Soil cadmium extraction in Chinese cabbage and cabbage intercropping / Extração de cádmio no solo em repolho chinês e consorciação de repolho

Toxic metals contamination of soil has become a serious problem in recent years. In this study, Chinese cabbage (a relatively high-accumulator of cadmium (Cd)) and cabbage (a relatively low-accumulator of Cd) were cultured in monoculture and in intercropping in the Cd-contaminated soil, to evaluate the effect of intercropping on the alteration of Cd extraction. Both the pot experiments and field experiments indicated that intercropping increased the Cd extraction by Chinese cabbage and decreased the Cd extraction by cabbage. Thus, Cd extraction was advanced while safe production was obtained. Further pot experiment was conducted to investigate the alterations of soil Cd fractions, soil pH, and soil enzyme activities to reveal their possible relationship with Cd extraction between different planting patterns. Results revealed that three individual Chinese cabbages in one intercropping pot played the same effect on alteration of these factors as six individual Chinese cabbages in one monoculture pot. The intercropping increased Cd extraction by Chinese cabbage and decreased Cd extraction by cabbage, probably by influencing mechanisms such as soil enzyme activities (especially the urease activity) in the cultivation system. Effect of intercropping on Cd accumulation is an important issue in cultivation of vegetables in potentially contaminated land.(AU)

A contaminação do solo por metais tóxicos tornou-se um problema grave nos últimos anos. Neste estudo, dois tipos de repolhos, o repolho chinês (maior acumulador de cádmio (Cd)) e o repolho comum (menor acumulador de Cd) foram cultivados em monocultivo e em consórcio, em solo contaminado com esse metal, para avaliar o efeito do consórcio na extração de Cd do solo. Os experimentos em vasos de campo indicaram que o consórcio aumentou a extração desse metal pelo repolho chinês e diminuiu a extração pelo repolho comum. Assim, aumentou a extração de Cd do solo, proporcionando segurança alimentar. Outro experimento em vaso foi conduzido para investigar as alterações das frações de Cd do solo, o pH do solo e atividades enzimáticas do solo, para revelar possíveis efeitos na extração desse metal entre os sistemas de plantio. Os resultados do experimento em vaso revelaram que três repolhos da china, em cultivo consorciado, proporcionaram o mesmo efeito nessas variáveis, que os observados com seis plantas desse tipo de repolho, em monocultura. O consórcio influenciou as frações de Cd do solo devido a maior influência das hortaliças no pH do solo e nas atividades enzimáticas (especialmente a urease), resultando maior extração de Cd pelo repolho chinês e menor pelo repolho comum.(AU)

Soil cadmium extraction in Chinese cabbage and cabbage intercropping / Extração de cádmio no solo em repolho chinês e consorciação de repolho

ABSTRACT: Toxic metals contamination of soil has become a serious problem in recent years. In this study, Chinese cabbage (a relatively high-accumulator of cadmium (Cd)) and cabbage (a relatively low-accumulator of Cd) were cultured in monoculture and in intercropping in the Cd-contaminated soil, to evaluate the effect of intercropping on the alteration of Cd extraction. Both the pot experiments and field experiments indicated that intercropping increased the Cd extraction by Chinese cabbage and decreased the Cd extraction by cabbage. Thus, Cd extraction was advanced while safe production was obtained. Further pot experiment was conducted to investigate the alterations of soil Cd fractions, soil pH, and soil enzyme activities to reveal their possible relationship with Cd extraction between different planting patterns. Results revealed that three individual Chinese cabbages in one intercropping pot played the same effect on alteration of these factors as six individual Chinese cabbages in one monoculture pot. The intercropping increased Cd extraction by Chinese cabbage and decreased Cd extraction by cabbage, probably by influencing mechanisms such as soil enzyme activities (especially the urease activity) in the cultivation system. Effect of intercropping on Cd accumulation is an important issue in cultivation of vegetables in potentially contaminated land.

