RESUMEN El uso de fertilizantes fosfatados se requiere generalmente para el crecimiento y desarrollo normal de los cultivos. El costo de estos fertilizantes ha incrementado drásticamente en los últimos años, y están fuera del alcance de los agricultores de bajos ingresos. El objetivo de esta investigación fue seleccionar bacterias solubilizadoras de fosfato y productoras de fitohormonas para mejorar el crecimiento y la absorción de P del frijol común (IAC Alvorada) en un Oxisol Rojo-Amarillo sin la adición de fertilizante fosfatado. El diseño experimental fue completamente al azar con tres repeticiones y los siguientes tratamientos: plantas de frijoles no inoculadas y plantas de frijoles inoculadas por separado con siete aislamientos bacterianos: K24, K36, K71, T30, T79, A24 y T22. Las plantas de frijoles previamente tratadas se cultivaron en presencia y ausencia de fertilización con fosfato. Solo las plantas inoculadas con los aislamientos K36 y T79 presentaron valores más altos para el peso seco y para las cantidades de captación de P y N por la parte aérea cuando se cultivaron en ausencia de fertilizante fosfatado. Estos resultados demuestran el uso potencial de los aislamientos bacterianos T79 y K36 como inoculantes para frijol cultivado en suelos no esterilizados con un bajo contenido de P disponible, pero también indican que la solubilización de P posiblemente no fue el único mecanismo responsable de la respuesta positiva del crecimiento.

ABSTRACT The use of phosphate fertilizers is generally required for normal growth and development of crops. The cost of manufactured phosphate fertilizers has increased drastically in recent years and these are becoming out of reach for low-income farmers. The objective of this research was to select phosphate-solubilizing and phytohormone-producing bacteria to improve the growth and P uptake by the common bean (IAC Alvorada) in Red-Yellow Oxisol without the addition of phosphate fertilizer. The experimental design was completely randomized with three replicates and the following treatments: non-inoculated bean plants and plants inoculated separately with seven bacterial isolates: K24, K36, K71, T30, T79, A24, and T22. The previously treated bean plants were grown in the presence and absence of phosphate fertilization. Only the plants inoculated with the isolates K36 and T79 showed higher values for the dry weight and the quantities of P and N uptake by the shoot when cultivated in the absence of phosphate fertilizer. These results demonstrate the potential use of the bacteria T79 and K36 as inoculants for bean plants grown in non-sterilized soil with low available P content, but also indicate that P solubilization may not be the only mechanism responsible for the positive growth response.

Neste trabalho, fotocatálise heterogênea solar utilizando TiO2 imobilizado foi aplicada no tratamento de efluentes agrícolas decorrentes da aplicação de formulações comercias de metil paration. O desaparecimento do inseticida, bem como a formação de seu metabólito foram monitorados por meio de cromatografia líquída de alta eficiência acoplada ao espectrômetro de massas (LC-MS/MS), enquanto a eficiência de mineralização foi monitorada por medidas de carbono orgânico total (COT). Estudos de toxicidade foram realizados utilizando o microcrustáceo Artemia salina. A eficiência de remoção de COT pelo processo fotocatalítico foi de 48,5%. Após 45 minutos de tratamento, a eficiência de remoção do metil paration foi de 90%, sendo completamente mineralizado ao final do tratamento. Durante o process fotocatalítico foi observada a formação e remoção do metabólito metil paraoxon. O tratamento fotocatalítico resultou num aumento da mobilidade do microcrustáceo, indicando diminuição da toxicidade aguda.

This paper describes solar heterogeneous photocatalysis using immobilized TiO2 applied in the treatment of agricultural waste resulting from the application of commercial formulations of methyl parathion. The disappearance of the insecticide, as well as the formation of its metabolite, was monitored by high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), while mineralization efficiency was monitored by measurements of total organic carbon (TOC). Toxicity studies were performed using the microcrustacean Artemia salina. The TOC removal efficiency by photocatalytic process was 48.5%. After 45 minutes of treatment, the removal efficiency of methyl parathion was 90%, being completely mineralized at the end of treatment. The formation and removal of the metabolite methyl paraoxon was observed during the photocatalytic process. The photocatalytic treatment resulted in increased microcrustacean mobility, indicating a reduction of acute toxicity.

