Copper content and distribution in vineyard soils from Betanzos (A Coruña, Spain)

Abstract

The sustained use of cupric compounds in grape production has contributed to a pronounced Cu accumulation in vineyard soils. We studied 32 surface (0-20 cm) vineyard soil samples from the Atlantic-influenced NW Iberian Peninsula, in order to assess the Cu levels in these soils. The total Cu (CuT) contents were high and variable (between 63-730 mg kg-1), similar to those previously found in the Ribeira Sacra and O Ribeiro denominations of origin, which were until now the areas with the highest CuT concentrations detected in vineyard soils of the NW Iberian Peninsula. Most Cu in the solid phase of the soil was bound to organic matter (18-373 mg kg-1), contrary to what happens in natural soils or with elements from natural sources, such as Zn, for which the residual fraction is quantitatively the most important. The exchangeable Cu fraction was the fraction that showed the highest geochemical mobility and its variance in the studied soils was mainly related to CuT and, secondly, to exchangeable Ca levels. The results of fractionation were clearly different from those of Zn, an element with a mainly natural origin, which was characterized by a dominant residual fraction. Finally, agricultural practices aimed at maintaining or increasing the amount of organic matter in vineyard soils should be encouraged, due to its role in decreasing the eventual toxic effects of high Cu levels both on plants and on soil microorganisms.

El uso sostenido de compuestos de cobre para la producción de uva ha contribuido a la acumulación pronunciada de Cu en sueños de viñedo. Se estudiaron 32 muestras superficiales (0-20 cm) de suelos dedicados al cultivo de la vid en una zona de influencia atlántica en el NW de la Península Ibérica. Los contenidos de cobre total (CuT) fueron, en general, altos y muy variables (entre 63-730 mg kg-1). Los valores son similares a los encontrados en las denominaciones de origen Ribeira Sacra y O Ribeiro, que eran las zonas vitivinícolas cuyos suelos de viñedo presentaban el mayor contenido conocido de CuT del NW peninsular hasta el momento. La distribución del Cu en la fase sólida del suelo indica que la fracción mayoritaria es la unida a la materia orgánica (18-373 mg kg-1), a diferencia de lo que ocurre en otros suelos naturales o con elementos procedentes de fuentes naturales como el Zn, donde la fracción residual es la más importante. La fracción intercambiable de Cu (CuE) fue la que mostró una mayor movilidad geoquímica y su varianza estaba principalmente relacionada con el CuT y, en menor medida, con el Ca intercambiable. Cuando se compara con un elemento predominantemente de origen natural, como es el Zn, la distribución también es muy diferente, ya que la fracción residual es la mayoritaria para el Zn (mientras que era la unida a la materia orgánica en el caso del Cu). Finalmente, las prácticas agrícolas encaminadas a mantener o mejorar la presencia de materia orgánica en los suelos de viñedo son de especial relevancia, puesto que contribuyen a disminuir los posibles efectos tóxicos de los altos contenidos de Cu, tanto en la vid como en la actividad de los microorganismos del suelo.

O uso continuado de produtos cúpricos na produção vitivinícola tem conduzido a uma intensa acumulação de cobre nos solos de vinha. Neste estudo foram analisadas 32 amostras superficiais (0-20 cm) de solos vitícolas numa área de influência atlântica do NW da Península Ibérica. O teor de cobre total (CuT) foi, em geral alto e muito variável (entre 63-730 mg kg-1). Os valores obtidos são semelhantes aos encontrados nas denominações de origem de Ribeira Sacra e O Ribeiro, que são as áreas vitivinícolas cujos solos até hoje apresentaram o maior teor de CuT conhecido do NW Peninsular. A distribuição de Cu na fase sólida do solo indica que a fracção principal está ligada à matéria orgânica (18-373 mg kg-1), ao contrário do que acontece nos outros solos naturais ou com elementos derivados de fontes naturais, como o Zn, onde a fracção residual é quantitativamente a mais importante. A fração correspondente ao cobre de troca (CuE) foi a que apresentou maior mobilidade geoquimica e a sua variação nos solos estudados está essencialmente relacionada com o CuT e, em menor grau, com o Ca de troca. Quando comparado com um elemento principalmente de origem natural, como é o Zn, a distribuição é também muito diferente na medida em que a fracção residual é a maioritária para o Zn (enquanto que no caso de Cu é maioritária a fração ligada à matéria orgânica). Finalmente, as práticas agrícolas com o objetivo de manter ou melhorar a presença de matéria orgânica em solos de vinha são particularmente importantes e devem ser incentivadas, uma vez que ajudam a diminuir os possíveis efeitos tóxicos de altos teores de Cu, nas videira e na atividade dos microrganismos do solo.