinocultura no crescimento e no balanço nutricional de mudas de Khaya senegalensis (Desr.) A. Juss. (mogno-africano). O experimento foi instalado no Campus Profa. Cinobelina Elvas, Universidade Federal do Piauí, em Bom Jesus, PI, dentro de uma casa de sombra. O experimento foi implantado em delineamento inteiramentecasualizado, com cinco concentrações de água residuária de suinocultura (ARS) (0; 25; 50; 75 e 100%) na água de irrigação. O crescimento e balanço nutricional das mudas foram avaliados aos 100 dias após a semeadura, com a mensuração da altura da parte aérea (H), diâmetro do coleto (DC), número de folhas (NF), clorofila total (CT), área foliar (AF), massa seca da parte aérea (MSPA) e do sistema radicular (MSR) e calculadas a massa seca total (MST), as alocações de biomassa foliar (ABF), caule (ABC), raízes (ABR), o Índice de Qualidade de Dickson (IQD) e Índice de Balanço Nutricional médio (IBNm). Constatou-se que a as mudas de K. senegalensis responderam à ARS, apresentando os melhores resultados de crescimento e equilíbrio nutricional em concentrações em torno de 50%.

Soil chemical attributes and initial growth of corn crop by adding domestic and industrial sewage sludge / Atributos químicos do solo e crescimento inicial de milho pela adição de lodos de esgoto doméstico e industrial

In recent decades, organic and/or inorganic nonconventional waste such as sewage sludge, agroindustrial or industrial waste, inorganic waste, steel slag, etc., have become some of the most promising alternatives to commercial fertilizer shortages or rising prices. Hence, the aim was to evaluate morphological changes in corn plants and variations in chemical properties of cohesive Yellow Latosol (Oxisol), after the incorporation of sewage sludge doses from domestic waste and the dairy industry. The experimental units were randomised blocks designed with four repetitions. The treatments consisted of five doses of each sewage sludge incorporated into the soil, that is: Domestic Sewage Sludge (DSS) in doses of 0.0; 3.1; 4.6; 6.1 and 9.2 Mg ha-1 (on a dry basis ), and Industrial Sewage Sludge (ISS) in doses of 0.0; 5.2; 7.8; 10.4 e 15.6 Mg ha-1 (on a dry basis), all equivalent to 0; 100; 150; 200 and 300 kg of total N ha-1. Doses equivalent to 150 - 300 kg total N ha-1 led to greater gains in stem diameter, number of leaves, fresh and dry mass of leaves. Increasing doses of both sewage sludges enable gains in the morphological variables studied, except for root length. Positive linear increments occur in the pH and phosphorus content of soils when the doses of sewage sludge are increased. The exchangeable aluminium and potential acidity are reduced, from the first dose of industrial sewage sludge, with no significant difference for domestic sewage sludge.

Nas últimas décadas a utilização de resíduos orgânicos e/ou inorgânicos não convencionais, como lodo de esgoto, resíduos agroindustriais ou industriais, rejeitos inorgânicos, escórias siderúrgicas, dentre outros, surgem como alternativas promissoras a escassez ou encarecimento dos fertilizantes comerciais. Diante do exposto, objetivou-se avaliar alterações morfológicas em plantas de milho e alterações nos atributos químicos de um Latossolo Amarelo coeso, após a incorporação de doses de lodos esgoto doméstico e da indústria de laticínios. Os experimentos foram instalados em um delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de cinco doses de cada lodo incorporadas ao solo, sendo: Lodo de esgoto doméstico (LD) nas doses de 0,0; 3,1; 4,6; 6,1 e 9,2 Mg ha-1 (em base seca) e Lodo de esgoto industrial (LI) nas doses de 0,0; 5,2; 7,8; 10,4 e 15,6 Mg ha-1 (em base seca), equivalentes a 0; 100; 150; 200 e 300 kg de nitrogênio total ha-1. As doses equivalentes de 150 a 300 kg de N ha-1 propiciaram maiores ganhos de diâmetro de colmo, número de folhas, massa fresca e massa seca de folhas. Aumentos nas doses de ambos os lodos de esgotos propiciam ganhos nas variáveis morfológicas estudadas, exceto para o comprimento de raízes. Incrementos lineares positivos ocorrem no pH e no teor de fósforo dos solos com o aumento das doses de lodos. O alumínio trocável e a acidez potencial são reduzidos, a partir da primeira dose de lodo de esgoto industrial, não havendo diferença significativa para o lodo doméstico.

