Resumo em Português:

O Pantanal caracteriza-se por ser uma planície inundável quaternária, com sedimentação predominantemente na forma de leques aluviais. Na evolução geomorfológica e sedimentar, é inerente a esse sistema deposicional o processo de avulsão, cuja dinâmica, associada aos fluxos de águas superficiais de cheias, impõe diferenças sedimentares importantes nessa planície. O entendimento e a diferenciação desses dois eventos podem ajudar na compreensão da variabilidade dos atributos e da distribuição dos solos associados a esses processos sedimentares. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi estudar a gênese de solos do Pantanal Norte que apresentam contrastes texturais em profundidade e sua relação com a dinâmica do sistema deposicional. Quatro perfis foram estudados na região de Barão de Melgaço, MT (RPPN SESC Pantanal), dois próximos ao rio Cuiabá (AP1 e AP4) e dois próximos ao rio São Lourenço (AP10 e AP11). No AP11, os horizontes apresentam contrastes granulométricos desde a base do perfil até a superfície. No AP1, AP4 e AP10, os horizontes sobrejacentes a uma camada arenosa possuem granulometria semelhante entre si, principalmente na distribuição de areia. No primeiro caso, os fluxos de cheias, ou seja, de águas superficiais, parecem ter originado os horizontes e as camadas contrastantes na textura; no segundo, a avulsão é o processo mais evidente. Dessa forma, as duas vias podem formar solos com contrastes texturais e é possível distingui-los no campo pela morfologia, pois possuem peculiaridades que estão associadas aos processos sedimentares responsáveis pelos depósitos.

Resumo em Inglês:

The Pantanal region can be characterized as a quaternary floodplain with predominant sedimentation in the form of alluvial fans. In the geomorphologic and sedimentary evolution, the avulsion process is inherent to this depositional system and its dynamics, together with surface water floods, influence soil sedimentation on this plain. The knowledge and differentiation of these two events can contribute to a better understanding of the variability of soil properties and distribution under the influence of these sedimentation processes. Therefore, this study investigated the genesis of soils in the Northern Pantanal with textural contrasts in deeper horizons and their relationship with the depositional system dynamics. We analyzed four soil profiles in the region of Barão de Melgaço, Mato Grosso State, Brazil (RPPN SESC Pantanal). Two profiles were sampled near the Rio Cuiabá (AP1 and AP4) and two near the Rio São Lourenço (AP10 and AP11). In AP11, the horizons contrast in particle size between the profile basis and the surface. In AP1, AP4 and AP10, the horizons overlaying the sand layer have similar particle size properties, mainly in terms of sand distribution. In the first case, floods (surface water) seem to have originated the horizons and layers with contrasting texture. In the second case, avulsion is the most pronounced process. Therefore, the two modes can form soils with contrasting texture that are discriminable by soil morphology, based on the distinct features associated to the specific sedimentation processes.

Resumo em Português:

O esquema amostral utilizado para caracterizar a variabilidade espacial de atributos do solo é um ponto crucial para estudos na área de ciência do solo. Os altos custos de um esquema amostral adicional ótimo, para cada atributo físico e químico do solo, dificultam a implantação da agricultura de precisão. Os objetivos deste estudo foram obter um esquema amostral ótimo para um conjunto de atributos físicos e químicos do solo e investigar o efeito da otimização na qualidade desse esquema. Foram retiradas amostras de solo na profundidade de 0-0,20 m em uma área de 42 ha, na forma de uma malha regular, com 206 pontos, distanciados 50 m entre si. Neste estudo, foi utilizada uma malha e o variograma escalonado médio, como informações prévias para obtenção de um único esquema amostral ótimo para todos os atributos físicos e outro para todos os atributos químicos do solo. Para essa otimização, foi utilizado o algoritmo denominado arrefecimento simulado espacial (ASE - spatial simulated annealing), visando obtenção da mínima variância da krigagem. O procedimento de otimização foi validado pela construção de mapas da melhora relativa, comparando a utilização da configuração amostral antes e após o procedimento. Foram observadas grandes concentrações de pontos recomendados em áreas específicas (direção NO-SE), refletindo maior variância das estimativas nesses locais. A adição das amostras otimizadas promoveu aumento na acurácia, em regiões específicas de até 2 % (atributos químicos) e 1 % (atributos físicos). Os resultados evidenciaram que o uso de uma malha amostral inicial e do variograma escalonado médio como informação prévia para a geração de um esquema de amostragem adicional apresentou ser bastante promissor, estabelecendo os locais desses pontos adicionais a serem amostrados para todos os atributos físicos e químicos do solo, aumentando a precisão das estimativas por krigagem desses atributos.

Resumo em Inglês:

The sampling scheme is essential in the investigation of the spatial variability of soil properties in Soil Science studies. The high costs of sampling schemes optimized with additional sampling points for each physical and chemical soil property, prevent their use in precision agriculture. The purpose of this study was to obtain an optimal sampling scheme for physical and chemical property sets and investigate its effect on the quality of soil sampling. Soil was sampled on a 42-ha area, with 206 geo-referenced points arranged in a regular grid spaced 50 m from each other, in a depth range of 0.00-0.20 m. In order to obtain an optimal sampling scheme for every physical and chemical property, a sample grid, a medium-scale variogram and the extended Spatial Simulated Annealing (SSA) method were used to minimize kriging variance. The optimization procedure was validated by constructing maps of relative improvement comparing the sample configuration before and after the process. A greater concentration of recommended points in specific areas (NW-SE direction) was observed, which also reflects a greater estimate variance at these locations. The addition of optimal samples, for specific regions, increased the accuracy up to 2 % for chemical and 1 % for physical properties. The use of a sample grid and medium-scale variogram, as previous information for the conception of additional sampling schemes, was very promising to determine the locations of these additional points for all physical and chemical soil properties, enhancing the accuracy of kriging estimates of the physical-chemical properties.

Resumo em Português:

Uma vez que pedólogos diferentes produzirão, em uma mesma área, mapas de solos distintos, é importante avaliar as divergências existentes entre profissionais e técnicas de mapeamento, dentre elas o Mapeamento Digital de Solos, que vem sendo muito abordada atualmente. Para tanto, compararam-se quatro mapas detalhados de solos (escala 1:10.000) de uma fazenda de 182 ha cultivados com cana-de-açúcar, localizada no município de Rafard, SP, com grande variação do meio físico. Tais mapas foram elaborados independentemente por quatro pedólogos e confrontados com outro obtido com o apoio de uma técnica de mapeamento digital de solos. Aos pedólogos, foram fornecidas mesmas informações; cada um foi levado ao campo o número de vezes que julgou necessário para examinar os solos (paisagem e perfis), delinear as unidades de mapeamento (UM) e indicar os locais onde desejava examinar o perfil do solo e, ou, amostrá-lo para análises laboratoriais. Para o MDS, foram utilizados dados espectrais de uma imagem do sensor TM do satélite Landsat 5 e seis atributos de terreno derivados de carta planialtimétrica. Essas informações foram resumidas por análise de componentes principais e utilizadas para geração dos delineamentos em um mapa de grupos, com auxílio da análise de grupamentos Fuzzy K-médias. Posteriormente, em cada delineamento, foram feitas observações de campo para identificar os solos componentes das UMs, de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). Para comparações entre os mapas convencionais e entre esses e o mapa digital de solos (MDS), efetuaram-se cruzamentos entre os mapas dois a dois, gerando matrizes de confusão, apresentadas na forma de mapas. A análise das correspondências espaciais, para cada nível categórico do SiBCS, permitiu verificar que a concordância entre a correspondência na identificação das UMs nos mapas decresce para os níveis categóricos inferiores e que o executor exerce grande influência nos delineamentos e na identificação das UMs do mapa de solos. A correspondência espacial média entre mapas convencionais e entre esses e o MDS foram semelhantes. Portanto, o método utilizado para obter esse MDS proporcionou resultados similares aos obtidos com os mapas convencionais, com as vantagens de quantificar informações sobre as características da paisagem de cada solo, úteis para extrapolar resultados para futuros levantamentos que forem efetuados em áreas com solos similares.

Resumo em Inglês:

Since different pedologists will draw different soil maps of a same area, it is important to compare the differences between mapping by specialists and mapping techniques, as for example currently intensively discussed Digital Soil Mapping. Four detailed soil maps (scale 1:10.000) of a 182-ha sugarcane farm in the county of Rafard, São Paulo State, Brazil, were compared. The area has a large variation of soil formation factors. The maps were drawn independently by four soil scientists and compared with a fifth map obtained by a digital soil mapping technique. All pedologists were given the same set of information. As many field expeditions and soil pits as required by each surveyor were provided to define the mapping units (MUs). For the Digital Soil Map (DSM), spectral data were extracted from Landsat 5 Thematic Mapper (TM) imagery as well as six terrain attributes from the topographic map of the area. These data were summarized by principal component analysis to generate the map designs of groups through Fuzzy K-means clustering. Field observations were made to identify the soils in the MUs and classify them according to the Brazilian Soil Classification System (BSCS). To compare the conventional and digital (DSM) soil maps, they were crossed pairwise to generate confusion matrices that were mapped. The categorical analysis at each classification level of the BSCS showed that the agreement between the maps decreased towards the lower levels of classification and the great influence of the surveyor on both the mapping and definition of MUs in the soil map. The average correspondence between the conventional and DSM maps was similar. Therefore, the method used to obtain the DSM yielded similar results to those obtained by the conventional technique, while providing additional information about the landscape of each soil, useful for applications in future surveys of similar areas.

Resumo em Português:

Turfeiras são pedoambientes que estocam carbono e água. Em razão da sua composição (90 % de água) e da sua baixa condutividade hidráulica, as turfeiras constituem grandes reservatórios de água, apresentando comportamento do tipo "esponja". Estima-se que as turfeiras cubram aproximadamente 4,2 % da superfície da Terra e estoquem 28,4 % do carbono dos solos do planeta. Foram mapeados aproximadamente 612 mil ha de turfeiras no Brasil; entretanto, as turfeiras na Serra do Espinhaço Meridional (SdEM) não foram incluídas. Os objetivos deste trabalho foram mapear as turfeiras da porção norte da Serra do Espinhaço Meridional e estimar seu estoque de matéria orgânica e o volume de água por elas armazenado. As turfeiras foram pré-identificadas e mapeadas por meio de técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto, utilizando os softwares ArcGIS 9.3, ENVI 4.5 e GPS Trackmaker Pro e validadas em trabalhos de campo. Seis turfeiras foram mapeadas detalhadamente (escala entre 1:20.000 e 1:5.000), por meio de transectos espaçados por 100 m e em cada transecto foram determinadas, a cada 20 m, as coordenadas UTM (Universal Transversa de Mercator) e a profundidade e coletadas amostras para caracterização e determinação do teor de matéria orgânica, de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Foram mapeados 14.287,55 ha de turfeiras, distribuídas ao longo de 1.180.109 ha, o que representa 1,2 % da área total. Essas turfeiras ocupam um volume médio de 170.021.845,00 m³, estocam 6.120.167 t de matéria orgânica (428,36 t ha-1) e armazenam 142.138.262 m³ de água (9.948 m³ ha-1). Nas turfeiras da Serra do Espinhaço Meridional predominam os estádios de decomposição da matéria orgânica avançado (sáprico), seguido do intermediário (hêmico); sua taxa de crescimento vertical variou entre 0,04 e 0,43 mm ano-1, enquanto a taxa de acúmulo de carbono oscilou entre 6,59 e 37,66 g m-2 ano-1. As turfeiras da SdEM formam as cabeceiras de importantes cursos d'água das bacias dos rios Jequitinhonha e São Francisco e armazenam grandes quantidades de carbono orgânico e água, o que fundamenta a necessidade urgente e emergente de proteger e preservar esses pedoambientes.

