Evaluación de la movilidad del ácido 2,4-diclorofenoxiacético en suelos ándicos del departamento del Cauca, Colombia

El herbicida ácido 2,4 - diclorofenoxiacético (2,4-D) es un ácido selectivo y sistémico que, desde 1940, es ampliamente utilizado en suelo agrícolas, de todo el mundo. Su uso radica a su selectividad entre la vegetación de hoja ancha y cultivos de gramíneas y como regulador del crecimiento vegetal; sin embargo, este herbicida se puede acumular en el ambiente y, adicionalmente, puede ser transportado por lixiviación, a través del suelo, llegando a contaminar aguas subterráneas, lo que genera un alto riesgo para el ambiente y la salud del ser humano. El estudio de la movilidad del 2,4-D en suelos con alto contenido de materia orgánica permitió conocer, que no solo la materia orgánica se correlaciona indirectamente con la movilidad de este compuesto, sino que, también, influye la humedad, al reducir la lixiviación y el potencial de contaminación del recurso hídrico subterráneo, mientras que la conductividad hidráulica se relaciona, de manera directa, con la lixiviación de este herbicida.

The herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a selective and systemic acid that has been widely used in agricultural soils since 1940. Its use lies in its selectivity between broadleaf vegetation and grass crops, and as a regulator of plant growth. However, this herbicide can accumulate in the environment, and additionally, it can be transported by leaching through the soil, contaminating groundwater, which generates a high risk for the environment and human health. In this study, the mobility of 2,4-D in organic-matter-rich soils was assessed. The results revealed that not only the organic material is indirectly correlated with the mobility of this compound but also influences humidity and reduces leaching and potential pollution of groundwater resources, whereas hydraulic conductivity is directly related to herbicide leaching.

Comparative Analysis for Estimating Hydraulic Conductivity Values to Improve the Estimation of Groundwater Recharge in Yaoundé-Cameroon.

Climate change will deeply affect the precipitation and evapotranspiration around the world. The sustainability of groundwater resources is crucial for regional and local communities, which is intimately tied to the changing recharge rate. To accurately assess the recharge rate, different methods were used to estimate hydraulic conductivity of an unconfined aquifer in this study. Particle size method with four empirical formulae, together with in-situ aquifer tests and the inverse modelling techniques were integrated to evaluate their potential for the determination of hydraulic conductivity of unconsolidated aquifer materials in order to improve groundwater recharge estimation. Results showed a wide disparity between the granulometric estimates of the hydraulic conductivity and the in-situ and modelling techniques. Slug test values range from 5.13 x 10-6 m/s to 4.96 x 10-5 m/s whereas the infiltration test (Porchet method) results vary from 1.91 x 10-7 m/s to 1.16 x 10-6 m/s. The simulated hydraulic conductivity values range from 2.54 x 10-7 m/s to 6.36 x 10-7 m/s, with a decreasing trend in the northeast-southwest (NE-SW) direction. The infiltration method appeared to be better than the granulometric one in the estimation of the vertical hydraulic conductivity within the unsaturated zone of porous formations. This study also pointed out that within an anisotropic formation, the hydraulic conductivity ratio (Kv/Kh) should not always be taken as equal to 10. Specific tests should be implemented to access this value in a given aquifer.The inverse modelling results showed the net recharge values varying from 68.5 mm/yr to 180 mm/yr. The modelling technique appears to be consistent with the in-situ estimates. Therefore, the application of groundwater modelling tool in this study has shown excellent promise for characterizing the spatial distribution of hydraulic conductivity and net recharge values within the targeted aquifer system.

