Resumo em Português:

As micorrizas arbusculares (MAs) são associações simbióticas mutualistas entre fungos do filo Glomeromycota e a maioria das plantas terrestres. A formação e o funcionamento das MAs depende de um complexo processo de troca de sinais, que resulta em mudanças no metabolismo dos simbiontes e na diferenciação de uma interface simbiótica no interior das células das raízes. Os mecanismos que regulam a formação das MAs são pouco conhecidos, mas sabe-se que a concentração de fosfato (P) na planta é um fator determinante para o desenvolvimento da simbiose. A disponibilidade de P na planta pode afetar o balanço de açúcares e de fitormônios (FHs), além da expressão de genes de defesa vegetal. Com o advento da genômica e proteômica, vários genes essenciais para o desenvolvimento das MAs já foram identificados e seus mecanismos de regulação estão sendo estudados. Até o presente, sabe-se que as plantas secretam substâncias que estimulam a germinação de esporos e o crescimento de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs). Há evidências também de que os FMAs sintetizam moléculas sinalizadoras, que são reconhecidas pelas plantas hospedeiras. Pelo menos três genes são essenciais para o reconhecimento dessa molécula e a transdução do sinal molecular. Discutem-se os papéis desses genes e os possíveis mecanismos que regulam sua expressão, bem como os papéis dos FHs na regulação de MAs são discutidos.

Resumo em Inglês:

Arbuscular mycorrhizae (AM) are mutualistic symbiotic associations between fungi of the phylum Glomeromycota and most terrestrial plants. The formation and functioning of AM depend on a complex signal exchange process, which ultimately results in shifts in the metabolism of the symbionts and differentiation of a symbiotic interface in cortical root cells. The mechanisms regulating AM development are not well understood, but it is known that phosphate (P) concentration in plants plays a key role in this process. Plant P concentration may affect the balance of sugars and phytohormones (PH), as well as the expression of plant defense-related genes. With the advent of genomics and proteomics, several genes essential for the development of AM have been identified and their regulation mechanisms are being elucidated. Hitherto, it is known that plants secrete several compounds that stimulate spore germination and the growth of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). There is also evidence that AMF synthesize molecules that are recognized by the host plants. At least three genes are essential for the recognition of this molecule and the transduction of the molecular signal. The roles of these genes and the possible mechanisms regulating their expression, as well as the role of PH in controlling AM development are discussed in this review.

Resumo em Português:

O tensiômetro é o instrumento mais utilizado no campo para medida do potencial mátrico da água, pelo que a avaliação dos seus diferentes sistemas de leitura é muito importante. Este trabalho objetivou avaliar diferentes sistemas de leitura do tensiômetro tradicional em campo e justifica-se porque vai indicar a situação na qual cada sistema deve ou não ser utilizado. Foi realizado um experimento em delineamento inteiramente aleatório e em esquema fatorial 3 x 2 x 2 x 11, ou seja, três sistemas de leitura do tensiômetro (manômetro de mercúrio, vacuômetro de Bourdon e tensímetro digital com transdutor de pressão), duas profundidades de instalação (0,2 e 1,0 m), dois horários de leitura (manhã e tarde) e 11 leituras, com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F, e as médias foram contrastadas pelo teste de Tukey, a 5 %. Os sistemas também foram analisados com base nos indicadores estatísticos índice de concordância de Willmott, erro máximo, erro absoluto médio, raiz quadrada do erro médio normalizado, coeficiente de determinação, coeficiente de massa residual e eficiência, adotando-se o tensiômetro com manômetro de mercúrio como referência. Concluiu-se que: (a) o vacuômetro de Bourdon é mais exato e eficiente que o tensímetro digital e, na ausência do manômetro de mercúrio, deve ser preferido para a medida do potencial mátrico da água no solo; (b) sempre que o vacuômetro de Bourdon for instalado ao longo do comprimento do tensiômetro sob determinada carga hidráulica, esta deve ser considerada no cálculo do potencial mátrico; e (c) o tensímetro digital superestimou os valores de potencial mátrico em comparação ao manômetro de mercúrio e vacuômetro de Bourdon.

Resumo em Inglês:

The tensiometer is the most used instrument in the field to determine the soil water matric potential, so that the evaluation of its reading systems is very important. The purpose of this study was to evaluate different reading systems for the traditional field tensiometer traditional field tensiometer and it is justified because it will indicate the situation in which each system should be used. The experiment was carried out in a completely randomized factorial design (3 x 2 x 2 x 11), using three tensiometer reading systems (mercury manometer, Bourdon gauge and digital tensimeter with pressure transducer), two installation depths of the porous cup (0.2 and 1.0 m), two readings per day (morning and afternoon) during 11 days of readings, with four replications. The data were submitted to the F test (variance analysis) and the means compared by the Tukey test at 5 %. Besides, the systems were also evaluated using the statistical indicators Willmott concordance index, maximum error, mean absolute error, normalized root mean-square error, determination coefficient, coefficient of residual mass and efficiency, based on the mercury manometer as reference. It was concluded that (a) whenever the Bourdon vacuometer is installed at a particular hydraulic load in the tensiometer length, this should be considered in the matric potential calculation, (b) the Bourdon's vacuometer was more precise and efficient than the digital tensiometer and (c) the digital tensiometer overestimated the soil water matric potential in comparison to the mercury manometer and Bourdon's vacuometer.

Resumo em Português:

Em solos recentemente fertilizados, as plantas absorvem os nutrientes que estão principalmente nas adjacências dos grânulos, cuja composição química é pouco conhecida. Este trabalho teve como objetivo avaliar o gradiente de concentração de K e a concentração eletrolítica a partir da região fertilizada com KCl em cinco solos, que tinham quantidades variáveis de argila (95 a 569 g kg-1) e de matéria orgânica (13 a 54 g kg-1). Os tratamentos consistiram de doses de KCl equivalentes a 0, 50, 100 e 200 kg ha-1 de K2O. Para obter as quantidades a serem aplicadas, considerou-se que essas doses seriam adicionadas sobre a superfície do solo, em linhas distanciadas de 0,70 m, e atingiria uma faixa de 2,5 cm, ou seja, entrariam em contato com 357 m² ha-1 de solo. Cada unidade experimental foi formada pela união de dois tubos horizontais de PVC, cada um com 7,0 cm de diâmetro e 9,0 cm de comprimento, preenchida com solo. Os grânulos de KCl foram distribuídos uniformemente entre duas folhas circulares de papel-filtro (7,0 cm de diâmetro), que foram colocadas na superfície de junção dos dois tubos. O gradiente de concentração de K nos solos foi quantificado por meio da concentração do K trocável (Mehlich-1) em diferentes distâncias a partir do local de aplicação dos grânulos. A movimentação de K variou com o tipo de solo, aumentou com a dose de KCl e foi menor no solo que tinha mais areia e menos matéria orgânica. Após 7 dias, com a maior dose de KCl aplicada (200 mg kg-1 K2O), a movimentação de K foi maior no Cambissolo Húmico léptico CHat (8,4 cm) e menor no Latossolo Vermelho distrófico LVd (6,4 cm). A amplitude de concentração de K no centímetro mais próximo do adubo variou de 9.800 a 16.475 mg kg-1; na camada distante de 4,0 a 5,0 cm dos grânulos, o K variou de 244 a 2.254 mg kg-1. A condutividade elétrica não atingiu valores prejudiciais ao processo germinativo de espécies com média tolerância a sais, mesmo no centímetro mais próximo do fertilizante. O movimento do K nos solos aconteceu em poucos dias, porém a movimentação máxima em cada dose de KCl não teve correlação com nenhum atributo de solo.

Resumo em Inglês:

In recently fertilized soils, plants uptake nutrients mainly from around the granules, but little is known about the chemical composition of these zones. This study aimed to evaluate the K concentration gradient as well as the electrolyte concentration around KCl granules applied at different rates to five soils varying in clay (95 to 569 g kg-1) and organic matter (13 to 54 g kg-1) contents. Treatments consisted of four KCl rates (0, 50, 100, and 200 kg ha-1 K2O). These quantities were obtained by simulating a KCl application to 357 m² ha-1 of soil (broadcast over the soil surface in a band of 2.5 cm in rows spaced 0.7 m apart). Each experimental unit consisted of two joined PVC tubes (diameter 7.0 cm, length x 9.0 cm) filled with soil. KCl granules were uniformly broadcasted between two round filter paper sheets (diameter 7.0 cm), which were placed on the junction of the two tubes. The K concentration gradient of the soils was quantified based on the exchangeable K concentration at different distances from the point of application. K diffusion varied with the soil type, increased with the KCl rate and was lowest in the soil with the highest sand and lowest organic matter contents. After seven days, K diffusion in the soils was highest in an Inceptisol (8.4 cm) and lowest in an Oxisol (6.4 cm). K concentration in the first soil centimeter closest to the fertilizer varied from 9,800 to 16,475 mg kg-1; four centimeters further, it varied from 244 to 2,254 mg kg-1. The electrical conductivity did not attain detrimental values for seed germination of moderately salt-tolerant species, even in the centimeter closest to the fertilizer. A movement of K was observed after few days in the soils, but the maximum diffusion at each KCl rate did not correlate with any soil attribute.