Resumo em Inglês:

Peatlands are soil environments that store carbon and large amounts of water, due to their composition (90 % water), low hydraulic conductivity and a sponge-like behavior. It is estimated that peat bogs cover approximately 4.2 % of the Earth's surface and stock 28.4 % of the soil carbon of the planet. Approximately 612 000 ha of peatlands have been mapped in Brazil, but the peat bogs in the Serra do Espinhaço Meridional (SdEM) were not included. The objective of this study was to map the peat bogs of the northern part of the SdEM and estimate the organic matter pools and water volume they stock. The peat bogs were pre-identified and mapped by GIS and remote sensing techniques, using ArcGIS 9.3, ENVI 4.5 and GPS Track Maker Pro software and the maps validated in the field. Six peat bogs were mapped in detail (1:20,000 and 1:5,000) by transects spaced 100 m and each transect were determined every 20 m, the UTM (Universal Transverse Mercator) coordinates, depth and samples collected for characterization and determination of organic matter, according to the Brazilian System of Soil Classification. In the northern part of SdEM, 14,287.55 ha of peatlands were mapped, distributed over 1,180,109 ha, representing 1.2 % of the total area. These peatlands have an average volume of 170,021,845.00 m³ and stock 6,120,167 t (428.36 t ha-1) of organic matter and 142,138,262 m³ (9,948 m³ ha-1) of water. In the peat bogs of the Serra do Espinhaço Meridional, advanced stages of decomposing (sapric) organic matter predominate, followed by the intermediate stage (hemic). The vertical growth rate of the peatlands ranged between 0.04 and 0.43 mm year-1, while the carbon accumulation rate varied between 6.59 and 37.66 g m-2 year-1. The peat bogs of the SdEM contain the headwaters of important water bodies in the basins of the Jequitinhonha and San Francisco Rivers and store large amounts of organic carbon and water, which is the reason why the protection and preservation of these soil environments is such an urgent and increasing need.

Resumo em Português:

Os resultados das técnicas de restauração ecológica podem ser monitorados pelos indicadores biológicos de qualidade de solo, como a fauna de artrópodes associada à serapilheira. Este estudo teve o objetivo de verificar o efeito imediato da aplicação da técnica de transposição de galharia, em uma área degradada de cerrado. Os dados são referentes à fauna de artrópodes associada à serapilheira de quatro áreas: uma degradada com braquiária; duas experimentais de transposição de galharia, com e sem a presença de mamona; e uma de cerrado nativo. Foram encontrados 7.660 indivíduos, pertencentes a 23 táxons. Acari e Collembola foram os táxons mais abundantes em todas as áreas estudadas, seguidos por Coleoptera, Diptera, Hemiptera, Hymenoptera e Symphyla. A área de transposição de galharia sem mamona destacou-se das demais por diferenças nas abundâncias dos táxons, por um índice de diversidade mais alto e pela baixa dominância, constituindo indícios de alteração na comunidade do solo. As evidências demonstram que a presença da mamona prejudica a sucessão inicial, influindo negativamente na restauração ecológica.

Resumo em Inglês:

The results of ecological restoration techniques can be monitored through biological indicators of soil quality such as the leaf litter arthropod fauna. This study aimed to determine the immediate effect of brushwood transposition transferred from an area of native vegetation to a disturbed area, on the leaf litter arthropod fauna in a degraded cerrado area. The arthropod fauna of four areas was compared: a degraded area with signal grass, two experimental brushwood transposition areas, with and without castor oil plants, and an area of native cerrado. In total, 7,660 individuals belonging to 23 taxa were sampled. Acari and Collembola were the most abundant taxa in all studied areas, followed by Coleoptera, Diptera, Hemiptera, Hymenoptera, and Symphyla. The brushwood transposition area without castor oil plants had the lowest abundance and dominance and the highest diversity of all areas, providing evidence of changes in the soil community. Conversely, the results showed that the presence of castor oil plants hampered early succession, negatively affecting ecological restoration in this area.

Resumo em Português:

A recuperação de áreas de floresta, principalmente de matas ciliares, tornou-se fator-chave para a adequação ambiental da agricultura, com o propósito de proteger os recursos hídricos e a biota. Entretanto, o cultivo agrícola tradicional, além de ter alterado a ciclagem de nutrientes com a perda de matéria orgânica, biomassa e atividade microbiana, causou também a compactação do solo, o que influencia a posterior implantação de reflorestamentos. O objetivo deste trabalho foi identificar quais atributos do solo (físicos, químicos e microbiológicos) mais influenciam o teor de C, N, P e umidade da serapilheira em áreas de mata ciliar com diferentes idades de recuperação (20, 10 e cinco anos), em comparação com uma área nativa (NT). A partir da ANOVA e dos testes de médias (Duncan) e correlação (Pearson), foram verificados quais atributos acompanham o tempo de recuperação e qual a relação entre eles. A análise multivariada de partição da inércia a partir da análise de redundância (pRDA) foi feita a fim de identificar quais atributos do solo foram mais importantes para discriminar entre as áreas, com base nos teores de C, N, P e umidade da serapilheira encontrados nessas áreas. Maior relação C/N da serapilheira foi encontrada nas áreas de 20 (26,8) e de cinco (29,9) anos. Entre os atributos microbiológicos avaliados, observou-se que a respiração basal do solo (C-CO2), o carbono da biomassa microbiana (CBM) e a atividade das enzimas desidrogenase e urease foram diretamente proporcionais ao aumento da idade das áreas. O C e N totais do solo, o N-NO3, o nitrogênio da biomassa microbiana (NBM), a atividade das enzimas desidrogenase e urease, bem como a macroporosidade correlacionaram-se positivamente e a microporosidade, negativamente, com o C e N da serapilheira. A partir da pRDA, o NBM e o carbono total do solo foram os atributos mais importantes para explicar o teor de N e C da serapilheira; a explicação compartilhada foi mais da metade de toda a explicação observada ou 28,2 %. A melhoria das condições físicas do solo e a adição de matéria orgânica que resultam na formação de uma serapilheira mais rica em N pode ser uma forma de melhorar as condições microbiológicas e químicas do solo e de acelerar o processo de recuperação.

Resumo em Inglês:

Forest recovery, especially of riparian forests, has become a key factor in the environmental planning of agriculture, to protect water resources and the biota. However, traditional agricultural crops have not only affected nutrient cycling by the loss of organic matter and of microbial biomass and activity, but also increased soil compaction, which can later affect reforestation. The aim of this study was to identify the soil (physical, chemical and microbiological) properties that most influence the litter moisture contents of C, N, and P in areas of recovering riparian forests (20, 10 and 5 years old), in comparison with a native site (NT). The analyses ANOVA, Duncan's test and Pearson's correlation were used to identify the properties influenced by time of recovery and to identify the relationship between them. Multivariate analysis and partition of inertia (pRDA) were used to identify the most important soil properties to explain variations in litter C, N, P, and moisture content. The highest litter C:N ratios (26.8 and 29.9, respectively) were found at the recovery sites after 20 and 5 years. Among the microbiological properties, basal respiration (CO2-C), microbial biomass carbon (MBC) and dehydrogenase and urease activities increased with the age of the recovery sites. Soil total C and N, NO3-N, microbial biomass nitrogen (MBN) and dehydrogenase and urease activities showed a positive correlation with litter C and N content, while microporosity shower a negative correlation. According to the pRDA analysis, NBM and soil C were the most important variables to explain litter C and N content. Besides, these variables together explained more than half of the total variation or 28.2 %. The improvement of the soil physical conditions and the addition of organic matter with higher N content could be a possibility of improving the soil microbiological and chemical conditions and accelerate the recovery process.

Resumo em Português:

A condutividade hidráulica do solo K é uma propriedade que expressa a facilidade com que a água nele se movimenta; é importante para o manejo do solo, para a produção das culturas e para a preservação do solo e do ambiente. A determinação da condutividade hidráulica pode ser feita por métodos de laboratório e de campo; o primeiro, com maior controle das condições experimentais e, o segundo, com menor grau de perturbação no solo. Dentre os métodos de campo, o mais utilizado é o do perfil instantâneo, tanto o original como o modificado, em que se obtém teoricamente uma relação entre o conteúdo de água θ e o tempo de redistribuição t, supondo gradiente de potencial total igual a um. No intuito de realizar uma análise mais profunda desse método, foi desenvolvido um estudo com o objetivo de verificar a possibilidade de se obter uma relação do conteúdo de água no solo, em função do tempo de redistribuição sem a suposição da existência de gradiente de potencial total unitário. O estudo foi desenvolvido com dados de quatro solos e a validação da relação proposta foi realizada por comparação da função K(θ) obtida a partir dela com a alcançada tradicionalmente. Com base na análise dos resultados, pode-se concluir que a relação proposta entre θ e t para o método do perfil instantâneo apresentou-se válida e que o gradiente de potencial total pode influir tanto o parâmetro γ como o parâmetro K0 da equação K = K0 exp [γ (θ-θ0)], ajustada aos dados experimentais. No caso específico dos solos avaliados neste trabalho, o gradiente de potencial teve baixa influência no parâmetro γ, comparada à sua influência no parâmetro K0, levando à possibilidade de uso de um gradiente de potencial total médio para obtenção da função K(θ). Além disso, observou-se que o procedimento para o cálculo da densidade de fluxo a partir da curva da armazenagem em função do tempo de redistribuição da água é muito mais simples do que o procedimento original utilizado no método do perfil instantâneo.

Resumo em Inglês:

The soil hydraulic conductivity K is a property that expresses the ability of the soil in conducting water. It is important for soil management, crops yield and the preservation of soil and environment. The soil hydraulic conductivity can be determined by means of laboratory and field methods, the first better experimentally controlled and the second with less degree of soil disturbing. Among the field methods, the instantaneous profile one is the most used, both the original and the modified in which a relation between the soil water content θ and the soil water redistribution time t is obtained assuming soil water total potential gradient equal to one. In order to analyse in more detail the method, a study was carried out with the objective of verifying the possibility to obtain the relation of θ as a function of t without the assumption of the existence of total potential gradient equal to one. The study was developed with data of four soils and the validation of the proposed relation was made by comparing the K(θ) function obtained from it and the K(θ) function obtained in the traditional way. From the results, it could be conclude that the proposed relation between θ and t for the instantaneous method showed to be valid and that the total potential gradient may affect both γ and K0 parameters of the K = K0 exp [γ(θ - θ0)] equation fitted to the experimental data. For the specific case of the soils evaluated in this work, the potential gradient had low influence on the γ parameter as compared with its influence on the K0 parameter, leading to the possibility of utilization of a mean potential gradient to obtain the K(θ) function. Besides, it was observed that the procedure to calculate the flux density from the curve of soil water storage as a function of redistribution time is much simpler than the original that has been used for this purpose in the instantaneous profile method.

Resumo em Português:

O desempenho das funções do solo pode ser influenciado pela compactação imposta pelo manejo inadequado. Algumas propriedades físicas do solo são tomados como indicadores da presença de camadas compactadas, as quais podem interferir no desenvolvimento radicular de culturas. Práticas agrícolas, como o uso de plantas de cobertura, que melhoram as propriedades do solo, podem mitigar problemas relacionados à compactação. O objetivo deste trabalho foi avaliar propriedades físicas de solo e de plantas, estas cultivadas em condições controladas. Em um Argissolo Vermelho sob sistema plantio direto consolidado com dois manejos de cobertura de inverno (pousio e aveia + ervilhaca) e tráfego controlado de máquinas [sem tráfego (ST), antes do tráfego (AT) e depois do tráfego (DT)], avaliaram-se a pressão de pré-consolidação, a resistência do solo à penetração, a densidade do solo, a porosidade e o diâmetro médio ponderado de agregados. Amostras indeformadas de solo das condições antes e depois do tráfego foram coletadas em vasos de PVC e acondicionadas em casa de vegetação, nos quais foram semeadas três sementes de milho, e cultivadas durante 25 dias sob diferentes condições de disponibilidade hídrica. Após esse período, determinaram-se a área foliar, massa verde e seca da parte aérea e massa úmida e seca das raízes de plantas de milho. A densidade do solo independentemente da camada avaliada não foi influenciada pela condição de cobertura do solo, mas sim pela condição de tráfego. Já a macroporosidade foi influenciada pelo tráfego no sistema pousio até 0,10 m, indicando ter esse sistema menor capacidade de suportar perturbações, comprovado pelos menores valores de pressão de pré-consolidação. A resistência do solo à penetração aumentou em profundidade, estando relacionada à maior densidade, menor macroporosidade e maior pressão de pré-consolidação. Sem restrição hídrica, o crescimento radicular do milho foi influenciado positivamente pelo tráfego de máquinas. Nas condições da experimentação, o plantio direto com sistema de rotação de culturas apresentou maior resiliência frente às perturbações do meio.

