Resumo em Português:

O conhecimento da distribuição dos minerais da fração argila na paisagem permite o entendimento da influência do relevo no teor e nos atributos dos minerais como goethita, hematita, caulinita e gibbsita. Buscando entender as relações entre os atributos dos minerais da fração argila e as formas da paisagem, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar os atributos dos minerais da fração argila - goethita, hematita, caulinita e gibbsita - bem como, avaliar a variabilidade espacial dos mesmos em duas curvaturas. Uma malha de dimensão de 100 x 100 m foi delimitada em uma área caracterizada pela forma convexa e outra em uma área caracterizada pela forma côncava. As malhas possuíam espaçamento regular de 10 x 10 m e os pontos de cruzamento deste espaçamento determinaram os pontos de coleta das amostras, num total de 121 pontos amostrais georreferenciados em cada malha. Amostras para determinação dos óxidos de ferro e dos minerais caulinita e gibbsita da fração argila foram coletadas na profundidade 0,0-0,2 m. As amostras das áreas côncavas e convexas foram submetidas à separação da fração argila do solo e posteriormente ao processo de concentração dos óxidos de ferro para caracterização da hematita e goethita e ao processo de remoção dos óxidos de ferro para caracterização da caulinita e gibbsita. A caracterização dos minerais da fração argila foi realizada por reflexos da difração de raios-X. Os difratogramas foram interpretados e calculados os valores da largura a meia altura (LMA), diâmetro médio do cristal (DMC) dos óxidos de ferro e da caulinita e gibbsita e substituição isomórfica (SI) e área de superfície específica (ASE) da hematita e goethita. Foram também calculados os teores da goethita e hematita, razão goethita/(goethita+hematita) [Gt/(Gt+Hm)] e razão caulinita/(caulinita+gibbsita) [Ct/(Ct+Gb)]. Realizou-se a análise estatística a avaliação da variabilidade espacial por meio da geoestatística. Os atributos mineralógicos apresentaram diferença significativa entre as áreas convexa e côncava. Na análise geoestatística observou-se um maior número de atributos mineralógicos com dependência espacial e os maiores valores de alcance na área convexa em relação à área côncava.

Resumo em Inglês:

A good knowledge of the spatial distribution of clay minerals in the landscape facilitates the understanding of the influence of relief on the content and crystallographic attributes of soil minerals such as goethite, hematite, kaolinite and gibbsite. This study aimed at describing the relationships between the mineral properties of the clay fraction and landscape shapes by determining the mineral properties of goethite, hematite, kaolinite and gibbsite, and assessing their dependence and spatial variability, in two slope curvatures. To this end, two 100 × 100 m grids were used to establish a total of 121 regularly spaced georeferenced sampling nodes 10 m apart. Samples were collected from the layer 0.0-0.2 m and analysed for iron oxides, and kaolinite and gibbsite in the clay fraction. Minerals in the clay fraction were characterized from their X-ray diffraction (XRD) patterns, which were interpreted and used to calculate the width at half height (WHH) and mean crystallite dimension (MCD) of iron oxides, kaolinite, and gibbsite, as well as aluminium substitution and specific surface area (SSA) in hematite and goethite. Additional calculations included the goethite and hematite contents, and the goethite/(goethite+hematite) [Gt/(Gt+Hm)] and kaolinite/(kaolinite+gibbsite) [Kt/(Kt+Gb)] ratios. Mineral properties were established by statistical analysis of the XRD data, and spatial dependence was assessed geostatistically. Mineralogical properties differed significantly between the convex area and concave area. The geostatistical analysis showed a greater number of mineralogical properties with spatial dependence and a higher range in the convex than in the concave area.

Resumo em Português:

A influência da mineralogia da fração argila nos atributos físicos do solo é reportada na literatura; porém, as relações espaciais entre esses atributos são escassas em se tratando de Argissolos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a correlação espacial entre os minerais da fração argila e atributos físicos de um Argissolo de origem arenítica. Os atributos mineralógicos como diâmetro médio do cristal (DMC); largura à meia altura (LMA) dos minerais hematita, goethita, caulinita e gibbsita; teor; substituição isomórfica (SI); área de superfície específica (ASE) dos minerais hematita e goethita; razão goethita/(goethita+hematita); e razão caulinita/(caulinita+gibbsita) foram correlacionados com os atributos físicos por meio da correlação simples de Pearson e dos semivariogramas cruzados entre esses atributos. As relações encontradas entre a substituição isomórfica da goethita e os atributos físicos do solo permitiram inferir sobre o efeito da cristalinidade desse mineral nos atributos físicos do solo. Goethitas com altos valores de substituição isomórfica favoreceram a dimensão dos agregados e da porosidade; o contrário ocorreu com a densidade do solo (Ds) e resistência a penetração (RP). Gibbsitas de maior grau de cristalinidade favoreceram os maiores valores de densidade do solo e RP.

Resumo em Inglês:

Although the influence of clay mineralogy on soil physical properties has been widely studied, spatial relationships between these features in Alfisols have rarely been examined. The purpose of this work was to relate the clay minerals and physical properties of an Alfisol of sandstone origin in two slope curvatures. The crystallographic properties such as mean crystallite size (MCS) and width at half height (WHH) of hematite, goethite, kaolinite and gibbsite; contents of hematite and goethite; aluminium substitution (AS) and specific surface area (SSA) of hematite and goethite; the goethite/(goethite+hematite) and kaolinite/(kaolinite+gibbsite) ratios; and the citrate/bicarbonate/dithionite extractable Fe (Fe d) were correlated with the soil physical properties through Pearson correlation coefficients and cross-semivariograms. The correlations found between aluminium substitution in goethite and the soil physical properties suggest that the degree of crystallinity of this mineral influences soil properties used as soil quality indicators. Thus, goethite with a high aluminium substitution resulted in large aggregate sizes and a high porosity, and also in a low bulk density and soil penetration resistance. The presence of highly crystalline gibbsite resulted in a high density and micropore content, as well as in smaller aggregates. Interpretation of the cross-semivariogram and classification of landscape compartments in terms of the spatial dependence pattern for the relief-dependent physical and mineralogical properties of the soil proved an effective supplementary method for assessing Pearson correlations between the soil physical and mineralogical properties.

Resumo em Português:

As várzeas do rio Solimões são áreas inundáveis com predomínio de Gleissolos, onde se estabeleceu grande parte da população rural do Estado do Amazonas. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar e classificar cinco perfis de Gleissolos, distribuídos em três áreas da bacia do Médio Amazonas, localizados nas várzeas dos municípios de Manacapuru e Iranduba. Após a descrição morfológica dos solos, coletaram-se amostras dos seus horizontes para caracterização física, química e mineralógica. Similarmente, todos os perfis apresentaram expressiva gleização na matriz do solo, com cores cinzenta a cinzenta-esverdeada, nos horizontes mais superficiais, e cinzenta-clara a cinzenta-escura, nos subsuperficiais, denotando a redução do ferro. Os teores mais elevados da fração areia em horizontes de subsuperfície indicaram presença de diferentes camadas de deposição fluvial, enquanto os elevados teores de silte evidenciaram a natureza sedimentar recente e o baixo grau de desenvolvimento pedogenético desses solos. Os cátions predominantes nos solos foram Ca2+ e Mg2+, que apresentaram porcentagens de sódio trocável (PST), com amplitude de variação entre 0,70 e 2,09. Os valores de carbono orgânico encontrados foram menores de 80 g kg-1, apresentando a natureza mineral dos sedimentos recém-depositados. A composição mineralógica da fração argila revelou presença significativa de argilominerais 2:1, mas sem grande variabilidade entre os perfis. Esses resultados refletiram-se em elevada soma e saturação por bases, caracterizando solos eutróficos e com argila de atividade alta.