Alterações dos atributos físicos de um Latossolo Vermelho submetido a diferentes sistemas de manejo / Physical attribute alterations of an Oxisol under different tillage systems

O cultivo do solo pode alterar alguns atributos físicos em relação ao solo não cultivado. Diante disso, neste estudo objetivou-se verificar as alterações provocadas pelos sistemas de uso do solo sobre alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho no Triângulo Mineiro. Os tratamentos utilizados foram: Campo nativo (CN) (testemunha); preparo convencional do solo (PC); pastagem irrigada de braquiária sob pastejo rotacionado tipo VoIsin (PT) e Semeadura direta (SD). Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com 4 repetições, onde foram avaliados os seguintes atributos físicos: densidade do solo (Ds), volume total de poros (VTP), microporosidade (MI), macroporosidade (MA), condutividade hidráulica saturada (Kθ, resistência mecânica do solo à penetração (RP) e o índice de sensibilidade (Is). Nas áreas sob PC, SD e PT não foram observadas alterações significativas com relação aos atributos físicos avaliados. Para as profundidades avaliadas só ocorreram diferenças significativas entre as profundidades de 0,0 - 0,05 e a de 0,15 a 0,20 m para os parâmetros Ds e VTP. PC, SD, PT e CN apresentaram valores médios de volumes de MA próximos ou superiores daquele considerado ideal (0,33 dm-3dm-3). Apenas no CN não ocorreu valores maiores que 2 MPa. No CN, PC, e SD não ocorreram limitações ao desenvolvimento das culturas até a profundidade de 0,08 m. O Is calculado para os atributos CC e Kθ nos sistemas PC e PT demonstraram o efeito prejudicial desses sistemas de manejo sobre a estrutura do solo, quando comparados ao SD.

The cultivation of the soil may alter some physical attributes compared to non cultivated soil. The objective of this study to verify changes caused by land use systems on some physical attributes of an Oxisol in the Triângulo Mineiro. The used treatments were: Native field (CN) (control); Conventional preparation of the soil (PC); Irrigated pasture of brachiaria under pasture alternate (PT) and Direct tillage (DT). A completely randomized design with four replicates were evaluated in the following physical attributes: density of the soil (Ds), total volume of pores (VTP), microporosity (MI), macroporosity (MA), saturated hydraulic conductivity (Kθ, mechanical resistance of the soil to the penetration (RP) and the index sensibility (Is). Areas under PC, SD and PT significant changes were not observed with respect to the physical attributes assessed. For the depths evaluated, significant differences were observed only between the depths from 0.00 to 0.05 and from 0.15 to 0.20 m for the parameters Ds and VTP. PC, SD, PT and CN presented average volumes of MA near or above that considered ideal (0,33 dm-3dm-3). Only on CN, values higher than 2 MPa were not observed. On CN values greater than 2 MPa; In CN, PC and SD there were no limitations at crop development to a depth of 0.08 m. The calculated Is attributes Kθ and CC in the systems PC and PT demonstrated the harmful effect of these management systems on soil structure, when compared to SD.

Atributos químicos, físico-hídricos e mineralogia da fração argila em solos do Baixo Amazonas: Serra de Parintins / Chemical, physical and hydric attributes and mineralogy of clay fractions in soils of lower Amazon: Serra de Parintins

Estudos sobre os atributos dos solos amazônicos geram informações para compor um levantamento atual sobre suas condições frente às várias formas de alterações que estão sujeitos. O objetivo deste trabalho foi descrever e avaliar a evolução química, físico-hídrica, bem como a mineralogia de Latossolos no Baixo Amazonas como forma de entender as variações desses atributos em diferentes coberturas vegetais. Coletaram-se amostras deformadas e indeformadas para análises físicas, químicas, mineralógicas e hídricas, em dois pontos de uma topossequência na Serra de Parintins: platô e vertente, sendo três perfis de solo em cada posição. Os resultados obtidos demonstraram que a floresta predominante sobre os perfis do topo e vertente promove condições físicas e hídricas adequadas para uma boa agregação, maior intensidade de poros grandes, maior condutividade hidráulica saturada (Ko) e melhor retenção hídrica dos solos. Fato semelhante ocorrendo com as áreas de capoeira, apresentando boa permeabilidade, porosidade e retenção de água no solo. O acúmulo de carbono é maior dos perfis da vertente, decrescendo em profundidade, relacionando-se diretamente com Ko e com o sistema radicular. A análise mineralógica da fração argila indicou a caulinita como argilomineral predominante, seguido pelos minerais gibbsita, goethita, quartzo e anatásio, não havendo variações ao longo da paisagem. A Serra de Parintins possui um solo pobre em nutrientes, ácido, com textura média a muito argilosa com acúmulo de plintita nos horizontes subsuperficiais, evitando o fenômeno de terras caídas. Um gradiente elevado de umidade volumétrica é observado nos horizontes subsuperficiais, havendo mais água retida, quando comparado com horizontes superficiais.