Resumo em Português:

A coesão de horizontes de solos do Brasil vem sendo associada, principalmente, a fatores físicos e químicos inter-relacionados, mas a influência das propriedades mineralógicas e cristalográficas dos minerais da fração argila também foi aventada por alguns pesquisadores. Neste trabalho, testou-se a hipótese de que a fração argila de horizontes coesos de solos do Sedimento Barreiras da faixa dos Tabuleiros Costeiros é dominantemente caulinítica e apresenta elevado grau de cristalinidade e ordenamento, o que pode favorecer o ajuste face a face dos cristais. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características mineralógicas e cristalográficas dos minerais da fração argila de horizontes coesos provenientes de solos de sedimentos do Grupo Barreiras e uma possível contribuição para a ocorrência do caráter coeso. Para isso, foram analisados cinco horizontes coesos e um não-coeso de solos distribuídos ao longo da faixa dos Tabuleiros Costeiros. Também foi incluída, como referência, uma caulinita com elevado grau de cristalinidade. Todos os perfis foram analisados para classificação taxonômica e localização dos horizontes de interesse. Nas amostras dos horizontes selecionados, foram removidos a matéria orgânica e os óxidos. Após a dispersão de partículas, a fração argila foi individualizada, tratada e analisada por difração de raios X (DRX) para determinar os minerais e o grau de ordem/desordem estrutural, segundo o Método Especialista de Plançon & Zacharie (1990). Todos os horizontes coesos apresentaram caulinitas com grau de ordenamento estrutural similar ao do horizonte não-coeso e inferior à caulinita de referência, o que não permitiu associar o empacotamento da fração argila com a manifestação do caráter coeso nos horizontes estudados, a partir das avalioações obtidas pelo método utilizado.

Resumo em Inglês:

The cohesion of hardsetting horizons of Brazilian soils has been mainly associated to inter-related physical and chemical factors, but an influence of mineralogical and crystallographic properties of clay minerals was also suggested by some researchers. In this study we tested the possibility that clay fraction of hardsetting horizons of soils from the Barreiras sediments of Coastal Tablelands are predominantly kaolinitic and highly crystalline and organized, which can favor a face-to-face arrangement of the crystals. The purpose of this study was to evaluate the crystallographic and mineralogical characteristics of clay minerals in hardsetting soil horizons from the sediment group Barreiras and their contribution to the hardsetting character. One non-hardsetting and five hardsetting horizons were studied along the coastal tableland. A kaolinite sample with high crystallinity degree was also included as reference. All profiles were analyzed for taxonomic classification and location of the horizons of interest. Organic matter and oxides were removed from the samples of the selected horizons. After soil dispersion, the clay fraction was individualized, treated and examined by X-ray diffraction (XRD) to determine the minerals and structure degree of order/disorder, according to the method described by Plançon & Zacarie (1990). The degree of structural organization of the kaolinites of the hardsetting and non-hardsetting horizons was similar to and lower than the kaolinite used as reference. Results indicated that the hardsetting behavior of the studied soils could not be explained by clay packaging.

Resumo em Português:

No centro-sul do Brasil, é cada vez mais frequente o uso de dejetos líquidos de suínos em solo sob sistema plantio direto, com resíduos culturais de elevada relação C/N. Com o objetivo de avaliar a imobilização do N amoniacal aplicado ao solo com dejetos líquidos de suínos, foram realizados dois experimentos, um em campo e outro em laboratório, ambos em Argissolo Vermelho distrófico arênico. Os tratamentos consistiram da aplicação de dejetos líquidos com ou sem palha de aveia, com (preparo reduzido) ou sem (plantio direto) incorporação no solo. Para quantificar a imobilização do N amoniacal aplicado com os dejetos líquidos, a fração amoniacal foi enriquecida com 15N. Em campo, a imobilização do N amoniacal foi avaliada em três camadas do solo até a profundidade de 10 cm, durante o ciclo da cultura do milho. Os resultados obtidos nos dois experimentos indicaram que a imobilização do N proveniente da fração amoniacal dos dejetos não foi alterada pela sua incorporação ao solo, mas foi estimulada pela palha de aveia. Quando os dejetos foram aplicados na presença de palha de aveia em campo, a quantidade máxima de N imobilizado atingiu 16 % do N amoniacal aplicado. Quando foram aplicados em solo descoberto, esse valor foi de apenas 11 %. A maior parte do N amoniacal imobilizado após a aplicação dos dejetos líquidos em campo ocorreu durante a fase inicial da decomposição da palha de aveia e na camada superficial do solo. O efeito potencial da palha de aveia sobre a imobilização do N amoniacal dos dejetos, determinado em laboratório foi de 4,2 kg de N para cada Mg de carbono adicionado.

Resumo em Inglês:

The use of pig slurry in no-tillage systems on cultural residues with high C/N ratio is becoming a common practice in the center-south of Brazil. Two experiments were conducted to evaluate the immobilization of ammonium N applied with pig slurry to the soil. One experiment was run in the field and the other in laboratory conditions, both on a Hapludalf soil. The treatments consisted of pig slurry application with and without oat straw, with (reduced tillage) and without (no-tillage) soil incorporation. The ammonium fraction of pig scurry was enriched with 15N to quantify of this ammoniacal N. In the field ammonium-N immobilization was evaluated during corn growth, in three soil layers down to a depth of 10 cm. The results from the two experiments indicated that N immobilization from the ammonium fraction of pig slurry was not influenced by soil incorporation, but was stimulated by the presence of oat straw. When pig slurry was applied with oat straw in field conditions the maximum amount of immobilized N reached 16 % of the applied ammonium N whereas in fallow soil the value was only 11 %. Immobilized ammonium N was highest after pig slurry application in field conditions during the initial phase of oat straw decomposition and in the surface soil layer. The potential effect of oat straw on ammoniacal N immobilization of the pig slurry evaluated in the laboratory was 4.2 kg N Mg3- of carbon added with the straw.

Resumo em Português:

A determinação de características estruturais das substâncias húmicas (SH) é essencial para o entendimento do comportamento da química de superfície dos solos altamente intemperizados. Ácidos húmicos (AH) e fúlvicos (AF) obtidos no horizonte superficial de sete Latossolos de diferentes regiões do Brasil foram caracterizados mediante a análise da composição elementar, da acidez total e carboxílica, da capacidade de oxidação e por métodos espectroscópicos. As substâncias húmicas apresentaram elevado grau de oxidação, acidez e massa molecular relativamente baixas, caracterizando a matéria orgânica alcalina solúvel como bastante reativa. Os AF apresentaram menor teor de C e maior de O do que os AH. Foram observados valores elevados da relação entre absorvância em 465 e 665 nm (E4/E6) e a massa molar média foi estimada em 1.106 e 618 g mol-1 para AH e AF, respectivamente. A menor massa molar estimada para os AF foi compatível com sua menor complexidade química revelada pelos espectros de IV-TF, que apresentaram menor número de bandas de absorção bem definidas. A ressonância magnética nuclear (RMN ¹H) mostrou a presença de H mais hidrofóbico nos AH e de H ligado a átomos de O em maior quantidade nos AF, compatível com sua maior acidez e, portanto, solubilidade em qualquer valor de pH. Apesar da mesma funcionalidade química encontrada tanto nos AH como nos AF, a análise estatística permitiu separar a maioria desses ácidos, indicando a presença de frações humificadas de natureza química individual.

Resumo em Inglês:

The determination of structural characteristics of humic substances (HS) is essential to understand the behavior of surface chemistry of highly weathered soils. Humic acids (HA) and fulvic acids (FA) isolated from the surface horizon of seven Oxisols of different locations of Brazil were characterized by analyses of elemental composition, total and carboxylic acidity, oxidation capacity and spectroscopic techniques. The oxidation degree of the humic substances was high, while acidity and molecular weight were relatively low, indicating a very reactive alkaline soluble organic matter. Compared with HA, the C content of FA was lower and oxygen content higher. The E4/E6 ratio values were high and the molar mass was estimated at 1.106 and 618 g mol-1 for HA and FA, respectively. The lower molar mass observed for FA was consistent with the lower chemical complexity detected by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), showing fewer well-defined spectral bands. The results of ¹H-nuclear magnetic resonance (H-NMR) spectroscopy indicated more hydrophobic H in HA and a high amount of H bonded with O in FA, consistent with the higher acidity and solubility at any pH value. Despite the similar chemical functionality found, both HA and FA, most humic substances could be distinguished by the principal component analysis, indicating distinct chemical attributes of the humic fractions.