RESUMO: A contaminação do solo por metais tóxicos tornou-se um problema grave nos últimos anos. Neste estudo, dois tipos de repolhos, o repolho chinês (maior acumulador de cádmio (Cd)) e o repolho comum (menor acumulador de Cd) foram cultivados em monocultivo e em consórcio, em solo contaminado com esse metal, para avaliar o efeito do consórcio na extração de Cd do solo. Os experimentos em vasos de campo indicaram que o consórcio aumentou a extração desse metal pelo repolho chinês e diminuiu a extração pelo repolho comum. Assim, aumentou a extração de Cd do solo, proporcionando segurança alimentar. Outro experimento em vaso foi conduzido para investigar as alterações das frações de Cd do solo, o pH do solo e atividades enzimáticas do solo, para revelar possíveis efeitos na extração desse metal entre os sistemas de plantio. Os resultados do experimento em vaso revelaram que três repolhos da china, em cultivo consorciado, proporcionaram o mesmo efeito nessas variáveis, que os observados com seis plantas desse tipo de repolho, em monocultura. O consórcio influenciou as frações de Cd do solo devido a maior influência das hortaliças no pH do solo e nas atividades enzimáticas (especialmente a urease), resultando maior extração de Cd pelo repolho chinês e menor pelo repolho comum.

Differential behavior of the summer cover crops in the absorption and translocation of copper / Comportamento diferencial das plantas de cobertura de verão na absorção e translocação do cobre

Phytoremediation is an alternative technique used to treat copper-contaminated soils. The objective of this research was to explore the behavior of nine summer cover crops regarding the growth, absorption and translocation of copper in soils with contamination levels exceeding the Value of Prevention, with a view to selecting plants for phytoremediation programs. In the experiments the Cambisol was contaminated with copper, added in doses of 0, 100, 200, 400, 500 and 600mg kg-1, in which the following nine plants were cultivated under greenhouse conditions: Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Dolichos lablad, Mucuna cinereum, Mucuna aterrima, Crotalaria juncea, Crotalaria spectabilis, Pennisetum glaucum and Paspalum notatum. At 90 days after sowing the plants were evaluated for dry mass of shoot and root, Cu, N, P, K, Ca, Zn, and Fe levels in the shoot and Cu in the roots. High soil Cu levels induced a decline in the phosphorus absorption by the plants. Canavalia ensiformis displayed high potential for phytoextraction as these plants could translocate high copper concentrations to the aerial plant parts, while the Mucuna cinereum and M. aterrima are indicated for the copper phytostabilization programs, due to the high copper accumulation in their root systems.(AU)

A fitorremediação é uma alternativa para o tratamento de solos contaminados com cobre. O objetivo do trabalho foi conhecer o comportamento de nove plantas de cobertura de verão quanto ao crescimento, absorção e translocação do cobre em solos com contaminação acima dos Valores de Prevenção, com vistas a seleção de plantas para programas de fitorremediação. Um Cambissolo foi contaminado com doses de 0, 100, 200, 400, 500 e 600mg kg-1 de cobre e cultivado em casa de vegetação com nove plantas: Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Dolichos lablad, Mucuna cinereum, Mucuna aterrima, Crotalaria juncea, Crotalaria spectabilis, Pennisetum glaucum e Paspalum notatum. Aos 90 dias após a semeadura as plantas foram avaliadas quanto à produção de massa seca de parte aérea e raízes, teores de Cu, N, P, K, Ca, Zn, e Fe na parte aérea e de Cu nas raízes. As altas concentrações de Cu no solo reduziram a absorção de fósforo pelas plantas. O feijão-de-porco apresenta potencial para a fitoextração, pois apresentou translocação de altas concentrações de cobre para os tecidos aéreos, enquanto que as mucunas preta e cinza são indicadas para programas de fitoestabilização de cobre, pois acumularam elevada concentração de cobre no sistema radicular.(AU)

Differential behavior of the summer cover crops in the absorption and translocation of copper / Comportamento diferencial das plantas de cobertura de verão na absorção e translocação do cobre

ABSTRACT: Phytoremediation is an alternative technique used to treat copper-contaminated soils. The objective of this research was to explore the behavior of nine summer cover crops regarding the growth, absorption and translocation of copper in soils with contamination levels exceeding the Value of Prevention, with a view to selecting plants for phytoremediation programs. In the experiments the Cambisol was contaminated with copper, added in doses of 0, 100, 200, 400, 500 and 600mg kg-1, in which the following nine plants were cultivated under greenhouse conditions: Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Dolichos lablad, Mucuna cinereum, Mucuna aterrima, Crotalaria juncea, Crotalaria spectabilis, Pennisetum glaucum and Paspalum notatum. At 90 days after sowing the plants were evaluated for dry mass of shoot and root, Cu, N, P, K, Ca, Zn, and Fe levels in the shoot and Cu in the roots. High soil Cu levels induced a decline in the phosphorus absorption by the plants. Canavalia ensiformis displayed high potential for phytoextraction as these plants could translocate high copper concentrations to the aerial plant parts, while the Mucuna cinereum and M. aterrima are indicated for the copper phytostabilization programs, due to the high copper accumulation in their root systems.