Sewage sludges in physic nut seedlings macronutrient contents and chemical attributes of soil / Lodos de esgoto nos teores de macronutrientes em mudas de pinhão-manso e atributos químicos do solo

Ever since the government began providing incentives for biofuel production, physic nut has appeared to be a promising plant, due to the high oil content of the seeds. The purpose of this study was to evaluate the nutrition of physic nut seedlings and changes in the chemical attributes of soil, based on the doses of domestic and industrial sewage sludge. Two experiments were conducted in a design with casualized blocks with four replicates using samples of a "Latossolo Amarelo" that received five doses of each sludge, equivalent to 0; 100; 150; 200 and 300 kg N total ha-1. The domestic sewage sludge raised the calcium and magnesium contents in the dry mass of the aerial part and root, and nitrogen and phosphorus in the dry mass of the aerial part of physic nut seedlings, whereas the industrial sludge raised the calcium and nitrogen in the dry mass of the aerial part and root of the physic seedlings, but did not affect the phosphorus, nitrogen, magnesium and potassium contents in the dry mass of the aerial part and root. The domestic sludge did not alter the soil pH but raised the amounts of phosphorus, calcium + magnesium, cation exchange capacity, organic matter and reduced the exchangeable aluminum, while the industrial one raised the pH and the cation exchange capacity of the soil, increased the amounts of phosphorus, calcium + magnesium, and organic matter and reduced the exchangeable aluminum present in the soil. The domestic and industrial sludges may be used to produce physic nut seedlings; however is necessary studies to evaluate the presence of heavy metals or potentially pathogenic microorganisms.

Com os incentivos governamentais para produção de biocombustíveis, o pinhão-manso surgiu como uma planta promissora, devido ao alto teor de óleo nas sementes. Objetivou-se, com este estudo, avaliar a nutrição de mudas de pinhão-manso e alterações nos atributos químicos do solo, em função de doses de lodos de esgoto doméstico e industrial. Dois experimentos em um delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições, foram conduzidos utilizando amostras de um Latossolo Amarelo que recebeu cinco doses de cada lodo, equivalentes a 0; 100; 150; 200 e 300 kg N total ha-1. O lodo de esgoto doméstico elevou os teores de cálcio e magnésio na massa seca da parte aérea e raiz e de nitrogênio e fósforo na massa seca da parte aérea das mudas de pinhão-manso, enquanto o lodo industrial elevou os teores de cálcio e nitrogênio na massa seca da parte aérea e raiz das mudas de pinhão-manso, porém não afetou os teores de fósforo, nitrogênio, magnésio e potássio na massa seca da parte aérea e raiz. O lodo doméstico não alterou o pH do solo, contudo elevou as quantidades de fósforo, cálcio + magnésio, a capacidade de troca catiônica, a matéria orgânica e reduziu o alumínio trocável, enquanto o industrial elevou o pH e a capacidade de troca catiônica do solo, aumentou as quantidades de fósforo, cálcio + magnésio e matéria orgânica e reduziu o alumínio trocável presentes no solo. Os lodos domésticos e industriais podem ser utilizados na produção de mudas de pinhão-manso, contudo é necessário estudos sobre a presença de metais pesados ou micro-organismos patogênicos.

Lodos de esgoto doméstico e industrial no crescimento inicial e qualidade de mudas de pinhão-manso / Urban and industrial sewage sludge in the initial growth and quality of physic nut seedlings

Na região Nordeste do país o pinhão-manso surge como uma planta promissora para a produção de biodiesel devido ao alto teor de óleo nas sementes. O presente trabalho objetivou avaliar o comportamento e a qualidade de mudas do pinhão-manso, em função de doses de lodos de esgoto doméstico e industrial. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação com cinco tratamentos, consistindo de cinco doses de ambos os lodos de esgoto (equivalentes a 0, 100, 150, 200 e 300 kg N total ha-1), no delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. As variáveis analisadas foram: comprimento da parte aérea, comprimento da raiz, número de folhas, diâmetro do caule, massa fresca da parte aérea, massa fresca da raiz, massa seca da parte aérea, massa seca da raiz e índice de qualidade de mudas de Dickson (IQD). O lodo de esgoto industrial favorece as variáveis relacionadas à raiz até a dose de 200 kg N total ha-1 e o lodo de esgoto doméstico as variáveis relacionadas à parte aérea na dose de 200 kg N total ha-1, exceto para a massa seca da parte aérea e raiz de mudas de pinhão-manso. O lodo de esgoto industrial não alterou a quantidade de massa seca da parte aérea de mudas de pinhão-manso. O índice de qualidade de Dickson caracteriza as mudas de pinhão-manso como de boa qualidade, contudo não apresenta diferença significativa entre os tratamentos.