The latest studies of attributes of soil of the Amazonian ecosystems provide information to make up a survey on these soil conditions in the face of several forms of changes they are submitted. This work aimed to describe and evaluate physical and hydric evolution as well oxisol mineralogy in lower Amazon in order to comprehend variations of these attributes in different vegetative covers. Deformed and non-deformed samples were collected for physical, chemical, hydric and mineralogical analyses, respectively in two points of a topographic sequence in Serra de Parintins: plateau and watershed, being showed three profiles of soil in each position. The results showed that predominant forest of the plateau and watershed profiles provide proper physical and hydric conditions for a good aggregation, higher intensity of large pores, larger saturated hydraulic conductivity (Ko) and better hydric retention of soils. Similar fact occurs in secondary forest, presenting such areas good permeability, porosity and water retention in soil. Carbon accumulation is higher in watershed profiles, decreasing in depth and relating directly with Ko and root system. Mineralogical analysis of clay fraction points kaolinite as predominant followed by gypsum, goethita, quartzo and anatásio, showing no variations along landscape. Serra de Parintins has poor acid clay soil of medium texture accumulating plintita on subsurface horizons, avoiding the phenomenon of terras caídas. A high gradient of volumetric humidity is observed on subsurface horizons, showing water retention when compared to surface horizons.

Effect of sphingosine 1-phosphate on increase in microvessel permeability induced by platelet activating factor / 中国病理生理杂志

AIM: To study the effect of sphingosine 1-phosphate (S1P) on the increase in microvessel permeability induced by platelet activating factor (PAF). METHODS: The microvessel permeability was assessed by measuring hydraulic conductivity (Lp). To observe the effect of S1P and PAF on vascular endothelial-cadherin (VE-Cadherin), the microvessels were stained with immunofluorescence and examined by laser confocal microscopy. RESULTS: After giving PAF at concentration of 10 nmol/L, the Lp value of rat mesentery microvessel was significantly increased. However, after pretreatment with S1P, PAF did not give rise to a further significant change. The effect of PAF on microvascular endothelial cells could be seen: the formation of endothelial gap was induced, the microvascular fluorescence intensity significantly increased, a large number of fluorescent microspheres (FMs) distributed in the space among the endothelial cells. However, after pretreated with S1P, no obvious gap opening and the FMs accumulation were observed. Compared to normal control, no significant difference of the microvascular fluorescence intensity was found. CONCLUSION: PAF changes the structure of VE-Cadherin, leading to detachment of adherent junction, formation of intercellular gaps, which contributes to the increase in the permeability. S1P improves the increase in the microvessel permeability caused by PAF, which might be mediated by strengthening adherent junction and inhibiting the formation of endothelial gaps.

Avaliação de aspectos hidraúlicos e hidrológicos de sistemas alagados construídos de fluxo subsuperficial / Evaluating hydrological and hydraulic aspects in subsurface-flow constructed wetland systems

Este trabalho teve-se como objetivo avaliar os aspectos hidráulicos e hidrológicos de quatro sistemas alagados construídos (SACs), cultivados com taboa (Typha sp.) e utilizados no tratamento de esgoto doméstico pré-decantado em tanque séptico. O sistema foi alimentado com uma taxa de aplicação hidráulica (q) constante de 60, 47, 23 e 35 litro m-2 d-1, respectivamente, nos SACs 1, 2, 3 e 4, tendo recebido monitoramento e medição da condutividade hidráulica e evapotranspiração no sistema. Foram realizados balanços hídricos mensais, durante um período de seis meses. Os resultados evidenciaram que: a condutividade hidráulica no meio suporte é reduzida com o tempo de funcionamento do sistema; e o sistema de tratamento apresentou evapotranspiração média de 9,3 mm d-1, resultando num coeficiente da cultura (Kc) da taboa com variação de 2,22 a 4,58.