Resumo em Português:

O efeito protetor de alguns cátions, especialmente o do Ca e do Mg, contra a rizotoxidez do alumínio (Al) tem sido investigado extensivamente nas últimas décadas. No entanto, os mecanismos envolvidos apenas começaram a ser elucidados. No presente estudo foram conduzidos seis experimentos, visando caracterizar o efeito protetor do Mg em relação à sua época de aplicação, localização, além da especificidade da cultura: Experimento 1 - efeito protetor do Mg em comparação ao Ca; Experimento 2 - efeito protetor do Mg em distintas classes de raízes de 15 genótipos de soja; Experimento 3 - efeito da época da aplicação do Mg na resposta de cultivares de soja ao Al; Experimento 4 - determinando se o efeito protetor do Mg é apoplástico ou simplástico; Experimento 5 - efeito protetor do Mg suprido via solução nutritiva ou via foliar, e; Experimento 6 - efeito protetor do Mg contra a rizotoxidez em outras culturas. Observou-se que a adição de 50 mmol L-1 Mg às soluções nutritivas contendo Al aumentou a tolerância ao metal por 15 quinze cultivares de soja. Isso fez com que cultivares de soja conhecidas por serem sensíveis ao Al se comportassem como tolerantes. A ação protetora do Mg parece requerer o suprimento constante de Mg no meio de crescimento. O suprimento de Mg até seis horas após a exposição das raízes ao Al foi suficiente para manter o crescimento radicular normal da soja, porém adições de Mg depois de 12 h da aplicação do Al não foram capazes de recuperar o crescimento radicular. A suplementação do Mg à metade do sistema radicular não exposta ao Al não foi suficiente para prevenir a toxidez do Al à outra metade do sistema radicular exposta ao metal na ausência de Mg no meio de crescimento, confirmando a existência de um mecanismo externo de proteção pelo Mg. Aplicações foliares de Mg também não conseguiram reduzir a toxidez por Al, indicando uma possível função apoplástica de proteção pelo Mg. O efeito protetor do Mg pareceu ser específico para a soja porque o suprimento de Mg não resultou em melhoria substancial no crescimento radicular de plantas de sorgo, trigo, milho, algodão, arroz e feijão quando estes foram cultivados na presença de concentrações tóxicas de Al.

Resumo em Inglês:

The protective effect of cations, especially Ca and Mg, against aluminum (Al) rhizotoxicity has been extensively investigated in the last decades. The mechanisms by which the process occurs are however only beginning to be elucidated. Six experiments were carried out here to characterize the protective effect of Mg application in relation to timing, location and crop specificity: Experiment 1 - Protective effect of Mg compared to Ca; Experiment 2 - Protective effect of Mg on distinct root classes of 15 soybean genotypes; Experiment 3 - Effect of timing of Mg supply on the response of soybean cvs. to Al; Experiment 4 - Investigating whether the Mg protective effect is apoplastic or simplastic using a split-root system; Experiment 5 - Protective effect of Mg supplied in solution or foliar spraying, and Experiment 6 - Protective effect of Mg on Al rhizotoxicity in other crops. It was found that the addition of 50 mmol L-1 Mg to solutions containing toxic Al increased Al tolerance in 15 soybean cultivars. This caused soybean cultivars known as Al-sensitive to behave as if they were tolerant. The protective action of Mg seems to require constant Mg supply in the external medium. Supplying Mg up to 6 h after root exposition to Al was sufficient to maintain normal soybean root growth, but root growth was not recovered by Mg addition 12 h after Al treatments. Mg application to half of the root system not exposed to Al was not sufficient to prevent Al toxicity on the other half exposed to Al without Mg in rooting medium, indicating the existence of an external protection mechanism of Mg. Foliar spraying with Mg also failed to decrease Al toxicity, indicating a possible apoplastic role of Mg. The protective effect of Mg appeared to be soybean-specific since Mg supply did not substantially improve root elongation in sorghum, wheat, corn, cotton, rice, or snap bean when grown in the presence of toxic Al concentrations.

Resumo em Português:

O uso de lâminas de resina de troca aniônica enterradas no solo permite simular, em parte, o comportamento das raízes das plantas em relação à absorção de P. Essa técnica, utilizada diretamente no solo nas mesmas condições que se cultivam as plantas, sem a necessidade de amostragem do solo, poderia ser uma metodologia promissora de determinação da disponibilidade de P para as culturas. Para testar a validade da técnica, foi realizado um experimento em casa de vegetação, com cinco solos e dois teores de P em que as lâminas de resina foram enterradas no solo na instalação do mesmo (dia zero) e retiradas aos 2, 5, 10, 20 e 40 dias depois, para avaliar a extração de P em diferentes solos mantidos com umidade próxima da capacidade de campo, cultivados com milho (método resina-cc), e em solos mantidos saturados com água, sem cultivo e cultivados com arroz (método resina-sat). Também retiraram-se amostras de solo para determinar o P extraído pelos métodos da resina em lâminas padrão, Mehlich-1 e Mehlich-3, para correlacionar com o P extraído pelas culturas. O método Mehlich-1 extraiu, em média, 1,3 e 1,9 vez menos P do que os métodos da resina padrão e Mehlich-3, respectivamente, e o método da resina-cc extraiu em média 2,2 vezes menos P do que o método da resina-sat. Os coeficientes de determinação entre o P extraído pelos métodos e o P absorvido pelo milho e arroz aumentaram, em média, na sequência resina-cc < resina padrão < Mehlich-1 < Mehlich-3 < resina-sat. O período de 10 dias de contato da resina com o solo foi o método que melhor estimou o P extraído pelas culturas do milho e arroz. Conclui-se que o método da resina-sat pode ser utilizado eficientemente para estimar o P do solo disponível para as plantas.

Resumo em Inglês:

The in situ ion exchange resin membrane allows a partial simulation of the behavior of plant roots regarding phosphorus absorption from soil solution. Soil sampling is rendered unnecessary since the technique is used directly in the soil where the plants are grown and may be a promising methodology in the determination of phosphorus availability for crops. To evaluate the technique, a greenhouse experiment was carried out with resin membranes buried in the soil when plants were sown (day zero) and removed after 2, 5, 10, 20 and 40 days, to evaluate the amount of phosphorus extracted in different soils maintained at a moisture content near the water-holding capacity, under corn (method resin-cc) and water-saturated, without cultivation and under rice (method resin-sat). Soil samples were collected to determine available P by the methods resin membrane (standard), Mehlich-1 and Mehlich-3 and the extracted amount was correlated with P absorbed by crops. On average, Mehlich-1 extracted 1.3 and 1.9 times less phosphorus than the resin standard and Mehlich-3 methods, respectively; resin-cc method extracted, on average, 2.2 times less phosphorus than the resin-sat. The correlation coefficients among phosphorus extracted by the different methods and phosphorus absorbed by corn and rice increased in the sequence resin-cc < resin standard < Mehlich-1 < Mehlich-3 < resin-sat. The correlation coefficient between phosphorus extracted with buried resin and phosphorus absorbed by corn and rice plants was highest after a period of 10 days. Results indicate that the resin-sat method is suitable to determine soil phosphorus availability to plants.

Resumo em Português:

Propriedades de fertilidade, carbono total (Ctot) e frações químicas da matéria orgânica (fração ácidos fúlvicos - FA, fração ácidos húmicos - HA e fração humina - HUM) foram comparados entre solos antrópicos (Terra Preta de Índio) e Latossolos sem horizonte A antrópico. Os solos antrópicos apresentaram maior fertilidade (pH: 5,1-5,4; S: 8,93-10,33 cmol c kg-1 ; CEC: 17,2-17,5 cmol c kg-1 ; V: 51-59 %; P: 116-291 mg kg-1) e maiores teores de carbono total (44,6-44,7 g kg-1) que os Latossolos (pH: 4,4; S: 2,04 cmol c kg-1; CEC: 9,5 cmol c kg-1; V: 21 %, P: 5 mg kg-1, Ctot: 37,9 g kg-1). Os solos antrópicos também tiveram distribuição diferenciada de C entre as frações das substâncias húmicas (FA, HÁ e HUM), expressa pelas razões HA:FA e EA:HUM (EA = HA + FA), que foram de 2,1-3,0 e 1,06-1,08 para as Terras Pretas de Índio e de 1,2 e 0,72 para Latossolos, respectivamente. Enquanto a capacidade de troca catiônica (CTC) de Latossolos apresentou correlação com a fração FA (r = 0,97), a CTC das Terras Pretas de Índio correlacionou-se com a fração HUM (r = 0,82). Essa correlação entre a fertilidade das Terras Pretas de Índio e a fração mais estável das substâncias húmicas (HUM) tem importantes implicações no desenvolvimento de modelos sustentáveis de manejo da fertilidade de solos em ecossistemas tropicais.

