Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Peres, Fernanda Salles Cunha
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMT
Texto Completo: http://ri.ufmt.br/handle/1/5059
Resumo: Thiamethoxam is an agriculturally effective insecticide, its high mobility and persistence cannot result in groundwater contamination and adhesion in biogeochemical cycles. In this sense, the use of organic materials with high stability and reactivity, such as biochar, may be an alternative to mitigate the potential for deleterious impact of this molecule on the environment. The aim of this study was to verify the duration of biochar application in a study on sorption and desorption of tiametoxam insecticide, and the soil microbial properties in response to fertilization with NPK and an application of tiametoxam insecticide. The samples were collected in an experiment conducted in a randomized block design by combining doses of NPK mineral fertilizer (0 and 300 kg ha-1 of form 05-25-15) and biochar (0, 8, 16 and 32 t ha-1 ). Soil samples were collected from all phases in the 0 to 0.10 m layer which determined: i) sorption and desorption of tiametoxam insecticide in soil, quantification of soil organic matter (SOM), carbon content in humic fractions SOM through chemical fractionation and soil organic carbon; ii) soil enzymatic activity, microbial biomass carbon (CBM), basal microbial respiration rate (C-CO2) and quotient (qCO2). After the first soil sampling, an insecticide was applied to an experimental sample, and a soil sample was taken to determine the microbiological attributes. A Freundlich isotherm suited one species of thiametoxam in all treatments. The application of biochar provided increased sorption and reduced desorption of thiametoxam. Sorption intensity showed decreasing characteristics as they accumulate as soil tiametoxan concentrations, characteristics of hysteresis expression. The biochar has an orderly effect on the soil by covalently bonding with insecticide molecules and indirectly increasing the sorption potential in the chemical fractions of soil organic matter. The application of 32 t ha-1 of biochar reduced to zero as thiamethoxam concentrations in the soil solution below 60 cm in the soil profile. Thus, a biochar applicability to the soil is a potential tool in mitigating the contaminant potential of agrochemicals in subsurface waters. In soil microbials, biochar promoted enzymatic elevation of urease, acid phosphatase, basal respiration and qCO2, and reduction of CBM. The application of biochar at higher doses is 16 t ha-1 resulting in increased CO2 production and reduced Plinthosol CBM. The insecticide thiametoxam suppressed the enzymatic activity of acid phosphatase, urease, resulting in increased alkaline phosphatase and reduced soil basal respiration. The application of biochar in the soil did not attenuate the effects of thiametoxam on the soil microbiota.
id UFMT_8b352ca1462c075cc38feadd2e3f105f
oai_identifier_str oai:localhost:1/5059
network_acronym_str UFMT
network_name_str Repositório Institucional da UFMT
repository_id_str
spelling Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do soloAtividade enzimática do soloCarbono da biomassa microbianaCarbono pirogênicoLixiviaçãoMatéria orgânica do soloCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASSoil enzymatic activityMicrobial biomass carbonPyrogenic carbonLeachingSoil organic matterThiamethoxam is an agriculturally effective insecticide, its high mobility and persistence cannot result in groundwater contamination and adhesion in biogeochemical cycles. In this sense, the use of organic materials with high stability and reactivity, such as biochar, may be an alternative to mitigate the potential for deleterious impact of this molecule on the environment. The aim of this study was to verify the duration of biochar application in a study on sorption and desorption of tiametoxam insecticide, and the soil microbial properties in response to fertilization with NPK and an application of tiametoxam insecticide. The samples were collected in an experiment conducted in a randomized block design by combining doses of NPK mineral fertilizer (0 and 300 kg ha-1 of form 05-25-15) and biochar (0, 8, 16 and 32 t ha-1 ). Soil samples were collected from all phases in the 0 to 0.10 m layer which determined: i) sorption and desorption of tiametoxam insecticide in soil, quantification of soil organic matter (SOM), carbon content in humic fractions SOM through chemical fractionation and soil organic carbon; ii) soil enzymatic activity, microbial biomass carbon (CBM), basal microbial respiration rate (C-CO2) and quotient (qCO2). After the first soil sampling, an insecticide was applied to an experimental sample, and a soil sample was taken to determine the microbiological attributes. A Freundlich isotherm suited one species of thiametoxam in all treatments. The application of biochar provided increased sorption and reduced desorption of thiametoxam. Sorption intensity showed decreasing characteristics as they accumulate as soil tiametoxan concentrations, characteristics of hysteresis expression. The biochar has an orderly effect on the soil by covalently bonding with insecticide molecules and indirectly increasing the sorption potential in the chemical fractions of soil organic matter. The application of 32 t ha-1 of biochar reduced to zero as thiamethoxam concentrations in the soil solution below 60 cm in the soil profile. Thus, a biochar applicability to the soil is a potential tool in mitigating the contaminant potential of agrochemicals in subsurface waters. In soil microbials, biochar promoted