Resumo em Inglês:

The floodplains of the Solimões River are areas periodically flooded with predominance of Gleisols,where have lived a large number of small farmers of the region. The purpose of this study was to characterize and classify five profiles of Gleysoils distributed in three floodplain areas of the Middle Amazon basin, located in the municipalities of Manacapuru and Iranduba. After the morphological description, the soil horizons were sampled to perform physical, chemical and mineralogical analyses. Similarly, significant gleization was observed in all profiles of the soil matrix, with gray to gray-green color in the surface, and light to dark gray in the subsurface horizons, denoting iron reduction. The highest levels of the sand fraction in the subsurface horizons indicated the presence of different layers of fluvial deposition, while the high silt contents evidenced the nature of recent sediments and the low degree of pedogenetic development of these soils. The predominant soil cations were Ca2+and Mg2+, with a percentage of exchangeable sodium (ESP), varying from 0.70 to 2.09. The organic carbon contents were lower than 80 g kg-1, indicating recently deposited mineral sediments. The mineralogical composition of the clay fraction showed a significant presence of 2:1 clay minerals, but little variability among profiles. These results are reflected in high sum of bases and base saturation, characterizing eutrophic soils with high clay activity.

Resumo em Português:

Técnicas de mapeamento digital podem contribuir para agilizar a realização de levantamentos pedológicos detalhados. Objetivou-se com este trabalho obter um mapa digital de solos (MDS) com uso de redes neurais artificiais (RNA), utilizando correlações entre unidades de mapeamento (UM) e covariáveis ambientais. A área utilizada compreendeu aproximadamente 12.000 ha localizados no município de Barra Bonita, SP. A partir do resultado de uma análise de agrupamento das covariáveis ambientais, foram escolhidas cinco áreas de referência para realizar o mapeamento convencional. As UM identificadas subsidiaram a aplicação da técnica de RNA. Utilizaram-se o simulador de redes neurais JavaNNS e o algoritmo de aprendizado backpropagation. Pontos de referência foram coletados para avaliar o desempenho do mapa digital produzido. A posição na paisagem e o material de origem subjacente foram determinantes para o reconhecimento dos delineamentos das UM. Houve boa concordância entre as UM delineadas pelo MDS e pelo método convencional. A comparação entre os pontos de referência e o mapa de solos digital evidenciou exatidão de 72 %. O uso da abordagem MDS utilizada pode contribuir para diminuir a falta de informações semidetalhadas de solos em locais ainda não mapeados, tomando-se como base informações pedológicas obtidas de áreas de referência adjacentes.

Resumo em Inglês:

Digital mapping techniques can help reduce the lack of soil information in areas where no 1st and 2nd order soil surveys were performed. The aim of this study was to obtain a digital soil map (DSM) by artificial neural networks (ANN) using the correlation between soil mapping units and environmental covariates. The study area of approximately 11,000 ha is located in Barra Bonita, SP, Brazil. Based on a cluster analysis of environmental covariates, five reference areas were chosen for conventional mapping. The selected soil mapping units supported the application of ANN. We used the neural network simulator JavaNNS and the backpropagation learning algorithm. Reference points were collected to evaluate the efficiency of the resulting digital map. The position in the landscape and the underlying parent material were fundamental to the recognition of the designs of the mapping units. There was good agreement between the mapping units delineated by DSM and the conventional method. The comparison between the reference points and the digital soil map showed an accuracy of 72 %. The use of the DSM approach can help reduce the lack of soil information in unmapped places, based on soil information obtained from adjacent reference areas.

Resumo em Português:

O levantamento de solos é a principal fonte de informação espacial sobre solos para diferentes usos, principalmente o uso agrícola. No entanto, a continuidade dessa atividade tem sido grandemente comprometida, principalmente pela escassez de recursos financeiros. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência da utilização de dois classificadores distintos (redes neurais artificiais - RNAs e o algoritmo da máxima verossimilhança - Maxver) na predição de classes de solos em uma área na região noroeste do Estado do Rio de Janeiro. As variáveis discriminantes usadas incluem atributos do terreno, como elevação, declividade, aspecto, plano de curvatura e índice topográfico combinado (CTI) e índices clay minerals, iron oxide e de vegetação NDVI, derivados de uma imagem do sensor ETM+ do LANDSAT 7. Para o treinamento e a validação dos classificadores, foram utilizadas, respectivamente, 300 e 150 amostras por classe de solo, representativas das características dessas classes, com relação às variáveis discriminantes utilizadas. De acordo com os testes estatísticos realizados, o classificador com base na RNA produziu maior exatidão do que o classificador clássico da máxima verossimilhança (Maxver). A comparação com 126 pontos de referência coletados no campo evidenciou que o mapa produzido pela RNA teve desempenho superior (73,81 %) ao mapa produzido pelo algoritmo Maxver (57,94 %). As principais causas de erros detectadas na utilização desses classificadores foram: a heterogeneidade geológica da área aliada a problemas no mapa geológico utilizado; profundidade do contato lítico e, ou, exposição da rocha; e problemas com o modelo de correlação ambiental utilizado em razão da natureza poligenética dos solos. Os resultados obtidos permitem inferir que a utilização de atributos do terreno juntamente com dados de sensoriamento remoto em uma abordagem por RNAs pode contribuir para facilitar o mapeamento de solos no Brasil, principalmente por causa da disponibilidade de dados de sensores remotos a custos mais baixos e da facilidade de obtenção dos atributos do terreno.

Resumo em Inglês:

Soil surveys are the main source of spatial information on soils and have a range of different applications, mainly in agriculture. The continuity of this activity has however been severely compromised, mainly due to a lack of governmental funding. The purpose of this study was to evaluate the feasibility of two different classifiers (artificial neural networks and a maximum likelihood algorithm) in the prediction of soil classes in the northwest of the state of Rio de Janeiro. Terrain attributes such as elevation, slope, aspect, plan curvature and compound topographic index (CTI) and indices of clay minerals, iron oxide and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), derived from Landsat 7 ETM+ sensor imagery, were used as discriminating variables. The two classifiers were trained and validated for each soil class using 300 and 150 samples respectively, representing the characteristics of these classes in terms of the discriminating variables. According to the statistical tests, the accuracy of the classifier based on artificial neural networks (ANNs) was greater than of the classic Maximum Likelihood Classifier (MLC). Comparing the results with 126 points of reference showed that the resulting ANN map (73.81 %) was superior to the MLC map (57.94 %). The main errors when using the two classifiers were caused by: a) the geological heterogeneity of the area coupled with problems related to the geological map; b) the depth of lithic contact and/or rock exposure, and c) problems with the environmental correlation model used due to the polygenetic nature of the soils. This study confirms that the use of terrain attributes together with remote sensing data by an ANN approach can be a tool to facilitate soil mapping in Brazil, primarily due to the availability of low-cost remote sensing data and the ease by which terrain attributes can be obtained.

Resumo em Português:

Na modelagem estatística da variabilidade espacial, estimam-se os parâmetros da dependência espacial, que são utilizados na interpolação de valores em locais não amostrados. Para tal, o processo de modelagem deve ser realizado com critérios estatísticos que garantam predições confiáveis e representem a real variabilidade local. Este trabalho avaliou diferentes formulações do modelo geoestatístico gaussiano para reconstituir a superfície que representa o fósforo (P) na área, a partir de medições dos teores de P em 48 parcelas experimentais localizadas em Xanxerê, SC, destacando o método utilizado nas análises. A combinação da presença de covariáveis no modelo e a necessidade de transformação para normalidade dos dados definiram quatro alternativas para modelagem. Utilizou-se a função de correlação de Matèrn, avaliada nos valores 0,5; 1,5; e 2,5 para parâmetro de suavidade. Os modelos foram comparados pelo valor maximizado do logaritmo da função de verossimilhança e também por validação cruzada. O modelo selecionado foi o que incorporou a variável resposta transformada, as coordenadas da área como covariáveis e o valor 0,5 para o parâmetro de suavidade. As medidas de validação cruzada pouco acrescentaram aos resultados de comparação por verossimilhança, que evidenciaram que na modelagem geoestatística, o cuidado com observações globais ou locais atípicas, além da seleção com base em diferentes modelos, deve ser o foco para obter resultados compatíveis com a realidade.