Resumo em Inglês:

Fertility properties, total C (Ctot), and chemical soil organic matter fractions (fulvic acid fraction - FA, humic acid fraction - HA, humin fraction - H) of anthropogenic dark earths (Terra Preta de Índio) of the Amazon basin were compared with those of Ferralsols with no anthropogenic A horizon. Terra Preta soils had a higher fertility (pH: 5.1-5.4; Sum of bases, SB: 8.93-10.33 cmol c kg-1 , CEC: 17.2-17.5 cmol c kg-1 , V: 51-59 %, P: 116-291 mg kg-1) and Ctot (44.6-44.7 g kg-1) than adjacent Ferralsols (pH: 4.4; SB: 2.04 cmol c kg-1, CEC: 9.5 cmol c kg-1, V: 21 %, P 5 mg kg-1, C: 37.9 g kg-1). The C distribution among humic substance fractions (FA, HA, H) in Terra Preta soils was also different, as shown by the ratios HA:FA and EA/H (EA=HA+FA) (2.1-3.0 and 1.06-1.08 for Terra Preta and 1.2 and 0.72 for Ferralsols, respectively). While the cation exchange capacity (CEC), of Ferralsols correlated with FA (r = 0.97), the CEC of Terra Preta correlated with H (r = 0.82). The correlation of the fertility of Terra Preta with the highly stable soil organic matter fraction (H) is highly significant for the development of sustainable soil fertility management models in tropical ecosystems.

Resumo em Português:

O atrativo econômico e o impacto ambiental da adubação nitrogenada em pastagens dependem da eficiência de uso do nitrogênio (N) do fertilizante no sistema solo-planta. Entretanto, a recuperação do 15N-ureia em pastagem de Panicum maximum cv. Tanzânia, uma das forrageiras mais utilizadas na intensificação de sistemas pastoris, permanece desconhecida. Este experimento, seguindo um delineamento de blocos completos casualizados, com quatro tratamentos (0, 40, 80 e 120 kg ha-1 de N-ureia) e três repetições, foi realizado para determinar a recuperação do 15N-ureia pelo capim-tanzânia. A produção de forragem, o teor de N total e a quantidade de N na planta não foram afetados pelas doses de 15N-ureia, refletindo as elevadas perdas do N aplicado nas condições do experimento. Entretanto, a baixa eficiência agronômica do uso da ureia pode ser explicada pelo decréscimo da recuperação do N do fertilizante no sistema solo-planta com o aumento da dose de 15N-ureia em situações climáticas bastante adversas, que contribuíram para aumentar as perdas de 15N-ureia no sistema solo-planta.

Resumo em Inglês:

The economic attractiveness and negative environmental impact of nitrogen (N) fertilization in pastures depend on the N use efficiency in the soil-plant system. However, the recovery of urea-15N by Panicum maximum cv. Tanzania pastures, one of the most widely used forage species in intensified pastoral systems, is still unknown. This experiment was conducted in a randomized complete block design with four treatments (0, 40, 80 and 120 kg ha-1 of N-urea) and three replications, to determine the recovery of 15N urea by Tanzania grass. Forage production, total N content and N yield were not affected by fertilization (p > 0.05), reflecting the high losses of applied N under the experimental conditions. The recovery of 15N urea (% of applied N) in forage and roots was not affected by fertilization levels (p > 0.05), but decreased exponentially in the soil and soil-plant system (p < 0.05) with increasing urea doses. The amount of 15N (kg ha-1) in forage and roots (15 to 30 cm) increased with increasing urea doses (p < 0.05).

Resumo em Português:

Avaliou-se o efeito da dose de N-ureia (40, 80 e 120 kg ha-1 de N) e da distância (0, 27 e 35 cm) entre dreno (folhas) e fonte (ureia aplicada ao solo) sobre a absorção foliar de amônia por pastagem de Panicum maximum cv. Tanzânia. Adotou-se um delineamento inteiramente casualizado no esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Não houve efeito da distância sobre a absorção foliar de amônia (p > 0,05), mas esta diminuiu exponencialmente (p < 0,05) com o incremento das doses de N-ureia ou da taxa de volatilização de amônia, variando de 2,5 a 16,4 % do N volatilizado.

Resumo em Inglês:

The effect of urea-N rates (40, 80 and 120 kg ha-1 N) and the distance (0, 27 and 35 cm) from sink (leaf) to source (urea applied to soil) on leaf absorption of ammonia by the pasture species Panicum maximum cv. Tanzania was evaluated. A randomized design was used in a split-plot arrangement with four replicates. The distance had no effect on leaf ammonia absorption (p < 0.05), but the absorption decreased exponentially (p < 0.05) with increasing N-rates or ammonia volatilization rates. Leaf ammonia absorption varied from 2.5 to 16.4 % of the volatilized N.

Resumo em Português:

O alto custo das adubações, a importância da nutrição mineral na produtividade e o nível de tecnologia adotado nas lavouras de arroz irrigado no sul do Brasil tornam relevante a utilização de técnicas de avaliação do estado nutricional, como a diagnose foliar. Entre os métodos para diagnóstico nutricional das plantas, destaca-se o Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS), que utiliza o conceito do balanço de nutrientes. O objetivo deste trabalho foi estabelecer normas de referência DRIS e padrões nutricionais para a cultura do arroz irrigado por inundação. Foram utilizados resultados de análise foliar e de produtividade de 356 lavouras das diferentes regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul na safra 2005/2006. As amostragens foram feitas no estádio de florescimento da cultura. A população de alta produtividade foi determinada pela melhor correlação entre o Índice de Balanço Nutricional (IBN) e a produtividade, sendo ela a que atingiu produtividade > 9.000 kg ha-1. O cálculo das funções e índices DRIS baseou-se no método original de Beaufils. Os resultados indicaram que: a concentração dos nutrientes mostrou relação positiva com os respectivos índices DRIS; o IBN apresentou correlação negativa com a produtividade; a determinação do ponto de equilíbrio DRIS permitiu o estabelecimento de um padrão nutricional para o arroz irrigado por inundação; e o método DRIS, utilizando normas específicas para o Rio Grande do Sul, foi eficiente no diagnóstico nutricional do arroz irrigado por inundação.

Resumo em Inglês:

In view of the high cost of fertilizers and the importance of mineral nutrition on the technology level used by rice producers for yields in southern Brazil, the use of evaluation techniques of the nutritional status, such as foliar diagnosis has become essential. Among the methods for nutritional plant diagnosis, the Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) stands out, which is based on the concept of nutrient balance. The objective of this study was to establish a DRIS reference norm and nutritional standards for flooded rice. Results of foliar analysis and grain yield of 356 farms in different rice-producing regions in the 2005/2006 growing season were used. The leaf samples were collected at the flowering stage. High-yielding populations were selected based on the best correlation between the Index of Nutritional Balance (IBN) and the maximum yield, which reached a more than 9.000 kg ha-1. The calculation of the DRIS functions and indexes was based on the original method of Beaufils. Results indicated that: the nutrient concentration was positively related with the respective DRIS indexes; the IBN correlated negatively with yield; the determination of the DRIS equilibrium point allowed the establishment of nutritional standards for flooded rice; and the DRIS method, using specific norms for the Rio Grande do Sul State, was efficient for a nutritional diagnosis of flooded rice.

Resumo em Português:

Os Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos são solos pouco estudados no Brasil devido ao seu baixo potencial relativo de uso. Esse fato se reflete em dificuldades na execução da sua descrição morfológica no campo, principalmente no que se refere aos contatos entre solo, saprolito e rocha, e na sua classificação no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Nesse sentido, os objetivos deste trabalho foram: contribuir na definição morfológica dos contatos entre solo, saprolito e rocha dessas classes de solos no campo; gerar dados sobre a camada saprolítica e testar a sua inclusão na subordem dos Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos; e avaliar os atributos diagnósticos e classes disponíveis no sistema brasileiro de classificação de solos para a classificação dos Neossolos Litólicos e Regolíticos derivados de rochas vulcânicas da Formação Serra Geral no Rio Grande do Sul. Foram analisados cinco perfis dispostos em uma litoclimossequência. Os contatos foram identificados pelo uso do teste de escavação com a pá reta, associado à análise do fraturamento do saprolito e às classes de intemperismo propostas neste trabalho. Os contatos referentes à presença de camada saprolítica encontrados nos perfis não são contemplados no sistema brasileiro. Foram propostos atributos diagnósticos para a classificação dos Neossolos Regolíticos, sugerindo-se a troca do termo "Regolítico" por "Saprolítico". Também foram sugeridas novas classes para o terceiro nível categórico, considerando informações como posição do contato saprolítico, resistência à escavação e grau de fraturamento do material. Os atributos diagnósticos e as classes propostas permitiram uma classificação mais adequada dos Neossolos derivados de rochas vulcânicas, no Rio Grande do Sul.