Resumo em Inglês:

Soil functions can be hampered by compaction induced by inadequate management. Some soil physical properties are indicators of the existence of compacted layers that can affect the root development of crops. Agricultural practices, e.g., planting of cover crops to improve soil properties, can mitigate the compaction-related problems. The aim of this study was to evaluate the physical attributes of soil and plants, grown under controlled conditions. In an Ultisol under no-tillage with two winter cover crops (fallow and oat + vetch) and controlled machine traffic (no traffic -NT, before traffic - BT and after traffic - AT), we evaluated the pre-consolidation pressure, penetration resistance, soil bulk density, porosity, and average diameter of aggregates. Undisturbed soil samples were collected before and after traffic, filled into PVC pots and placed in a greenhouse. Three corn seeds were sown per pot and grown for 25 days under different conditions of water availability. After this period, the leaf area and the fresh and dry matter of corn shoots and roots were determined. Regardless of the layer, bulk density was not affected by the soil cover, but was influenced by machine traffic. Macroporosity in the fallow plot was affected by traffic to a depth of 0.10 m, indicating the reduced capacity of this system to resist disturbances, evidenced also by the lower pre-consolidation pressure. Resistance to penetration increased with depth, and was related to higher density, lower macroporosity and higher pre-consolidation pressure. Without water stress, maize root growth was positively influenced by machine traffic. Under the tested experimental conditions, no-tillage with crop rotation was more resilient to soil disturbances than the other system.

Resumo em Português:

A Chapada do Apodi vem se destacando como um promissor polo de fruticultura irrigada em virtude da potencialidade agrícola dos seus solos, que são submetidos a diferentes tipos de manejo, condicionando mudanças em seus atributos físicos. Este trabalho teve como objetivo avaliar fisicamente um Cambissolo cultivado com mamoeiro (Carica papaya L.), sob dois sistemas de manejo, comparado com um sob vegetação nativa secundária. Foram coletadas amostras de solo com estruturas deformada e indeformada para determinação de: granulometria, argila dispersa em água, densidade do solo e de partículas, estabilidade de agregados, carbono orgânico e resistência à penetração. Foram calculados o grau de floculação das argilas e o teor de matéria orgânica. No campo, foi realizado ensaio de condutividade hidráulica do solo. Os dados experimentais foram analisados considerando o delineamento inteiramente casualizado, adotando-se para todas as análises o esquema em parcela subdividida 3 x 3 x 5 (dois sistemas de manejo do solo - plantio do mamoeiro em sulco e camalhão - e mata nativa secundária; três camadas de solo - 0,0-0,1; 0,1-0,2; e 0,2-0,3 m; e cinco repetições), exceção para a condutividade hidráulica, em que se adotou o esquema fatorial 3 x 2 x 5 (dois sistemas de manejo do solo e mata nativa secundária; duas tensões - 0 e 5 hPa; e cinco repetições). Foram aplicados os testes de Kolmogorov-Smirnov para verificar a normalidade dos dados, o F para a análise de variância e o de Tukey para a comparação de médias, todos a 5 %. Concluiu-se que a hipótese de que os sistemas de cultivo pioram os solos fisicamente foi refutada, indicando que a qualidade dos atributos do solo sob cultivo, em geral, está mantida ou melhorada em relação à condição atual da mata nativa secundária; o decréscimo do teor de matéria orgânica, da porcentagem de agregados estáveis na classe de 4,76-2,00 mm de diâmetro e do diâmetro médio ponderado em solo cultivado, apesar de ainda estarem distantes de limites considerados críticos, é indicador da necessidade de adoção de práticas de manejo que evitem o desencadeamento de um processo de degradação do solo; e os indicadores de qualidade foram sensíveis às alterações provocadas pelos sistemas de manejo do solo e, portanto, podem ser utilizados como fonte para a interpretação da dinâmica de processos físicos do solo no tempo.

Resumo em Inglês:

The Apodi Tableland is becoming known as a promising center of irrigated fruit production because of the agricultural potential of its soils. The physical properties of these soils are modified by different management types. The purpose of this study was to evaluate the physical properties of an Inceptisol under papaya (Carica papaya L.) in two tillage systems, compared to the same soil type under secondary forest. Samples of disturbed and undisturbed soil were collected for analysis of texture, clay dispersed in water, bulk density, particle density, aggregate stability, organic carbon, and penetration resistance. The clay flocculation degree and organic matter content were calculated. The soil hydraulic conductivity was tested in the field. The 3 x 3 x 5 factorial scheme consisted of two soil management systems (papaya planted in furrow and ridge) and native secondary forest; three soil layers (0-0.1; 0.1-0.2, and 0.2-0.3 m), in five replications, except for the hydraulic conductivity, for which a factorial 3 x 2 x 5 (two soil management systems and secondary forest; two tensions - 0 and 5 hPa; five replications) was used, in a completely randomized design. The Kolmorogov-Smirnov Test was used to verify the normality of data distribution, the F Test for analysis of variance and Tukey's test for mean comparison, all at p=0.05. It was concluded that: a) the hypothesis that the tillage systems worsen the physical soil quality was refuted, indicating that the quality of the cultivated soil was generally maintained or improved in relation to the status of the native soil; b) the decrease of the organic matter content, percentage of stable aggregates (diameter class 4.76-2.00 mm) and the mean weighted diameter in cultivated soil, although still far from critical limits, indicate the need for management practices that avoid soil degradation; c) the soil quality indices were sensitive to changes caused by soil management systems and can therefore be used as a basis of interpretation of the dynamics of soil physical processes in time.

Resumo em Português:

Em solos tropicais altamente intemperizados, não fertilizados, a disponibilidade de P para as plantas é dependente da mineralização de compostos orgânicos com P (Po). O objetivo deste trabalho foi estimar a mineralização de Po total e de lábil em classes de agregados (> 2,0, 2,0-0,25 e < 0,25 mm) de solos sob leguminosas florestais, pastagem e capoeira de um Latossolo Vermelho-Amarelo na profundidade de 0-10 cm, após incubação por 90 d. A cobertura vegetal, o tempo de incubação e as classes de agregados do solo tiveram efeito significativo sobre os teores das frações de P total e P lábil (Pi e Po). Houve reduções médias de Po total nos macroagregados do solo: 25 e 15 % nas frações > 2,0 mm e 2,0-0,25 mm, respectivamente. Ao contrário nos microagregados (< 0,25 mm), ocorreu aumento médio de 90 %. Para o Po lábil, houve acentuada redução com o tempo de incubação nas frações > 2,0 mm (-50 %) e < 0,25 mm (-76 %), mas aumento de 35 % na fração 2,0-0,25 mm. Nas classes de agregados dos solos, a proporção da fração Po em relação ao P total e P lábil total extraídos variou com a cobertura vegetal e o tempo de incubação. Desse modo, a distribuição das frações de P (Pi e Po) nas classes de agregados dos solos revelou distinta capacidade das coberturas vegetais em reciclar o P do solo. Em consequência, o potencial de mineralização de Po no solo variou com a classe de agregados e a cobertura vegetal. Como o Po predominou na composição do P lábil total, a disponibilidade de P para as plantas estaria estreitamente relacionada à mineralização dessa fração de P.

Resumo em Inglês:

In unfertilized, highly weathered tropical soils, phosphorus (P) availability to plants is dependent on the mineralization of organic P (Po) compounds. The objective of this study was to estimate the mineralization of total and labile Po in soil size fractions of > 2.0, 2.0-0.25 and < 0.25 mm under leguminous forest tree species, pasture and "capoeira" (secondary forest) in the 0-10 cm layer of a Red-Yellow Latosol after 90 d of incubation. The type of vegetation cover, soil incubation time and soil size fractions had a significant effect on total P and labile P (Pi and Po) fraction contents. The total average Po content decreased in soil macroaggregates by 25 and 15 % in the > 2.0 and 2.0-0.25 mm fractions, respectively. In contrast, there was an average increase of 90 % of total Po in microaggregates of < 0.25 mm. Labile Po was significantly reduced by incubation in the > 2.0 (-50 %) and < 0.25 mm (-76 %) fractions, but labile Po increased by 35 % in the 2.0-0.25 mm fraction. The Po fraction relative to total extracted P and total labile P within the soil size fractions varied with the vegetation cover and incubation time. Therefore, the distribution of P fractions (Pi and Po) in the soil size fraction revealed the distinctive ability of the cover species to recycle soil P. Consequently, the potential of Po mineralization varied with the size fraction and vegetation cover. Because Po accounted for most of the total labile P, the P availability to plants was closely related to the mineralization of this P fraction.

Resumo em Português:

O manejo influencia atributos químicos e físicos do solo; entretanto, os químicos têm sido mais estudados, negligenciando-se a relevância da física do solo para a produtividade das culturas. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a produtividade do trigo e caracterizar a sua relação com os atributos físicos de um Latossolo Bruno, sob sistema plantio direto (NT). O estudo foi realizado entre 2010-2011 em Reserva do Iguaçu, Paraná, em um dos talhões da fazenda Campo Bonito, com 25 anos de NT. Os mapas de colheita de cevada (2006), trigo (2007) e milho (2009) permitiram identificar as zonas Z1 (potencial produtivo maior) e Z2 (potencial produtivo menor), em que se estabeleceram malhas amostrais com 16 unidades de 50 x 50 m e três pontos de amostragem por unidade. Em 2010, avaliaram-se a produtividade de grãos (GY) do trigo e a capacidade de infiltração de água no solo (WIC). Amostras de solo com estrutura deformada e indeformada foram coletadas nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m. As primeiras serviram para determinar o teor de carbono orgânico (Corg) e as últimas para determinar: densidade do solo (BD), porosidade total do solo (TP), macroporosidade (Mac) e microporosidade (Mic). Avaliaram-se, também, a resistência do solo à penetração (PR) e o conteúdo de água do solo (SWC). A GY do trigo no talhão foi próxima da média regional e houve diferença significativa de rendimento entre zonas, sendo 22 % superior em Z1 em relação a Z2. Não houve variação significativa da Mic entre as zonas do talhão; Z1 apresentou teores de Corg, SWC, TP e Mac maiores e BD menor que Z2, nas duas camadas de solo avaliadas, além de PR menor que Z2, na camada de 0,00-0,10 m, havendo, portanto, condição física de solo mais restritiva em Z2, condizente com os resultados de produtividade do trigo e potencial produtivo delimitado a priori, a partir dos mapas de colheita. A WIC foi significativamente maior (30 %) em Z1 que em Z2, em acordo com os resultados de TP e Mac, também maiores em Z1, nas duas camadas de solo. Considerando-se essas duas camadas, a análise de correlação permitiu destacar relações positivas entre a GY do trigo e TP, SWC e WIC.

Resumo em Inglês:

Soil management influences the chemical and physical properties of soil. Chemical conditions have been thoroughly studied, while the role of soil physical conditions regarding crop yield has been neglected. This study aimed to analyze the wheat yield and its relationship with physical properties of an Oxisol under no-tillage (NT). The study was carried out between 2010 and 2011, in Reserva do Iguaçu, State of Paraná, Brazil, on the Campo Bonito farm, after 25 years of NT management. Based on harvest maps of barley (2006), wheat (2007) and maize (2009) of a plot (150 ha), zones with higher and lower yield potential (Z1 and Z2, respectively) were identified. Sampling grids with 16 units (50 x 50 m) and three sampling points per unit were established. The wheat grain yield (GY) and water infiltration capacity (WIC) were evaluated in 2010. Soil samples with disturbed and undisturbed structure were collected from the 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m layers. The former were used to determine soil organic carbon (Corg) levels and the latter to determine soil bulk density (BD), total porosity (TP), macroporosity (Mac), and microporosity (Mic). Soil penetration resistance (PR) and water content (SWC) were also evaluated. The wheat GY of the whole plot was close to the regional average and the yield between the zones differed significantly, i.e. 22 % higher in Z1 than in Z2. No significant variation in Mic was observed between zones, but Z1 had higher Corg levels, SWC, TP and Mac and lower BD than Z2 in both soil layers, as well as a lower PR than Z2 in the 0.00-0.10 m layer. Therefore, soil physical conditions were more restrictive in Z2, in agreement with wheat yield and zone yield potential defined a priori, based on the harvest maps. Soil WIC in Z1 was significantly higher (30 %) than in Z2, in agreement with the results of TP and Mac which were also higher in Z1 in both soil layers. The correlation analysis of data of the two layers showed a positive relationship between wheat GY and the soil properties TP, SWC and WIC.