Resumo em Inglês:

Statistical modeling of spatial attributes aims to estimate dependence parameters, used to interpolate values at unsampled locations within the study area. Thus, the modeling process is conducted with some statistical criteria that ensure reliable predictions representing the actual local variability. This study evaluates different formulations of the Gaussian geostatistical model to reconstruct the surface of phosphorus over the area from the available measurements on 48 experimental plots located in Xanxerê/SC with emphasis on the methodological framework. Choices of covariates in the model and for data transformation define four modeling options to be assessed. The Matèrn correlation function was used, evaluated at values 0.5; 1.5 and 2.5 for smoothness parameter. Models were compared by the maximized logarithm of the likelihood function and also by cross validation. The model with transformed response variable, including coordinates of the area as covariates and the value of 0.5 for the smoothness parameter was selected. The cross validation measures did not add relevant information to the likelihood, and the analysis highlights care must be taken with globally or locally atypical data, as well as the need of objective choice based on different candidate models which ought to be the focus of geostatistical modeling to ensure results compatible with reality.

Resumo em Português:

Informações digitais tornam possível um elevado grau de redundância das informações disponíveis para o ajuste de modelos preditores aplicados ao Mapeamento Digital de Solos (MDS). Entre esses modelos, a técnica de Árvores de Decisão (AD) tem aplicação crescente, em razão da sua potência no tratamento de grandes volumes de dados. Objetivou-se com este trabalho avaliar o impacto do volume de dados utilizados para gerar os modelos por AD, na qualidade dos mapas de solos gerados pela técnica de MDS. Uma área de estudo com 889,33 km² foi escolhida na região do Planalto Médio do Rio Grande do Sul. As relações solo-paisagem foram obtidas a partir de reambulação da área de estudo e delineamento das unidades de mapeamento em cartas topográficas de escala 1:50.000. Seis covariáveis preditoras ligadas aos fatores de formação do solo, relevo e organismos, juntamente com os conjuntos de dados de um, três, cinco, 10, 15, 20 e 25 % do volume total de dados, foram usadas para gerar os modelos preditivos por AD no programa WEKA. Neste estudo, densidades de amostragem menores do que 5 % resultaram em modelos com menor poder de capturar a complexidade da distribuição espacial do solo da área estudada. Amostragens entre cinco e 15 % conduziram a uma melhor relação entre o volume de dados a ser manipulado e a capacidade preditiva dos modelos gerados. Dados coletados no campo indicaram acurácia dos mapas preditos próxima a 70 %, para os modelos oriundos dessas densidades de amostragem.

Resumo em Inglês:

Digital information generates the possibility of a high degree of redundancy in the data available for fitting predictive models used for Digital Soil Mapping (DSM). Among these models, the Decision Tree (DT) technique has been increasingly applied due to its capacity of dealing with large datasets. The purpose of this study was to evaluate the impact of the data volume used to generate the DT models on the quality of soil maps. An area of 889.33 km² was chosen in the Northern region of the State of Rio Grande do Sul. The soil-landscape relationship was obtained from reambulation of the studied area and the alignment of the units in the 1:50,000 scale topographic mapping. Six predictive covariates linked to the factors soil formation, relief and organisms, together with data sets of 1, 3, 5, 10, 15, 20 and 25 % of the total data volume, were used to generate the predictive DT models in the data mining program Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA). In this study, sample densities below 5 % resulted in models with lower power of capturing the complexity of the spatial distribution of the soil in the study area. The relation between the data volume to be handled and the predictive capacity of the models was best for samples between 5 and 15 %. For the models based on these sample densities, the collected field data indicated an accuracy of predictive mapping close to 70 %.

Resumo em Português:

Sementes de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) com alto teor de molibdênio (Mo) podem suprir as demandas vegetais; entretanto, estudos prévios não avaliaram concomitantemente os efeitos do Mo da semente em plantas inoculadas com rizóbio ou sob fertilização nitrogenada. Este trabalho avaliou os efeitos do Mo da semente, no crescimento e na aquisição de N de plantas de feijoeiro, sob N simbiótico ou N mineral, pela mensuração das atividades da nitrogenase e da nitrato redutase e da contribuição da fixação biológica de N2, em diferentes estádios de crescimento. Sementes enriquecidas ou não com Mo foram semeadas sob duas fontes de N, inoculadas com rizóbio ou fertilização nitrogenada, em vasos com 10 kg de solo. No experimento 1, um tratamento adicional consistiu de sementes enriquecidas com Mo e aplicação de Mo ao solo. No experimento 2, a contribuição da fixação biológica de N2 foi estimada pela diluição isotópica de 15N. Plantas de feijoeiro originadas de sementes com alto teor de Mo floresceram um dia antes. Sementes com alto teor de Mo aumentaram a área foliar, a massa de parte aérea e a acumulação de N, nas duas fontes de N. A ausência de efeitos do Mo adicional aplicado ao solo indicou que as sementes enriquecidas com esse nutriente foram suficientes para o crescimento vegetal. Sementes enriquecidas com Mo elevaram a atividade da nitrogenase, no estádio vegetativo de plantas inoculadas, e da nitrato redutase, em estádios tardios nas duas fontes de N. A contribuição da fixação biológica de N2 foi de 17 e 61 %, em plantas oriundas de sementes com baixo e alto teor de Mo, respectivamente. Os resultados evidenciaram os benefícios das sementes enriquecidas com Mo para o crescimento e a nutrição nitrogenada do feijoeiro, quando inoculado com rizóbio ou sob adubação nitrogenada.

Resumo em Inglês:

Seeds of common bean (Phaseolus vulgaris) with high molybdenum (Mo) concentration can supply Mo plant demands, but to date no studies have concomitantly evaluated the effects of Mo-enriched seeds on plants inoculated with rhizobia or treated with N fertilizer. This work evaluated the effects of seed Mo on growth and N acquisition of bean plants fertilized either by symbiotic N or mineral N, by measuring the activities of nitrogenase and nitrate reductase and the contribution of biological N2 fixation at different growth stages. Seeds enriched or not with Mo were sown with two N sources (inoculated with rhizobia or fertilized with N), in pots with 10 kg of soil. In experiment 1, an additional treatment consisted of Mo-enriched seeds with Mo applied to the soil. In experiment 2, the contribution of N2 fixation was estimated by 15N isotope dilution. Common bean plants grown from seeds with high Mo concentration flowered one day earlier. Seeds with high Mo concentration increased the leaf area, shoot mass and N accumulation, with both N sources. The absence of effects of Mo application to the soil indicated that Mo contents of Mo-enriched seeds were sufficient for plant growth. Seeds enriched with Mo increased nitrogenase activity at the vegetative stage of inoculated plants, and nitrate reductase activity at late growth stages with both N sources. The contribution of N2 fixation was 17 and 61 % in plants originating from low- or high-Mo seeds, respectively. The results demonstrate the benefits of sowing Mo-enriched seeds on growth and N nutrition of bean plants inoculated with rhizobia or fertilized with mineral N fertilizer.

Resumo em Português:

Foram desenvolvidas funções de pedotransferência (PTFs) para estimar os parâmetros (α, n, θr and θs) do modelo de van Genuchten (1980), utilizados para descrever curvas de retenção de água no solo. Os dados usados foram provenientes de diversas fontes, principalmente de estudos realizados na Região Nordeste pelas universidades, pela Embrapa e Codevasf, totalizando 786 curvas de retenção, que foram divididas em dois conjuntos de dados: 85 %, para desenvolvimento das PTFs, e 15 %, para teste e validação, considerados como dados independentes. Além do desenvolvimento das PTFs de caráter geral para todos os solos conjuntamente, desenvolveram-se PTFs específicas para as classes Argissolos, Latossolos, Neossolos e Planossolos, utilizando técnicas de regressão múltipla, com o uso do procedimento stepwise (forward e backward), para selecionar os melhores preditores. Dois tipos de PTFs foram desenvolvidos: o primeiro inclui todos os preditores, densidade do solo, teores de areia, silte, argila e de matéria orgânica, e o segundo, apenas com os teores de areia, silte e argila. A avaliação da adequação das PTFs foi com base no coeficiente de correlação (R) e índice de Willmott (d). Para avaliar as PTFs, para o teor de água em potenciais matriciais específicos, utilizou-se a raiz do erro médio quadrado (RMSE). A predição da curva de retenção por PTF é relativamente fraca, exceto para o teor de água residual. A inclusão do teor de matéria orgânica como preditor da PTF melhora a predição do parâmetro a de van Genuchten. Não houve melhora de desempenho das PTFs específicas por classe de solo, em comparação com uma PTF geral. Exceto no caso do teor de água do solo saturado, estimado pela distribuição granulométrica, modelos para a predição do teor de água em potenciais matriciais específicos são bons. Predições do teor de água em potenciais matriciais mais negativos do que -0,6 m, usando uma PTF contendo a distribuição granulométrica, são somente um pouco inferiores àquelas obtidas por PTFs, que incluem densidade do solo e teor de matéria orgânica.

