Transformações químicas dos ácidos húmicos durante o processo de vermicompostagem de resíduos orgânicos / Chemical changes of humic acid during vermicomposting process of organic residues

RESUMO A produção de resíduos orgânicos durante os processos agroindustriais é um problema tanto ambiental quanto econômico devido às características químicas desses resíduos. Geralmente, resíduos orgânicos estabilizados servem como condicionadores de solos. Esses resíduos podem afetar tanto na composição química quanto nas características das cargas trocáveis dos solos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a formação de substâncias húmicas (SH) durante a vermicompostagem em diferentes resíduos agroindustriais, bem como caracterizar a composição química e molecular. Assim, diferentes resíduos - esterco bovino (EB), esterco ovino (EO), restos de alimentos de restaurantes (RA), lodo de arroz parboilizado (LP), restos de frutas e vegetais (RF) - foram submetidos à vermicompostagem. Amostras desses materiais foram secas, trituradas e caracterizadas quimicamente quanto a pH, carbono (C) orgânico, N total, Ca, Mg, K, P, relação C/N, e condutividade elétrica (CE) antes, durante e depois do processo de vermicompostagem. Além disso, foi analisado o fracionamento da matéria orgânica como as SH, análise elementar e espectroscopia de infravermelho. De acordo com o processo de vermicompostagem dos resíduos agroindustriais, o carbono orgânico total (COT) e os ácidos fúlvicos (AF) foram reduzidos; contudo, os ácidos húmicos (AH) aumentaram proporcionalmente. Dentre os vermicompostos estudados diferiram quanto à proporção final de SH formadas decrescendo na sequência: EB>RF>EO>RA>LP. Isso demonstra uma estabilização dos compostos orgânicos por meio da vermicompostagem, podendo, consequentemente, ser utilizados com uma maior segurança na agricultura.

ABSTRACT The production of organic waste during the agro-industrial processes is a problem for both environmental and economical issues due to the chemical characteristics of these wastes. Generally, stabilized organic residues are used as soil conditioners. These residues can affect both the chemical composition and the characteristics of exchangeable charges of the soils. The aim of this study was to evaluate the formation of humic substances during the vermicomposting of different agro-industrial solid residues, as well as characterize the chemical and molecular composition. So, different residues (bovine manure (EB), sheep manure (EO); food waste from restaurants (RA); mud of parboiled rice (LP); waste of fruits and vegetables (RF)) were subjected to vermicomposted. Samples of these materials were dried, smashed and chemically characterized as pH, organic carbon, total nitrogen, Ca, Mg, K, P, C/N ratio, and electrical conductivity (EC) before, during and after the vermicomposting process. In addition, it was analyzed the fractionation of organic matter such as humic substances, elemental analysis and infrared spectroscopy. According to the vermicomposting process of agro-industrial wastes, the total organic carbon and fulvic acids were reduced; however, humic acids increased proportionately. Among the studied vermicomposts, they differ in the final ratio of humic substances formed decreasing following: EB>RF>AND>RA>LP. This demonstrates a stabilization of organic compounds through the vermicompost process, and therefore can be used with greater safety in agriculture.

Controle de plantas daninhas, biomassa e metabolismo microbiano do solo em função da aplicação de glifosato ou imazetapir na cultura da soja / Weed control, biomass and microbial metabolism of soil depending on the application of glyphosate and imazethapyr on crop soybeans

Estudou-se o controle de plantas daninhas, as variações da biomassa e do metabolismo microbiano do solo em áreas cultivadas com soja geneticamente modificada e não modificada, em função da aplicação dos herbicidas glifosato ou imazetapir. Testaram-se cultivares de soja (BRS 244RR, geneticamente modificada e BRS 154, não modificada) e herbicidas (glifosato e imazetapir), e tratamento controle com capina. Como variáveis foram avaliadas a fitotoxicidade à cultura, controle de Raphanus raphanistrum(nabo), Digitaria sp. (milhã) e Brachiaria plantaginea (papuã), teores de carbono orgânico total (COT), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (RB) e quociente metabólico (QCO2). O herbicida glifosato, aplicado em dose única ou seqüencial, controla eficientemente as plantas daninhas nabo, milhã e papuã, e aumenta a atividade microbiana, a taxa de respiração basal e o quociente metabólico. O metabolismo microbiano do solo não foi afetado pelo genótipo, geneticamente modificado ou não, mas sim pelo uso do herbicida glifosato.

Studied the weed control and the changes of biomass and microbial soil properties at crop cultivated both genetically modified and non altered soybeans because of glyphosate or imazethapyr herbicide applications. Soybean cultivations were tested (BRS 244RR), genetically modified and BRS 154, non modified) and herbicides (glyphosate and imazethapyr), and control treatment with weed. Variables were evaluated for phytotoxicity to the crop, control of Raphanus raphanistrum (wild radish), Digitaria sp. (crabgrass) and Brachiaria plantaginea (alexsandregrass), total organic carbon (TOC), microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR) and metabolic quocient (QCO2). The herbicide glyphosate, applied as a single dose or sequentially, effectively controls the weeds wild radish, crabgrass and alexsandregrass and increases microbial activity, basal respiration and metabolic quocient. The microbial metabolism was not affected by the fact that the genotype or not genetically modified, but the use of the herbicide glyphosate.