Resumo em Português:

A toxidez por ferro é o distúrbio nutricional de maior ocorrência em arroz (Oryza sativa L.) cultivado em sistemas alagados, derivada da quantidade excessiva de íons ferrosos (Fe2+) gerados pela redução de óxidos de ferro em solos alagados. Em experimento conduzido em casa de vegetação, foram avaliados os efeitos de manejos da água de irrigação na dinâmica de redução de um Planossolo e na manifestação da toxidez por ferro em arroz. Os tratamentos dispostos em blocos completos ao acaso com quatro repetições constaram de cinco manejos da água: T1- início do alagamento no estádio V2-V3 do arroz; T2- início do alagamento no estádio V6-V7; T3- T1 e drenagem no estádio V10-V11; T4- T2 e drenagem no estádio V10-V11; e T5- T1 e drenagens nos estádios V7-V8 e V10-V11. O atraso do início do alagamento para o estádio V6-V7 do arroz manteve os valores do Eh da solução do solo mais elevados, promovendo menor disponibilidade de Fe2+ na solução do solo e deslocando a máxima liberação de Fe2+ na solução do solo para estádios fenológicos mais avançados do arroz. A realização de drenagens ao longo do ciclo vegetativo do arroz promoveu a reoxidação do solo, que ocasionou o aumento dos valores de Eh e redução da concentração de Fe2+ na solução do solo. O uso de drenagens durante o período vegetativo do arroz foi eficiente no controle da toxidez por excesso de ferro, em arroz cultivado em solo alagado.

Resumo em Inglês:

Iron toxicity is recognized as the most widely distributed nutritional disorder in flooded and irrigated rice (Oryza sativa L.), derived from the excessive amounts of ferrous ions (Fe 2+) generated by the reduction of iron oxides. The effects of water management on the redox potential of a flooded Albaqualf soil and on iron toxicity symptoms in rice were evaluated in a greenhouse experiment. Treatments were arranged in a randomized complete block design with four replications, and consisted of five water management: T1 - Beginning of flooding in the stage V2-V3; T2 - Beginning of flooding in the stage V6-V7; T3 - as T1 and drainage in the stage V10-V11; T4 - T2 and drainage in the stage V10-V11; and T5 - T1 and drainages in the stage V7-V8 and V10-V11. The delay of flooding until V6-V7 maintained a higher potential of the soil resulting in less available Fe and shifting the maximum Fe release in soil solution to later stages of rice growth. Draining throughout the rice vegetative growth promoted soil re-oxidation, which increase the redox potential and decrease Fe concentration in the soil solution. The use of repeated drainages during the vegetative growth was efficient to control Fe toxicity in rice grown in flooded soil.

Resumo em Português:

A avaliação da qualidade do solo depende do uso de indicadores e índices construídos com as propriedades dele. Entretanto, essas propriedades podem variar entre tipos de uso do solo, bem como interferir nas propriedades do solo usadas para construir os índices. Objetivou-se com este estudo determinar a capacidade de propriedades intrínsecas do solo (teor de argila e óxido de ferro) para explicar as propriedades variáveis (soma de bases, acidez potencial, carbono orgânico, porosidade e densidade) em diferentes usos do solo (floresta nativa, plantio direto e agricultura convencional) em pequenas propriedades familiares no sul do Brasil. Os resultados evidenciaram que as cinco propriedades do solo estudadas podem ser incluídas em avaliações de qualidade e não são influenciadas pelo teor de argila e óxido de ferro. Sugeriu-se que, para solos pouco intemperizados, ricos em filossilicatos do tipo 1:1 e 2:1, se o teor de argila estiver em um intervalo de aproximadamente 200 g kg-1 e o de óxido de ferro for menor que aproximadamente 15 g kg-1, o uso do solo é o maior fator para controlar as propriedades físico-químicas da camada superficial do solo.

Resumo em Inglês:

The assessment of soil quality is based on indicators and indices derived from soil properties. However, intrinsic soil properties may interfere with other soil properties that vary under different land uses and are used to calculate the indices. The aim of this study was to assess the extent to which intrinsic soil properties (clay and iron oxide contents) explain variable soil properties (sum of bases, potential acidity, organic carbon, total porosity, and bulk density) under different land uses (native forest, no-tillage and conventional agriculture) on small family farms in Southern Brazil. The results showed that the five properties evaluated can be included in soil quality assessments and are not influenced by the clay and iron oxide contents. It was concluded that for little weathered 1:1 and 2:1 phyllosilicate rich-soils, if the difference between the maximum and the minimum clay content under the different land uses is less than about 200 g kg-1 and the iron oxide content less than about 15 g kg-1, the physico-chemical soil properties in the surface layer are determined mostly by the land use.

Resumo em Português:

O uso e o manejo de Neossolos Quartzarênicos podem influenciar a matéria orgânica do solo (MOS), mas a magnitude dessas alterações ainda é pouco pesquisada nas condições de Cerrado. O objetivo deste trabalho foi estudar as variações que ocorrem na MOS em um Neossolo Quartzarênico, por consequência da conversão da vegetação original para o uso agrícola e cultivo sequencial de soja e milheto em sucessão. Em uma área de cultivo comercial em Alto Garças, MT, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-5, 0-10, 0-20 e 0-40 cm, em talhões que estavam sob sucessão soja-milheto durante 1, 2, 6, 8 e 10 anos e, como referência da vegetação original, amostras foram tomadas em área adjacente sob Cerrado nativo. Foram determinados os teores de carbono orgânico total (COT), carbono e nitrogênio total e o teor de carbono nas frações ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e na matéria orgânica leve (MOL), além da relação isotópica do carbono na MOS. A conversão do Cerrado para cultivo agrícola elevou o teor de COT do solo, sobretudo em razão do aporte de MOL e fragmentos de carvão. O manejo desse solo com a sucessão soja-milheto, mesmo com o uso de gradagens pesadas, não causou reduções nos teores de COT, ao longo do tempo. Contudo, observou-se variação na distribuição do carbono nas diferentes frações da MOS ao longo do tempo de cultivo, indicando alterações significativas na qualidade da MOS. Notou-se aumento no percentual de carbono na forma de MOL e redução dos teores de carbono na forma de ácidos fúlvicos ao longo do tempo de cultivo, sugerindo a perda seletiva dos compostos mais solúveis. A relação isotópica do carbono do solo aumentou com o tempo de cultivo, indicando maior contribuição do carbono derivado do milheto para a manutenção dos teores de MOS. Os atributos da MOS relativos à camada de 0-20 cm foram mais sensíveis às variações em razão do tempo de cultivo do que os mesmos atributos avaliados nas demais camadas estudadas. As variáveis relacionadas ao fracionamento da MOS evidenciaram-se mais sensíveis às variações por causa do tempo de cultivo do que simplesmente do teor de COT do solo, apresentando o potencial de uso dessas variáveis como indicadores de qualidade do solo.

Resumo em Inglês:

The use and management of Quartzipsamments can influence soil organic matter (SOM), but the magnitude of these variations for the specific conditions in the Cerrado (savanna-like vegetation) is still poorly studied. The aim of this work was to study the variations in SOM in a Quartzipsamment, after the conversion of native vegetation to cropland (soybean-millet rotation). Soil was sampled from 0-5, 0-10, 0-20 and 0-40 cm depths of a commercial field in Alto Garças, Mato Grosso, Brazil, of plots under soybean- millet rotation in plots converted to croplands for 1, 2, 6, 8, and 10 years. Additionally, soil samples were taken from an adjacent area under native Cerrado (savanna) as a reference of the original vegetation. Total organic carbon (TOC), total C, total N, C content in humic and fulvic acids, light organic matter (LOM), and the SOM carbon isotope ratio were determined. The conversion of Cerrado to agriculture increased the soil TOC content, mainly due to the contribution of LOM and charcoal fragments. The management of this soil with soybean- millet rotation, despite the use of heavy disking, did not reduce the TOC levels over time. However a variation in the C distribution in the different SOM fractions was observed over time, indicating significant changes in the SOM quality. Over time, an increase was observed in light organic matter and a reduction in C contents in the form of fulvic acids, suggesting a selective loss of the more soluble C-compounds. The isotope ratio of soil C increased with time, indicating a higher contribution of C derived from millet, maintaining the SOM levels. The SOM properties in the 0-20 cm layer were more sensitive to variations as a function of cultivation time than the same properties in the other layers. Soil organic matter fractions were more sensitive to variations in function of cultivation time than the soil TOC content, showing the potential use of these variables as soil quality indicators.

Resumo em Português:

As aplicações de fertilizantes fosfatados na adubação de pré-plantio e de manutenção, sem considerar critérios técnicos, podem causar o acúmulo e a alteração das frações de P em solos cultivados com videira. Este trabalho objetivou quantificar o acúmulo de frações de P em solos com textura arenosa, cultivados com videira e com histórico de aplicações excessivas de fertilizantes fosfatados. Em dezembro de 2010, foram selecionados dois vinhedos, um com quatro e outro com 15 anos de idade, localizados no município de Urussanga, Santa Catarina, Brasil. Foram abertas três trincheiras em cada área e, em seguida, foi coletado solo nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. O solo foi seco, passado em peneira e submetido a análises de atributos químicos, fracionamento químico de P e isotermas de adsorção. As aplicações excessivas de fertilizantes fosfatados na adubação de pré-plantio e de manutenção em vinhedos, em solos de textura arenosa, aumentaram o teor de P até 20 cm de profundidade, especialmente nas frações lábeis extraídas pela resina trocadora de ânions e NaHCO3 e na fração não lábil extraída por HCl 1,0 mol L-1. A aplicação de fertilizantes fosfatados e o tempo de cultivo da videira influenciaram os teores de P em formas orgânicas na fração lábil extraída por NaHCO3 0,5 mol L-1 e, principalmente, na fração moderadamente lábil extraída pelos extratores NaOH 0,1 mol L-1 e 0,5 mol L-1. As adubações fosfatadas nos vinhedos com longo período de cultivo, 15 anos, aumentaram a quantidade de P dessorvido em água, indicando risco de contaminação ambiental das águas superficiais e subterrâneas. A adição de fertilizantes fosfatados na adubação de pré-plantio, sem considerar os resultados da análise de solo, da adubação de manutenção, do tecido vegetal e da expectativa de produção, resultou nos valores mais baixos de capacidade máxima de adsorção P na camada de 0-5 cm do vinhedo 2, com longo período de cultivo, indicando a saturação de parte dos sítios de adsorção.