Resumo em Inglês:

Pedotransfer functions (PTF) were developed to estimate the parameters (α, n, θr and θs) of the van Genuchten model (1980) to describe soil water retention curves. The data came from various sources, mainly from studies conducted by universities in Northeast Brazil, by the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) and by a corporation for the development of the São Francisco and Parnaíba river basins (Codevasf), totaling 786 retention curves, which were divided into two data sets: 85 % for the development of PTFs, and 15 % for testing and validation, considered independent data. Aside from the development of general PTFs for all soils together, specific PTFs were developed for the soil classes Ultisols, Oxisols, Entisols, and Alfisols by multiple regression techniques, using a stepwise procedure (forward and backward) to select the best predictors. Two types of PTFs were developed: the first included all predictors (soil density, proportions of sand, silt, clay, and organic matter), and the second only the proportions of sand, silt and clay. The evaluation of adequacy of the PTFs was based on the correlation coefficient (R) and Willmott index (d). To evaluate the PTF for the moisture content at specific pressure heads, we used the root mean square error (RMSE). The PTF-predicted retention curve is relatively poor, except for the residual water content. The inclusion of organic matter as a PTF predictor improved the prediction of parameter a of van Genuchten. The performance of soil-class-specific PTFs was not better than of the general PTF. Except for the water content of saturated soil estimated by particle size distribution, the tested models for water content prediction at specific pressure heads proved satisfactory. Predictions of water content at pressure heads more negative than -0.6 m, using a PTF considering particle size distribution, are only slightly lower than those obtained by PTFs including bulk density and organic matter content.

Resumo em Português:

O estudo da dinâmica da água no solo utilizando topossequências é de grande importância para melhor compreender as relações solo-água-vegetação. Objetivou-se, com este trabalho, caracterizar físico, hídrica e morfologicamente os solos da mata do Parque Estadual de Carlos Botelho. A parcela abrange uma área de 10,24 ha (320 x 320 m), localizada sob Floresta Ombrófila Densa (Mata Atlântica de Encosta). Com base nos mapas de solos ultradetalhados e mapas planialtimétricos dessa área, escolheu-se uma transeção representativa dos solos da parcela; nessa, foram abertas cinco trincheiras, onde foi feita a descrição morfológica dos diferentes horizontes dos solos. No estudo da dinâmica da água no solo, foram feitas análises granulométricas, de densidade do solo e partículas, de curvas de retenção e de medidas de condutividade hidráulica saturada no campo, utilizando-se o permeâmetro de Guelph. Coletaram-se amostras indeformadas para realizar análises de imagens. Os Cambissolos apresentaram-se como os solos predominantes na parcela, mas também foram encontradas manchas de Neossolos e Gleissolos. No estudo da caracterização físico-hídrica dos solos da topossequência escolhida, observou-se mudança na condutividade hidráulica entre as camadas superficiais e subsuperficiais, de alta/intermediária para intermediária/baixa permeabilidade. Essa variação do comportamento da água no solo também pôde ser observada nas curvas de retenção de água, que evidenciou maior retenção de água nos horizontes subsuperficiais. Fatores como porosidade total, dimensão, forma e conexão entre os poros foram analisados por meio da análise de imagens. O comportamento físico-hídrico dos solos foi influenciado pelas características morfogênicas do solo.

Resumo em Inglês:

Studies of soil-water dynamics using toposequences are essential to improve the understanding of soil-water-vegetation relationships. This study assessed the hydro-physical and morphological characteristics of soils of Atlantic Rainforest in the Parque Estadual de Carlos Botelho, state of São Paulo, Brazil. The study area of 10.24 ha (320 x 320 m) was covered by dense tropical rainforest (Atlantic Rainforest). Based on soil maps and topographic maps of the area, a representative transect of the soil in this plot was chosen and five soil trenches were opened to determine morphological properties. To evaluate the soil hydro-physical functioning, soil particle size distribution, bulk density (r), particle density (r s), soil water retention curves (SWRC), field saturated hydraulic conductivity (Ks), macroporosity (macro), and microporosity (micro) and total porosity (TP) were determined. Undisturbed samples were collected for micromorphometric image analysis, to determine pore size, shape, and connectivity. The soils in the study area were predominantly Inceptisols, and secondly Entisols and Epiaquic Haplustult. In the soil hydro-physical characterization of the selected transect, a change was observed in Ks between the surface and subsurface layers, from high/intermediate to intermediate/low permeability. This variation in soil-water dynamics was also observed in the SWRC, with higher water retention in the subsurface horizons. The soil hydro-physical behavior was influenced by the morphogenetic characteristics of the soils.

Resumo em Português:

A chuva provoca a modificação da estrutura superficial do solo levando ao desenvolvimento de crostas. Este estudo avaliou a dinâmica da formação de crostas superficiais por meio da análise e descrição micromorfológica de lâminas delgadas. O experimento foi conduzido em 2009 e 2010. Em parcelas de 15 x 30 m, foram implantados os diferentes sistemas de preparos do solo: preparo convencional (PC), preparo reduzido (PR) e sem preparo (SP). Dentro das parcelas instalaram-se as microparcelas de 1 x 1m e aplicaram-se diferentes lâminas de chuva simulada (0, 27, 54 e 80 mm) com intensidade de 80 mm h-1. Nas microparcelas, coletou-se uma amostra indeformada em que consistia em um bloco de solo de 0,07 x 0,05 x 0,12 m. Os blocos foram impregnados com resina e após endurecimento e secagem total foram confeccionadas lâminas delgadas (4,5 x 8 cm), descritas, utilizando microscópio óptico. Foi confeccionada uma lâmina delgada para cada chuva (0, 27, 54 e 80 mm) e para cada preparo do solo. Todos os sistemas de preparo avaliados demonstraram presença de crostas; entretanto, o processo de formação das crostas ocorreu com dinâmica diferenciada em cada sistema de preparo. O preparo convencional apresentou formação de crostas a partir de 27 mm de chuva aplicada. O aumento da lâmina de chuva aplicada causou maior degradação da estrutura superficial e maior espessura da camada encrostada. O preparo reduzido e o sistema sem preparo apresentaram condições de superfície irregulares com as chuvas aplicadas, ou seja, não demonstraram modificações constantes da superfície do solo e na formação das crostas, com o aumento da chuva, como constatado no preparo convencional. A análise das lâminas delgadas e a descrição micromorfológica permitiram satisfatória observação e conclusão dos processos e da dinâmica envolvida na formação de crostas.

Resumo em Inglês:

On the soil surface, rainfall modifies the soil surface structure promoting crust development. This study evaluated the dynamics of soil crusting, through description and micromorphological analysis of thin sections in 2009 and 2010. In 15 x 30 m plots, the management systems conventional tillage (CT), reduced tillage (RT) and no tillage (NT) were assessed. Within the plots, 1 x 1 m micro-plots were installed to test different levels of simulated rainfall (0, 27, 54, and 80 mm) at an intensity of 80 mm h-1. From these micro-plots, an undisturbed sample (soil block of 0.07 x 0.05 x 0.12 m) was taken. The blocks were resin-impregnated and after hardening and drying, thin sections (4.5 x 8 cm) were prepared and described using optical microscopy. One thin section was prepared per rainfall level and soil tillage system. Crusts were formed in all tillage systems, however, the process of crust formation was different in each system. Under conventional tillage, crusting was observed after 27 mm rain. A higher rain level increased the degradation of the surface structure and thickness of the crust layer. Under reduced tillage and no-tillage the surface conditions were irregular after the applied rainfall, i.e., the changes in the soil surface and in crust formation were not constant with increasing rain levels, unlike under conventional tillage. The analysis of thin sections and micromorphological description allowed satisfactory conclusions on the processes and dynamics involved in crust formation.

