ABSTRACT. Biochar is a carbon-rich material produced during organic waste pyrolysis. In this context, two experiments were performed to evaluate the effect of biochar produced from rice husks and cattle manure on soil fertility and common bean production, as well as to identify the optimal dose of cattle manure biochar to be applied. The first experiment (Experiment I) was conducted according to a completely randomized design (factorial scheme 2 × 2 × 2 + 1) with six replicates: two types of biochar (cattle manure biochar and rice husk biochar), with and without acidity correction [addition of calcium carbonate and magnesium carbonate (PA) in a proportion of 4:1 (Ca:Mg) to raise the soil base saturation to 60%], with or without the addition of 120 mg dm-3 of phosphorus (P) as ammonium phosphate, and a control treatment (without biochar, acidity correction, and P). Based on the results of Experiment I, a second experiment was conducted according to a completely randomized design, with five treatments (doses of biochar from cattle manure) and four replications. Rice husk biochar, as a conditioner of soil chemical properties, had less prominent effects than cattle manure biochar. Cattle manure biochar functioned as a corrective for soil acidity and a source of nutrients (mainly phosphorus). The dose corresponding to 5.46% of the soil volume led to the maximum grain production by common bean plants.

RESUMO: O cloreto de potássio (KCl) é a fonte de potássio mais utilizada mundialmente e, devido ao uso contínuo desse fertilizante, pode ocorrer acúmulo de sais no solo e nas plantas. O excesso de íons desencadeia uma série de distúrbios fisiológicos, tornando-se um potencial biocida no solo. Objetivou-se avaliar o efeito da aplicação de doses de KCl e de resíduos culturais da bananeira no teor de cloreto do solo, na atividade microbiana e na amonificação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições. Os tratamentos foram arranjados em um fatorial 2 x 4: 2 doses de resíduo vegetal (200 e 400 mg dm-3) x 4 doses de KCl (0, 167, 334 e 668 mg dm-3), além de um controle (sem aplicação de KCl e resíduo). Foram quantificados o CO2, o teor de amônio (N-NH4 +) e de cloreto (Cl-) do solo e as taxas de mineralização/imobilização, aos 4, 45 e 130 dias após a incubação (dai). O aumento da dose de KCl reduziu a atividade microbiana, aos 4 dai, independentemente da dose de resíduo adicionada. A atividade microbiana diminuiu, aos 130 dai: em todos os tratamentos, quando comparados ao período inicial. O acréscimo das quantidades de resíduos culturais da bananeira aumentou o teor de Cl- do solo e promoveu a imobilização do N-NH4 +. Conclui-se que doses de KCl maiores que 400 mg dm-3, associadas a presença desse resíduo, reduzem a atividade microbiana e a mineralização do N do solo.

ABSTRACT: Potassium chloride is the most widely used potassium source worldwide, and due to its continuous use, the accumulation of its salts in the soil and in plants is becoming more common. Excess available ions can cause a series of physiological disturbances in organisms and can become a biocide in the soil. The objective of this study was to evaluate the effects of the application of KCl and banana crop residues on soil chloride content, microbial activity, and soil ammonification. The experiment utilized a completely randomized 2 × 4 factorial design with four replicates. Treatments were as follows: two doses of vegetal residue (200 and 400 mg dm-3) × four doses of KCl (0, 167, 334, and 668 mg dm-3 of KCl) and a control (untreated soil). The CO2 emission, ammonium (N-NH4 +) and soil chloride (Cl-) content, and mineralization/immobilization rates of the soils in each treatment were measured 4, 45, and 130 days after incubation (dai). Higher KCl dosages reduced soil microbial activity at 4 dai, regardless of the residue dosage. Microbial activity was reduced at 130 dai in all treatments when compared to the initial period. Higher dosages of banana crop residues increased the Cl- content of the soil and promoted the immobilization of N-NH4 +. We concluded that dosages of KCl (above 400 mg dm-3), when applied to soils that already contain crop residues, reduce microbial activity and mineralization of N in the soil.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de cloreto de amônio como fonte de nitrogênio para cana-de-açúcar (Saccharum sp.) no desenvolvimento da parte aérea e radicular da cultura durante dois ciclos consecutivos. O experimento foi conduzido em Latossolo Vermelho distrófico típico nos ciclos de primeira e segunda soqueira. Os tratamentos consistiram de quatro doses de N (50, 100, 150 e 200 kg ha-1) aplicadas na forma de cloreto de amônio (NH4Cl), além do controle, sem aplicação de N. O aumento da dose de NH4Cl elevou em até três vezes a condutividade elétrica do solo na camada de 0,0-0,2 m, com consequente aumento na concentração de cloro nas folhas. No segundo ciclo, os teores de cloro aumentaram em 1.900 mg kg-1 na folha com a aplicação de 200 mg kg-1 de NH4Cl, em comparação ao controle. No primeiro ciclo, a aplicação de doses de NH4Cl acima de 200 kg ha-1 de N promoveu queda na produtividade de colmos. Em ambos os ciclos, não houve efeito das doses de NH4Cl na fitomassa seca de raízes. Elevadas doses de NH4Cl, em ciclos consecutivos da cana-de-açúcar, resultam em decréscimos na produtividade de colmos industrializáveis.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the effect of the application of ammonium chloride as a nitrogen source for sugarcane (Saccharum sp.) on the development of the crop’s shoot and roots during two consecutive cycles. The experiment was conducted on a Typic Hapludox in the first and second sugarcane ratoons. The treatments consisted of four N doses (50, 100, 150, and 200 kg ha-1) applied as ammonium chloride (NH4Cl), besides a control, without the application of N. The increase in the NH4Cl dose increased in up to three times soil electrical conductivity in the layer of 0.0-0.2 m, with a consequent increase in the concentration of chlorine in leaves. In the second cycle, the contents of chlorine increased in 1,900 mg kg-1 in the leaf with the application of 200 mg kg-1 NH4Cl, when compared with the control. In the first cycle, the application of NH4Cl doses above 200 kg ha-1 N promoted a decrease in shoot productivity. In both cycles, there was no effect of the NH4Cl doses on root dry matter. High doses of NH4Cl, in consecutive sugarcane cycles, result in a decrease in the productivity of stalks for processing.