RESUMO: A fitorremediação é uma alternativa para o tratamento de solos contaminados com cobre. O objetivo do trabalho foi conhecer o comportamento de nove plantas de cobertura de verão quanto ao crescimento, absorção e translocação do cobre em solos com contaminação acima dos Valores de Prevenção, com vistas a seleção de plantas para programas de fitorremediação. Um Cambissolo foi contaminado com doses de 0, 100, 200, 400, 500 e 600mg kg-1 de cobre e cultivado em casa de vegetação com nove plantas: Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Dolichos lablad, Mucuna cinereum, Mucuna aterrima, Crotalaria juncea, Crotalaria spectabilis, Pennisetum glaucum e Paspalum notatum. Aos 90 dias após a semeadura as plantas foram avaliadas quanto à produção de massa seca de parte aérea e raízes, teores de Cu, N, P, K, Ca, Zn, e Fe na parte aérea e de Cu nas raízes. As altas concentrações de Cu no solo reduziram a absorção de fósforo pelas plantas. O feijão-de-porco apresenta potencial para a fitoextração, pois apresentou translocação de altas concentrações de cobre para os tecidos aéreos, enquanto que as mucunas preta e cinza são indicadas para programas de fitoestabilização de cobre, pois acumularam elevada concentração de cobre no sistema radicular.

Fitorremediação de solos contaminados com arsênio (As) utilizando braquiária / Phytoremediation of arsenic-contaminated soils using Brachiaria grass

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de avaliar o potencial fitoextrator de arsênio (As) da Brachiaria decumbens Stapf., cultivada em casa de vegetação, utilizando-se seis solos: Latossolo Amarelo Distrófico (LAd), Latossolo Vermelho Distrófico (LVd), Neossolo Flúvico (RU), Neossolo Quartzarênico (RQ), Gleissolo Háplico (GX) e Gleissolo Melânico (GM). O As foi adicionado aos solos na forma de arsenato de sódio heptahidratado nas doses 0, 25, 50, 200 e 800 mg kg-1. As plantas foram coletadas 55 dias após a semeadura, separadas em parte aérea e raiz e, após secagem do material em estufa, o mesmo foi digerido segundo o método 3051 da USEPA, sendo o teor de As determinado por espectrofotometria de absorção atômica (EEA) com forno de grafite. Observou-se redução no desenvolvimento da braquiária de forma diferenciada nas seis classes de solo. Houve baixa translocação do As, da raiz para a parte aérea, sendo essa espécie considerada tolerante ao elemento e não hiperacumuladora, podendo ser utilizada em programas de revegetação de áreas contaminadas pelo elemento.

This work evaluated the phytoextraction potential of arsenic (As) by Brachiaria decumbens growing under greenhouse conditions in six soils: a Dystrophic Yellow Latosol (LAd), a Dystrophic Red Latosol (LVd), a Fluvic Neosol (RU), a Quartzenic Neosol (RQ), a Haplic Gleysol (GX), and a Melanic Gleysol (GM). Arsenic was added to the soils as sodium arsenate heptahydrate (Na2HAsO4.7H2O) at the following doses: 0, 25, 50, 200, and 800 mg kg-1. The plants were collected 55 days after planting for determination of shoot and root dry matter production. Arsenic shoot and root contents were evaluated after digestion according to the USEPA 3051A method, following analysis by graphite furnace atomic absorption spectroscopy. Plant development was differently affected by As in the six different soil classes. There was low translocation of As and consequently most of the As was detected in the roots of Brachiaria decumbens. Therefore, this species could be considered tolerant but not an accumulator of arsenic, thus being indicated for revegetation programs in As-polluted soils and sediments.