Resumo em Português:

A adequada modelagem da infiltração de água no solo é fundamental para estimação do movimento de água, erosão hídrica, recarga e contaminação de aquíferos. Este trabalho apresenta um modelo para estimativa da infiltração de água no solo (GAML-c), com base no modelo de Green-Ampt-Mein-Larson, que provê descrição da geometria e do deslocamento da frente de umedecimento no solo. Testes experimentais foram conduzidos em Latossolo Vermelho-Amarelo para avaliar o GAML-c, usando-se quatro diferentes cenários: considerando a condutividade hidráulica do solo igual à taxa de infiltração estável (Tie) e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na zona de transmissão (θw) (TW); condutividade hidráulica do solo igual à do solo saturado (K0) e a umidade máxima do solo igual θw (KW); condutividade hidráulica do solo igual à Tie e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na saturação (θs) (TS); e condutividade hidráulica do solo igual a K0 e a umidade máxima do solo igual θs (KS). Verificou-se que o GAML-c no cenário TW foi o melhor estimador do perfil de umidade do solo, resultando em aceitáveis estimativas da infiltração de água.

Resumo em Inglês:

Soil water infiltration modeling is an important tool to predict soil water redistribution, soil erosion, aquifer recharge and aquifer contamination. This paper presents a model to simulate soil water infiltration (GAML-c), based on the Green-Ampt-Mein-Larson (GAML) model that provides a description of the geometry and advance of the wetting front in the soil. Experimental infiltration tests were performed in Red-Yellow Oxisol (LVA). GAML-c was evaluated in four scenarios: considering hydraulic conductivity (K0) equal to the stable infiltration rate (Tie) and the maximum soil moisture equal to θw (TW); considering the K0 value determined by constant-head permeameter method and the maximum soil moisture equal to θw (KW); considering K0 equal to Tie and the maximum soil moisture equal to θs (TS); and considering the K0 value determined by the constant-head permeameter method and the maximum soil moisture equal to θs (KS). It was verified that for the scenario TW, the GAML-c model was able to simulate the soil water profile and provide satisfactory predictions of infiltration.

Resumo em Português:

É possível construir modelos preditivos (MPs) da distribuição do tamanho de partículas do solo (DTP) em uma região que possua geologia complexa e uma superfície geomórfica jovem e instável? O principal objetivo deste trabalho foi responder a essa questão. Um conjunto de 339 amostras de solo de uma pequena bacia hidrográfica de encosta do sul do Brasil foi usado para construir MPs da DTP na camada superficial do solo. Modelos de regressão linear múltiplos foram construídos com atributos de terreno (elevação, declividade, área de captação, índice de convergência, índice de umidade topográfica). Os MPs explicaram mais da metade da variância dos dados. Esse desempenho é semelhante (se não melhor) ao da abordagem tradicional de mapeamento de solos. Para algumas frações de tamanho, o desempenho dos MPs pode chegar a 70 %. As maiores incertezas ocorrem nas áreas de maior complexidade geológica. Assim, melhorias significativas nas predições somente poderão ser alcançadas se dados geológicos acurados forem disponibilizados. Enquanto isso, MPs construídos a partir de atributos de terreno são eficientes em estimar a DTP de solos de regiões com geologia complexa.

Resumo em Inglês:

Is it possible to build predictive models (PMs) of soil particle-size distribution (psd) in a region with complex geology and a young and unstable land-surface? The main objective of this study was to answer this question. A set of 339 soil samples from a small slope catchment in Southern Brazil was used to build PMs of psd in the surface soil layer. Multiple linear regression models were constructed using terrain attributes (elevation, slope, catchment area, convergence index, and topographic wetness index). The PMs explained more than half of the data variance. This performance is similar to (or even better than) that of the conventional soil mapping approach. For some size fractions, the PM performance can reach 70 %. Largest uncertainties were observed in geologically more complex areas. Therefore, significant improvements in the predictions can only be achieved if accurate geological data is made available. Meanwhile, PMs built on terrain attributes are efficient in predicting the particle-size distribution (psd) of soils in regions of complex geology.

Resumo em Português:

O cultivo de arroz irrigado pode contribuir com a emissão de metano (CH4), em razão das condições anaeróbicas, após o alagamento do solo. Alternativas ao alagamento contínuo da irrigação na cultura do arroz têm sido desenvolvidas a fim de mitigar o efluxo de CH4 para a atmosfera. O objetivo deste estudo foi verificar o efeito do regime de irrigação contínua, intermitente e por banhos no efluxo de CH4 em arroz irrigado. Para tal, foi conduzido um experimento no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, durante os anos agrícolas 2007/2008 e 2009/2010. Os tratamentos consistiram em irrigação contínua e intermitente, em 2007/2008, e irrigação contínua, intermitente e por banhos, em 2009/2010. A prática da irrigação intermitente é eficiente em abrandar o efluxo de CH4 no cultivo do arroz irrigado, quando as condições climáticas permitem a ausência da lâmina de água durante o cultivo. A eficiência em suavizar o efluxo de CH4 pelo manejo intermitente da irrigação na cultura do arroz depende das condições eletroquímicas do solo, durante a intermitência dos ciclos de alagamento da cultura.

Resumo em Inglês:

Paddy rice fields may contribute to methane (CH4) emission from soil due to anaerobic conditions after flooding. Alternatives to continuous flooding irrigation in rice have been developed to mitigate CH4 efflux into the atmosphere. This study aims to investigate the effects of irrigation managements in the CH4 efflux during the rice growing season. An experiment was carried out at in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil, during 2007/08 and 2009/10 growing seasons. The treatments were continuous flooding and intermittent irrigation in 2007/08 and continuous flooding, intermittent irrigation and flush irrigation in 2009/10. Intermittent irrigation is effective in mitigating CH4 efflux from rice fields when climatic conditions enable water absence during cultivation, but its efficiency depends on the electrochemical soil conditions during the flooding cycles.

Resumo em Português:

Além das formas mais reativas, os metais podem ocorrer na estrutura de minerais e a soma de todas essas formas define os seus teores totais, em diferentes frações de solo. A substituição isomórfica por metais pesados altera, por exemplo, as dimensões da célula unitária e o tamanho de minerais. Este estudo teve como objetivo propor um método de fracionamento químico de metais pesados, usando métodos de extração mais fortes, para remover completamente a matéria orgânica e as diferentes fases minerais do solo. As amostras de solo (0-10, 10-20 e 20-40 cm) foram coletadas de oito perfis de solo, em uma área de mineração e processamento de Pb em Adrianópolis, PR, Brasil. As concentrações de Pb e Zn foram determinadas nas seguintes frações (remoção total em cada fase de extração sequencial): trocável; carbonatos; matéria orgânica; óxidos de Fe amorfos e cristalinos; óxido de Al, aluminossilicatos amorfos e caulinita; e residual. A remoção completa da matéria orgânica e das fases minerais nas extrações sequenciais resultou em baixa participação da forma residual de Pb e Zn, nas concentrações totais desses metais nos solos. Houve menor associação dos metais aos minerais primários, minerais 2:1 e óxidos refratários. Os métodos com maior poder de extração permitiram identificar a associação completa entre metal-mineral, como a ocorrência de Pb e Zn no interior da estrutura dos minerais. A maior incidência de Zn, quando comparados com Pb, na estrutura dos óxidos de Fe, por substituição isomorfa, foi atribuída a uma menor diferença entre o raio iônico do Zn2+ e Fe3+.

