Heavy metals in pastureland soils situated in A Pastoriza (NW Spain) treated with cattle slurry and NPK fertilizers

Autor: Juan Carlos Nóvoa-Muñoz, Laura Cutillas-Barreiro, Manuel Arias-Estévez, Antía Gómez-Armesto, Natalia Seco-Reigosa, María J. Fernández-Sanjurjo, Avelino Núñez-Delgado, Esperanza Álvarez-Rodríguez
Přispěvatelé: Universidade de Santiago de Compostela. Departamento de Edafoloxía e Química Agrícola
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Minerva. Repositorio Institucional de la Universidad de Santiago de Compostela
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ISSN: 2253-6574
DOI: 10.3232/sjss.2015.v5.n2.05
Popis: In Galicia (NW Spain), pasturelands cover a broad extension and are mainly used to feed cattle. Farms are managed in an intensive manner, using cattle slurry and inorganic fertilizers to increase pasture production, but also increasing risks of heavy metal pollution. In this work we studied the influence of fertilization practices on total concentrations and in-depth distribution of heavy metals and related elements (As, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn) in two forest soils (SN1, SN2) and five pastureland soils (P1-P5) fertilized with cattle slurry and NPK, in a broadly exploded farmland area (A Pastoriza, Lugo). Soils SN2 and P4 were developed over slate, whereas soils SN1, P1, P2, P3 and P5 evolved on Candana quartzite. Forest soils presented acid pH (4.58-4.68), high Al saturation (75-90%), and low available P concentration (4.78-11.96 mg kg-1), whereas those parameters exhibited better scores in the pastureland soils, due to previous amendment and fertilization practices, thus giving pH 5.17-7.02, Al saturation 0.58-59.24%, and available P 5.24-42.07 mg kg-1. Regarding heavy metals, soil depth did not affect significantly to total concentrations, contrary to that happening with parent material, with higher As, Cu, Fe, and Ni concentrations found in soils over slate (possibly due to the presence of pyritic materials). In most cases, heavy metal total concentrations were lower than that considered as reference background levels for soils developed over each of the parent materials, and were always lower than that considered phyto-toxic. In this study, natural soils usually presented heavy metal total contents similar or even higher than that of the fertilized soils (unless Zn in the P4 pastureland), thus indicating that the spread doses of fertilizers did not influence significantly their concentration levels. En Galicia las praderas ocupan una gran extensión, siendo utilizadas principalmente para la alimentación del ganado vacuno destinado tanto a la producción de leche como de carne. Las granjas se manejan de manera intensiva, utilizando fertilizantes inorgánicos y purín de vacuno para aumentar la producción de pastos. Esta práctica puede aumentar el contenido de metales pesados en el suelo. En este trabajo se estudian las concentraciones totales y la distribución en profundidad de metales pesados y elementos afines (As, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb y Zn) en dos suelos forestales (SN1, SN2) y en cinco praderas (P1-P5) fertilizadas con purín de vacuno y NPK en una zona con una gran vocación ganadera (A Pastoriza, Lugo). Se pretende conocer el grado de influencia de la fertilización sobre los niveles de estos elementos. Los suelos elegidos se desarrollaron a partir de pizarras (SN2, P4) y de cuarcitas de la Serie de Cándana (SN1, P1, P2, P3, P5). Los suelos forestales presentaron pH ácido (4,58-4,68), elevada saturación del complejo de cambio por Al (75-90%) y baja concentración de P disponible (4,78-11,96 mg kg-1); estos parámetros mejoran en los suelos de pradera como consecuencia de las enmiendas y fertilizantes aplicados, presentando un pH entre 5,17 y 7,02, una saturación de Al que varía entre 0,58-59,24% y P disponible entre 5,24 y 42,07 mg kg-1. En relación con los metales pesados, la profundidad de la muestra no afecta de modo significativo a su concentración total, pero sí el material de partida, presentando concentraciones más elevadas de Fe, As, Cu y Ni los suelos desarrollados sobre pizarras, posiblemente debido a la presencia de materiales piríticos. En la mayoría de los casos, los metales pesados estudiados presentan concentraciones totales inferiores a las establecidas como genéricas para suelos desarrollados sobre los respectivos materiales geológicos, y siempre son menores que los límites considerados fitotóxicos. La fertilización aplicada no parece tener una influencia significativa sobre los contenidos totales de estos elementos, con la excepción del Zn en la pradera P4, ya que los suelos naturales en muchos casos presentan valores similares e incluso superiores a los obtenidos en las parcelas fertilizadas. As pastagens ocupam uma grande área na região da Galicia (NO Espanha) destnando-se sobretudo à alimentação de bovinos para produção de leite e carne. As explorações são geridas de forma intensiva, aplicando-se adubos minerais e chorumes com o objetivo de aumentar a produção de pastos. Contudo, esta prática pode aumentar o teor de metais pesados no solo. Neste trabalho, a concentração total e a distribuição em profundidade de metais pesados e elementos associados (As, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn) foram estudados em dois solos florestais (SN1, SN2) em cinco talhões (P1-P5) adubados com NPK e chorume de bovino, numa área com uma grande vocação para pecuária (A Pastoriza, Lugo). Teve-se por objetivo principal determinar o grau de influência da fertilização nos teores destes elementos. Os solos selecionados foram desenvolvidos a partir de ardósias (SN2, P4) e quartzitos da Série de Candana (SN1, P1, P2, P3, P5). Os solos florestais apresentavam pH ácido (4,58-4,68), alta saturação de Al (75-90%) no complexo de troca de e baixa concentração de P disponível (4,78-11,96 mg kg-1); estes parâmetros melhoram em solos de pastagem, como resultado da calagem e fertilizantes aplicados, apresentando um pH entre 5,17 e 7,02; saturação por Al variando de 0,58 a 59,24% e P disponível entre 5,24 e 42,07 mg kg-1. Em relação aos metais pesados, a profundidade da amostra não afetou significativamente a sua concentração total, contrariamente ao que se verificou com o material parental, que apresentou as concentrações mais elevadas de Fe, As, Cu e Ni nos solos desenvolvidos a partir de ardósias possivelmente devido à presença de materiais piríticos. Na maioria dos casos, os metais pesados estudados apresentaram concentrações totais inferiores aos valores geralmente considerados como referência para solos desenvolvidos a partir dos respetivos materiais parentais, sendo sempre inferiores aos valores limite considerados fitotóxicos. Neste estudo, os solos naturais apresentaram valores de metais pesados semelhantes ou mesmo superiores aos dos solos fertilizados (exceto para o Zn na pastagem P4), o que indica que as doses aplicadas de fertilizantes não influenciaram de forma significativa os seus níveis de concentração. This work was funded by the Spanish Ministerio de Economía y Competitividad (Grant Reference: CGL2012-36805-C02-01) SI
Databáze: OpenAIRE
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