Phytoremediation of lead by jack beans on a Rhodic Hapludox amended with EDTA

A greenhouse study was conducted to evaluate the effects of ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) addition to soils on the lead (Pb) phytoextraction potential of jack beans (Canavalia ensiformis L.). In a pot experimentSoil samples (dystrophic Rhodic Hapludox) were treated with six Pb rates (0, 100, 200, 350, 1,200, and 2,400 mg kg-1 soil) applied as Pb(NO3)2 without and with EDTA application (0 and 0.5 g kg-1, respectively). Lead, Cl-, NO3-, NH4+, SO4(2-), H2PO4-, Zn2+, Cu2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ and DOC (dissolved organic carbon) concentrations obtained in a saturation soil extract (soil:water ratio of 1:0.3) were used for Pb speciation by means of the software Visual-Minteq 2.30. Soil Pb-availability was assessed with Diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) extraction. EDTA treated soils showed higher Pb (as PbEDTA2-), and Fe (as FeEDTA-) concentrations in soil solution leading to higher uptake of these elements by the jack bean. On the other hand, it decreased the concentration of stable complexes as Pb-DOC and Fe-DOC. EDTA also induced better nutrition to plants building up the concentration of non target metals (Ca, K, Mg, Zn, Cu, Fe and Mn) in shoots. Shoot dry matter yield remained constant even at the highest Pb rates after EDTA treatment. Jack bean can be considered as a potential Pb-phytoextractor. In addition, the DTPA solution was effective to assess Pb availability to the plants at all applied Pb rates.

Este estudo teve como objetivo avaliar, em condições de casa de vegetação, os efeitos do ácido etilenodiamino tetraacético (EDTA) no potencial fitoextrator do feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.). Amostras de um Latossolo Vermelho distrófico foram tratadas com seis doses de Pb (0, 100, 200, 350, 1.200 e 2.400 mg kg-1 de solo) aplicadas como Pb(NO3)2 com e sem a aplicação de EDTA (0 e 0,5 g kg-1, respectivamente) e colocadas em vasos. A concentração de Pb2+, Cl-, NO3-, NH4+, SO4(2-), H2PO4-, Zn2+, Cu2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ e COD (carbono orgânico dissolvido) foram determinadas no extrato de saturação (razão solo:água de 1:0,3) e utilizadas para especiação iônica através do software Visual-Minteq 2.30. A disponibilidade de Pb foi avaliada com solução extratora de ácido dietilenotriamino pentacético (DTPA). O solo tratado com EDTA apresentou maior concentração de Pb (como PbEDTA2-) e Fe (como FeEDTA-) na solução do solo levando a maior absorção destes elementos pelo feijão de porco. Por outro lado reduziu a concentração das espécies Pb-COD e Fe-COD. O EDTA também contribuiu com melhor nutrição da planta devido ao aumento da concentração de outros nutrientes (Ca, K, Mg, Zn, Cu, Fe e Mn) na parte aérea. A produção de matéria seca foi constante mesmo para as doses mais altas de Pb no solo. O feijão-de-porco possui potencial fitorremediador. O extrator DTPA foi efetivo em avaliar a disponibilidade de Pb para as plantas para todas as doses de Pb aplicadas.

Phytoremediation of lead by jack beans on a Rhodic Hapludox amended with EDTA

A greenhouse study was conducted to evaluate the effects of ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) addition to soils on the lead (Pb) phytoextraction potential of jack beans (Canavalia ensiformis L.). In a pot experimentSoil samples (dystrophic Rhodic Hapludox) were treated with six Pb rates (0, 100, 200, 350, 1,200, and 2,400 mg kg-1 soil) applied as Pb(NO3)2 without and with EDTA application (0 and 0.5 g kg-1, respectively). Lead, Cl-, NO3-, NH4+, SO4(2-), H2PO4-, Zn2+, Cu2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ and DOC (dissolved organic carbon) concentrations obtained in a saturation soil extract (soil:water ratio of 1:0.3) were used for Pb speciation by means of the software Visual-Minteq 2.30. Soil Pb-availability was assessed with Diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) extraction. EDTA treated soils showed higher Pb (as PbEDTA2-), and Fe (as FeEDTA-) concentrations in soil solution leading to higher uptake of these elements by the jack bean. On the other hand, it decreased the concentration of stable complexes as Pb-DOC and Fe-DOC. EDTA also induced better nutrition to plants building up the concentration of non target metals (Ca, K, Mg, Zn, Cu, Fe and Mn) in shoots. Shoot dry matter yield remained constant even at the highest Pb rates after EDTA treatment. Jack bean can be considered as a potential Pb-phytoextractor. In addition, the DTPA solution was effective to assess Pb availability to the plants at all applied Pb rates.