Resumo em Inglês:

In addition to the more reactive forms, metals can occur in the structure of minerals, and the sum of all these forms defines their total contents in different soil fractions. The isomorphic substitution of heavy metals for example alters the dimensions of the unit cell and mineral size. This study proposed a method of chemical fractionation of heavy metals, using more powerful extraction methods, to remove the organic and different mineral phases completely. Soil samples were taken from eight soil profiles (0-10, 10-20 and 20-40 cm) in a Pb mining and metallurgy area in Adrianópolis, Paraná, Brazil. The Pb and Zn concentrations were determined in the following fractions (complete phase removal in each sequential extraction): exchangeable; carbonates; organic matter; amorphous and crystalline Fe oxides; Al oxide, amorphous aluminosilicates and kaolinite; and residual fractions. The complete removal of organic matter and mineral phases in sequential extractions resulted in low participation of residual forms of Pb and Zn in the total concentrations of these metals in the soils: there was lower association of metals with primary and 2:1 minerals and refractory oxides. The powerful methods used here allow an identification of the complete metal-mineral associations, such as the occurrence of Pb and Zn in the structure of the minerals. The higher incidence of Zn than Pb in the structure of Fe oxides, due to isomorphic substitution, was attributed to a smaller difference between the ionic radius of Zn2+ and Fe3+.

Resumo em Português:

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

Resumo em Inglês:

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

Resumo em Português:

O feijoeiro é tradicionalmente cultivado em pequenas propriedades, onde é comum o uso de dejetos animais para adubação das culturas. Como é uma cultura de ciclo curto, os nutrientes precisam estar disponíveis logo após a germinação, o que nem sempre acontece quando a fertilização ocorre a partir de fertilizantes orgânicos. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a eficiência de diferentes camas de aves em relação aos fertilizantes minerais na produção de matéria seca e na liberação de nutrientes para o feijoeiro, em casa de vegetação. O experimento foi conduzido em 2010, com amostras de um Latossolo Vermelho distroférrico com 16 g kg-1 de matéria orgânica, 1,9 e 84 mg dm-3 de P e K, respectivamente, e pH 6,0. Adotou-se delineamento experimental de blocos casualizados com 10 tratamentos e cinco repetições. As unidades experimentais foram constituídas por vasos com 14 dm³ de solo e cinco plantas de feijão, do cultivar BRS Requinte, durante 60 dias. Os tratamentos consistiram de cinco camas de aves compostas pelos seguintes materiais: palha de milho, bagaço de cana-de-açúcar, palha de pastagem natural, areia ou acícula de Pinus, formulações de nutrientes (NPK, NP, PK e NK) e um testemunha, sem nenhum fertilizante. Os fertilizantes minerais com P proporcionaram maior produção de matéria seca da parte aérea (MSPA) e de raízes (MSRA) do feijoeiro do que as camas de aves, por causa da maior liberação para o solo de N e P disponíveis. Dentre as camas estudadas, aquela constituída por areia foi a que proporcionou os maiores valores de MSPA e de MSRA. As plantas fertilizadas com as camas de aves acumularam, em média, 58,6 % do N e 59,0 % do P, em relação às fertilizadas com os tratamentos que continham N e P minerais. A taxa de recuperação pelas plantas de N e K foi maior para os nutrientes aplicados na forma mineral do que na orgânica. As camas de aves podem ser utilizadas como fertilizantes para a cultura do feijoeiro desde que sejam suplementadas com N e P minerais.

Resumo em Inglês:

Common bean is traditionally grown on small farms in Brazil, where animal wastes are often used as soil fertilizer. Since this is a short-cycle species, nutrients must be available soon after seed germination, which is not always the case when supplied in the form of organic fertilizers. This study was carried out to evaluate the efficiency of different poultry litters in comparison with mineral fertilizers to increase dry matter yield and nutrient release to beans. The experiment was conducted in 2010, in a greenhouse, with Oxisol samples containing16 g kg-1 of organic matter, 1.9 and 84 mg dm-3 of P and K, respectively, and with a pH of 6.0. A randomized complete block design was used with 10 treatments and five replications. The experimental units consisted of 14 dm³ of soil (dry base) in plastic pots, where five seedlings (cultivar BRS Requinte) were grown for 60 days. Treatments consisted of five poultry litters on the materials maize straw, sugar cane bagasse, native grass straw, sand and pine needles, respectively, and four mineral nutrient combinations (NPK, NP, PK, and NK), plus one control without any fertilizer. Mineral fertilizers containing P induced higher dry matter yield of shoot and roots of bean than the poultry litters, due to the release of higher amounts of available N and P. Of the animal wastes, the poultry litter with sand substrate was the most efficient to promote bean yield. Plants fertilized with poultry litters accumulated, on average 58.6 and 59.0 %, respectively, of the N and P accumulated in plants treated with mineral fertilizers containing N and P. The N and K recovery rate by plants was always higher for nutrients applied in mineral than organic forms. Poultry litters may be used as soil fertilizer of common beans provided they are supplemented with mineral fertilizers containing N and P.

Resumo em Português:

As aplicações de fósforo (P) em vinhedos podem causar o acúmulo desse nutriente no solo e maximizar seu potencial poluente. Este trabalho objetivou quantificar as frações de acumulação de P em solos arenosos cultivados com videiras na região Sul do Brasil. Para isso, amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 6-10 e 11-20 cm em uma área de campo nativo e em dois vinhedos: um com 14 anos de cultivo (vinhedo 1) e outro com 30 anos (vinhedo 2), localizados no município de Santana do Livramento, Rio Grande do Sul (RS), Brasil. As amostras foram secas, moídas e submetidas ao fracionamento químico de P. Os resultados evidenciaram que os teores de P inorgânico aumentaram até 20 cm de profundidade, principalmente no vinhedo 2, em especial nas frações lábeis extraídas por resina de troca aniônica e por NaHCO3, na fração moderadamente lábil, extraída por NaOH 0,1 e 0,5 mol L-1, e na fração não lábil, extraída por HCl 1 mol L-1, representando potencial de eutroficação das águas. As aplicações de fertilizantes fosfatados na adubação de correção e de manutenção nos vinhedos com maior tempo de cultivo aumentaram os teores de P na fração orgânica extraída por NaHCO3 na camada de 0-5 cm, e na fração moderadamente lábil extraída por NaOH 0,1 mol L-1, até 20 cm de profundidade.

Resumo em Inglês:

Phosphorus (P) applications to vineyards can cause P accumulation in the soil and maximize pollution risks. This study was carried out to quantify the accumulation of P fractions in sandy soils of vineyards in southern Brazil. Soil samples (layers 0-5, 6-10 and 11-20 cm) were collected from a native grassland area and two vineyards, after 14 years (vineyard 1) and 30 years (vineyard 2) of cultivation, in Santana do Livramento, southern Brazil, and subjected to chemical fractionation of P. Phosphorus application, especially to the 30-year-old vineyard 2, increased the inorganic P content down to a depth of 20 cm, mainly in the labile fractions extracted by anion-exchange resin and NaHCO3, in the moderately labile fraction extracted by 0.1 and 0.5 mol L-1 NaOH, and in the non-labile fraction extracted by 1 mol L-1 HCl, indicating the possibility of water eutrophication. Phosphorus application and grapevine cultivation time increased the P content in the organic fraction extracted by NaHCO3 from the 0-5 cm layer, and especially in the moderately labile fraction extracted by 0.1 mol L-1 NaOH, down to a depth of 20 cm.