This work was conducted to evaluate both hydrological and hydraulic aspects in four constructed wetland systems (SACs), that were cropped with Typha sp. and used in the treatment of the domestic wastewater presettled in septic tank. The system was fed a constant water application ratio (q) of 60, 47, 23 and 35 liter m-2 d-1 in SACs 1, 2, 3 and 4, respectively, besides being monitored. The hydraulic conductivity and evapotranspiration were also measured. Water balances were monthly accomplished during six-months period. The results evidenced the hydraulic conductivity in the supportive medium to be reduced during the operating time of the system, as well as the treatment system showed an average evapotranspiration of 9.3mm d-1, as resulting into a cropping coefficient (Kc) of the Typha sp. ranging from 2.22 to 4.58.

Avaliação da condutividade hidraulica do solo saturada utilizando dois métodos de laboratório numa topossequência com diferentes coberturas vegetais no Baixo Amazonas / Evaluation of the saturated hydraulic conductivity using two laboratory methods in a topossequence with different vegetation cover in the lower Amazon

O objetivo desse trabalho foi avaliar dois métodos de laboratório para a determinação da condutividade hidráulica do solo saturada (Ko) conhecidos como Permeâmetro de carga constante (PCC) e Permeâmetro de carga decrescente (PCD), com o intuito de verificar sua aplicabilidade e variabilidade em solos amazônicos. Coletaram-se 125 amostras de solo com estrutura indeformada, através de amostrador tipo Uhland, com anéis volumétricos, de 0,072 m de altura e 0,069 m de diâmetro, devido à variabilidade apresentada pelas determinações de tal parâmetro. Nos mesmos pontos de amostragens da Ko, procedeu-se coleta de anéis volumétricos para a determinação da porosidade do solo. Ainda nesses pontos foram coletadas amostras com estrutura deformada para análises físicas e químicas. Os resultados obtidos demonstram que o método do PCC foi o mais apropriado para a classe dos Latossolos estudados, apresentando os menores coeficientes de variação e desvio padrão ao longo da topossequência. Os valores de Ko estiveram distribuídos entre P1(2,65 à 3,34 cm dia-1), P2(2,85 à 3,38 cm dia-1), P3(2,86 à 3,63 cm dia-1), P4(2,75 à 3,49 cm dia-1), P5(2,38 à 3,83 cm dia-1) e P6 (2,47 à 3,52 cm dia-1); havendo uma tendência para maiores valores de Ko na superficie. A utilização de Ko como parâmetro de análise hídrica em solos porosos na superfície e muito argilosos em profundidade, como os amazônicos, necessita ser realizada com precaução, evitando a interrupção da continuidade dos poros e compactação da amostra. Mudanças na condutividade hidráulica saturada estiveram mais relacionadas a alterações nas propriedades físicas do solo e posição no relevo do que nas alterações das coberturas vegetais ao longo da topossequência.