A sustentabilidade dos sistemas de plantio direto e preparo convencional do solo em regiões semiáridas deve considerar as variações dos atributos do solo ao longo do tempo. Assim, objetivou-se avaliar as alterações nos atributos físicos e biológicos de um Typic Eutrustox (Latossolo) sob diferentes usos (plantio direto, preparo convencional e mata nativa) na região semiárida. O experimento foi realizado em unidades com 18 x 18 m dentro de sistema de plantio direto (SPD), preparo convencional (SPC) e mata nativa (MN). Para cada uso determinou-se a densidade de partículas, densidade do solo, porosidade, resistência à penetração, respiração microbiana e carbono orgânico nas profundidades 0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. O SPD e SPC alteram os atributos físicos do solo superficial em relação à MN, com maior compactação na camada arável do SPC. O solo sob MN, além das vantagens físicas, também possui atributos biológicos superiores ao SPD e SPC em todas as profundidades avaliadas. O SPD é o uso mais próximo das condições de MN em relação à qualidade biológica, representada pela respiração microbiana. Após nove anos de implantação do SPD e SPC, destaca-se a necessidade de aporte contínuo de matéria orgânica para manutenção das vantagens do SPD em relação ao SPC nas condições do semiárido.

The sustainability of no-till and conventional tillage systems in semi-arid regions should assess soil property changes over time. In this way, the objective was to evaluate the changes in the physical and biological attributes of a Typic Eutrustox (Latosol) under different uses (no-tillage, conventional tillage and native forest) in the semi-arid region. The experiment was carried out in 18 x 18 m plots under no-till system (NT), conventional tillage (CT) and native forest (NF). Particle density, bulk density, porosity, penetration resistance, microbial respiration and soil organic carbon were determined at 0.00-0.05; 0.05-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m depths. The NT and CT changed soil physical properties of the surface layer, compared with NF, besides soil compaction increased in the arable layer (0.00-0.20 m) of CT. Soil under NF had superior biological properties compared to NT and CT in all evaluated depths. NT is the closest tillage compared to the NF conditions, regarding biological quality, represented by microbial soil respiration. After nine years of NT and CT, a continuous organic matter input is essential to maintain NT advantages over CT in the semi-arid conditions.