Resumo em Inglês:

In vineyards, if phosphate is applied both before planting and at intervals during growth without consideration of technical criteria, the soil P fractions may be increased and their proportions altered. This study was carried out to evaluate the accumulation of P fractions and the parameters of the adsorption isotherm in a sandy Typic Hapludalf soil in vineyards with a history of successive and excessive phosphate fertilization. In December 2010, two vineyards were selected, one 4 and the other 15 years old, in Urussanga, State of Santa Catarina (Brazil). Three trenches were dug in each area and soil was collected from the 0-5, 5-10 and 10-20 cm depth ranges. The soil samples were dried in a forced-air oven, sieved and subjected to chemical analyses, P chemical fractionation and P adsorption isotherms. Excessive phosphate fertilization, before and during cultivation, particularly in the older vineyard and, consequently, with a longer history of phosphate fertilization, increased the inorganic P concentrations to the depth of 20 cm, especially in labile fractions extracted by anion exchange resin and NaHCO3 in the non-labile fraction, as well as in the non-labile fraction extracted by 1.0 mol L-1 HCl. The application of phosphate fertilizers and the long cultivation period increased the P levels in the organic labile fraction extracted by 0.5 mol L-1 NaHCO3, and especially in the moderately labile fraction extracted by 0.1 and 0.5 mol L-1 NaOH. Phosphate fertilization of older vineyards, i.e., cultivated for 15 years, increased the amounts of P desorbed in water, indicating a risk of contamination of surface waters and groundwater. The phosphate fertilization before planting, without considering the results of soil analysis, and during cultivation, disregarding the results of soil analysis, leaf analysis and expected yield, led to a reduction in the maximum P adsorption capacity in the 0-5 cm layer of vineyard 2, indicating saturation of part of the reactive particle adsorption sites.

Resumo em Português:

A cana-de-açúcar é considerada acumuladora de silício (Si). Há poucas informações sobre a adubação silicatada no Brasil, onde vários tipos de solos têm sido utilizados no seu cultivo. O objetivo deste estudo foi avaliar a disponibilidade, absorção de Si e índice de recuperação de Si do silicato em três cortes de cana-de-açúcar cultivada em solos tropicais com e sem aplicação de silicato. Os experimentos foram conduzidos em vasos de 100 L com quatro doses de Si (0, 185, 370 e 555 kg ha-1) em três solos (Neossolo Quartzarênico - RQ, 6 % argila; Latossolo Vermelho - LV, 22 % argila; e Latossolo Vermelho distroférrico - LVdf, 68 % argila) e quatro repetições. A fonte de Si foi silicato de cálcio e magnésio. Todas as parcelas receberam as mesmas quantidades de Ca e Mg com adições de calcário e, ou, MgCl2, quando foram necessárias. A colheita da parte aérea foi feita na cana-planta, na primeira e segunda soca. As doses de silício aumentaram sua disponibilidade e absorção com forte efeito residual. Houve redução dos teores de Si solúvel com os cortes e o RQ apresentou o maior incremento com a adubação silicatada, seguidos do LV e LVdf. As doses de Si elevaram o teor de Si solúvel em ácido acético nos solos para os três cortes, exceto para LVdf. A adubação silicatada não influenciou os teores de Si em CaCl2 nas soqueiras. A absorção de Si foi intensificada com as doses de Si aplicadas, sendo mais altas no LVdf em todos os cortes. A recuperação de Si proveniente do silicato aumentou com o tempo e o LVdf apresentou maiores valores.

Resumo em Inglês:

Sugarcane is considered a Si-accumulating plant, but in Brazil, where several soil types are used for cultivation, there is little information about silicon (Si) fertilization. The objectives of this study were to evaluate the silicon availability, uptake and recovery index of Si from the applied silicate on tropical soils with and without silicate fertilization, in three crops. The experiments in pots (100 L) were performed with specific Si rates (0, 185, 370 and 555 kg ha-1 Si), three soils (Quartzipsamment-Q, 6 % clay; Rhodic Hapludox-RH, 22 % clay; and Rhodic Acrudox-RA, 68 % clay), with four replications. The silicon source was Ca-Mg silicate. The same Ca and Mg quantities were applied to all pots, with lime and/or MgCl2, when necessary. Sugarcane was harvested in the plant cane and first- and second-ratoon crops. The silicon rates increased soil Si availability and Si uptake by sugarcane and had a strong residual effect. The contents of soluble Si were reduced by harvesting and increased with silicate application in the following decreasing order: Q>RH>RA. The silicate rates promoted an increase in soluble Si-acetic acid at harvest for all crops and in all soils, except RA. The amounts of Si-CaCl2 were not influenced by silicate in the ratoon crops. The plant Si uptake increased according to the Si rates and was highest in RA at all harvests. The recovery index of applied Si (RI) of sugarcane increased over time, and was highest in RA.

Resumo em Português:

O cultivo do feijoeiro em sistema plantio direto (SPD) tem aumentado de forma marcante no país. Neste contexto, para adubações mais racionais, é fundamental conhecer as exigências nutricionais da cultura quando cultivada em SPD recém-implantado ou consolidado, já que o tempo de implantação do sistema pode alterar a disponibilidade de nutrientes e a resposta das culturas à adubação nitrogenada. Objetivou-se avaliar a extração e exportação de nutrientes pelo feijoeiro em razão da adubação nitrogenada, em solo sob SPD recém-implantado ou consolidado. O experimento foi conduzido por dois anos agrícolas, em um Nitossolo Vermelho distrófico, no município de Botucatu, SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram formadas por áreas sob SPD com diferentes tempos de adoção, e as subparcelas constituídas por quatro formas de aplicação do nitrogênio (N) na cultura do feijão (T0: controle, sem aplicação de N; T1: 60 kg ha-1 na pré-semeadura; T2: 60 kg ha-1 aplicado em cobertura no estádio V4; e T3: 60 kg ha-1 na pré-semeadura + 60 kg ha-1 em cobertura). Foram avaliados: matéria seca da parte aérea, concentração e acúmulo de nutrientes na parte aérea, produtividade de grãos e concentrações e exportação de nutrientes nos grãos. O tempo que a área permaneceu sob SPD não influenciou a produtividade, a nutrição e nem mesmo a resposta da cultura do feijão à adubação nitrogenada. A aplicação de N, especialmente em pré-semeadura, proporcionou maiores acúmulos de matéria seca e nutrientes pela cultura do feijão. As concentrações de nutrientes nos grãos foram pouco influenciadas pela adubação nitrogenada. As maiores produtividades de grãos e exportações de nutrientes foram proporcionadas pela aplicação de N em duas épocas (pré-semeadura e em cobertura) ou apenas em cobertura.

Resumo em Inglês:

Common bean grown in no-tillage (NT) systems has increased markedly in Brazil. Thus, to optimize the fertilizer recommendations, it is important to know the nutritional requirements of this crop when grown under new and established NT systems, which can change the nutrient availability and crop response to nitrogen (N) fertilization. The objective was to evaluate the extraction and exportation of nutrients by common bean as function of N fertilization on soil under new and established NT systems. The experiment was carried out in two agricultural years, on a Red Nitosol (Alfisol) in Botucatu, São Paulo State, Brazil. A randomized complete block design was used in a split-plot scheme with four replications. The plots consisted of areas under NT systems after different periods of adoption and the subplots of four forms of N application to common bean (T0: control, without nitrogen; T1: 60 kg ha-1 before sowing; T2: 60 kg ha-1 sidedressed at V4 stage; and T3: 60 kg ha-1 before sowing + 60 kg ha-1 sidedressed). The following properties were evaluated: shoot dry matter, nutrient concentration and accumulation in the shoot, grain yield, and nutrient concentration and exportation in the grains. The NT age did not affect common bean yield, nutrition and response to N management. Nitrogen application, especially before sowing, led to higher dry matter and nutrient accumulation by common bean. The nutrient concentration in grains was little influenced by N fertilization. Grain yield and nutrient exportation were highest after double N application (before sowing and sidedressed) or only sidedressed at V4.

Resumo em Português:

A fertilização nitrogenada à dose variada (FDV) com base em sensores de espectrometria óptica é uma inovação tecnológica que pode incrementar a eficiência do uso do nitrogênio (NUE) e reduzir seu impacto ambiental. Porém, ainda são escassas as pesquisas sobre a utilização desses sensores na agricultura brasileira. Este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do sensor óptico de planta (N-Sensor® ALS) em estimar o estado nutricional do milho e comparar a eficiência da fertilização nitrogenada à dose variada prescrita com o sensor óptico com o método-padrão com dose uniforme. Este trabalho foi composto por três experimentos conduzidos nas safras agrícolas de 2008/09 e de 2010/11, em que se avaliou a resposta do milho à fertilização nitrogenada, comparando-se a dose variada prescrita pelo sensor óptico com a dose uniforme. Os atributos avaliados foram: produção de matéria seca, teor de nitrogênio (N) na matéria seca, absorção total de N, teor de clorofila relativo (SPAD) na folha e índice de vegetação determinado com o sensor óptico. As avaliações foram feitas em V4, V8, V10, V12 e florescimento. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com cada local sendo analisado isoladamente. O sensor foi eficiente em captar a variabilidade espacial na nutrição de N do milho, no estádio V8. O índice de vegetação do sensor óptico se relacionou diretamente com a produção de matéria seca (R² = 0,91; p<0,0001), absorção total de N (R² = 0,87; p<0,0001) e a leitura de SPAD na folha (R² = 0,63; p<0,0001), mas foi inversamente relacionado com o teor de N na matéria seca (R² = 0,53; p<0,0001). O efeito da fertilização nitrogenada foi influenciado pelas condições climáticas predominantes em cada local. A estratégia FDV apresentou similar eficiência ao sistema tradicional utilizado pelos agricultores nos locais 1 e 2. No entanto, no local 3, onde as condições climáticas foram favoráveis ao desenvolvimento do milho, o sensor óptico na prescrição da FDV proporcionou incremento de 12 % na quantidade de N absorvido pelo milho, em relação à dose uniforme de N tradicionalmente utilizada pelos agricultores, indicando o potencial desta tecnologia na melhoria do NUE.

Resumo em Inglês:

Variable-rate nitrogen fertilization (VRF) based on optical spectrometry sensors of crops is a technological innovation capable of improving the nutrient use efficiency (NUE) and mitigate environmental impacts. However, studies addressing fertilization based on crop sensors are still scarce in Brazilian agriculture. This study aims to evaluate the efficiency of an optical crop sensor to assess the nutritional status of corn and compare VRF with the standard strategy of traditional single-rate N fertilization (TSF) used by farmers. With this purpose, three experiments were conducted at different locations in Southern Brazil, in the growing seasons 2008/09 and 2010/11. The following crop properties were evaluated: above-ground dry matter production, nitrogen (N) content, N uptake, relative chlorophyll content (SPAD) reading, and a vegetation index measured by the optical sensor N-Sensor® ALS. The plants were evaluated in the stages V4, V6, V8, V10, V12 and at corn flowering. The experiments had a completely randomized design at three different sites that were analyzed separately. The vegetation index was directly related to above-ground dry matter production (R² = 0.91; p<0.0001), total N uptake (R² = 0.87; p<0.0001) and SPAD reading (R² = 0.63; p<0.0001) and inversely related to plant N content (R² = 0.53; p<0.0001). The efficiency of VRF for plant nutrition was influenced by the specific climatic conditions of each site. Therefore, the efficiency of the VRF strategy was similar to that of the standard farmer fertilizer strategy at sites 1 and 2. However, at site 3 where the climatic conditions were favorable for corn growth, the use of optical sensors to determine VRF resulted in a 12 % increase in N plant uptake in relation to the standard fertilization, indicating the potential of this technology to improve NUE.

Resumo em Português:

Geralmente, em agroecossistemas tropicais e subtropicais, a eficiência da fertilização nitrogenada para culturas agrícolas anuais é baixa, o que promove variabilidade temporal na produtividade das culturas, perdas econômicas e impacto ambiental. A fertilização à dose variada de nitrogênio (VRF) com base em sensores de culturas por espectrometria óptica pode aumentar a eficiência de uso do nitrogênio (NUE). Este estudo teve o objetivo de avaliar a produtividade do milho e a eficiência da VRF prescrita por um sensor óptico, em comparação com a fertilização à dose uniforme de nitrogênio (TSF). Com este propósito, três experimentos com milho sob sistema plantio direto foram conduzidos durante as safras agrícolas 2008/09 e 2010/11 sobre um Latossolo do sul do Brasil. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com cada local sendo analisado isoladamente. Os seguintes atributos foram avaliados: produção de matéria seca, acúmulo de N na biomassa no pleno florescimento do milho, produtividade de grãos de milho e índice de vegetação (VI) medido pelo sensor óptico N-Sensor® ALS. Independentemente do local investigado, a fertilização nitrogenada incrementou a quantidade de N absorvido pelas plantas, resultando em incremento da produção de matéria seca e da produtividade de milho. Os menores incrementos na produtividade de milho foram observados na área 2, que apresentou déficit hídrico em estádio fenológico crítico. A VRF aumentou a eficiência de recuperação aparente de N (NRE) e a eficiência agronômica do uso de NAE pelo milho. Nas áreas 1 e 3, que não foram interferidas pela restrição hídrica, verificaram-se aumentos de 28,0 e 41,3 % na NAE e NRE, respectivamente, promovido pela VRF, em relação à TSF. Apesar desses resultados, não foi verificado aumento de produtividade do milho pelo uso da VRF, em comparação a TSF.

