ABSTRACT. The present study aimed to evaluate the residual effects of the application of biofertilizer and mineral fertilizer on sward structure and morphological components of Panicum maximum cv. Massai. The experimental design comprised randomized blocks with six treatments consisting of increasing doses of swine biofertilizer (0, 10, 20, 30 and 40 Mg ha-1) and mineral fertilization (150 kg N ha-1, 33 kg P ha-1), with four replicates. The variables analyzed were pasture height, light interception, leaf area index, forage mass and morphological components. Plant height responded linearly and positively to biofertilizer levels in the three evaluations. The highest averages for light interception (51.63%) and leaf area index (1.64) were observed for the 240 days (40 Mg ha-1). Dry leaf mass was influenced by the increase in biofertilizer dose, with increments of 39.68%, 25.07% and 44.66% for the 240, 300 and 360 days, respectively, when compared to the control treatment. Mineral fertilization promoted lower mass of dead material and lower leaf area index but did not differ from biofertilizer for the other variables. The residual effect of swine biofertilizer was greater than that of mineral fertilization, with a minimum use of 20 Mg ha-1 a practical agronomic recommendation.

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da calagem (com e sem) e do biocarvão (com e sem) sobre o crescimento e a produção de forragem do sorgo forrageiro cv. BRS Ponta Negra e nas propriedades químicas do Neossolo Quartzarênico no ambiente Semiárido. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com tratamentos em esquema fatorial 2x2, correspondendo a aplicação ou não do calcário (0 e 2,5 t ha-1) e do biocarvão (0 e 12,5 t ha-1). O biochar era produzido a partir de galhos de caju. O experimento foi conduzido em parcelas de 16 m² onde foi cultivada a cultivar de sorgo forrageiro BRS Ponta Negra. Foram avaliadas as características químicas do solo, os atributos de produção e as características estruturais da cultivar de sorgo estudada. Não houve interação entre os fatores. O uso do biochar aumentou o pH e os teores de Ca e P no solo e contribuiu para o aumento da massa da panícula (2,51 t ha-1 de MS). A aplicação de calcário afetou o teor de Ca no solo, assim a dose de 2,5 t ha-1 resultou em maiores valores de diâmetro do colmo (15,25 mm), massa da panícula e massa do colmo (2,63 e 7,50 t ha-1 de MS, respectivamente). Portanto, esses resultados permitem traçar estrategias de uso do calcário e biochar para produção forrageira em ambientes semiáridos com solos arenosos. Pois, esses materias melhoram alguns atributos quimicos do solo e a produção do sorgo forrageiro. Vale ressaltar que as condições edofoclimáticas podem alterar os padrões de resposta observados nesta pesquisa. Portanto, a pesquisa em outras regiões é essencial.

ABSTRACT: This research evaluated the effect of liming (with and without) and biochar (with and without) on sorghum cv. BRS Ponta Negra growth and Arenosol chemical properties in the Semiarid environment. The experimental design was in randomized blocks, with treatments in a 2x2 factorial scheme, corresponding to the application or not of lime (0 and 2.5 t ha-1) and biochar (0 and 12.5 t ha-1). Biochar was produced from cashew branches. The experiment was conducted in 16 m² plots where the forage sorghum cultivar BRS Ponta Negra was cultivated. The soil chemical characteristics, the production attributes, and the structural characteristics of the sorghum cultivar studied were evaluated. There was no interaction between factors. The use of biochar increased the pH and Ca and P contents in the soil and contributed to increasing the panicle mass (2.51 t ha-1 of DM). Lime application affected the soil Ca content as the dose of 2.5 t ha-1 resulted in higher values of culm diameter (15.25 mm), panicle mass, and culm mass (2.63 and 7.50 t ha-1 of DM, respectively). Therefore, these results allowed to outline strategies for the use of limestone and biochar for forage production in semiarid environments in sandy soils. Because, these materials improve some chemical attributes of the soil and the production of forage sorghum. It is noteworthy that edophoclimatic conditions can change the response patterns observed in this research. Therefore, research in other regions is essential.

RESUMO Os efeitos da aplicação de carvão vegetal e nitrogênio sobre a produtividade de arroz de terras altas e feijão-caupi e a fertilidade do solo foram determinados em ambiente protegido em Macaíba, RN, Brasil. O experimento constou de dois cultivos sucessivos em delineamento experimental completamente casualizado em arranjo fatorial, com quatro repetições. Inicialmente, foram testadas quatro doses de carvão vegetal e quatro de nitrogênio para a cultura do arroz. A seguir, foi cultivado feijão-caupi em metade dos vasos (quatro doses de carvão e duas de nitrogênio). O solo foi amostrado após a colheita do arroz, em metade dos vasos, e ao final do experimento, nos vasos restantes. Do arroz foram determinados, massa de cem grãos e, por vaso, massa seca da parte aérea, número de panículas, número de grãos cheios e grãos vazios e produção de grãos. Do feijão-caupi foram determinados: número de vagens por vaso, número de grãos por vagem e produção de grãos por vaso. No solo foram determinados: pH, teores de carbono orgânico, P, K, Ca, Mg e Na, capacidade de troca de cátions e percentagem de sódio trocável. As doses de carvão vegetal não influenciaram nas características de produção do arroz e feijão-caupi, mas favoreceram a retenção de nitrogênio no solo, que se refletiu sobre massa seca da parte aérea do arroz, esterilidade das espiguetas, número de panículas e massa dos grãos. Além disso, promoveram aumento no pH, teor de potássio e percentagem de sódio trocável do solo, com diminuição no teor de cálcio e magnésio.