The objective of this work was to evaluate two different laboratory methods for determining the saturated hydraulic conductivity (Ko), namely, the constant head permeameter method (PCC) and the falling decreasing head permeameter method (PCD) and their applicability and variability to Amazon soils. 125 undisturbed soil samples were collected with an Uhland soil sampler using volumetric rings of 0,072 m height and 0,069 m in diameter. Soil porosity was also estimated by volumetric ring samples collected at the same spots where Ko was evaluated. Disturbed soil samples were also collected for chemical and particle size analysis at the same spots. The results showed that the PCC method was more appropriate for the studied soils Oxisols, leading to the lowest coefficient of variation and standard deviation throughout the topographic sequence. The Ko values were distributed among P1(2,65 to 3,34 cm day-1), P2(2,85 to 3,38 cm day-1), P3(2,86 to 3,63 cm day-1), P4(2,75 to 3,49 cm day-1), P5(2,38 to 3,83 cm day-1) and P6 (2,47 to 3,52 cm day-1); having a tendency to show higher Ko values at soil surface. The use of Ko as a parameter for hydraulic analysis in soils with high porosity in the surface layer and high clay content in the subsoil, as is the case in the Amazon, must be undertaken with caution to avoid compacting the sample and porous discontinuities. Throughout the studied topographic sequence, changes of saturated hydraulic conductivity were more related to changes in soil physical properties than to changes in vegetation cover throughout the studied topographic sequence.

Avaliação da condutividade hidraulica do solo saturada utilizando dois métodos de laboratório numa topossequência com diferentes coberturas vegetais no Baixo Amazonas

The objective of this work was to evaluate two different laboratory methods for determining the saturated hydraulic conductivity (Ko), namely, the constant head permeameter method (PCC) and the falling decreasing head permeameter method (PCD) and their applicability and variability to Amazon soils. 125 undisturbed soil samples were collected with an Uhland soil sampler using volumetric rings of 0,072 m height and 0,069 m in diameter. Soil porosity was also estimated by volumetric ring samples collected at the same spots where Ko was evaluated. Disturbed soil samples were also collected for chemical and particle size analysis at the same spots. The results showed that the PCC method was more appropriate for the studied soils Oxisols, leading to the lowest coefficient of variation and standard deviation throughout the topographic sequence. The Ko values were distributed among P1(2,65 to 3,34 cm day-1), P2(2,85 to 3,38 cm day-1), P3(2,86 to 3,63 cm day-1), P4(2,75 to 3,49 cm day-1), P5(2,38 to 3,83 cm day-1) and P6 (2,47 to 3,52 cm day-1); having a tendency to show higher Ko values at soil surface. The use of Ko as a parameter for hydraulic analysis in soils with high porosity in the surface layer and high clay content in the subsoil, as is the case in the Amazon, must be undertaken with caution to avoid compacting the sample and porous discontinuities. Throughout the studied topographic sequence, changes of saturated hydraulic conductivity were more related to changes in soil physical properties than to changes in vegetation cover throughout the studied topographic sequence.

O objetivo desse trabalho foi avaliar dois métodos de laboratório para a determinação da condutividade hidráulica do solo saturada (Ko) conhecidos como Permeâmetro de carga constante (PCC) e Permeâmetro de carga decrescente (PCD), com o intuito de verificar sua aplicabilidade e variabilidade em solos amazônicos. Coletaram-se 125 amostras de solo com estrutura indeformada, através de amostrador tipo Uhland, com anéis volumétricos, de 0,072 m de altura e 0,069 m de diâmetro, devido à variabilidade apresentada pelas determinações de tal parâmetro. Nos mesmos pontos de amostragens da Ko, procedeu-se coleta de anéis volumétricos para a determinação da porosidade do solo. Ainda nesses pontos foram coletadas amostras com estrutura deformada para análises físicas e químicas. Os resultados obtidos demonstram que o método do PCC foi o mais apropriado para a classe dos Latossolos estudados, apresentando os menores coeficientes de variação e desvio padrão ao longo da topossequência. Os valores de Ko estiveram distribuídos entre P1(2,65 à 3,34 cm dia-1), P2(2,85 à 3,38 cm dia-1), P3(2,86 à 3,63 cm dia-1), P4(2,75 à 3,49 cm dia-1), P5(2,38 à 3,83 cm dia-1) e P6 (2,47 à 3,52 cm dia-1); havendo uma tendência para maiores valores de Ko na superficie. A utilização de Ko como parâmetro de análise hídrica em solos porosos na superfície e muito argilosos em profundidade, como os amazônicos, necessita ser realizada com precaução, evitando a interrupção da continuidade dos poros e compactação da amostra. Mudanças na condutividade hidráulica saturada estiveram mais relacionadas a alterações nas propriedades físicas do solo e posição no relevo do que nas alterações das coberturas vegetais ao longo da topossequência.