Resumo em Inglês:

Generally, in tropical and subtropical agroecosystems, the efficiency of nitrogen (N) fertilization is low, inducing a temporal variability of crop yield, economic losses, and environmental impacts. Variable-rate N fertilization (VRF), based on optical spectrometry crop sensors, could increase the N use efficiency (NUE). The objective of this study was to evaluate the corn grain yield and N fertilization efficiency under VRF determined by an optical sensor in comparison to the traditional single-application N fertilization (TSF). With this purpose, three experiments with no-tillage corn were carried out in the 2008/09 and 2010/11 growing seasons on a Hapludox in South Brazil, in a completely randomized design, at three different sites that were analyzed separately. The following crop properties were evaluated: aboveground dry matter production and quantity of N uptake at corn flowering, grain yield, and vegetation index determined by an N-Sensor® ALS optical sensor. Across the sites, the corn N fertilizer had a positive effect on corn N uptake, resulting in increased corn dry matter and grain yield. However, N fertilization induced lower increases of corn grain yield at site 2, where there was a severe drought during the growing period. The VRF defined by the optical crop sensor increased the apparent N recovery (NRE) and agronomic efficiency of N (NAE) compared to the traditional fertilizer strategy. In the average of sites 1 and 3, which were not affected by drought, VRF promoted an increase of 28.0 and 41.3 % in NAE and NRE, respectively. Despite these results, no increases in corn grain yield were observed by the use of VRF compared to TSF.

Resumo em Português:

Pesquisas têm sido desenvolvidas buscando identificar a melhor dose de N para o milho nos mais diferenciados sistemas de manejo do solo. Contudo, não há ainda concordância quanto aos resultados, pois a dinâmica desse nutriente é influenciada pelo manejo do solo e pelas coberturas vegetais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes em coberturas vegetais e produtividade do milho em sucessão, submetidos a diferentes manejos do solo e de doses de N. Os experimentos foram conduzidos no município de Selvíria, MS, durante os anos agrícolas 2009/2010 e 2010/2011, sob Latossolo Vermelho distrófico típico argiloso. Foram estabelecidos 36 tratamentos com quatro repetições, em blocos casualizados, resultantes da combinação de coberturas vegetais (milheto, Crotalaria juncea e milheto + Crotalaria juncea), manejo do solo (preparo com escarificador + grade "leve", grade "pesada" + grade "leve" e sistema plantio direto) e doses de N em cobertura (0, 60, 90 e 120 kg ha-1 - ureia como fonte). O híbrido de milho utilizado foi o DKB 350 YG® e o N, aplicado no estádio V5 (quinta folha expandida). Ocorreu incremento linear do índice de clorofila foliar, teor de N foliar, comprimento e diâmetro de espiga, massa de 1.000 grãos e produtividade, com o aumento nas doses de N em cobertura. A utilização de crotalária e de milheto + crotalária como antecessoras, associada à aplicação de 120 kg ha-1 de N em cobertura, proporcionou maior produtividade do milho após dois anos agrícolas.

Resumo em Inglês:

Research has been conducted to identify the best nitrogen (N) rate for maize in most diverse types of soil management. However, there is no agreement on the results, once the dynamic of N is influenced by soil management and cover crops. This study evaluated dry mass production and nutrient uptake by cover crops, agronomic parameters and grain yield of maize in response to soil management and N rates. Field trials were carried out in Selvíria, Mato Grosso do Sul State, Brazil, in the growing seasons of 2009/2010 and 2010/2011, on a clayey Rhodic Haplustox (20º 20' S and 51º 24' W, 340 m asl). Thirty-six treatments were established with four replications, in a randomized blocks design, with the combination of cover crops (millet, Crotalaria juncea and millet + Crotalaria juncea), soil management systems (tillage with chisel plow + lightweight disking, heavy disking + lightweight disking, and no-tillage) and topdressing N rates (0, 60, 90 e 120 kg ha-1 - urea as source). Maize hybrid DKB 350 YG® was used and N applied at stage V5 (fifth expanded leaf). A linear increase with the increase of N rates was observed for chlorophyll leaf index, leaf N content, ear length and diameter, and grain weight and yield. Previously grown sunn hemp and millet + sunn hemp grown, associated with 120 kg ha-1 N for maize, induced a higher grain yield after two growing seasons.

Resumo em Português:

Pesquisas são desenvolvidas buscando identificar a melhor dose de N para o milho nos mais diferenciados sistemas de manejo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de coberturas vegetais, os sistemas de manejo do solo e as doses de N em cobertura sobre a produção de matéria seca, nutrição mineral, quebramento e altura de planta e inserção de espiga do milho. Os experimentos foram conduzidos no município de Selvíria, MS, durante os anos agrícolas 2009/2010 e 2010/2011, em Latossolo Vermelho distrófico típico argiloso (20º 20' S e 51º 24' W, com altitude de 340 m). Foram estabelecidos 36 tratamentos com quatro repetições, em blocos casualizados, resultantes da combinação entre coberturas vegetais (milheto, Crotalaria juncea e milheto + Crotalaria juncea), manejo do solo (preparo com escarificador + grade "leve", grade "pesada" + grade "leve" e sistema plantio direto) e doses de N em cobertura (0, 60, 90 e 120 kg ha-1 - utilizando-se ureia como fonte). O híbrido de milho utilizado foi o DKB 350 YG® e o N, aplicado no estádio V5 (quinta folha expandida). O cultivo de crotalária e de milheto + crotalária, como antecessoras, resultou em maior massa de matéria seca da parte aérea, teor de P foliar e quantidade de N, P e K acumulada. O sistema plantio direto proporcionou maior população inicial e final de plantas e matéria seca de parte aérea e menor altura de planta e de espiga. A aplicação de 120 kg ha-1 de N em cobertura proporcionou maior teor de P foliar, teores de N e de P na planta inteira, matéria seca de parte aérea, quantidade de N, P e K acumulada, altura de planta e de inserção de espiga do milho.

Resumo em Inglês:

Research has investigated the best nitrogen rate for maize under the most diverse types of soil management. The aim of this study was to evaluate the influence of cover crops, soil management and topdressed N rates on the dry matter production, nutritional status, plant lodging, plant height and first-ear insertion of maize. Field experiments were carried out in Selvíria, Mato Grosso do Sul State, Brazil, in the growing seasons of 2009/2010 and 2010/2011, on a clayey Rhodic Haplustox (20º 20' S and 51º 24' W, at 340 m asl). Thirty-six treatments were established with four replications, in a randomized blocks design, to test combinations of cover crops (millet, Crotalaria juncea and millet + Crotalaria juncea), soil management (tillage with chisel plow + lightweight disking, heavy disking + lightweight disking, and no-tillage system) and N rates (0, 60, 90 e 120 kg ha-1 - urea as source). The maize hybrid DKB 350 YG® was used and topdressing N applied at stage V5 (fifth expanded leaf). Previously grown sunn hemp and millet + sunn hemp resulted in a higher shoot dry matter, P leaf content and total N, P and K uptake. In the no-tillage system, the initial and final population and shoot dry were highest, and first-ear insertion and plant height lower. The application of 120 kg ha-1 topdressed N increased the P leaf content, N and P in the entire plant, shoot dry matter, total N, P and K uptake, plant height, and the first-ear insertion of maize.

Resumo em Português:

São poucos os estudos brasileiros que contemplam a avaliação nutricional de micronutrientes em pinhão-manso, enfocando respostas fisiológicas, especialmente em termos de fotossíntese. Objetivou-se com este trabalho avaliar os efeitos das omissões de boro (B), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn) e de zinco (Zn), nas respostas fisiológicas do Jatropha curcas L.. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos das omissões de micronutrientes foram: solução completa (controle) e omissão individual de B, Cu, Fe, Mn, e de Zn. Foram avaliados o teor de clorofila, em unidades SPAD, a taxa fotossintética, a produção de matéria seca e os acúmulos dos micronutrientes nas plantas, em razão dos tratamentos. As primeiras manifestações de deficiência foram observadas para o Fe e B, seguidas das de Mn e Zn; contudo, não foram observados sintomas de carência de Cu. A omissão de micronutrientes reduziu a produção de matéria seca, os teores de clorofila e a taxa fotossintética do pinhão-manso, de forma diferente para cada omissão. Porém, a omissão de Fe foi a que mais limitou o desenvolvimento dessa espécie em todos os parâmetros avaliados. Os tratamentos influenciaram negativamente os teores de clorofila, avaliados em unidades SPAD, e a taxa fotossintética, exceto para a omissão de B. Entretanto, esse resultado deveu-se, provavelmente, pelo efeito de concentração, visto que houve redução significativa na produção de matéria seca das plantas deficientes em B.

Resumo em Inglês:

Few studies in Brazil have addressed the need for micronutrients of physic nut focusing on physiological responses, especially in terms of photosynthesis. The objective of this study was to evaluate the effects of omission of boron (B), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn) and zinc (Zn) on Jatropha curcas L.. The experimental design was a randomized block with four replications. The treatments were complete solution (control) and solution without B, Cu, Fe, Mn, and Zn. We evaluated the chlorophyll content (SPAD units), photosynthetic rate, dry matter production and accumulation of micronutrients in plants, resulting from different treatments. The first signs of deficiency were observed for Fe and B, followed by Mn and Zn, while no symptoms were observed for Cu deficiency. The micronutrient omission reduced the dry matter yield, chlorophyll content and photosynthetic rate of the plants differently for each omitted nutrient. It was, however, the omission of Fe that most affected the development of this species in all parameters evaluated. The treatments negatively affected the chlorophyll content, evaluated in SPAD units, and the photosynthetic rate, except for the omission of B. However this result was probably due to the concentration effect, since there was a significant reduction in the dry matter production of B-deficient plants.

Resumo em Português:

O resíduo industrial lama de cal, originado da produção de papel kraft branqueada de eucalipto, apresenta em sua composição quantidade considerável de cálcio (Ca), o que pode contribuir para reduzir o consumo de fertilizantes em plantios florestais. Com o objetivo de avaliar o efeito da lama de cal como fonte de Ca e seus efeitos sobre a disponibilidade de nutrientes e produção de matéria seca da parte aérea de plantas de eucalipto, foram conduzidos dois ensaios em vasos, em casa de vegetação, na área de pesquisa da Klabin Florestal do Paraná. Os solos utilizados foram um Neossolo Quartzarênico órtico (RQo) e um Nitossolo Vermelho eutroférrico (NV). Os tratamentos constituíram-se de duas fontes de Ca, calcário dolomítico e lama de cal, e de uma testemunha, sendo identificados como: RQo testemunha, RQo calcário e RQo lama de cal; e NV testemunha, NV calcário e NV lama de cal. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. Para tanto, plantas de Eucalyptus saligna foram mantidas por 126 dias em vasos. Quantificou-se a produção de matéria seca e realizaram-se as análises de folhas e dos solos, por ocasião da coleta das plantas. Os dados revelaram que tanto a adição de calcário dolomítico quanto a lama de cal promoveram o fornecimento de Ca para as plantas de eucalipto, proporcionando aumentos na produção de matéria seca. Os teores de Ca e Na nas folhas de eucalipto foram acrescidos com a adição do resíduo ao solo, em comparação com o tratamento com calcário dolomítico, enquanto os teores de N, P, K e S foram semelhantes. As plantas cultivadas nos tratamentos RQo testemunha e RQo lama de cal apresentaram teores foliares de Mg abaixo da faixa considerada adequada. A adição de lama no solo elevou o pH e as concentrações de Ca e de Na, reduziu o Al trocável e não influenciou na disponibilidade de Mg, fato que pode proporcionar deficiência de Mg às plantas, em solos com baixos níveis desse nutriente, conforme observado neste estudo.