Este estudo teve como objetivo avaliar, em condições de casa de vegetação, os efeitos do ácido etilenodiamino tetraacético (EDTA) no potencial fitoextrator do feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.). Amostras de um Latossolo Vermelho distrófico foram tratadas com seis doses de Pb (0, 100, 200, 350, 1.200 e 2.400 mg kg-1 de solo) aplicadas como Pb(NO3)2 com e sem a aplicação de EDTA (0 e 0,5 g kg-1, respectivamente) e colocadas em vasos. A concentração de Pb2+, Cl-, NO3-, NH4+, SO4(2-), H2PO4-, Zn2+, Cu2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ e COD (carbono orgânico dissolvido) foram determinadas no extrato de saturação (razão solo:água de 1:0,3) e utilizadas para especiação iônica através do software Visual-Minteq 2.30. A disponibilidade de Pb foi avaliada com solução extratora de ácido dietilenotriamino pentacético (DTPA). O solo tratado com EDTA apresentou maior concentração de Pb (como PbEDTA2-) e Fe (como FeEDTA-) na solução do solo levando a maior absorção destes elementos pelo feijão de porco. Por outro lado reduziu a concentração das espécies Pb-COD e Fe-COD. O EDTA também contribuiu com melhor nutrição da planta devido ao aumento da concentração de outros nutrientes (Ca, K, Mg, Zn, Cu, Fe e Mn) na parte aérea. A produção de matéria seca foi constante mesmo para as doses mais altas de Pb no solo. O feijão-de-porco possui potencial fitorremediador. O extrator DTPA foi efetivo em avaliar a disponibilidade de Pb para as plantas para todas as doses de Pb aplicadas.

Barium extraction potential by mustard, sunflower and castor bean

Barium salts are used extensively for industrial purposes, generating residues that, if not appropriately disposed, can increase soil Ba content. The aim of the present work was to evaluate Ba extraction potential of mustard (Brassica juncea Czern.), sunflower (Helianthus annuus L.), and castor bean (Ricinus communis L.), grown in a soil artificially contaminated with increasing Ba additions. A greenhouse experiment was carried out by adding BaSO4 to a Rhodic Hapludox sample, at the 0, 150 and 300 mg kg-1 rates. After harvesting, the pot soil material was also analyzed for exchangeable Ba by CaCl2 extraction and by an ion exchange resin method. None of the plant species tested presented toxicity symptoms, decreased nutrient accumulation or decreased dry matter production in response to Ba treatments. The accumulation of Ba, in decreasing capacity was: sunflower> mustard> castor bean. The largest accumulation was with sunflower at 300 mg kg-1 of Ba added to the soil. When evaluated by the transference factor, none of the species tested was an efficient Ba accumulator, up to 47 days after emergence. The ion exchange resin method was not adequate to evaluate Ba availability to these plants.

Sais de bário (Ba) são freqüentemente utilizados em diversas atividades industriais gerando resíduos que, se não dispostos adequadamente, podem elevar os teores desse metal no solo. Neste estudo, avaliou-se o potencial de extração de bário das espécies mostarda (Brassica juncea Czern.), girassol (Helianthus annuus L.) e mamona (Ricinus communis L.) com a finalidade de serem empregadas na fitorremediação de solos contaminados com esse elemento. Após o corte da parte aérea, o solo foi amostrado para determinação do Ba solúvel em CaCl2 e Ba trocável pelo método da resina trocadora de íons. Todas as espécies testadas não apresentaram sintomas de toxidez de Ba ou diminuição na produção da massa seca da parte aérea. Também não foram observadas alterações significativas na absorção de nutrientes pelas três espécies. Com relação à capacidade de extração de Ba do solo, as espécies se comportaram na seguinte ordem decrescente de acúmulo desse elemento na parte aérea: girassol > mostarda > mamona. Nenhuma das três espécies mostrou-se eficiente em extrair Ba do solo, até aos 47 dias após a germinação. O método da resina trocadora de íons não foi eficiente em indicar as quantidades fitodisponíveis de Ba presentes no solo.