Propriedades físicas do solo, influenciadas pela distribuição de poros, de seis classes de solos da região de Lavras-MG / Soil physical properties, influenced by pores distribution, of six soil classes in the region of Lavras-MG

A distribuição de poros dos solos condiciona seu comportamento físico-hídrico. Assim, influencia os processos dinâmicos do ar e da solução do solo, bem como a potencialidade agrícola dos mesmos. Desta forma, com o presente trabalho, objetivou-se avaliar a influência da distribuição de poros sobre as propriedades físicas de seis classes de solos, sob vegetação natural, localizados na região de Lavras (MG). Coletaram-se amostras deformadas e indeformadas da camada superficial (0-20 cm) para a caracterização física e a determinação da curva de distribuição de poros dos solos. Os resultados indicaram que as propriedades físicas dos solos não foram influenciadas pelos poros com diâmetro entre 0,03 e 0,0375 mm. Verificou-se, também, que os valores de macroporosidade foram diretamente proporcionais aos valores de condutividade hidráulica saturada dos solos estudados.

The soil pores distribution conditions its physical-hydraulic behavior. Therefore, it influences the dynamic processes of air and solution of the soil, and also its agricultural potentiality. This work aimed at evaluating the influence of pores distribution on physical properties of six classes of soil, under natural vegetation, located in the region of Lavras (MG). Disturbed and undisturbed samples were collected from superficial layer (0-20 cm) for physical characterization and determination of pores distribution curves. The results indicated that soil physical properties were not influenced by the pores with diameter between 0,03 and 0,0375 mm. It was also verified that macroporosity values were directly proportional to the hydraulic conductivity values of saturated soils.

Propriedades físicas do solo após extração seletiva de madeira na Amazônia Central

Soil physical variables were investigated in forest plots submitted to selective logging in Central Amazonia. After logging, soil samples were collected to obtain soil water retention curves and measure: available soil water to the plants, soil density, and total porosity. Temperature measurements were carried out for 13 months, considering six treatments: control, center of the gaps, edge of the gaps, edge of the remaining forest, remaining forest and tractor tracks. Hydraulic conductivity measurements on saturated soil were conducted both on the control forest as well as on the logged plots, with no treatment distinction. The soil showed a low available water storage capacity: only 11 to 18% can be available to the plants, up to 1 meter depth. The temperature of the soil upper layers was influenced by logging, i. e., through the opening of the gaps, light reaches the soil more intensely in the center and edge of gaps, increasing temperatures in relation to the control and the remaining forest.

Variáveis físicas do solo foram investigadas em parcelas de floresta de terra firme submetidas à extração seletiva de madeira na Amazônia central. Foram obtidas curvas de retenção de água no solo, juntamente com medidas de água disponível no solo às plantas, densidade do solo e porosidade total. Medidas de temperatura do solo foram realizadas por mais de 13 meses, considerando seis tratamentos: controle, centro da clareira, borda da clareira, borda da floresta remanescente, floresta remanescente e trilha do trator. Medidas de condutividade hidráulica de solo saturado foram feitas na floresta e em clareiras, sem distinguir os tratamentos. O solo revelou baixa capacidade de armazenar água disponível: apenas 11 a 18% da água pode estar disponível às plantas, num perfil de 1 m de profundidade. A temperatura das camadas superiores do solo foi influenciada pela extração seletiva de madeira: nas clareiras abertas, a luz chega com mais intensidade no solo, proporcionando temperaturas mais elevadas no centro e nas bordas das clareiras do que no controle e na floresta remanescente.