Resumo em Inglês:

The industrial waste lime sludge originated from the production of bleached kraft paper from eucalyptus, contains considerable amount of calcium, which can help reduce the consumption of fertilizers in forest plantations. To evaluate the effect of lime sludge as a Ca source and its effects on nutrient availability and shoot dry matter production of eucalyptus trees, two greenhouse experiments were conducted in the research area of Klabin, in Paraná. The soils were an Entisol quartzipsamments and an Alfisol paleudult. The treatments consisted of two Ca sources (dolomitic limestone and lime sludge), and a control, identified as: Entisol control, Entisol limestone, Entisol lime sludge and for the Alfisol: Alfisol control, Alfisol limestone, and Alfisol lime sludge. The experimental design was completely randomized with four replications. Seedlings of Eucalyptus saligna were grown for 126 days in pots. The dry matter production was quantified, shoot leaf analysis conducted and soil analyzed at harvest. The data revealed that both types of liming supplied the eucalyptus plants with Ca, increased by the residue application, compared with the treatment with dolomitic limestone, whereas the N, P, K and S contents remained similar. The foliar Mg contents of plants grown in the treatments Entisol control and Entisol lime sludge were below the range considered adequate. The addition of lime sludge increased soil pH and Ca and Na concentrations, reduced exchangeable Al and did not affect Mg availability; this latter fact can lead to Mg deficiency for plants in soils with low Mg levels, as observed in this study.

Resumo em Português:

A utilização de cobertura do solo nos parreirais é uma prática conservacionista utilizada para diminuir a erosão e melhorar a qualidade física do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar espécies de plantas de cobertura e sistemas de manejo da cobertura sobre as propriedades físicas do solo e sobre o rendimento de uva. O experimento foi conduzido em Bento Gonçalves, RS, sobre um Cambissolo Háplico, num parreiral implantado em 1989, com os cultivares Niágara Branca e Niágara Rosada no sistema de latada. Os tratamentos, estabelecidos em 2002, foram três coberturas vegetais: vegetação espontânea (SS), aveia-preta (Avena strigosa Schreb) (BO) e consórcio de trevo branco (Trifolium repens L.) + trevo vermelho (Trifolium pratense L.) + azevém (Lolium multiflorum L.) (MC). Dois sistemas de manejo foram utilizados: dessecado com herbicida (D) e roçada mecânica (M). O solo em uma área de floresta nativa foi coletado como condição de referência. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com três repetições. As propriedades físicas nas linhas do parreiral não diferiram estatisticamente entre as coberturas avaliadas e foram similares à floresta nativa, demonstrando boa qualidade estrutural. Entretanto, nas entrelinhas, ocorreram redução de bioporos, macroporosidade, porosidade total e aumento na densidade do solo, em razão da compactação da camada superficial do solo. O sistema de manejo da cobertura pela roçada teve maior estabilidade dos agregados do que o manejo dessecado. Os tratamentos influenciaram o rendimento da videira em anos, com excesso ou distribuição irregular de chuvas.

Resumo em Inglês:

The use of cover crops in vineyards is a conservation practice with the purpose of reducing soil erosion and improving the soil physical quality. The objective of this study was to evaluate cover crop species and management systems on soil physical properties and grape yield. The experiment was carried out in Bento Gonçalves, RS, Southern Brazil, on a Haplic Cambisol, in a vineyard established in 1989, using White and Rose Niagara grape (Vitis labrusca L.) in a horizontal, overhead trellis system. The treatments were established in 2002, consisting of three cover crops: spontaneous species (SS), black oat (Avena strigosa Schreb) (BO), and a mixture of white clover (Trifolium repens L.), red clover (Trifolium pratense L.) and annual rye-grass (Lolium multiflorum L.) (MC). Two management systems were applied: desiccation with herbicide (D) and mechanical mowing (M). Soil under a native forest (NF) area was collected as a reference. The experimental design consisted of completely randomized blocks, with three replications. The soil physical properties in the vine rows were not influenced by cover crops and were similar to the native forest, with good quality of the soil structure. In the inter-rows, however, there was a reduction in biopores, macroporosity, total porosity and an increase in soil density, related to the compaction of the surface soil layer. The M system increased soil aggregate stability compared to the D system. The treatments affected grapevine yield only in years with excess or irregular rainfall.

Resumo em Português:

Dados de perdas de água e solo obtidos em estudos de erosão hídrica são necessários nos planos de conservação do solo. Mesmo com o advento do sistema de semeadura direta, difundido no Brasil a partir dos anos de 1970, ainda se fazem necessárias práticas conservacionistas para o efetivo controle da erosão hídrica, como o uso do cultivo em contorno e o terraceamento, especialmente em regiões com altos volumes de chuva. Outra opção para o controle da erosão é o uso de culturas protecionistas do solo. O objetivo deste trabalho consistiu em quantificar as perdas de água e solo por erosão hídrica, em um solo cultivado com soja e milho sob semeadura direta, nas direções da pendente e em contorno ao declive. O experimento foi realizado em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, no período de 2010-2011, sob a aplicação de quatro testes de chuva simulada. Estudaram-se cinco tratamentos, com duas repetições, sendo eles: semeadura de soja no sentido do declive (SD); semeadura de soja no sentido da curva de nível (SC); semeadura de milho no sentido do declive (MD); semeadura de milho no sentido da curva de nível (MC); e testemunha - solo sem cultivo e descoberto (T). Os cultivos foram implantados sobre resíduo cultural de trigo, no sistema de semeadura direta. A semeadura da soja em contorno foi mais eficaz no controle das perdas de solo do que a semeadura dessa no sentido do declive. A cultura do milho foi mais eficaz no controle das perdas de solo do que a soja, independentemente da forma de semeadura, e ambas foram mais eficazes do que a testemunha. As perdas de água foram influenciadas apenas pela forma de semeadura e relacionaram-se negativamente com a umidade do solo antes do início das chuvas e com o tempo de início da enxurrada.

Resumo em Inglês:

Soil and water loss data from rainfall erosion studies are fundamental for the planning of soil conservation. Despite the implantation of no-tillage systems, introduced in the 1970s, conservation practices, e.g., contour cropping and terracing, are still required for an effective control of rainfall erosion, especially in areas with high rainfall amounts. Another alternative for erosion control is the planting of cover crops for soil protection. The objective of this study was to quantify water and soil losses by rainfall erosion from a soil under no-tillage soybean and maize, sown along and perpendicularly to the slope contour lines. The experiment was conducted on an Inceptisol, in the 2010/2011 growing season, with application of four simulated rainfall tests. There were five treatments, in two replications: soybean sown perpendicularly to the contour lines (SD); soybean along the contour lines (SC); maize perpendicular to the contour lines (MD); maize along the contour lines (MC); and control - no crop and bare soil (T). The crops were planted on wheat crop residues in the no tillage system. Soybean along the contour lines was more effective in controlling soil loss than soybean perpendicular to the contour. Maize was more effective in controlling soil loss than soybean, regardless of the form of seeding, and both were more effective than the control. Water losses were only influenced by the form of sowing and negatively correlated with soil moisture before the onset of the rains and the beginning of runoff.

Resumo em Português:

Os sistemas de preparo do solo são parte fundamental da tecnologia de produção das culturas, tanto no sentido de rendimento das culturas quanto sob a perspectiva da conservação do solo e da sustentabilidade dos sistemas de produção. O objetivo deste artigo foi avaliar os efeitos de cinco sistemas de preparo do solo nos atributos físicos de um Argissolo Amarelo coeso. O experimento foi instalado em 21/01/2011 e conduzido em campo por 260 dias, em área anteriormente utilizada com pastagem de Brachiaria nunca corrigida ou fertilizada, irrigada por sistema de aspersão de baixa pressão. Os tratamentos, implantados em cinco repetições e em delineamento de blocos ao acaso, foram: grade aradora (duas vezes) + niveladora + camalhão sobre a linha, confeccionado 135 dias após o transplantio (GA com CAM); grade aradora (duas vezes) + niveladora (GA sem CAM); subsolador florestal (SF); grade aradora (duas vezes) + niveladora + escarificação com três hastes sobre a linha de plantio (GA + ELP); e grade aradora (duas vezes) + niveladora + escarificação com três hastes em área total (GA + EAT). Todos os preparos receberam sulcamento mecanizado, visando ao plantio do mamoeiro. Após a implantação dos tratamentos, foi determinada a resistência mecânica à penetração (RP), acompanhada pela umidade do solo, pelo diâmetro médio ponderado (DMP), pelo diâmetro médio geométrico (DMG), pela densidade do solo (DS), pela macroporosidade (Ma), pela microporosidade (Mi) e pelo número de frutos por planta. Houve diferenças de resistência à penetração entre os tratamentos. O subsolador apresentou-se mais efetivo na diminuição da RP até 0,35 m de distância da planta, no sentido transversal à linha de plantio. O escarificador resultou em RP menor que GA ou SF, mesmo a 0,40 m de profundidade, e foi mais eficiente em maiores distâncias transversalmente à planta. Todos os preparos produziram RP entre 2,0 e 3,0 MPa na profundidade de maior concentração de raízes do mamoeiro (0-0,25 m), fornecendo boas condições físicas até essa profundidade. Não houve diferença estatística entre os tratamentos para DS, Ma, Mi, DMP e DMG, a 0,20 m de profundidade. A grade aradora alterou os atributos físicos do solo em maior intensidade nessa mesma profundidade. O uso da escarificação e do preparo reduzido com subsolador florestal ou a confecção do camalhão não melhorou o ambiente radicular, em relação a seus atributos físicos. O uso de preparo reduzido com subsolador florestal produziu menor número de frutos por planta do que todos os outros tratamentos, os quais não diferiram entre si.

Resumo em Inglês:

Tillage systems are a key element of the technology of crop production, both with a view to crop yield and from the perspective of soil conservation and sustainability of the production system. The aim of this paper was to evaluate the effects of five tillage systems on the physical properties of a cohesive Yellow Argisol. The experiment was installed in the field on January 21, 2011 and lasted 260 days, in an area previously used as pasture with Brachiaria grass without liming or fertilization, but irrigated by a low pressure spray system. The treatments, in five replications and in a randomized block design, consisted of: 1) disk plow (twice) + disk harrow + ridge-furrow tillage (raising a ridge along the planting row), 135 days after transplanting (DP + RID); 2) disk plow (twice) + disk harrow (DP no RID); 3) subsoiler (SB); 4) disk plow (twice) + disk harrow + scarification with three shanks along the plant row (DP + SPR); and 5) disk plow (twice) + disk harrow + scarification with three shanks in the total area (DP + STA). In all tillage systems, furrows were mechanically opened for the papaya plants. After the treatments, the mechanical resistance to penetration was determined, followed by soil moisture, mean weight diameter (MWD), geometric mean diameter (GMD), bulk density (BD), macroporosity (Ma), microporosity (Mi), and number of fruits per plant. There were differences in penetration resistance (PR) between treatments. The subsoiler was more effective to decrease RP to a distance of 0.35 m from the plants, perpendicular to the plant row. The scarifier resulted in a lower PR than DP or SB, even at the depth of 0.40 m, and it was more effective at greater distances perpendicular to the plant. All tillage systems induced a PR between 2.0 and 3.0 MPa at the depth with the highest concentration of papaya tree roots (0-0.25 m), improving the physical conditions to this depth. There was no statistical difference among the treatments for BD, Ma, Mi, MWD, and GMD at a depth of 0.20 m. The disk plow changed the physical properties of the soil most intensely to a depth of 0.20 m. The use of scarification, reduced tillage with a forest subsoiler, or ridge-furrow tillage did not improve the physical properties in the rhizosphere. Reduced tillage with a forest subsoiler resulted in a lower number of fruits per plant than all other treatments, which did not differ from each other.