Barium extraction potential by mustard, sunflower and castor bean

Barium salts are used extensively for industrial purposes, generating residues that, if not appropriately disposed, can increase soil Ba content. The aim of the present work was to evaluate Ba extraction potential of mustard (Brassica juncea Czern.), sunflower (Helianthus annuus L.), and castor bean (Ricinus communis L.), grown in a soil artificially contaminated with increasing Ba additions. A greenhouse experiment was carried out by adding BaSO4 to a Rhodic Hapludox sample, at the 0, 150 and 300 mg kg-1 rates. After harvesting, the pot soil material was also analyzed for exchangeable Ba by CaCl2 extraction and by an ion exchange resin method. None of the plant species tested presented toxicity symptoms, decreased nutrient accumulation or decreased dry matter production in response to Ba treatments. The accumulation of Ba, in decreasing capacity was: sunflower> mustard> castor bean. The largest accumulation was with sunflower at 300 mg kg-1 of Ba added to the soil. When evaluated by the transference factor, none of the species tested was an efficient Ba accumulator, up to 47 days after emergence. The ion exchange resin method was not adequate to evaluate Ba availability to these plants.

Sais de bário (Ba) são freqüentemente utilizados em diversas atividades industriais gerando resíduos que, se não dispostos adequadamente, podem elevar os teores desse metal no solo. Neste estudo, avaliou-se o potencial de extração de bário das espécies mostarda (Brassica juncea Czern.), girassol (Helianthus annuus L.) e mamona (Ricinus communis L.) com a finalidade de serem empregadas na fitorremediação de solos contaminados com esse elemento. Após o corte da parte aérea, o solo foi amostrado para determinação do Ba solúvel em CaCl2 e Ba trocável pelo método da resina trocadora de íons. Todas as espécies testadas não apresentaram sintomas de toxidez de Ba ou diminuição na produção da massa seca da parte aérea. Também não foram observadas alterações significativas na absorção de nutrientes pelas três espécies. Com relação à capacidade de extração de Ba do solo, as espécies se comportaram na seguinte ordem decrescente de acúmulo desse elemento na parte aérea: girassol > mostarda > mamona. Nenhuma das três espécies mostrou-se eficiente em extrair Ba do solo, até aos 47 dias após a germinação. O método da resina trocadora de íons não foi eficiente em indicar as quantidades fitodisponíveis de Ba presentes no solo.

Bioavailability of cadmium and lead in a soil amended with phosphorus fertilizers

Phosphorus fertilizers are essential to obtain high productivity, however, they contain heavy metals that can contaminate the soil and threat the health of animals and humans. The present study focused the determination of Cd and Pb concentrations in different phosphorus fertilizers as well as the absorption of these heavy metals by velvet green bean grown on soil amended with such fertilizers. The experiment was set up as a completely randomized design in a factorial scheme. The factors were four phosphorus sources (triple superphosphate-TS, Yorin thermophosphate-YT, Araxa rock phosphate-AP, and Gafsa rock phosphate-GP) applied at five rates (0, 92, 183, 275, and 366 kg ha-1 of P2O5). The data obtained were submitted to variance and regression analysis. Lead availability to velvet bean was not altered as a result of fertilizer application. On the other hand, Cd uptake was significantly increased with addition of the tested fertilizers. Such an increase was a function of the rate. The highest Cd contents in shoots was reached by YT and TS applications, whereas the lowest one resulted from rock phosphate treatments. All the phosphorus sources tested increased Cd uptake in the first harvest. For the second harvest, Cd content in the shoot was detected only in plants grown on TS and GP amended soils.