Resumo em Português:

O uso de fosfito como fungicida ou como fonte suplementar de fósforo (P) tem se intensificado nos últimos anos; entretanto, pouco se sabe sobre seus efeitos em culturas importantes como o feijoeiro. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da interação entre fosfito e fosfato sobre o crescimento e a nutrição fosfatada do feijoeiro. Dois experimentos foram realizados, em delineamento inteiramente casualizado em solução nutritiva, em casa de vegetação, no período de janeiro a março de 2008. No primeiro, os tratamentos foram constituídos por um esquema fatorial 5 x 2, sendo cinco concentrações de P na solução nutritiva: 0,5; 10; 20; 30; e 60 mg L-1 e duas formas de P: fosfito (Phi) e fosfato (Pi), com quatro repetições. No segundo experimento, os tratamentos foram constituídos por cinco proporções de Pi:Phi em solução nutritiva: 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 e 0:100, com cinco repetições. Os resultados evidenciaram que as plantas cultivadas com fosfito como única forma de P, ou em elevadas proporções de Phi, apresentaram redução acentuada na matéria seca da parte aérea e de raízes, refletindo em valores desprezíveis para o acúmulo de P nesses tecidos. Da mesma forma, a atividade da enzima fosfatase ácida apresentou decréscimo com o aumento das proporções de Phi, enquanto os teores de Pi solúveis diminuíram. Concluiu-se que o fosfito não é capaz de substituir o fosfato na nutrição fosfatada do feijoeiro, tendo efeito nulo sobre o feijoeiro sob adequada disponibilidade de fosfato. Na ausência ou baixa disponibilidade de fosfato, ocorre toxicidade acentuada de fosfito no feijoeiro que se apresentou muito sensível a esse ânion.

Resumo em Inglês:

The use of phosphite as a fungicide or supplementary source of phosphorus (P) has been intensified in recent years, however, little is known about its effects on important crops such as common bean. This work aimed to evaluate the effect of phosphite on growth and phosphate nutrition of bean plants. Two experiments in an completely randomized design were conducted in nutrient solution in a green house, from January to March 2008. In the first experiment, the treatments consisted of a 5 x 2 factorial design, with five P concentrations in the nutrient solution (0.5; 10; 20; 30 and 60 mg L-1) and two P forms: phosphite (Phi) and phosphate (Pi), with four replications. In the second experiment, the treatments consisted of five proportions of Pi: Phi in nutrient solution (100:0, 25:75, 50:50, 75:25 e 100:0), with five replications. The results showed that the shoot and root dry matter of plants grown with phosphite as the only form of P or with high proportions of Phi in relation to Pi, was drastically reduced, resulting in low P accumulation in these tissues. In conclusion, phosphate cannot be replaced by phosphite in phosphate nutrition of common bean, and has no effect on common bean under adequate phosphate supply. At no or low phosphate supply, severe phosphite toxicity symptoms were observed in the common bean plants, which are very sensitive to this anion.

Resumo em Português:

O sistema plantio direto (SPD) é uma realidade na região dos Cerrados, mas alguns questionamentos persistem nesse tipo de manejo como o modo de realização da calagem e a dose de nitrogênio (N) a ser adotada em cultura comercial, em relação às culturas precedentes. Desse modo, objetivou-se avaliar modos de aplicar o calcário na implantação do SPD e o efeito de culturas de cobertura precedentes sobre a necessidade de adubação nitrogenada da cultura do milho, durante diferentes anos agrícolas. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, em esquema fatorial 5 x 2 (modos de aplicação do calcário x culturas de cobertura) e posterior divisão em três subparcelas, referentes às doses de N (0, 90 e 180 kg ha-1). Foram avaliados quatro modos de aplicação de calcário: incorporado a 0-0,2 m, em out./2001; dose total em superfície aplicada, em out./2001; aplicação de 1/2 da dose, em out./2001, e 1/2, em ago./2002, na superfície; e aplicação de 1/3 da dose recomendada, em mar./2001, + 1/3, em out./2001, e 1/3, em ago./2002, também em superfície. Além de um tratamento testemunha (sem calcário) e duas culturas de cobertura, crotalária e milheto. Os diferentes modos de calagem não alteraram a produtividade de grãos de milho. O cultivo de milho após crotalária apresentou melhor desempenho e menor demanda de adubação nitrogenada, quando comparado ao cultivado após milheto.

Resumo em Inglês:

The no-tillage (NT) management is widely used in the Cerrado region, but some questions remain unanswered, for example about the need of liming and adequate nitrogen rates for commercial crops when preceded by cover crops. Our objective was to evaluate the effect of precedent cover crops on the maize demand for nitrogen fertilization and forms of liming preceding the adoption of no-tillage management (NT) in different growing seasons. The experiment was arranged in a randomized block factorial design 5 x 2 (liming forms x cover crops) and later divided into three subplots representing the N rates (0, 90 and 180 kg ha-1). Four liming forms were evaluated: lime rate incorporated in the 0 - 0.2 m soil layer in Oct/2001; total dose applied on the surface in Oct/2001; 1/2 amount applied in Oct/2001 and 1/2 in Aug/2002 on the surface; and 1/3 of the recommended dose applied in Mar/2001 + 1/3 in Oct/2001 + 1/3 in Aug/2002, all on the soil surface; plus a control treatment (no lime) and two cover crops (sunn hemp and millet). Maize grain yield was not affected by the different liming forms. Sunn hemp proved more efficient than millet as cover crop preceding maize.

Resumo em Português:

As pastagens formam a base da pecuária brasileira; essas sofrem degradação em larga escala por deficiência de nitrogênio (N). O consórcio com leguminosas, além de fixar N, pode apresentar outros efeitos na fertilidade do solo como acidificação ou retirada de nutrientes de camadas mais profundas para as mais superficiais. Este trabalho objetivou avaliar o estoque de serapilheira e a fertilidade do solo em pastagens degradadas de braquiária (Brachiaria decumbens), após implantar leguminosas arbustivas e arbóreas forrageiras. Para isso, uma amostragem foi realizada em março de 2010 em um experimento no campo, introduzindo pastagem degradada de Brachiaria decumbens, em julho de 2008, com sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), leucena (Leucaena leucocephala), mororó (Bauhinia cheilantha) e gliricídia (Gliricidia sepium), além de braquiária adubada e não adubada com N. As amostras de solo e serapilheira foram coletadas aos 0-10, 10-20 e 20-40 cm de profundidade, em três transectos, alternando pontos cobertos por gramíneas e leguminosas, totalizando sete amostras compostas por parcela para determinar pH, P, K, Ca, Mg e Al no solo, enquanto SB, t e m foram calculados. A serapilheira foi separada visualmente em leguminosas, gramíneas e materiais não identificados, em que foram utilizados para quantificação de matéria seca, matéria orgânica, N, P, C, fibra detergente ácido e lignina. A introdução das leguminosas aumentou os teores de N total na serapilheira e reduziu as relações C:N, com destaque para gliricídia e sabiá; entretanto, essa última apresentou elevados teores de lignina. Houve efeito significativo da cobertura por leguminosas, sem diferenças entre essas, para pH e K, na profundidade de 0-10 cm, e para Al e m, aos 10-20 cm de profundidade.

Resumo em Inglês:

Pastures are the fodder supply of Brazilian livestock, and are exhaustively degraded by nitrogen (N) deficiency. Intercropping with legumes, aside from nitrogen fixation, may have secondary effects on soil fertility, such as acidification or nutrient movement from deeper to the surface soil layers. This study evaluated the soil litter stock and fertility of degraded Brachiaria decumbens pastures after planting leguminous shrubs and forage trees. For this purpose, we sampled (March 2010) degraded Brachiaria decumbens pasture planted in July 2008 in an intercropping experiment with sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia), leucaena (Leucaena leucocephala), mororó (Bauhinia cheilantha) and gliricidia (Gliricidia sepium), as well as N-fertilized and unfertilized brachiaria. Soil and litter was sampled (layers 0-10, 10-20 and 20-40 cm) in three transects, at alternating points covered by grasses and by legumes, totaling seven composite samples per plot to determine soil pH, P, K , Ca, Mg, and Al and calculate sum of bases, effective cation exchange capacity and aluminum saturation. Litter was visually separated in legumes, grasses and unidentified material to quantify dry matter, organic matter, N, P, C, acid-detergent fiber, and lignin. The use of legumes increased the levels of total N in litter and reduced the C: N ratios, especially of gliricidia and sabiá, although the lignin levels in the latter were high. There was a significant effect of legume soil cover, with no differences between them, on pH and K (layer 0-10 cm) and on pH, K and Al (layer 10-20 cm).