Resumo em Inglês:

The soil types Neossolos Litólicos (Leptosols) and Neossolos Regolíticos (Regosols) have been poorly studied in Brazil, due to their relatively low potential for agricultural use. Consequently the morphological description of Neossolos in the field is also hampered, particularly in terms of contacts between soil, saprolite and rock, and their classification in the Brazilian Soil Classification System. The purpose of this study was: to define morphologically the contact between soil, saprolite and rock in Neossolos; generate data of the saprolite layer and test an inclusion in the suborder Neossolos Litólicos and Neossolos Regolíticos; and evaluate the diagnostic attributes and classes available in the Brazilian Soil Classification System for the of Neossolos Litólicos and Regolíticos derived from volcanic rocks of the Serra Geral formation in Rio Grande do Sul, State, Brazil. Five profiles of litho-climosequence were analyzed. The contacts were characterized based on the straight shovel excavation test associated to analyses of saprolite fracture and weathering classes. The contacts related to the presence of saprolite layers identified in the profile are not taken into consideration in the Brazilian Soil Classification System. Diagnostic attributes for the classification of Neossolos Regolíticos were proposed as well as a change of the term from "Regolítico" to "Saprolítico". New classes were also suggested for the third categorical level, based on information such as soil position and saprolite contact, excavation resistance and cracking level of the material. The proposed diagnostic attributes and classes allowed a more adequate classification of Neossolos derived from volcanic rocks in the State of Rio Grande do Sul.

Resumo em Português:

Atributos físicos de solo foram avaliados num Latossolo Vermelho distrófico típico, em Passo Fundo, RS, dez anos após o estabelecimento (1993 a 2003) de cinco sistemas de produção integrando culturas produtoras de grãos, pastagens de inverno e forrageiras perenes: I) trigo/soja, aveia-branca/soja e ervilhaca/milho; II) trigo/soja, aveia-branca/soja e forrageiras anuais - aveia-preta + ervilhaca/milho; III) forrageiras perenes da estação fria - festuca + trevo-branco + trevo-vermelho + cornichão; IV) forrageiras perenes da estação quente - pensacola + aveia-preta + azevém + trevo-branco + trevo-vermelho + cornichão; e V) alfafa para feno, acrescentada em 1994, como tratamento adicional, com repetições em áreas contíguas ao experimento. Metade das áreas sob os sistemas III, IV e V retornou ao sistema I a partir do verão de 1996. As culturas, tanto de inverno como de verão, foram estabelecidas sob plantio direto. Os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso com quatro repetições. Amostras de solo também foram coletadas em fragmento de floresta subtropical ao lado do experimento. O aumento da densidade do solo e da microporosidade, e a redução da porosidade total e da macroporosidade, devido aos distintos sistemas de produção de grãos com pastagens, não atingiram níveis capazes de promover degradação do solo. Os sistemas com pastagens perenes apresentaram menor densidade do solo e maior porosidade total e macroporosidade na camada 0-2 cm, em relação aos sistemas de produção de grãos ou produção de grãos com pastagens anuais.

Resumo em Inglês:

Soil physical characteristics were evaluated of a typical dystrophic Red Latosol (Typic Haplorthox) located in Passo Fundo, State of Rio Grande do Sul, Brazil, after ten years (1993 to 2003) under mixed production systems. The effects of production systems integrating grain production with winter annual and perennial forages under no-tillage were assessed. Five mixed cropping systems were evaluated: I) wheat/soybean, white oat/soybean, and common vetch/corn; II) wheat/soybean, white oat/soybean, and annual forages (black oat + common vetch)/corn; III) perennial cool season forages (fescue + white clover + red clover + birdsfoot trefoil); and IV) perennial warm season forages (bahiagrass + black oat + rye grass + white clover + red clover + birdsfoot trefoil). System V) alfalfa as hay crop was established in an adjacent area in 1994. Half of the areas under the systems III, IV, and V returned to system I after the summer of 1996 (southern hemisphere). The crops, both summer and winter, were grown under no-till. The treatments were arranged in a randomized complete block design, with four replications. Soil core samples were also collected in a subtropical forest fragment adjacent to the experimental area. The variations in soil bulk density, total porosity, microporosity and macroporosity due to grain production systems with forages were not severe enough to cause soil degradation. The soil bulk density in the production systems with perennial forages was lower and total porosity and macroporosity, in the 0-2 cm layer, higher than in the production systems of grain or of grain with annual forages.

Resumo em Português:

O impacto do processo de produção de carvão nas propriedades hidráulicas, a resposta ao deflúvio e a suscetibilidade do solo à erosão foram estudados em experimentos de campo e de simulação. Amostras indeformadas e compostas de 12 locais aleatoriamente selecionados dentro do reservatório de Kotokosu foram coletadas na camada de 0-10 cm no solo sob carvão (CSS) e no solo adjacente (AFS). Essas amostras foram usadas para determinar a condutividade hidráuli7ca saturada (Ksat), densidade do solo, porosidade total, textura e cor do solo. A infiltração, o albedo de superfície e a temperatura de superfície do solo também foram medidos no CSS e AFS. Os parâmetros medidos foram usados como entrada nos experimentos de simulação de deflúvio em uma parcela uniforme (5 % de declividade) de 25 x 25 m, com grides de 10 cm de resolução. Altas, moderadas e baixas intensidades de chuva, típicas da bacia em estudo, foram aplicadas em cinco diferentes combinações de Ksat, que poderiam ser esperadas nessa paisagem. Os resultados mostraram que as características do fluxo do solo sob carvão aumentaram significativamente (p < 0,01) em 88 %. A infiltração foi aumentada e o volume de deflúvio reduzido significativamente. Houve redução no deflúvio em torno de 37 e 18 %, e o coeficiente de deflúvio variou de 0,47-0,75 e 0,04 a 0,39 para a simulação de chuvas de alta (200 mm h-1) e moderada (100 mm h-1) intensidades nas condições CSS e AFS, respectivamente. Outros impactos em potencial da produção de carvão na bacia hidrológica foram observados. Espera-se que, com os resultados aqui apresentados, além dos determinados na bacia, quando disponíveis, haja uma compreensão melhor das respostas hidrológicas do ecossistema de fabricação indiscriminada de carvão e de outras atividades relacionadas nessa região.

Resumo em Inglês:

The impact of charcoal production on soil hydraulic properties, runoff response and erosion susceptibility were studied in both field and simulation experiments. Core and composite samples, from 12 randomly selected sites within the catchment of Kotokosu were taken from the 0-10 cm layer of a charcoal site soil (CSS) and adjacent field soils (AFS). These samples were used to determine saturated hydraulic conductivity (Ksat), bulk density, total porosity, soil texture and color. Infiltration, surface albedo and soil surface temperature were also measured in both CSS and AFS. Measured properties were used as entries in a rainfall runoff simulation experiment on a smooth (5 % slope) plot of 25 x 25 m grids with 10 cm resolutions. Typical rainfall intensities of the study watershed (high, moderate and low) were applied to five different combinations of Ks distributions that could be expected in this landscape. The results showed significantly (p < 0.01) higher flow characteristics of the soil under charcoal kilns (increase of 88 %). Infiltration was enhanced and runoff volume reduced significantly. The results showed runoff reduction of about 37 and 18 %, and runoff coefficient ranging from 0.47-0.75 and 0.04-0.39 or simulation based on high (200 mm h-1) and moderate (100 mm h-1) rainfall events over the CSS and AFS areas, respectively. Other potential impacts of charcoal production on watershed hydrology were described. The results presented, together with watershed measurements, when available, are expected to enhance understanding of the hydrological responses of ecosystems to indiscriminate charcoal production and related activities in this region.