A cana de açúcar é uma cultura importante para produção de açúcar e biocombustíveis no Brasil e exige elevada utilização de herbicidas. Utilizamos modelo matemático para ajudar na compreensão da absorção de herbicida dessa cultura. Propriedades físico-químicas dos herbicidas e propriedades fisiológicas das plantas de cana foram usados para estimar a absorção e também o fator de bioconcentração, bioconcentration factor (BCF), calculado para o equilíbrio químico entre a concentração do herbicida na planta e na solução do solo. O coeficiente de partição planta/água, a taxa de diluição de herbicida, o metabolismo e a dissipação no sistema solo-planta e biomassa total das plantas foram adicionados ao modelo. O herbicida tebuthiuron aplicado ao solo na dose de 5,0kg ha-1 i.a. foi utilizado para testar o modelo. A absorção dos herbicidas mostrada pelo modelo indicou em ordem o seguinte: sulfentrazone> picloram> tebuthiuron> hexazinone> metribuzin> simazina> ametryn> diuron> clomazone> acetochlor. Esses herbicidas com alto índice (BCF) também apresentaram alto índice de potencial de lixiviação para água subterrânea "Groundwater Ubiquity Score" (GUS). Tebuthiuron não foi encontrado nas plantas após três meses de aplicação

Sugarcane is an important crop for sugar and biofuel production in Brazil. Growers depend greatly on herbicides to produce it. This experiment used herbicide physical-chemical and sugarcane plant physiological properties to simulate herbicide uptake and estimate the bioconcentration factor (BCF). The (BCF) was calculated for the steady state chemical equilibrium between the plant herbicide concentration and soil solution. Plant-water partition coefficient (sugarcane bagasse-water partition coefficient), herbicide dilution rate, metabolism and dissipation in the soil-plant system, as well as total plant biomass factors were used. In addition, we added Tebuthiuron at rate of 5.0kg a.i. ha-1 to physically test the model. In conclusion, the model showed the following ranking of herbicide uptake: sulfentrazone > picloram >tebuthiuron > hexazinone > metribuzin > simazine > ametryn > diuron > clomazone > acetochlor. Furthermore, the highest BCF herbicides showed higher Groundwater Ubiquity Score (GUS) index indicating high leaching potential. We did not find tebuthiuron in plants after three months of herbicide application

O glifosato é um herbicida sistêmico, pós-emergente, não seletivo do grupo dos organofosforados, sendo amplamente usado em pomares de macieira no sul do Brasil, podendo causar consequências negativas para microrganismos benéficos do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de biodegradação do glifosato pela microbiota de solos de pomares de macieira, com diferentes históricos de aplicação do produto. Para isso, amostras de solos da região de Vacaria, RS, foram utilizadas, cuja biodegradação do glifosato foi avaliada monitorando a liberação de CO2 pelos microrganismos durante 32 dias, bem como quantificando os resíduos de glifosato e seu metabólito, o ácido aminometilfosfônico (AMPA), no início e no final do período pela extração seguida de análise por cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados evidenciaram que houve degradação do glifosato pelos microrganismos edáficos durante o período avaliado com formação do metabólito AMPA. O glifosato diminuiu o número de bactérias do solo, porém favoreceu o aumento da atividade microbiana. As bactérias presentes nos solos com histórico de menor tempo de aplicação do herbicida apresentaram maior capacidade de degradação do produto, quando comparadas àquelas existentes em solos com maior período de aplicação de glifosato.

Glyphosate is a systemic post-emergent herbicide of the non-selective organophosphate group widely used in apple orchards in the South of Brazil. It may have adverse effects on beneficial soil microorganisms. The aim of this study was to evaluate the biodegradability of glyphosate by soil microbiota in apple orchards with different histories of application of the product. For that purpose, soil samples from the region of Vacaria, Rio Grande do Sul, were used, with the biodegradation of glyphosate being evaluated by monitoring the release of CO2 by microorganisms over 32 days, as well as quantifying the residues of glyphosate and its metabolite, aminomethylphosphonic acid (AMPA), at the beginning and end of the period through extraction followed by analysis by high performance liquid chromatography (HPLC). The results showed that there was glyphosate degradation by soil microorganisms during the period evaluated, with formation of the metabolite AMPA. Glyphosate decreased the number of soil bacteria, but favored increased microbial activity. The bacteria present in soils with lower herbicide exposure showed more degradability of the product when compared to those found in soils with a greater period of glyphosate application.