Fertilizantes fosfatados são essenciais para obtenção de altas produtividades, entretanto, eles podem conter metais pesados que podem contaminar o solo e ameaçar a saúde humana e animal. Este trabalho objetivou a determinação da concentração de Cd e Pb em diferentes fertilizantes fosfatados, bem como a absorção desses metais por plantas de mucuna preta cultivadas em casa-de-vegetação em solo submetido a diferentes doses desses fertilizantes. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 4 x 5, dispostos em delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições, sendo os fatores quatro fontes de P (superfosfato triplo-ST, termofosfato de Yorin-TY, fosfato de Araxá-FA e fosfato de Gafsa-FG) e cinco doses de P2O5 (0, 92, 183, 275 e 366 kg ha-1). Os dados foram submetidos à análise de variância e equações de regressão foram ajustadas. A disponibilidade de Pb para mucuna preta nos solos não foi alterada pela aplicação de nenhum dos fertilizantes testados. No entanto, a absorção de Cd pelas plantas foi significativamente aumentada pela aplicação de qualquer um dos fertilizantes, sendo esta absorção proporcional às doses aplicadas. O TY e o ST foram responsáveis pelas maiores concentrações de Cd na parte aérea das plantas, enquanto as menores foram observadas com a aplicação dos fosfatos naturais. Todas as fontes de fósforo disponibilizaram Cd para as plantas no primeiro cultivo. Entretanto, a absorção de Cd só foi detectada no segundo cultivo para os fertilizantes ST e FG.

Organic acids effects on desorption of heavy metals from a contaminated soil

Phytoremediation of heavy metals is a biotechnology that extracts metals from soils and transfer them to plant. As hyperaccumulator species have demonstrated low potential for commercial phytoextraction, synthetic chelates have been successfully used to induce accumulation of metals by high-biomass plants. However, they pose serious environmental drawbacks regarding excessive amount of metals solubilized. In search for synthetic chelate-alternatives, this paper evaluate the performance of DTPA, EDTA, citric acid, oxalic acid, vanillic acid, and gallic acid in desorbing Cd, Pb, Zn, Cu, and Ni from soil. DTPA and EDTA were highly effective in desorbing Cd, Pb, Zn, Cu, and Ni from soil. However, the excessively high concentration of metals brought in solution by such chelates limits their application in the field. Citric and oxalic acids desorbed substantial quantities of Zn, Cu, and Ni if applied at 10 or 20 mmol kg-1. At the 20 mmol kg-1 dose, vanillic and gallic acids solubilized significant amounts of Zn, Ni, and Cd from soil. None of the tested low molecular weight organic acids substantially increased the Pb concentration in soil solution.

Fitoremediação de metais pesados é uma biotecnologia que usa plantas para extrair metais pesados de solos e transferi-los para a parte aérea. Como espécies naturalmente hiperacumuladoras de metais têm demonstrado baixo potencial para fitoextração comercial, agentes quelantes sintéticos são utilizados para induzir acumulação de metais em plantas de alta produção de biomassa. Esses quelantes, entretanto, apresentam a limitação ambiental de solubilizarem quantidades excessivamente altas de metais. Em busca de alternativas para o uso de quelantes sintéticos, o trabalho avaliou a capacidade de seis quelantes (DTPA, EDTA, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido vanílico e ácido gálico) na dessorção de Cd, Pb, Zn, Cu e Ni de um solo contaminado. DTPA e EDTA foram eficientes na dessorção de Cd, Pb, Zn, Cu e Ni. No entanto, a alta solubilização de metais provocada por esses ácidos limita sua aplicação em condições de campo. Os ácidos cítrico e oxálico desorveram quantidades substanciais de Zn, Cu e Ni quando aplicados nas doses de 10 e 20 mmol kg-1. Os ácidos vanílico e gálico na dose de 20 mmol kg-1 desorveram significantes quantidades de Zn, Ni e Cd do solo. Nenhum dos ácidos naturais estudados foi eficiente na dessorção de Pb do solo.

Organic acids effects on desorption of heavy metals from a contaminated soil

Phytoremediation of heavy metals is a biotechnology that extracts metals from soils and transfer them to plant. As hyperaccumulator species have demonstrated low potential for commercial phytoextraction, synthetic chelates have been successfully used to induce accumulation of metals by high-biomass plants. However, they pose serious environmental drawbacks regarding excessive amount of metals solubilized. In search for synthetic chelate-alternatives, this paper evaluate the performance of DTPA, EDTA, citric acid, oxalic acid, vanillic acid, and gallic acid in desorbing Cd, Pb, Zn, Cu, and Ni from soil. DTPA and EDTA were highly effective in desorbing Cd, Pb, Zn, Cu, and Ni from soil. However, the excessively high concentration of metals brought in solution by such chelates limits their application in the field. Citric and oxalic acids desorbed substantial quantities of Zn, Cu, and Ni if applied at 10 or 20 mmol kg-1. At the 20 mmol kg-1 dose, vanillic and gallic acids solubilized significant amounts of Zn, Ni, and Cd from soil. None of the tested low molecular weight organic acids substantially increased the Pb concentration in soil solution.