Resumo em Português:

À medida que o conhecimento do sistema plantio direto se amplia, verifica-se que o uso de indicadores químicos isolados não permite melhor caracterização dos solos, sendo necessário utilizar um conjunto de indicadores da qualidade do solo com a entrada de outros atributos, entre eles os físicos e os biológicos. Objetivou-se avaliar os efeitos de sistemas de manejo e uso do solo nos atributos físicos, químicos e biológicos de um Latossolo Vermelho distrófico e um Neossolo Quartzarênico órtico sob Cerrado, no entorno do Parque Nacional das Emas. Os aspectos avaliados no Latossolo foram: Cerrado nativo, pastagem, milheto em preparo convencional, nabo forrageiro em plantio direto e sorgo em plantio direto. No Neossolo: Cerrado nativo, pastagem nativa, integração agricultura-pecuária, pastagem cultivada, plantio direto com soja no verão e plantio direto com milho no verão. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0 a 10 cm. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com cinco parcelas de 150 m², sendo coletadas 10 subamostras aleatórias. As análises químicas, físicas e biológicas foram realizadas no Laboratório de Solos da UFG/CJ. Os manejos promoveram alterações na densidade do solo, volume total de poros, macroporos e resistência do solo à penetração no Neossolo e no Latossolo, excetuando-se neste o volume total de poros. Houve pequena variação nos atributos químicos nos dois solos, com o Cerrado apresentando maior acidez potencial e menor teor de cátions trocáveis e P. Os atributos biológicos do solo foram alterados pelos sistemas de manejo, sendo mais prejudicados em sistemas com maior revolvimento do solo. A análise canônica dos dados demonstrou que os atributos físicos foram os de menor importância por apresentar maior coeficiente de ponderação nas variáveis canônicas. Os atributos do solo, isoladamente, pouco contribuíram para a avaliação da qualidade do solo: no entanto, quando se usou a análise multivariada, subsidiaram a constatação dos manejos do solo mais sustentáveis.

Resumo em Inglês:

As knowledge on no-till system expands, it has become quite clear that separate chemical indicators cannot provide a detailed soil characterization. The objective of this study was to evaluate the effects of tillage systems and soil use in the physical, chemical and biological properties of a clayey dystrophic Red Latosol - Oxisol and a sandy Neosol - Entisol. The treatments for the Oxisol consisted of: native savanna, pasture, conventional tillage, no-tillage with turnip and with forage sorghum as cover crop. For the Entisol: native savanna, native pasture, integrated crop-livestock, cultivated pasture, no-tillage with soybean and corn in the summer. Soil samples were collected from a depth of 0-10 cm, in a clayey dystrophic Red Latosol - Oxisol and a sandy Neosol - Entisol in a savanna ecosystem, near the Parque Nacional das Emas. Treatments were arranged in a completely randomized design, in 5 plots of 150m², where 10 sub-samples were collected randomly. Chemical, physical and biological analyses were carried out at a soil laboratory. In the Entisol, tillage influenced the soil density, total pore volume, macroporosity and penetration resistance. In the Oxisol, tillage induced variations in soil bulk density, macroporosity and penetration resistance. Small variations in chemical properties were observed in both soils, with higher potential acidity and lower exchangeable cation and phosphorus concentrations. The soil biological properties were influenced by tillage, and were most affected in systems with more anthropic action. In the canonical data analysis the greater weighting coefficient of the physical properties in the canonic variables demonstrated that these were the least important. The contribution of the separate soil properties to evaluate soil quality was minor, but the most sustainable management systems could be defined by multivariate analysis.

Resumo em Português:

Com a expansão do setor sucroalcooleiro, tanto os solos com poucas limitações como aqueles que apresentam riscos permanentes ao cultivo intensivo tiveram sua vegetação nativa removida e foram incorporados ao processo produtivo. Para isso, a adoção de sistemas de manejo que mantêm a estrutura do solo pode ser a chave para a manutenção da qualidade e sustentabilidade dos agrossistemas canavieiros. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de uso para cana-de-açúcar e a qualidade estrutural de um Cambissolo Háplico Tb distrófico (CXvbd) e um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (LVAd), no município de Goianésia, GO. Em cada área, realizou-se a classificação das terras quanto à capacidade de uso. Foram coletadas amostras deformadas nas profundidades correspondentes aos horizontes diagnósticos superficiais e subsuperficiais, para caracterização química e físico-hídrica dos solos. Nas profundidades de 0 a 0,05, 0,1 a 0,15 e 0,3 a 0,4 m, foram coletadas amostras indeformadas para determinação da porosidade do solo, da curva de retenção de água, do intervalo hídrico ótimo e da pressão de preconsolidação. O enquadramento dos solos no sistema de capacidade de uso da terra apontou o CXvbd como pertencente à classe IVe, e o LVAd, à classe IIIs. Os resultados das análises dos atributos químicos e físico-hídricos do CXvbd indicaram que o cultivo contínuo com cana-de-açúcar, mesmo com o enquadramento na classe IVe do sistema de capacidade de uso, deve-se à adoção de terraceamento agrícola, além do fato de essa cultura promover pequeno revolvimento do solo e aumentar a cobertura do solo quando colhida crua. O CXvbd apresentou maior disponibilidade de água para as plantas, o que tende a trazer benefícios à cultura. O LVAd, nas condições de estudo, é mais suscetível à compactação, necessitando da adequação do tráfego de máquinas.

Resumo em Inglês:

With the expansion of the sugar/alcohol sector, the native vegetation was removed from soils with few limitations as well as with great risks for intensive cultivation and the areas incorporated in the production process. Therefore, the adoption of management systems that maintain the soil structure may be a key for the maintenance of the quality and sustainability of sugarcane production systems. The objective of this study was therefore to evaluate the use potential for sugarcane and structural quality of a Dystrophic Haplic Cambisol (CXvbd) (Inceptisol) and Dystrophic Red-Yellow Latosol (LVAd) (Oxisol), in the county of Goianésia, Goiás State. The soils of each area were classified for their use capacity. Disturbed soil samples were collected at depths corresponding to the surface and subsurface diagnostic horizons, for chemical and physical-hydric characterization. Undisturbed samples were collected (from the layers 0-0.05, 0.1-0.15 and 0.3-0.4 m) to determine soil porosity, water retention curves, the least limiting water range and preconsolidation pressure. The evaluation of soils by the land use capacity system indicated that CXvbd belongs to class IVe and LVAd to IIIs. Results of the analysis of the chemical and physical-hydric attributes of the CXvbd indicated that a continuous sugar-cane cultivation, despite the classification as IVe in the use potential system, was due to the adoption of agricultural terraces, aside from the fact that the degrees of soil revolving was lower and of soil cover higher, when sugarcane was harvested green The water availability for plants was highest for CXvbd, which tends to be advantageous for crops. In the study conditions, the LVAd was most susceptible to compaction, which requires limitations of machinery traffic.

Resumo em Português:

A estimativa do escoamento superficial em bacias hidrográficas é de suma importância para conservação dos recursos naturais; entretanto, esse é um processo complexo e dinâmico, principalmente no contexto de sua variabilidade espacial. Dessa forma, torna-se adequada a aplicação dos Sistemas de Informações Geográficas (SIG) usando pequenas células de informação, pois assim é possível considerar o comportamento espacial das variáveis associadas à origem do escoamento superficial. Este trabalho teve como objetivo implementar os modelos hidrológicos Curva Número (CN-SCS) e Curva-Número Modificado (CN-MMS), com base na linguagem de programação do SIG PCRaster e em uma base de dados reduzida, de forma distribuída e dinâmica, com o intuito de estimar as lâminas de escoamento superficial geradas numa bacia hidrográfica de Latossolos, localizada no município de Nazareno, região dos Campos das Vertentes, Minas Gerais. Para aplicação do modelo CN-SCS foi preciso desenvolver um mapa com valores de CN no formato do PCRaster, enquanto para o modelo CN-MMS foram necessários os seguintes mapas: umidade volumétrica de saturação do solo, umidade volumétrica inicial do solo e profundidade de solo. Para simulação e avaliação de ambos os modelos, foram aplicados 18 eventos de chuva natural que provocaram escoamento superficial, durante o ano hidrológico 2004-2005, e suas respectivas lâminas de escoamento observadas. A análise do desempenho dos modelos foi feita aplicando-se análise de sensibilidade baseada no erro médio e na Raiz do Erro Quadrático (REQ). Tendo-se como referência essas estatísticas de precisão, pôde-se constatar que o modelo CN-MMS apresentou melhor calibração quando comparado ao modelo CN-SCS, devido à consideração direta da umidade inicial do solo. Contudo, a estruturação dos modelos no SIG PCRaster possibilitou o desenvolvimento de uma ferramenta computacional eficaz e útil para simulação do escoamento superficial, visto que propicia estruturação de rotinas computacionais considerando os problemas associados à variabilidade espacial dos dados de entrada dos modelos.