O uso agrícola do lodo é uma alternativa viável para a reciclagem de nutrientes, embora haja certa preocupação com o aumento de espécies químicas solúveis originadas da mineralização da fração orgânica. Assim, para conhecer a disponibilidade de nutrientes e o risco de contaminação do solo e da água, o estudo da solução do solo é uma ferramenta valiosa. Nesses estudos, o número de variáveis utilizadas ultrapassa facilmente uma dezena, e ferramentas de análise exploratória, como a análise de componentes principais (ACP), revelam a existência ou não de amostras anômalas, de relações entre as variáveis medidas e sua contribuição relativa e de relações ou agrupamentos entre amostras. O objetivo deste trabalho foi identificar variáveis relacionadas com a solução do solo e alteradas, em razão do uso do lodo de esgoto e da adubação mineral, de forma a complementar os procedimentos para monitoramento/avaliação de áreas que recebem esse tipo de resíduo. A composição da solução do solo de uma área que recebeu lodo de esgoto por sete anos consecutivos foi estudada dos 22 aos 46 meses após a sua última aplicação. Com a solução do solo foi possível, por meio da ACP, distinguir as áreas em função da adubação aplicada. Após quatro anos da interrupção das aplicações sucessivas de lodo de esgoto, não verificou-se concentração apreciável de metais na solução do solo, embora ainda seja possível identificar traços da mineralização do resíduo. As variáveis pH, Mn2+, COD, SO4(2-), NO3- e NH4+ na solução do solo podem ser utilizadas no monitoramento de áreas tratadas com lodo de esgoto.

The use of sewage sludge in agriculture is a sound alternative for nutrient recycling, but the concern over increase in soluble chemical species from mineralization of organic matter remains. The study of the soil solution is a valuable tool for understanding the availability of nutrients and for assessing the risk of soil and water contamination. For such studies, where the number of parameters examined is usually more than 10, the use of multivariate analysis tools, such as principal component analysis (PCA), are quite useful in revealing outliers, the contribution of individuals and groups of parameters, and the relationship within tested samples. The objective of this study was to identify the parameters related to changes in the soil solution associated with the use of sewage sludge or mineral fertilization in order to complement procedures for monitoring/ assessing areas amended with them. The soil solution of an area which received sewage sludge for seven consecutive years was studied from 22 to 46 months after its last application. By using PCA it was possible to identify the treatments throughout the soil solution composition. Even four years after interrupting the successive applications of sewage sludge, the heavy metals in the soil solution of the area were close to the instrumental detection limits. However, changes in the soil solution composition due to mineralization of the remaining organic matter from the sewage sludge were still detectable. Based on those results, we propose a set of parameters for monitoring the soil solution of areas amended by sewage sludge: pH, Mn+2, COD, SO4(2-), NO3-, and NH4+.

O uso de modelos de simulação é provavelmente a maneira mais eficiente para predizer o comportamento de agrotóxicos no sistema solo/água/planta. O modelo de simulação de destino de agrotóxicos CMLS (Chemical Movement in Layered Soils), foi usado para estudar o comportamento do herbicida tebuthiuron, utilizado na cultura de cana-de-açúcar, a partir de uma grade de amostragem composta de 111 pontos amostrais, equi-espaçados de 200 m e englobando três tipos de solo: Neossolo Quartzarênico (RQ), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf) e Latossolo Vermelho distrófico (LVd), texturas média e argilosa. Os 373 pontos avaliados pelo simulador, gerados das amostras da grade original e através dos métodos geoestatísticos da variografia e krigagem, produziram valores de profundidade atingida pelo herbicida, após seis anos de simulação (1989-1995). Para Neossolo Quartzarênico (RQ), o tebuthiuron, em quatro pontos simulados, apresentou valores de profundidade acima de 43 m e com máximo de 50 m, com uma quantidade de produto permanecendo ainda no solo, próximo a 10% do valor aplicado de 1,1 kg ha-1. Resultados provenientes do ensaio em coluna, usados para a validação do modelo, mostraram que o mesmo superestimou em 6,66% a profundidade atingida pelo herbicida quando comparado ao valor produzido pela coluna, para o Neossolo Quartzarênico (RQ), e subestimou com valores de 4,5% e 20,0%, para o Latossolo Vermelho distrófico (LVd) e o Latossolo Vermelho-distroférrico (LVdf), respectivamente. Esses dados confirmam, para o Neossolo Quartzarênico(RQ) e o Latossolo Vermelho-distrófico (LVd) a adequação do modelo, na avaliação do destino do herbicida.