enzymatic elevation of urease, acid phosphatase, basal respiration and qCO2, and reduction of CBM. The application of biochar at higher doses is 16 t ha-1 resulting in increased CO2 production and reduced Plinthosol CBM. The insecticide thiametoxam suppressed the enzymatic activity of acid phosphatase, urease, resulting in increased alkaline phosphatase and reduced soil basal respiration. The application of biochar in the soil did not attenuate the effects of thiametoxam on the soil microbiota.CNPqFAPEMATO tiametoxam é um inseticida amplamente utilizado na agricultura, sua alta mobilidade e persistência no solo pode resultar em contaminação de lençóis freáticos e alteração nos ciclos biogeoquímicos. Nesse sentido, o uso de materiais orgânicos com alta estabilidade e reatividade, como o biochar, pode ser uma alternativa para a mitigação do potencial impacto dessa molécula no ambiente. Objetivou-se, com este estudo, avaliar o efeito a longo prazo da aplicação de doses de biochar em um Plintossolo sobre: a sorção e dessorção do inseticida tiametoxam e as propriedades microbianas do solo em resposta à adubação com NPK e a aplicação do inseticida tiametoxam. As amostras foram coletadas em um experimento conduzido a campo em um delineamento em blocos casualizados compostos pela combinação de doses do fertilizante mineral NPK (0 e 300 kg ha-1 do formulado 05-25-15) e biochar (0, 8, 16 e 32 t ha-1 ). Coletaram-se amostras deformadas de solo em todas parcelas na camada de 0 a 0,10 m no qual determinou-se: i) sorção e dessorção do inseticida tiametoxam no solo, quantificação da matéria orgânica do solo (MOS), do carbono orgânico nas frações humificadas da MOS através do fracionamento químico, e carbono orgânico do solo; ii) atividade enzimática do solo, carbono da biomassa microbiana (CBM), taxa de respiração basal (C-CO2) e quociente microbiano (qCO2). Após a primeira amostragem de solo foi realizado a aplicação do inseticida tiametoxam em todo experimento, realizando-se uma segunda amostragem de solo para determinação dos atributos microbiológicos. Para os ensaios de lixiviação foram instalados extratores de solução do solo nas profundidades com coletas de 20 cm, 40 cm, 60 cm e 80 cm. A isoterma de Freundlich adequou-se a interação sortiva do tiametoxam em todos os tratamentos. A aplicação de biochar aumentou a sorção e reduziu a dessorção de tiametoxam. A intensidade de sorção apresentou características de redução à medida que se aumenta as concentrações de tiametoxan no solo, caracterizando da ocorrência de histerese. O biochar tem efeito sortivo no solo através da ligação covalente com as moléculas do inseticida, e indiretamente aumentando o potencial de sorção nas frações da matéria orgânica do solo. A aplicação de 32 t ha-1 de biochar reduziu a zero as concentrações de tiametoxam na solução do solo abaixo de 60 cm no perfil do solo. Com isso, a aplicabilidade do biochar ao solo se mostra como ferramenta promissora na mitigação do potencial contaminante de tiametoxam em águas subsuperficiais. Nas propriedades microbianas do solo o biochar promoveu aumento na atividade enzimática da urease, fosfatase ácida, respiração basal e o qCO2, e redução do CBM. A aplicação de biochar em doses maiores ou iguais a 16 t ha-1 resultaram em elevação do qCO2 e redução da CBM do Plintossolo. O tiametoxam suprimiu a atividade enzimática da fosfatase ácida, urease, resultando no aumento da fosfatase alcalina e redução da respiração basal do solo. A aplicação de biochar no solo não atenuou os efeitos negativos do tiametoxam sobre a microbiota do solo.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Biociências (IB)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia - Rede BIONORTE – PPG-BIONORTEPetter, Fabiano Andréhttp://lattes.cnpq.br/3555375204115895Petter, Fabiano André906.242.971-87http://lattes.cnpq.br/3555375204115895Lima, Larissa Borges de021.550.711-83http://lattes.cnpq.br/5154566628009351906.242.971-87Arantes, Sayonara Andrade do Couto Moreno043.585.086-50http://lattes.cnpq.br/5965118390033157Lange, Anderson017.731.479-60http://lattes.cnpq.br/3211089100338805Sousa, Heiriane Martins021.804.461-52http://lattes.cnpq.br/6486230391074825Peres, Fernanda Salles Cunha2024-01-23T16:05:26Z2019-11-072024-01-23T16:05:26Z2019-10-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPERES, Fernanda Salles Cunha. Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo. 2019. 80 f. Tese (Doutorado em Biodiversidade e Biotecnologia) - Rede BioNorte, Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Biociências, Cuiabá, 2019.http://ri.ufmt.br/handle/1/5059porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2024-01-24T06:01:15Zoai:localhost:1/5059Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2024-01-24T06:01:15Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false
dc.title.none.fl_str_mv Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo
title Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo
spellingShingle Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo
Peres, Fernanda Salles Cunha
Atividade enzimática do solo
Carbono da biomassa microbiana
Carbono pirogênico
Lixiviação
Matéria orgânica do solo
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Soil enzymatic activity
Microbial biomass carbon
Pyrogenic carbon
Leaching
Soil organic matter
title_short Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo
title_full Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo
title_fullStr Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo
title_full_unstemmed Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo
title_sort Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo
author Peres, Fernanda Salles Cunha
author_facet Peres, Fernanda Salles Cunha
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Petter, Fabiano André
http://lattes.cnpq.br/3555375204115895
Petter, Fabiano André
906.242.971-87
http://lattes.cnpq.br/3555375204115895
Lima, Larissa Borges de
021.550.711-83
http://lattes.cnpq.br/5154566628009351
906.242.971-87
Arantes, Sayonara Andrade do Couto Moreno
043.585.086-50
http://lattes.cnpq.br/5965118390033157
Lange, Anderson
017.731.479-60
http://lattes.cnpq.br/3211089100338805
Sousa, Heiriane Martins
021.804.461-52
http://lattes.cnpq.br/6486230391074825
dc.contributor.author.fl_str_mv Peres, Fernanda Salles Cunha
dc.subject.por.fl_str_mv Atividade enzimática do solo
Carbono da biomassa microbiana
Carbono pirogênico
Lixiviação
Matéria orgânica do solo
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Soil enzymatic activity
Microbial biomass carbon
Pyrogenic carbon
Leaching
Soil organic matter
topic Atividade enzimática do solo
Carbono da biomassa microbiana
Carbono pirogênico
Lixiviação
Matéria orgânica do solo
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Soil enzymatic activity
Microbial biomass carbon
Pyrogenic carbon
Leaching
Soil organic matter
description Thiamethoxam is an agriculturally effective insecticide, its high mobility and persistence cannot result in groundwater contamination and adhesion in biogeochemical cycles. In this sense, the use of organic materials with high stability and reactivity, such as biochar, may be an alternative to mitigate the potential for deleterious impact of this molecule on the environment. The aim of this study was to verify the duration of biochar application in a study on sorption and desorption of tiametoxam insecticide, and the soil microbial properties in response to fertilization with NPK and an application of tiametoxam insecticide. The samples were collected in an experiment conducted in a randomized block design by combining doses of NPK mineral fertilizer (0 and 300 kg ha-1 of form 05-25-15) and biochar (0, 8, 16 and 32 t ha-1 ). Soil samples were collected from all phases in the 0 to 0.10 m layer which determined: i) sorption and desorption of tiametoxam insecticide in soil, quantification of soil organic matter (SOM), carbon content in humic fractions SOM through chemical fractionation and soil organic carbon; ii) soil enzymatic activity, microbial biomass carbon (CBM), basal microbial respiration rate (C-CO2) and quotient (qCO2). After the first soil sampling, an insecticide was applied to an experimental sample, and a soil sample was taken to determine the microbiological attributes. A Freundlich isotherm suited one species of thiametoxam in all treatments. The application of biochar provided increased sorption and reduced desorption of thiametoxam. Sorption intensity showed decreasing characteristics as they accumulate as soil tiametoxan concentrations, characteristics of hysteresis expression. The biochar has an orderly effect on the soil by covalently bonding with insecticide molecules and indirectly increasing the sorption potential in the chemical fractions of soil organic matter. The application of 32 t ha-1 of biochar reduced to zero as thiamethoxam concentrations in the soil solution below 60 cm in the soil profile. Thus, a biochar applicability to the soil is a potential tool in mitigating the contaminant potential of agrochemicals in subsurface waters. In soil microbials, biochar promoted enzymatic elevation of urease, acid phosphatase, basal respiration and qCO2, and reduction of CBM. The application of biochar at higher doses is 16 t ha-1 resulting in increased CO2 production and reduced Plinthosol CBM. The insecticide thiametoxam suppressed the enzymatic activity of acid phosphatase, urease, resulting in increased alkaline phosphatase and reduced soil basal respiration. The application of biochar in the soil did not attenuate the effects of thiametoxam on the soil microbiota.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-11-07
2019-10-01
2024-01-23T16:05:26Z
2024-01-23T16:05:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv PERES, Fernanda Salles Cunha. Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo. 2019. 80 f. Tese (Doutorado em Biodiversidade e Biotecnologia) - Rede BioNorte, Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Biociências, Cuiabá, 2019.
http://ri.ufmt.br/handle/1/5059
identifier_str_mv PERES, Fernanda Salles Cunha. Dinâmica do tiametoxam em plintossolo sob aplicação de biochar e seu efeito sobre as propriedades microbianas do solo. 2019. 80 f. Tese (Doutorado em Biodiversidade e Biotecnologia) - Rede BioNorte, Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Biociências, Cuiabá, 2019.
url http://ri.ufmt.br/handle/1/5059
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Mato Grosso
Brasil
Instituto de Biociências (IB)
UFMT CUC - Cuiabá
Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia - Rede BIONORTE – PPG-BIONORTE
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Mato Grosso
Brasil
Instituto de Biociências (IB)
UFMT CUC - Cuiabá
Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia - Rede BIONORTE – PPG-BIONORTE
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMT
instname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)
instacron:UFMT
instname_str Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)
instacron_str UFMT
institution UFMT
reponame_str Repositório Institucional da UFMT
collection Repositório Institucional da UFMT
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)
repository.mail.fl_str_mv jordanbiblio@gmail.com
_version_ 1804648527921414144