Resumo em Inglês:

Knowledge on the surface runoff in watersheds is very important for a good conservation of natural resources. However, surface runoff is a complex and dynamic process, especially in the context of spatial variability. An application of the Geographical Information System (GIS) tools in small grid cells is therefore adequate. This way, it is possible to consider the spatial behavior of variables associated to the origin of surface runoff. This study aimed to program the Hydrological Models SCS-CN (SCS-Curve Number) and CN - MMS (CN - Modified) based on the PC Raster Programming Language and a reduced dataset, in distributed and dynamic approaches, to estimate the direct surface runoff in a watershed of Oxissols, in the county of Nazareno, region of Campos das Vertentes, Minas Gerais State. SCS-CN model was applied structuring a CN-map linked to the soil infiltration capacity in the PCRaster GIS format. For the CN - MMS model, we used other maps: saturated volumetric soil moisture content, initial volumetric soil moisture content and soil depth. For the simulation and evaluation of both models, 18 rainfall events that produced surface runoff in the hydrologic year 2004-2005 were used, and their respective surface runoff depths observed. The model performance was evaluated by sensitivity analyses, based on the mean error and Root Square Error. Based on these accuracy statistics, the calibration of the CN - MMS model was better than in the original SCS-CN model, since the initial soil moisture was taken into account. Nevertheless, the adjustment of the models in the SIG PCRaster allowed the development of an effective and useful computer tool to simulate surface runoff, due to the possibility of establishing computer routines considering the problems elated to the spatial variability of data entries of the model.

Resumo em Português:

O manejo do solo pode interferir na disponibilidade de nutrientes e na produtividade de frutos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de formas de manejo da fitomassa de diferentes espécies de plantas de cobertura verde sobre características químicas do solo, relacionadas à matéria orgânica e à disponibilidade de nutrientes, e sobre a produtividade de uva. O experimento foi realizado na Embrapa Uva e Vinho, 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 testados foram implantados em 2002 e consistiram em três coberturas vegetais: vegetação espontânea, aveia-preta e consórcio de trevo-branco + trevo-vermelho + azevém; e dois sistemas de manejo: dessecado com herbicida e roçado, os quais foram realizados no outono, previamente à ressemeadura das espécies. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com três repetições. Os atributos químicos indicadores da acidez e da disponibilidade de nutrientes no solo foram pouco influenciados pelas espécies de cobertura. A dessecação das plantas aumentou os teores de Ca e Mg trocáveis, P disponível e C orgânico total em relação ao manejo roçado. A produtividade de uva nas safras de 2004 e 2006 foi baixa em relação ao potencial dos cultivares, possivelmente por restrições climáticas, contudo foi maior quando se utilizou a aveia como planta de cobertura do que com o consórcio de plantas.

Resumo em Inglês:

Soil management can have effects on nutrient availability and fruit yield. The objective of this study was to evaluate the effect of phytomass management forms of different cover crop species on soil chemical properties related to organic matter, nutrient availability, and on grapevine yields. The experiment was carried out in Embrapa Uva e Vinho, in Bento Gonçalves, RS, in Southern Brazil, on a Haplic Cambissol, in a vineyard established in 1989, using White and Rose Niagara grape in a horizontal overhead trelling system. The treatments established in 2002 were three cover crops: spontaneous native species, black oat (Avena strigosa), and a mixture of white clover (Trifolium repens) + red clover (Trifolium pratense) + annual ryegrass (Lolium multiflorum); and two management systems: desiccation by herbicide spraying and mechanical mowing, performed each autumn prior to cover crop resowing. The experiment had a completely randomized block design, with three replications. Soil acidity and nutrient contents were little influenced by the plant cover. In comparison with the mowed management, herbicide application increased exchangeable Ca and Mg, extracted P, and organic C levels in the soil. The grape yield in the seasons 2004 and 2006 was low in view to the cultivar potential, probably affect by climatic limitations, but was higher when black oat was used as plant cover instead of the mixture of plant covers.

Resumo em Português:

A região dos Campos Gerais do Paraná é importante produtora de leite em sistema confinado e, com isso, também geradora de dejeto líquido bovino. Os objetivos deste trabalho foram avaliar perdas de água, solo, P total, P solúvel e P particulado em chuva simulada, realizada imediatamente após a aplicação das doses de 0, 30, 60 e 90 m³ ha-1 de dejeto líquido bovino, em um Latossolo Vermelho-Amarelo manejado em plantio direto, e inferir os eventuais impactos na qualidade da água. A aplicação de dejeto aumentou a taxa de perda de água por escoamento superficial em mais de 10 vezes, em todos os intervalos de 15 min da chuva durante duas horas. O maior incremento na perda total de água ocorreu com as doses 0 e 30 m³ ha-1. A partir da dose de 60 m³ ha-1, houve tendência de estabilização da perda de água. A taxa de perda de solo nos primeiros 15 min de chuva também aumentou com a aplicação de dejeto, repetindo-se, embora não de forma significativa, até o final da chuva. O maior incremento na perda de solo também ocorreu com a aplicação das doses de 0 e 30 m³ ha-1, seguido por estabilização com as doses maiores. Parte do material sólido perdido veio do próprio dejeto. A aplicação de dejeto, mesmo na dose de 30 m³ ha-1, elevou a concentração de P total, solúvel e particulado no escoamento para valores acima dos níveis críticos relacionados com a eutrofização, especialmente nos primeiros 15 min de chuva. Por aumentar a taxa de escoamento de água e a concentração de P no escoamento, o dejeto também aumentou a perda absoluta das três formas de P, com tendência de estabilização a partir de 60 m³ ha-1. A causa do aumento substancial tanto das taxas como da quantidade absoluta de perda de água, solo e P por escoamento foi possivelmente o selamento superficial do solo promovido pelo próprio dejeto e pelo fato de a chuva ter ocorrido imediatamente após a aplicação deste.

Resumo em Inglês:

Campos Gerais in the State of Paraná (Brazil) is an important region of milk production and consequently of cattle slurry. The purposes of this study were: (a) to evaluate losses of water, soil, total P, soluble P and particulate P under simulated rainfall performed immediately after the application of 0, 30, 60 and 90 m³ ha-1 cattle slurry on a Red-Yellow Latossol (Ferralsol) under no-tillage system, and (b) to discuss the possible impacts on water quality. Slurry application increased the surface runoff rate by more than 10 times in all 15 min intervals of the 2 h rainfall. The increase of total runoff was highest between 0 and 30 m³ ha-1, and tended to stabilize at over 60 m³ ha-1. The soil loss rate in the first 15 min of rainfall also increased with slurry application, and this tendency continued until the end of the 2 h rainfall, although not significantly. The highest increase of total soil loss was also observed between 0 and 30 m³ ha-1, tending to stabilization at the highest slurry dose. Part of the solid runoff was derived from the applied slurry. The application, even at only 30 m³ ha-1 slurry, increased the total, soluble and particulate P concentration in the runoff to over the limit values regarding eutrophication, especially in the first 15 min of rainfall. Besides the increased runoff rate and P concentration, the slurry application also caused higher absolute losses of the three P forms, which tended to stabilize from 60 m³ ha-1 onwards. The increase in runoff and soil and P loss rates were possibly due to soil surface sealing caused by slurry particles and is possibly related to the fact that rainfall was simulated immediately after slurry application.

Resumo em Português:

Considerando que o Brasil e muitos outros países tropicais necessitam de aperfeiçoar métodos de recobrimento de taludes, tornam-se necessários estudos que aprimorem a utilização e a eficácia das diferentes alternativas do mercado. Este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho das geomantas comerciais antierosivas MacMat®, Fibrax® e Tela Biotêxtil® na proteção do solo contra a erosão superficial hídrica. O experimento foi realizado em um talude em corte de estrada na cidade de Viçosa (MG), em meados de 2003, e foi avaliado entre dezembro e março de 2004. Para isso, realizou-se uma análise do escoamento superficial baseada em oito eventos chuvosos comparando-se as variáveis massa de sólidos e volume de suspensão de água + solo escoado em uma combinação de geomantas com ou sem vegetação (mistura de espécies de gramíneas e leguminosas). Os tratamentos testados foram: Tratamento 1 - testemunha (solo exposto); Tratamento 2 - Tela Biotêxtil® com plantas; Tratamento 3 - MacMat® sem plantas; Tratamento 4 - MacMat® com plantas; Tratamento 5 - Fibrax® sem plantas; e Tratamento 6 - Fibrax® com plantas. A análise estatística utilizada foi o teste de Tukey a 5 %. Embora não tenham sido encontradas diferenças significativas entre os tratamentos aplicados devido ao elevado coeficiente de variação, pode-se constatar que a utilização das mantas proporcionou a redução da perda de solos. O tratamento seis foi o mais eficiente para impedir a perda de solo. Entretanto, quando esta geomanta foi utilizada sem vegetação (Tratamento 5), permitiu o maior volume de suspensão escoada. Concluiu-se que as geomantas aumentaram a proteção do solo contra a erosão superficial hídrica e a incorporação de vegetação melhorou os resultados em todos os tratamentos.