Fitoremediação de metais pesados é uma biotecnologia que usa plantas para extrair metais pesados de solos e transferi-los para a parte aérea. Como espécies naturalmente hiperacumuladoras de metais têm demonstrado baixo potencial para fitoextração comercial, agentes quelantes sintéticos são utilizados para induzir acumulação de metais em plantas de alta produção de biomassa. Esses quelantes, entretanto, apresentam a limitação ambiental de solubilizarem quantidades excessivamente altas de metais. Em busca de alternativas para o uso de quelantes sintéticos, o trabalho avaliou a capacidade de seis quelantes (DTPA, EDTA, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido vanílico e ácido gálico) na dessorção de Cd, Pb, Zn, Cu e Ni de um solo contaminado. DTPA e EDTA foram eficientes na dessorção de Cd, Pb, Zn, Cu e Ni. No entanto, a alta solubilização de metais provocada por esses ácidos limita sua aplicação em condições de campo. Os ácidos cítrico e oxálico desorveram quantidades substanciais de Zn, Cu e Ni quando aplicados nas doses de 10 e 20 mmol kg-1. Os ácidos vanílico e gálico na dose de 20 mmol kg-1 desorveram significantes quantidades de Zn, Ni e Cd do solo. Nenhum dos ácidos naturais estudados foi eficiente na dessorção de Pb do solo.

Bioavailability of cadmium and lead in a soil amended with phosphorus fertilizers

Phosphorus fertilizers are essential to obtain high productivity, however, they contain heavy metals that can contaminate the soil and threat the health of animals and humans. The present study focused the determination of Cd and Pb concentrations in different phosphorus fertilizers as well as the absorption of these heavy metals by velvet green bean grown on soil amended with such fertilizers. The experiment was set up as a completely randomized design in a factorial scheme. The factors were four phosphorus sources (triple superphosphate-TS, Yorin thermophosphate-YT, Araxa rock phosphate-AP, and Gafsa rock phosphate-GP) applied at five rates (0, 92, 183, 275, and 366 kg ha-1 of P2O5). The data obtained were submitted to variance and regression analysis. Lead availability to velvet bean was not altered as a result of fertilizer application. On the other hand, Cd uptake was significantly increased with addition of the tested fertilizers. Such an increase was a function of the rate. The highest Cd contents in shoots was reached by YT and TS applications, whereas the lowest one resulted from rock phosphate treatments. All the phosphorus sources tested increased Cd uptake in the first harvest. For the second harvest, Cd content in the shoot was detected only in plants grown on TS and GP amended soils.

Fertilizantes fosfatados são essenciais para obtenção de altas produtividades, entretanto, eles podem conter metais pesados que podem contaminar o solo e ameaçar a saúde humana e animal. Este trabalho objetivou a determinação da concentração de Cd e Pb em diferentes fertilizantes fosfatados, bem como a absorção desses metais por plantas de mucuna preta cultivadas em casa-de-vegetação em solo submetido a diferentes doses desses fertilizantes. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 4 x 5, dispostos em delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições, sendo os fatores quatro fontes de P (superfosfato triplo-ST, termofosfato de Yorin-TY, fosfato de Araxá-FA e fosfato de Gafsa-FG) e cinco doses de P2O5 (0, 92, 183, 275 e 366 kg ha-1). Os dados foram submetidos à análise de variância e equações de regressão foram ajustadas. A disponibilidade de Pb para mucuna preta nos solos não foi alterada pela aplicação de nenhum dos fertilizantes testados. No entanto, a absorção de Cd pelas plantas foi significativamente aumentada pela aplicação de qualquer um dos fertilizantes, sendo esta absorção proporcional às doses aplicadas. O TY e o ST foram responsáveis pelas maiores concentrações de Cd na parte aérea das plantas, enquanto as menores foram observadas com a aplicação dos fosfatos naturais. Todas as fontes de fósforo disponibilizaram Cd para as plantas no primeiro cultivo. Entretanto, a absorção de Cd só foi detectada no segundo cultivo para os fertilizantes ST e FG.