Weed control, biomass and microbial metabolism of soil depending on the application of glyphosate and imazethapyr on crop soybeans / Controle de plantas daninhas, biomassa e metabolismo microbiano do solo em função da aplicação de glifosato ou imazetapir na cultura da soja

Studied the weed control and the changes of biomass and microbial soil properties at crop cultivated both genetically modified and non altered soybeans because of glyphosate or imazethapyr herbicide applications. Soybean cultivations were tested (BRS 244RR), genetically modified and BRS 154, non modified) and herbicides (glyphosate and imazethapyr), and control treatment with weed. Variables were evaluated for phytotoxicity to the crop, control of Raphanus raphanistrum (wild radish), Digitaria sp. (crabgrass) and Brachiaria plantaginea (alexsandregrass), total organic carbon (TOC), microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR) and metabolic quocient (QCO2). The herbicide glyphosate, applied as a single dose or sequentially, effectively controls the weeds wild radish, crabgrass and alexsandregrass and increases microbial activity, basal respiration and metabolic quocient. The microbial metabolism was not affected by the fact that the genotype or not genetically modified, but the use of the herbicide glyphosate.

Estudou-se o controle de plantas daninhas, as variações da biomassa e do metabolismo microbiano do solo em áreas cultivadas com soja geneticamente modificada e não modificada, em função da aplicação dos herbicidas glifosato ou imazetapir. Testaram-se cultivares de soja (BRS 244RR, geneticamente modificada e BRS 154, não modificada) e herbicidas (glifosato e imazetapir), e tratamento controle com capina. Como variáveis foram avaliadas a fitotoxicidade à cultura, controle de Raphanus raphanistrum (nabo), Digitaria sp. (milhã) e Brachiaria plantaginea (papuã), teores de carbono orgânico total (COT), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (RB) e quociente metabólico (QCO2). O herbicida glifosato, aplicado em dose única ou seqüencial, controla eficientemente as plantas daninhas nabo, milhã e papuã, e aumenta a atividade microbiana, a taxa de respiração basal e o quociente metabólico. O metabolismo microbiano do solo não foi afetado pelo genótipo, geneticamente modificado ou não, mas sim pelo uso do herbicida glifosato.

Adição de cromo hexavalente no crescimento, nodulação e absorção de nutrientes em soja

This study was carried out to evaluate the effect of hexavalent chromium on dry matter production, nutrient uptake and nitrogen fixation in soybeans (Glycine max ) The seeds were inoculated with comercial strains of Bradyrhizobium japonicum (SEMIA 587 and 5019) and the plants were grown in "Leonard Jars" containing washed sand in the upper portion and nutrient solution (without N) in the lower. Five Cr6+ concentrations were used: 0, 5, 10, 20 e 40mg img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a08img01.gif"> -1 in the nutrient solution. Concentrations of Cr6+ above 5mg img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a08img01.gif"> -1 decreased plants and nodules dry matter production, number of nodules, nitrogen fixation and P, K, Ca e Mg uptake. Chromium concentrations in soybean tops above 3,4mg kg-1 were considered phytotoxic.

Foram avaliados os efeitos de doses crescentes de Cr6+ sobre a produção de matéria seca, absorção de nutrientes e fixação biológica de nitrogênio em plantas de soja. Antes da semeadura, as sementes foram tratadas com inóculo turfoso contendo Bradyrhizobium japonicum. As plantas foram cultivadas durante 40 dias em vasos "Leonard" que continha areia na parte superior e solução nutritiva sem nitrogênio na parte inferior. Os tratamentos constaram das seguintes doses de Cr6+ (K2Cr2O7) na solução nutritiva: 0, 5, 10, 20 e 40mg img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a08img01.gif"> -1. Foi constatado que concentrações de Cr6+ maiores que 5mg img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a08img01.gif"> -1 diminuíram a produção de matéria seca da parte aérea e radicular da soja, o número e peso de nódulos secos de Bradyrhizobium, como também a fixação biológica de nitrogênio e a absorção de P, K, Ca e Mg. Teores de Cr na parte aérea de plantas de soja superiores a 3,4mg Kg-1 podem ser considerados fitotóxicos.

Adição de cromo hexavalente no crescimento, nodulação e absorção de nutrientes em soja

This study was carried out to evaluate the effect of hexavalent chromium on dry matter production, nutrient uptake and nitrogen fixation in soybeans (Glycine max ) The seeds were inoculated with comercial strains of Bradyrhizobium japonicum (SEMIA 587 and 5019) and the plants were grown in "Leonard Jars" containing washed sand in the upper portion and nutrient solution (without N) in the lower. Five Cr6+ concentrations were used: 0, 5, 10, 20 e 40mg img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a08img01.gif"> -1 in the nutrient solution. Concentrations of Cr6+ above 5mg img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a08img01.gif"> -1 decreased plants and nodules dry matter production, number of nodules, nitrogen fixation and P, K, Ca e Mg uptake. Chromium concentrations in soybean tops above 3,4mg kg-1 were considered phytotoxic.

Foram avaliados os efeitos de doses crescentes de Cr6+ sobre a produção de matéria seca, absorção de nutrientes e fixação biológica de nitrogênio em plantas de soja. Antes da semeadura, as sementes foram tratadas com inóculo turfoso contendo Bradyrhizobium japonicum. As plantas foram cultivadas durante 40 dias em vasos "Leonard" que continha areia na parte superior e solução nutritiva sem nitrogênio na parte inferior. Os tratamentos constaram das seguintes doses de Cr6+ (K2Cr2O7) na solução nutritiva: 0, 5, 10, 20 e 40mg img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a08img01.gif"> -1. Foi constatado que concentrações de Cr6+ maiores que 5mg img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a08img01.gif"> -1 diminuíram a produção de matéria seca da parte aérea e radicular da soja, o número e peso de nódulos secos de Bradyrhizobium, como também a fixação biológica de nitrogênio e a absorção de P, K, Ca e Mg. Teores de Cr na parte aérea de plantas de soja superiores a 3,4mg Kg-1 podem ser considerados fitotóxicos.