In the Northeast region of the country the physic nut emerges as a promising plant for the biodiesel production, due its high oil content in seeds. This study aimed to evaluate the behavior and seedlings quality of physic nut, depending on the dose of domestic and industrialsewage sludge. The experiments were conducted in a greenhouse with five treatments, consisting in five doses for both sewage sludge (equivalent to 0, 100, 150, 200 and 300 kg total N ha-1), in complete randomized blocks, with four replications. The variables analyzed were: shoot length, root length, leaf number, stem diameter, shoot fresh weight, root fresh weight, shoot dry weight, root dry mass and index of seedlings quality of Dickson. The industrial sewage sludge increases the variables related to the root until level of 200 kg total N ha-1 and domestic sewage sludge increases variables related to shoot at a dose of 200 kg total N ha-1, except for the dry matter of shoot and root system of physic nut seedlings. The industrial sewage sludge did not change the amount of dry matter of shoots of physic nut seedlings. The Dickson quality index (DQI) characterizes the seedlings of physic nut as good quality, however no significant difference was found between treatments.

Atributos químicos do solo sob conversão de floresta amazônica para diferentes sistemas na região norte do Pará, Brasil / Chemical attributes of soil under conversion of rainforest for different systems in the northern region of the state of Pará, Brazil

Considerando que o solo é a base para uma agricultura e uma produção florestal sustentável, é necessário adotar práticas de manejo que conservem e, ou, restaurem sua fertilidade. O objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos de diferentes sistemas de manejo de culturas e uso da terra nas propriedades químicas do solo tendo como referência a mata nativa adjacente. A pesquisa foi conduzida no município de Concórdia do Pará, na região Norte do Estado do Pará, em área de Latossolo Vermelho distroférrico. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 2, sendo cinco tratamentos (AP - área de pasto, SAF - área com sistema agroflorestal, MN - área de mata nativa, CP - área de capoeira e CM - área cultivada com mandioca) e duas profundidades (0-0,10 m e 0,10-0,20 m), com cinco repetições. Os parâmetros analisados para cada área foram: pH, P, K+ , Na+ , Ca2+, Mg2+, Al3+, H+Al, SB, CTC, V% e MO. Os resultados foram avaliados pela análise de variância (ANOVA), seguido do teste de Tukey (p<0,05) para a comparação das médias, quando significativo. As características químicas originais do solo, considerando a mata como referência, foram alteradas de acordo com o sistema vegetal e manejos utilizados, sendo a matéria orgânica, o principal atributo relacionado à fertilidade do solo, diretamente afetado com a alteração da vegetação original. O sistema SAF estudado, não apresentou melhorias na fertilidade do solo ou sequer manteve a qualidade próxima do solo sob a mata nativa, exceto para o fósforo. Os resultados indicaram que a conversão da vegetal original (floresta amazônica) para os demais sistemas estudados, causou declínio principalmente nos teores de carbono orgânico do solo.

Whereas soil is the basis for farming and forestry sustainable, it is necessary to adopt management practices that maintain and or restore fertility of the soil. The study was conducted in Concórdia do Pará city, in northern of Pará state, in an area of Oxisol (or LATOSSOLO VERMELHO distroférrico according to Brazil soil classification). The experimental design was randomized blocks, in a factorial 5 x 2, with five treatments (AP - pasture area, SAF - area under agroforestry, MN - area under native forest, CP - area under scrub and CM - Area cultivated with cassava) and two depths (0 to 0.10 and 0.10-0.20 m), with five replications. The parameters analyzed for each area were: pH, P, K+ , Na+ , Ca2+, Mg2+, Al3+, H+Al, SB, CTC, V% and MO. The results were evaluated by analysis of variance (ANOVA) followed by Tukey test (p<0.05) for comparison of means, when significant. The unique chemical characteristics of the soil, considering the forest as a reference have been changed according to the plant and system management strategies used. The organic matter, the main attribute related to soil fertility was directly affected with changes of the original vegetation. The SAF system studied, showed no improvements in soil fertility or even maintained the quality near the ground under the native forest, except for the content of the element phosphorus. Results indicated that the conversion of original vegetation (rainforest) to other systems, cause mainly a decline in soil organic carbon.