ABSTRACT The effects of biochar and nitrogen application on yields of upland rice and cowpea and on soil fertility were determined in a greenhouse in Macaíba, RN, Brazil. The trial consisted of the succession of two crops in a completely randomized design and a factorial scheme, with four replicates. Initially, four doses of biochar and four doses of nitrogen were tested for cultivation of rice. Subsequently, four doses of biochar and two doses of nitrogen were tested in half of the pots maintained for planting cowpea. Soil was sampled after rice harvest for half of the pots and at end of the trial for the remaining pots. We evaluated the following parameters: mass of hundred grains of rice, dry shoot mass, panicle number, number of filled spikelets and of empty spikelets, and grain production. Determinations for cowpea were: pod number per pot, grain number per pod, and grain production per pot. Measured soil parameters were: pH, contents of organic carbon, P, K, Ca, Mg, Na, cation exchange capacity, and exchangeable sodium percentage. Biochar addition did not influence yield components of upland rice and cowpea, but resulted in increased soil N retention, which influenced rice dry shoot mass, spikelets sterility, panicle number, and grain mass. Biochar also promoted increased soil pH, potassium content, and exchangeable sodium percentage and decreased calcium and magnesium concentrations.

O transporte de nutrientes até as raízes é essencialmente efetuado por fluxo de massa e difusão. O objetivo deste trabalho foi quantificar a contribuição desses dois mecanismos na aquisição de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) e de micronutrientes catiônicos (Fe, Mn, Zn e Cu) por plantas de milho, e o volume e a composição do exsudato xilemático em resposta ao tamanho dos agregados e à disponibilidade de água. O experimento foi conduzido em casa de vegetação com amostras de um Latossolo Vermelho, retiradas sob dois sistemas de manejo: cerradão sem manejo (CER) e cultivo contínuo com milho em manejo convencional por mais de 30 anos (CCM). Os tratamentos corresponderam ao arranjo fatorial [2 x (1 + 2) x 2], sendo dois sistemas de manejo (CER e CCM), (1 + 2) solo passado em peneira de 4 mm e duas classes de agregados (< 0,5 mm e entre 0,5 e 4,0 mm), e dois potenciais de água do solo (-40 e -10 kPa). Eles foram dispostos em delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Aos 70 dias após a semeadura, finalizou-se o ensaio. A influência do tamanho do agregado e do potencial de água do solo nos mecanismos de transporte de nutrientes é maior nas amostras de solo com maiores concentrações de nutrientes em solução, sistema CER, tendo a difusão crescido em importância na condição de maior disponibilidade de água e nos agregados < 0,5 mm. O volume de exsudato xilemático colhido de plantas de milho aumenta com a diminuição do tamanho do agregado e com o aumento da disponibilidade de água do solo, no sistema CER. As maiores concentrações de Ca e Mg no exsudato xilemático das plantas cultivadas em amostras retiradas do sistema CER, dependeram das altas concentrações desses nutrientes na solução do solo neste sistema de manejo.

Nutrients are basically transported to the roots by mass flow and diffusion. The aim of this study was to quantify the contribution of these two mechanisms to the acquisition of macronutrients (N, P, K, Ca, Mg, and S) and cationic micronutrients (Fe, Mn, Zn, and Cu) by maize plants as well as xylem exudate volume and composition in response to soil aggregate size and water availability. The experiment was conducted in a greenhouse with samples of an Oxisol, from under two management systems: a region of natural savanna-like vegetation (Cerradão, CER) and continuous maize under conventional management for over 30 years (CCM). The treatments were arranged in a factorial [2 x (1 + 2) x 2] design, with two management systems (CER and CCM), (1 + 2) soil sifted through a 4 mm sieve and two aggregate classes (< 0.5 mm and 0.5 - 4.0 mm) and two soil matric potentials (-40 and -10 kPa). These were evaluated in a randomized block design with four replications. The experiment was conducted for 70 days after sowing. The influence of soil aggregate size and water potential on the nutrient transport mechanisms was highest in soil samples with higher nutrient concentrations in solution, in the CER system; diffusion became more relevant when water availability was higher and in aggregates < 0.5 mm. The volume of xylem exudate collected from maize plants increased with the decrease in aggregate size and the increased availability of soil water in the CER system. The highest Ca and Mg concentrations in the xylem exudate of plants grown on samples from the CER system were related to the high concentrations of these nutrients in the soil solution of this management system.