Considerar a mineralização do nitrogênio (N) da matéria orgânica do solo é questão fundamental para o manejo eficiente dos fertilizantes nitrogenados nos sistemas agrícolas. A incubação aeróbia de longa duração é o método de referência para estudos que envolvem a calibração de métodos químicos de extração, a fim de estimar o N potencialmente mineralizável do solo. Contudo, a técnica é laboriosa e de alto consumo de tempo e custo. Os objetivos deste trabalho foram determinar o N mineralizável do solo na profundidade de 0-60 cm e avaliar a possibilidade de adotar a incubação anaeróbia de curta duração no lugar da aeróbia de longa duração, para estimar a mineralização líquida de N em solos cultivados com cana-de-açúcar. Utilizaram-se cinco solos, coletados nas camadas de 0-20, 20-40 e 40-60 cm, em locais que não receberam fertilização prévia com N. As amostras de solo foram incubadas aerobiamente a 35 ºC, durante 32 semanas, e anaerobiamente (saturadas com água) a 40 ºC, por sete dias, para determinar a mineralização líquida de N do solo. Os teores de areia, silte e argila apresentaram alta correlação com os índices usados para predizer o N mineralizável. O N mineralizável do solo foi mais bem estimado na profundidade de 0-40 cm, enquanto a camada de 40-60 cm apresentou baixa mineralização líquida de N em ambos os procedimentos de incubação. Na incubação anaeróbia, estimou-se adequadamente o N mineralizável do solo, correlacionando-se com o N mineralizado acumulado e o N potencialmente mineralizável do solo, ambos obtidos por meio da incubação aeróbia. A manutenção do N-NH4+ preexistente da amostra melhorou a estimativa do N mineralizável por meio da incubação anaeróbia.

Considering nitrogen mineralization (N) of soil organic matter is a key aspect for the efficient management of N fertilizers in agricultural systems. Long-term aerobic incubation is the standard technique for calibrating the chemical extraction methods used to estimate the potentially mineralizable N in soil. However, the technique is laborious, expensive and time-consuming. In this context, the aims of this study were to determine the amount of soil mineralizable N in the 0-60 cm layer and to evaluate the use of short-term anaerobic incubation instead of long-term aerobic incubation for the estimation of net N mineralization rates in soils under sugarcane. Five soils from areas without previous N fertilization were used in the layers 0-20, 20-40 and 40-60 cm. Soil samples were aerobically incubated at 35 ºC for 32 weeks or anaerobically incubated (waterlogged) at 40 ºC for seven days to determine the net soil N mineralization. The sand, silt and clay contents were highly correlated with the indexes used for predicting mineralizable N. The 0-40 cm layer was the best sampling depth for the estimation of soil mineralizable N, while in the 40-60 cm layer net N mineralization was low in both incubation procedures. Anaerobic incubation provided reliable estimates of mineralizable N in the soil that correlated well with the indexes obtained using aerobic incubation. The inclusion of the pre-existing NH4+-N content improved the reliability of the estimate of mineralizable N obtained using anaerobic incubation.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência agronômica das fontes nitrogenadas ureia (U), nitrato de amônio (NA), sulfato de amônio (SA) e cloreto de amônio (CA) em soqueira de cana-de-açúcar colhida sem queima, bem como determinar o efeito residual dessas fontes sobre a produtividade da cultura no ano agrícola subsequente. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram da aplicação de 120 kg ha-1 de N a um Latossolo Vermelho distrófico, coberto por palhada resultante da colheita sem queima da primeira soqueira. Incluiu-se um tratamento de controle sem adição de N fertilizante. Para avaliar o efeito residual dos adubos nitrogenados, aplicaram-se 450 kg ha-1 do formulado 20-5-19 após o corte da cana-soca. A maior produção de colmos e de açúcar na safra 2006/2007 foi obtida com a fonte SA. Na safra 2007/2008, não foi verificado efeito residual da adubação nitrogenada e houve queda de produtividade do tratamento CA em comparação ao controle. A fonte CA, à dose de 120 kg ha-1 de N em adubação de soqueira de segundo corte, é agronomicamente tão eficiente quanto as demais fontes de N utilizadas, mas tem menor eficiência no ano agrícola subsequente.

The objective of this work was to evaluate the agronomic efficiency of the nitrogen sources urea (U), ammonium nitrate (AN), ammonium sulfate (AS), and ammonium chloride (AC) on green harvesting sugarcane ratoon, as well as the residual effect of these sources on crop productivity in the subsequent crop year. A randomized block design was used with four replicates. Treatments consisted of applying 120 kg ha-1 of N fertilizer on a Typic Hapludox covered by straw residues resulting from the harvest without burning of the first ratoon. A control treatment was included with no N fertilizer. To evaluate the residual effect of the nitrogen fertilizers, 450 kg ha-1 of a 20-5-19 formulation was applied to soil after sugarcane ratoon harvest. The highest production of stalks and sugar, in the 2006/2007 season, was obtained with the source AS. In the 2007/2008 harvest season, no residual effect of N fertilization was observed and there was a productivity decrease in the AC treatment in comparison to the control. The AC source, at a dose of 120 kg ha-1 N in the fertilization of the second ratoon, is agronomically as efficient as the other N sources used, but shows less efficiency in the subsequent crop year.