Resumo em Português:

A presença de uma camada compactada no solo pode induzir a subprocessos como a descontinuidade hidráulica e impor outros limiares para a erosão dele e o desenvolvimento de ravina. Neste estudo foi avaliado como a erosão em ravina em um Latossolo é influenciada por um pé-de-grade. No estudo ficou demonstrado que ocorre mudança nas variáveis hidráulicas quando o topo do solo é erodido e a camada compactada fica próxima da superfície. Além disso, as variáveis para o transporte de sedimento e as para a incisão da ravina não foram as mesmas. Por causa da resistência da camada, as condições hidráulicas para a incisão da ravina no topo do solo não foram suficientes para causar o aprofundamento dela. O Número de Reynolds foi a variável hidráulica que melhor explicou a incisão da ravina e o transporte de sedimento. Os sulcos formados foram superficiais, podendo ser facilmente removidos de uma cultura para outra durante o processo de plantio. No entanto, durante o desenvolvimento da ravina, grandes quantidades de sedimentos e contaminantes podem ser transferidas.

Resumo em Inglês:

The presence of compacted layers in soils can induce subprocesses (e.g., discontinuity of water flow) and induces soil erosion and rill development. This study assesses how rill erosion in Oxisols is affected by a plow pan. The study shows that changes in hydraulic properties occur when the topsoil is eroded because the compacted layer lies close below the surface. The hydraulic properties that induce sediment transport and rill formation (i.e., hydraulic thresholds at which these processes occur) are not the same. Because of the resistance of the compacted layer, the hydraulic conditions leading to rill incision on the soil surface differed from the conditions inducing rill deepening. The Reynolds number was the best hydraulic predictor for both processes. The formed rills were shallow and could easily be removed by tillage between crops. However, during rill development, large amounts of soil and contaminants could also be transferred.

Resumo em Português:

O uso de plantas de cobertura é uma prática que pode prover melhorias na qualidade física dos solos. Objetivou-se com este trabalho avaliar o potencial de consórcios entre leguminosas de verão e milho, na melhoria de propriedades físicas do solo. O estudo foi conduzido em campo no período entre setembro de 2008 e setembro de 2009, em um Argissolo no município de Santa Maria, RS. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos consistiram nos seguintes cultivos: milho + feijão-caupi, milho + guandu anão, milho + mucuna-preta, milho em monocultivo, além de uma área em pousio como testemunha. Em cada parcela, foram coletadas amostras indeformadas do solo nas profundidades de 0-5 e 5-10 cm em três épocas: na instalação do experimento, aos 30 dias após a deposição da palhada de cada cultivo sobre o solo e um ano após a instalação do experimento. Foram mensurados os seguintes atributos: densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade e estabilidade dos agregados. Todos os cultivos estudados diminuíram a densidade do solo e aumentaram a macroporosidade e a porosidade total na profundidade de 0-5 cm do solo, em comparação à área em pousio. O consórcio de milho e guandu anão aumentou o diâmetro médio ponderado de agregados na profundidade de 0-5 cm do solo, em relação ao tratamento em pousio, mas esse efeito foi temporário, pois não persistiu até a coleta final. O consórcio entre milho e guandu anão foi o mais promissor em promover melhorias na estrutura do solo.

Resumo em Inglês:

The use of cover crops is a practice that can improve the physical quality of soils. The objective of this work was to evaluate the potential of intercropping of summer legumes with maize to improve soil physical properties. The study was conducted in the field from September 2008 to September 2009, in an Ultisol in Santa Maria, Rio Grande do Sul. The experiment was arranged in a randomized block design with five treatments and four replications. The treatments consisted of the consortia: maize + cowpea, maize + dwarf pigeonpea, maize + velvet bean, monoculture maize, and a fallow area as control. Samples were collected from the soil layers 0-5 and 5-10 cm three times per plot (at the beginning of the experiment, 30 days after leaving the residues of each crop on the soil surface, and one year after the beginning of the experiment). We measured the following properties: soil bulk density, porosity, macro- and microporosity, and aggregate stability. All crops decreased bulk density and increased macroporosity and total porosity in the 0-5 cm soil, compared to the fallow area. The consortium of maize and pigeonpea increased the mean weighted diameter of aggregates in the 0-5 cm layer, compared to the fallow treatment, but this effect was temporary, and had disappeared by the last measurement. The intercropping of maize and dwarf pigeonpea was the most promising for improvements in the soil structure.

Resumo em Português:

A eficiência da adubação nitrogenada para gramados pode ser aumentada com a utilização de fontes de liberação lenta, como composto de lodo de esgoto, que, em razão das suas características, pode ser um substituto de parte ou do total da adubação inorgânica para as gramas. Não foram encontrados resultados referentes à utilização de lodo compostado na cultura da grama, no Brasil. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de doses de composto de lodo de esgoto na produção da grama esmeralda Imperial. Os tratamentos foram constituídos de cinco doses de composto de lodo de esgoto (0, 12, 24, 36 e 48 Mg ha-1, base seca), mais um tratamento com adubação inorgânica (300 kg ha-1 N, 80 kg ha-1 P2O5 e 200 kg ha-1 K2O). Os compostos orgânicos presentes no composto têm diferentes taxas de mineralização, liberando aos 120 dias após a aplicação do lodo mais Mg (100 %), K (90 %) e N (67 %) do que S (57 %), P (40 %) e Ca (31 %). A utilização do composto de lodo na cultura da grama Imperial proporcionou adequado fornecimento de nutrientes, quando aplicado superficialmente, em doses maiores que 36 Mg ha-1. As doses de composto proporcionaram, após a colheita do tapete, aumento linear da acidez potencial e do teor de matéria orgânica, P, S, Fe, Cu, Mn, Zn, As, Cu e Ni e redução linear do pH, do teor de Ca e Mg e da saturação por bases do solo. O aumento das doses do composto de 0 a 48 Mg ha-1 reduziu a massa dos tapetes de grama, atingindo valores de 4,0 kg/tapete, quando a maior dose foi aplicada. Altas doses também proporcionaram os maiores valores de resistência dos tapetes na ordem de 35 e 33 kgf, com as doses de 36 e 48 Mg ha-1, respectivamente.

Resumo em Inglês:

The efficiency of nitrogen fertilization for sod production can be increased by using slow-release sources such as sewage sludge compost, which, due to its characteristics can be a substitute of part or all inorganic fertilization for grass. No results were found for the use of sludge compost in sod production in Brazil. This study evaluated the effect of rates of sewage sludge compost on the production of zoysiagrass. Treatments consisted of five rates of composted sewage sludge compost (0, 12, 24, 36 and 48 Mg ha-1, on a dry basis), plus a treatment of inorganic fertilization (300 kg ha-1 N, 80 kg ha-1 P2O5, and 200 kg ha-1 K2O). The results indicated different mineralization rates of the organic compounds present in the sludge; 120 days after sludge application, more Mg (100 %), K (90 %) and N (67 %) has been released than S (57 %), P (40 %) and Ca (31 %). The use of composted sewage sludge for zoysiagrass adequately supplied nutrients when applied to the soil surface at rates more than 36 Mg ha-1. After sod cutting, the rates of sewage sludge compost provided a linear increase in potential soil acidity, soil contents of OM, P, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Cu and Ni, and linear decrease in pH, soil concentration of Ca and Mg and base saturation. Compost rates, increasing from 0 to 48 Mg ha-1, reduced the sod mass, reaching values of 4.0 kg/sod at the highest rate. High compost doses (36 and 48 Mg ha-1, respectively) also induced the highest resistance, with values in the order of 35 and 33 kgf.

Resumo em Português:

Os principais atributos edáficos relacionados com a lixiviação de naftaleno nos solos consistem na granulometria, no teor de matéria orgânica e na composição mineralógica das frações silte e argila. Este trabalho objetivou determinar os valores da dispersão e do retardamento do naftaleno em amostras de solos coletadas nas proximidades de tanques de armazenamento de combustíveis localizados em Recife, PE. Os experimentos de lixiviação foram realizados em colunas contendo amostras deformadas e foram modelados usando a equação de convecção-dispersão, que foi ajustada aos dados experimentais com o emprego do software CXTFIT 2.0. Os resultados indicaram que solos arenosos oferecem menor resistência à lixiviação de naftaleno e que a presença de goethita, juntamente com a matéria orgânica, é possivelmente o principal fator responsável pelo retardamento do transporte desse composto no conjunto de amostras estudadas.

Resumo em Inglês:

The main soil properties related to the leaching of naphthalene in soils are particle size, organic matter content and the mineralogical composition of silt and clay fractions. The aim of this study was to evaluate naphtalene reactive transfer in soil columns determinated by the dispersion and retardation of naphthalene in soil samples collected from the surroundings of fuel storage tanks in Recife, Brazil. Leaching experiments were carried out in columns containing disturbed soils and were modeled using the convection-dispersion equation, which was adjusted to the experimental data with the CXTFIT software 2.0. The results indicated that sandy soils offer less resistance to leaching of naphthalene and that the presence of goethite, together with organic matter appeared to be the main factors responsible for the retardation of naphtalene transport in the studied samples.

Resumo em Português:

Acacia mangium e Mimosa caesalpiniaefolia são fabáceas lenhosas de rápido crescimento cuja tolerância à toxidez por arsênio (As) deve ser estudada para avaliação do potencial de fitorremediação. Assim, este experimento, conduzido em casa de vegetação, objetivou avaliar sintomas de toxidez por As em A. mangium e M. caesalpiniaefolia. Plantas seminais de A. mangium e M. caesalpiniaefolia foram cultivadas por 120 d em uma mistura de Latossolo Vermelho e areia, contaminadas com 0, 50, 100, 200 e 400 mg kg-1 de As. Utilizaram-se quatro repetições distribuídas em quatro blocos casualizados. Foram avaliados os sintomas visíveis de toxidez, a produção de matéria seca, a relação raiz/parte aérea, a anatomia radicular e o acúmulo de As. As análises de variância e de regressão evidenciaram que o crescimento das plantas foi prejudicado pelo As, excedendo 80 % de redução da produção de matéria seca na maior dose. A relação raiz/parte aérea aumentou com a adição de As. Plantas de M. caesalpiniaefolia manifestaram clorose esbranquiçada sob 400 mg kg-1 de As. A anatomia radicular das espécies foi alterada, observando-se células colapsadas, morte de primórdios radiculares e acúmulo de compostos fenólicos. A concentração de As nas raízes foi dezenas de vezes superior à concentração na parte área, excedendo 150 e 350 mg kg-1 na M. caesalpiniaefolia e na A. mangium, respectivamente. Essas espécies apresentaram potencial para fitoestabilização de áreas contaminadas com As, porém devem ser adotadas medidas para promover seu crescimento nesses locais.

Resumo em Inglês:

Acacia mangium and Mimosa caesalpiniaefolia are fast-growing woody fabaceous species that might be suitable for phytoremediation of arsenic (As)-contaminated sites. To date, few studies on their tolerance to As toxicity have been published. Therefore, this study assessed As toxicity symptoms in A. mangium and M. caesalpiniaefolia seedlings under As stress in a greenhouse. Seedlings of Acacia mangium and M. caesalpiniaefolia were grown for 120 d in an Oxisol-sand mixture with 0, 50, 100, 200, and 400 mg kg-1 As, in four replications in four randomized blocks. The plants were assessed for visible toxicity symptoms, dry matter production, shoot/root ratio, root anatomy and As uptake. Analyses of variance and regression showed that the growth of A. mangium and M. caesalpiniaefolia was severely hindered by As, with a reduction in dry matter production of more than 80 % at the highest As rate. The root/shoot ratio increased with increasing As rates. At a rate of 400 mg kg-1 As, whitish chlorosis appeared on Mimosa caesalpiniaefolia seedlings. The root anatomy of both species was altered, resulting in cell collapse, death of root buds and accumulation of phenolic compounds. Arsenic concentration was several times greater in roots than in shoots, with more than 150 and 350 mg kg-1 in M. caesalpiniaefolia and A. mangium roots, respectively. These species could be suitable for phytostabilization of As-contaminated sites, but growth-stimulating measures should be used.