The use of simulation models is probably the most efficient means for predicting the behavior of pesticides in the soil-plant-water system. The CMLS (Chemical Movement in Layered Soils) simulation model for predicting the fate of pesticides was used for studying the behavior of tebuthiuron, a herbicide used in sugar cane crops, from a sampling grid with 111 sampling points 200 m apart from one another and encompassing three types of soil: Ustic Quartzipsamment, Rhodic Hapludox and Typic Hapludox, all with medium and clay textures. The 373 points assessed by the simulator, generated from samples coming from the original grid and through the geostatistical methods of variography and ordinary kriging, returned the depth values reached by the herbicide after six years of simulation (1989-1995). For the Ustic Quartzipsamment, tebuthiuron, in four simulated points, returned depth values above 43 m and a maximum 50 m, with a certain amount of the product still remaining in the soil that was close to 10% of the original 1.1 kg ha-1 applied. Results from the column assay used for validating the model showed that the model overestimated the depth reached by the herbicide in 6.6% as compared to the column value for the Ustic Quartzipsamment. The depth was underestimated in 4.5% and 20% for the Typic Hapludox and the Rhodic Hapludox, respectively. These data support the adequacy of the model for assessing the fate of tebuthiuron in both Ustic Quartzipsamment and Typic Hapludox.

O paclobutrazol, um regulador de crescimento vegetal com propriedades fungicidas, é muito utilizado na região Nordeste do Brasil em áreas de produção de frutíferas. Este composto pode permanecer estável por vários meses após sua aplicação no solo, sendo sua meia vida na água superior a três semanas. Corpos de água superficiais nas proximidades das culturas são portanto susceptíveis de serem contaminados pelo paclobutrazol, com o risco de promover efeitos adversos para a fauna aquática e para a saúde humana. No presente trabalho foi estudada a bioconcentração e algumas alterações bioquímicas, medidas pela atividade das enzimas transaminase glutâmico-oxalacética (TGO), lactato desidrogenase (LDH) e glutationa S-transferase (GST) em tecidos do peixe pacú prata (Metynnis argenteus), exposto ao paclobutrazol durante 28 dias. O paclobutrazol aumentou a atividade de LDH e GST no fígado para as concentrações de 3 mg L-1 (28º dia de exposição) e 30 mg L-1 (7º dia de exposição), respectivamente. No 28º dia, a concentração de paclobutrazol no músculo atingiu níveis residuais de 166 mg kg-1 para a concentração média determinada na água de 2,7 mg L-1, estimando-se um fator de bioconcentração (FBC) para a situação de equilíbrio equivalente a 73. A medida da atividade de LDH e GST pode ser utilizada como biomarcador de exposição ao paclobutrazol. Esta exposição deve estar em situações extremas para proporcionar risco significativo em humanos que se alimentam de peixes contendo resíduos do agroquímico.

Paclobutrazol is a plant growth regulator with fungicide properties which is widely used in Brazilian Northeast orchards. This chemical remains stable in the soil for several months and its half-life in water is longer than three weeks. Because of these characteristics, the aquatic contamination by paclobutrazol may occur, potentially harming aquatic fauna and human health. This work evaluates the bioconcentration and the activities of the enzymes: glutamic oxaloacetic transaminase (GOT), lactate dehydrogenase (LDH) and glutathione S-transferase (GST) in the Brazilian fish "pacu prata" (Metynnis argenteus) exposed to paclobutrazol for 28 days. Results showed a significant increase in the enzymatic activity of LDH and GST in liver, for concentrations equals to 3 mg L-1 (28º day exposure) and 30 mg L-1 (7º day exposure), respectively. Paclobutrazol residues in muscle reached 166 mg kg-1 at the end of the period of exposure for the measured concentration in the water equivalent to 2.7 mg L-1. The bioconcentration factor estimated for the steady state condition was 73. It was concluded that the measure of LDH and GST activities could be used as biomarkers of paclobutrazol exposure. This exposure may already be in extreme conditions to cause significant risk to humans consuming contaminated fish.