Resumo em Inglês:

Considering that Brazil and many other countries with tropical ecosystems need to enhance methods of embankment cover, it is necessary to study the enhancement of available erosion control means. The study objective was to evaluate the efficiency of three commercial erosion mats: MacMat®, Fibrax® and Tela Biotêxtil® in rainfall surface erosion protection. The experiment was carried out between December 2003 and March 2004 on an embankment of a road section in Viçosa, Minas Gerais State, Brazil. Surface runoff from the experimental area was analyzed based on eight rainfall events and data of the following variables: solid mass and volume of suspended soil + water runoff. These data were compared in relation to geotextiles with or without vegetation (a mixture of grass and legume species). The treatments were: Treatment 1 - Control (exposed soil); Treatment 2 - Tela Biotêxtil® with plants; Treatment 3 - MacMat® without plants; Treatment 4 - MacMat® with plants; Treatment 5 - Fibrax® without plants and Treatment 6 - Fibrax® with plants. The Tukey test was used at 5% for the statistical analysis. Although no significant differences were found among treatments due to the high variation coefficient, it was obvious that erosion mats generally reduce soil loss. Treatment 6 was the most efficient. The volume of suspended soil + water runoff was however highest in Treatment 5 (mat without plants). The erosion mats enhanced soil protection against surface erosion by rainwater; vegetation planting along with the mats improved results for all treatments.

Resumo em Português:

O teor de N disponível em solos tratados com lodo de esgoto é um dos fatores restritivos à aplicação do resíduo em grandes volumes na agricultura, e deve ser utilizado nas normas que regulamentam seu uso agrícola com o fim de evitar a contaminação ambiental do solo e corpos d'água com nitrato. Quando se aplica o resíduo pela primeira vez em um solo, a disponibilização de N mineral a partir de compostos orgânicos naturais do solo não é diretamente considerada no cálculo da taxa de aplicação máxima, e este procedimento é comum também nas recomendações de adubação mineral. Porém, a aplicação continuada desses resíduos pode causar efeitos residuais acumulativos na geração de N mineral, o que implicaria recomendações específicas para reaplicações em uma mesma área. O objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilidade potencial de N mineral em um Latossolo previamente tratado com lodos de esgoto e com quatro cultivos sucessivos de milho. Amostras de solo da camada de 0-20 cm foram coletadas em subparcelas de um experimento realizado em campo, entre 1999 e 2002, em Jaguariúna (SP), onde foram aplicados 0, 14.716, 29.432, 58.864 e 117.728 kg ha-1 de lodo de origem urbana (Franca, SP) e 0, 22.700, 45.400, 90.800 e 181.600 kg ha-1 de lodo produzido a partir de esgotos urbanos e industriais (Barueri, SP). As doses foram parceladas em quatro aplicações anuais consecutivas. Em laboratório, essas amostras foram incubadas durante 15 semanas. As análises iniciais dos solos evidenciaram que houve efeito residual das aplicações prévias dos lodos sobre o acúmulo de N orgânico e de nitrato. No final da incubação, houve acúmulo de N inorgânico no solo e diminuição do pH em função da maior geração de nitrato com as doses crescentes dos lodos de esgoto. O potencial de mineralização estimado pelo modelo exponencial simples foi de 28 mg kg-1 de N no tratamento sem lodo, e crescente, de 28 para 100 mg kg-1 de N, nos tratamentos com lodo de Franca, e de 40 para 113 mg kg-1 de N tratamentos com lodo de Barueri. Concluiu-se que os efeitos residuais acumulados no solo devem ser considerados quando se pretender fazer novas aplicações de lodos de esgoto num mesmo local. Os potenciais de mineralização de compostos de N do solo e do lodo que será utilizado, além do acúmulo de nitrato no perfil do solo, devem ser determinados e considerados para o cálculo da dose da próxima aplicação.

Resumo em Inglês:

The available N in sewage sludge-amended soils is one of the restrictive factors for residue application in great amounts. This criterion must be considered in regulations for agricultural use of sewage sludge to avoid environmental pollution of soil and water bodies. The availability of mineral N from native soil organic-N is not considered in the calculation of the maximum rate of sewage sludge application, when these residues are applied for the first time, and this procedure is usual in the mineral fertilizer recommendations. Continuous sewage-sludge applications to soils may however cause cumulative residual effects on mineral N generation, which would imply in specific regulations for re-applications in the same area. The purpose of this study was to verify the potential availability of mineral N in a Latossol under corn previously treated with sewage sludge. The soil samples (0-0.20 m) for this study were collected in a field experiment in Jaguariúna (São Paulo State, Brazil), between 1999 and 2002, where the treatments consisted of four consecutive applications, with a total application of 0; 14,716; 29,432; 58,864 and 117,728 kg ha-1 of urban sludge from the Franca sewage treatment plant Franca and 0; 22,700; 45,400; 90,800 and 181,600 kg ha-1 of industrial and urban sludge from the Barueri sewage treatment plant. After sampling, the treatments were incubated for 15 weeks in a laboratory. At the beginning of incubation, a residual effect of previous applications was observed on organic N and nitrate accumulation. At the end of the incubation period, the net inorganic N accumulation increased in the soil and pH had decreased, both proportional to the rates of organic N applied previously as sludge in the field. The N mineralization potential estimated by the single exponential model was 28 mg kg-1 for soil without sludge, and ranged from 28 to 100 mg kg-1 for soil treated with Franca sludge, and from 40 to 113 mg kg-1 for soil treated with Barueri sludge. It was concluded that N residual effects must be considered prior to sewage sludge re-application to a same soil. The N mineralization potential of soil and sewage sludge as well as nitrate accumulation in the soil profile have to be determined to calculate adequate sludge rates.

Resumo em Português:

O manejo adequado da adubação nitrogenada representa uma das principais dificuldades da cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). No entanto, a fixação biológica de nitrogênio é uma fonte alternativa de suprimento deste nutriente à cultura. O presente estudo teve como objetivo avaliar a resposta do feijoeiro à inoculação com rizóbio e ao parcelamento de fertilizante nitrogenado em termos de nodulação das plantas e produtividade de grãos da cultura, bem como a viabilidade econômica da aplicação de fertilizante nitrogenado e, ou, inoculação com rizóbio em feijoeiro. O experimento foi conduzido num Latossolo Vermelho distroférrico, em Dourados, MS. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com seis repetições. Os sete tratamentos consistiram da aplicação parcelada de fertilizante nitrogenado em diferentes doses (0, 20, 40, 80 e 160 kg ha-1 de N como ureia) na cultura do feijoeiro, cv. Pérola, além de controles com inoculação de Rhizobium tropici combinada ou não com aplicação de 20 kg ha-1 de N. A análise econômica foi efetuada considerando os custos da ureia e sua aplicação a lanço, além do custo do inoculante; os demais custos não foram considerados, por não haver diferença entre os diferentes tratamentos. Foram obtidos o acréscimo de produtividade, o custo de produção, o acréscimo da receita bruta e o acréscimo da receita líquida dos tratamentos, em relação à testemunha sem inoculação e sem adubação nitrogenada. Embora a nodulação das plantas não tenha sido alterada pelos tratamentos, verificou-se tendência de redução conforme o aumento da dose de N aplicada. A inoculação com rizóbio selecionado promoveu rendimentos de grãos de feijoeiros equivalentes à aplicação de 80 kg ha-1 de N. Quando acrescida da adubação com 20 kg ha-1 de N no plantio, a inoculação com rizóbio propiciou acréscimo de receita líquida semelhante à aplicação de 160 kg ha-1 de N e superior ao tratamento com a adubação de 20 kg ha-1 de N sem inoculação, evidenciando a sua importância para obtenção de maior rentabilidade na cultura do feijoeiro.

Resumo em Inglês:

Adequate management of nitrogen fertilizer is one of the main difficulties on common bean (Phaseolus vulgaris L.) crop. However, the biological N2 fixation is an alternative source of N supply to this crop. This study had the purpose to evaluate the response of common bean to rhizobium inoculation and split application of N fertilizer in terms of plant nodulation and grain yield. Besides, this study aimed to evaluate the economic viability of using N fertilizer application and/or rhizobium inoculation on the plants. The experiment was carried out on a typic Haplustox in Dourados, Mato Grosso do Sul State. The experimental design was a completely randomized block with six replications. The seven treatments consisted of different levels of N fertilizer (0, 20, 40, 80, and 160 kg ha-1 N as urea) applied to common bean, cultivar Pérola, and control treatments with R. tropici inoculation with or without application of 20 kg ha-1 N. In the economic analysis, the cost of urea, broadcast application, and cost of inoculant were taken into account. No other costs were considered since the treatments did not differ. Increases in grain yield, production cost, net and gross income, in relation to the control without inoculation and without nitrogen were obtained. The effect of inoculation of selected rhizobia on bean grain yield was similar to the application of 80 kg ha-1 N. When supplied with 20 kg ha-1 N at sowing, rhizobium inoculation increased grain yield and net income similarly to the application of 160 kg ha-1 N and more than the treatment of 20 kg ha-1 N without inoculant, which demonstrates the importance of the inoculant for an enhanced crop profitability.