O objetivo deste trabalho foi determinar os níveis de ocorrência de pesticidas em água, tendo em vista preservar a água de contaminação por esses produtos na região de Guaíra, SP. A hipótese foi que o uso intensivo de pesticidas nessa região propiciaria a contaminação das águas superficiais e subterrâneas por seus resíduos. Para a caracterização das propriedades, das características e da dinâmica da água do solo, foi selecionada a Fazenda Macaúba por possuir relevo e solos característicos da região. Aproximadamente 80% da área da fazenda é constituída por Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf), profundo. As áreas cultivadas apresentam um horizonte superficial (Ap) completamente desprovido de sua estrutura natural e, abaixo deste, um horizonte compactado, ambos frutos das práticas agrícolas. Durante dois anos e meio realizou-se o monitoramento do Ribeirão do Jardim que abastece a cidade de Guaíra, bem como de um de seus afluentes e da água subterrânea proveniente do Aqüífero Guarani, à procura de pesticidas. A água superficial foi coletada de 21em 21 dias e a subterrânea, no início e no final do período monitorado (dois anos e meio). Os produtos monitorados, trifluralina, endosulfan, lambda cialotrina, dicofol (4,4 diclorobenzofenona), captan, metil paration, clorotalonil e clorpirifós, foram selecionados a partir de um levantamento dos pesticidas utilizados em quatro áreas agrícolas localizadas na bacia do Ribeirão do Jardim e em razão da efetividade de um método de análise de resíduos múltiplos para sua quantificação. Os resultados analíticos indicaram que não houve contaminação da água subterrânea, mas que ocasionalmente houve contaminação direta das águas de superfície. A não-contaminação da água subterrânea deve-se principalmente às características dos Latossolos, como sua grande espessura, sua textura argilosa e sua grande capacidade de armazenamento de água.

The objective of this work was to determine the level of occurrence of pesticides in water, with the purpose of preserving from contamination risk by these pesticides the potable water of the region of Guaíra, SP, Brazil. Preliminary hypothesis was that the intensive use of pesticide in the Guaíra region is an important factor in the potential contamination of the surface water and groundwater. To identify physical properties and water dynamics in soil, the Fazenda Macaúba was selected because of its soil and topography typical of the region. About 80% of the soil of the farm is Oxisol. The plowed layer of the soil has no natural structure and below it there is a compacted layer, both of which derived from agricultural activities. With the goal to evaluate the risk of contamination, the Jardim river, one of its tributary and the groundwater of the Guarani Aquifer were monitored for 2.5 years. The pesticides which were used for the irrigation activities (trifluralin, endosulfan, lambda cyhalothrin, dicofol (4,4 dichlorobenzofenone), captan, parathionmethyl, chlorothalonil and chlorpyriphos) were searched for. Water was analyzed by multiresidue method and the results of this study showed that there is not contamination, except by direct of the surface water. The absence of water contamination is interpreted in relation to the structural characteristics of the soils like thickness, grain size, and field capacity.

O grande desperdício das atuais técnicas de aplicação de agrotóxicos tem estimulado a procura por alternativas tecnológicas para aumentar sua eficiência e a pulverização eletrostática tem se revelado uma tecnologia promissora. O objetivo deste trabalho foi avaliar um bocal eletrostático adaptável em pulverizador costal motorizado, e verificar a influência da tensão de indução e vazão de líquido na intensidade da carga das gotas, bem como o efeito da carga na deposição de traçador. O estudo da deposição foi realizado com alvo artificial esférico. A carga máxima obtida com o bocal eletrostático foi de 4,0 mC/kg para uma vazão de calda de 0,3 L/min e tensão de 8,0 kV. O aumento na vazão da calda de pulverização reduziu a carga das gotas. Gotas sem carga apresentaram uma eficiência de deposição de 18% de traçador, mas as gotas com intensidade de carga de 4,0 mC/kg aumentaram significativamente a deposição para 62% do total do traçador aplicado.

The great losses of the current pesticide application technique has stimulated a search for technological alternatives to increase its efficiency, and the electrostatic spraying has shown itself a very promising technology. The objective of this work was to evaluate an electrostatic spray head for use with knapsack mistblower sprayer and to verify the influence of the induction tension and liquid flow rate, in the droplet charge intensity, as well as the effect of the charge on the tracer deposition. The study of the deposition was accomplished with spherical artificial targets. The maximum charge obtained with the electrostatic head was of 4.0 mC/kg, for spray flow rate of 0.3 L/min and tension of 8.0 kV. The increase in the spray flow rate reduced the droplet charge. The droplets without charge presented a tracer deposition efficiency of 18%, but the droplets with charge intensity of 4.0 mC/kg increased significantly the deposition for 62% of the total amount of the applied tracer.