Resumo em Português:

A adoção de sistemas de rotação e sucessão de culturas é um dos pré-requisitos fundamentais para sustentabilidade dos sistemas de produção agrícola. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de época de dessecação do azevém e de dose de adubação nitrogenada, aplicada na semeadura do arroz irrigado em sucessão, como estratégias para viabilizar o uso dessa sucessão em áreas de cultivo de arroz irrigado. O experimento foi conduzido no campo em dois anos agrícolas (2008/09 e 2009/10), em Cachoeirinha, RS, em um Gleissolo Háplico Ta distrófico típico. Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados, em parcelas subdivididas, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos de quatro épocas de dessecação do azevém (90, 70, 50 e 30 dias antes da semeadura do arroz, no primeiro ano; e 49, 34, 19 e 6, no segundo ano), de cinco sistemas de manejo da adubação nitrogenada no arroz irrigado, obtidos pela combinação de quatro doses de N na semeadura (0, 10, 20 e 40 kg ha-1) e de quatro doses de N em cobertura (150, 140, 130 e 110 kg ha-1), totalizando 150 kg ha-1, e de uma testemunha sem aplicação de N, durante todo o ciclo da cultura. A presença de palha de azevém com as plantas mantidas de pé não prejudica o estabelecimento inicial de plantas de arroz cultivado em sucessão. O rendimento de grãos de arroz irrigado cultivado em sucessão ao azevém não é influenciado pela época de dessecação de azevém e pela dose de N aplicada em semeadura.

Resumo em Inglês:

The adoption of crop rotation and crop sequence systems is one of the fundamental prerequisites for the sustainability of agricultural production. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effects of ryegrass desiccation time and nitrogen fertilizer applied at sowing of irrigated rice, in succession, as a management strategy in irrigated rice cultivation. The field experiment was carried out in two growing seasons (2008/09 and 2009/10), in Cachoeirinha, State of Rio Grande do Sul, Brazil, on a typical dystrophic Ta Haplic Gleysol. The design was a randomized complete block, with three replications. The treatments, laid out in split plots, consisted of four periods of ryegrass desiccation (90, 70, 50 and 30 days before sowing rice in the first year, and 49, 34, 19 and 6 in the second year of cultivation), and five nitrogen fertilization systems of rice, consisting of a combination of four N rates applied at sowing (0, 10, 20, and 40 kg ha-1) and four N rates as top dressing (150, 140, 130, and 110 kg ha-1), resulting in a total of 150 kg ha-1, plus a control without N application throughout the crop cycle. The initial establishment of rice plants grown in succession was not affected by the presence of upright-standing dry ryegrass plants. In both years, rice grain yield was not influenced by the desiccation time of ryegrass nor the N rate applied at sowing.

Resumo em Português:

A erosão hídrica é a principal causa das perdas de solo e água, assim como de degradação das áreas agrícolas. O objetivo deste trabalho foi quantificar a erosão hídrica pluvial em uma área sem preparo prévio do solo, cultivada em contorno, em 2009 e 2010, sobre um Cambissolo Húmico, com os seguintes tratamentos: milho solteiro, soja solteira, feijão solteiro e milho e feijão consorciados, submetidos a quatro testes de chuva simulada com intensidade constante de 64 mm h-1 e duração de 1 h. O primeiro teste foi aplicado 18 dias após a semeadura das culturas e, os demais, 39, 75 e 120 dias, após o primeiro. O tipo de cultura influenciou a erosão hídrica nos testes 3 e 4 de chuva simulada; a soja foi mais eficaz no teste 3, enquanto, no teste 4, o milho foi mais eficiente no controle da erosão. As perdas de água foram influenciadas pelo tipo de cultura apenas no teste 3, onde o milho e a soja demonstraram a mesma eficiência, com menores valores de enxurrada do que as demais culturas. A taxa de perda de solo variou de distintas formas ao longo do período de amostragem da enxurrada, demonstrando relação linear positiva entre as perdas de solo e as de água, nos vários testes de chuva simulada.

Resumo em Inglês:

Water erosion is the major cause of soil and water losses and the main factor of degradation of agricultural areas. The objective of this work was to quantify pluvial water erosion from an untilled soil with crop rows along the contour, in 2009 and 2010, on a Humic Dystrupept, with the following treatments: a) maize monoculture; b) soybean monoculture; c) common bean monoculture; d) intercropped maize and bean, exposed to four simulated rainfall tests of on hour at controlled intensity (64 mm h-1). The first test was applied 18 days after sowing and the others; 39, 75 and 120 days after the first test. The crop type influenced soil loss through water erosion in the simulated rainfall tests 3 and 4; soybean was most effective in erosion control in test 3, however, in test 4, maize was more effective. Water loss was influenced by the crop type in test 3 only, where maize and soybean were equally effective, with less runoff than from the other crops. The soil loss rate varied during the runoff sampling period in different ways, demonstrating a positive linear relationship between soil and water loss, in the different rainfall tests.

Resumo em Português:

O conhecimento da erosividade das chuvas associada à probabilidade de ocorrência e ao período de retorno pode contribuir para o planejamento conservacionista de uma região, em médio e longo prazo. A fim de gerar informações para melhor utilizar modelos e controle da erosão, dados de chuvas de 30 séries pluviográficas e pluviométricas, abrangendo 25 municípios, entre 1933 e 2006, foram estudados quanto à adequação das séries e do cálculo da probabilidade de ocorrência teórica (P) e período de retorno (T) da erosividade das chuvas (EI30 e KE>25), para o Estado do Rio de Janeiro. Foi feita a espacialização do potencial erosivo associado aos períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos para todo o Estado. A erosividade anual média (EI30) ou fator R da USLE para qualquer localidade no Estado do Rio de Janeiro pode ser igualada ou superada pelo menos uma vez, em média, em um período de 1,8 a 2,1 anos, com faixa de 48,5 a 54,9 % de probabilidade de ocorrência teórica. As localidades que apresentam maior erosividade associada aos períodos de retorno estão situadas nas mesorregiões Metropolitanas e em partes das mesorregiões Sul e Centro Fluminense. Foi possível identificar de oito a 12 regiões homogêneas, quanto à distribuição espacial da erosividade associada aos períodos de retorno de dois para 100 anos no Estado. De modo geral, a maior variação da distribuição espacial da erosividade apresenta-se na faixa de período de retorno de dois a cinco anos.

Resumo em Inglês:

Knowledge on rainfall erosivity associated to occurrence probability and return periods can contribute to conservation planning in the medium and long term. With the objective of generating information for a better use of medium and long-term erosion models and erosion control, rainfall data of 30 pluviometric and pluviographic data sets from 25 cities ranging from 1933 to 2006 were studied in terms of adjustment of data sets, calculation of the probability of theoretical occurrence (P) and return period (T) of rainfall erosivity (EI30 and KE>25) for the State of Rio de Janeiro, as well as the spatialization of erosivity associated to return periods of 2, 5, 10, 20, 50, and 100 years for the whole state. Average annual erosivity (EI30), or "R" factor of USLE, for any location in the state of Rio de Janeiro, can on average be equaled or surpassed at least once in a 1.8-2.1 year period, at a theoretical occurrence probability of 48.5 to 54.9 %. The locations with highest erosivity rates associated to return periods are located in the Metropolitan mesoregions as well as in parts of the South and Center Mesoregions. It was possible to identify 8-12 homogeneous regions of spatial distribution of erosivity associated to the return periods of 2-100 years in the state of Rio de Janeiro. In general, the variation of spatial distribution of erosivity was highest in a return period ranging from two to five years.

Resumo em Português:

O uso de recursos audiovisuais no ensino de solos, como estímulo para os alunos, pode auxiliar na construção de um conhecimento crítico e reflexivo. Este trabalho objetivou analisar a contribuição do vídeo "Conhecendo o Solo" no ensino e na aprendizagem dessa temática no nível fundamental. Com o intuito de estimular os alunos a perceber a importância dos solos nos ambientes, esse vídeo foi aplicado como conteúdo de ensino. Em seguida, foi aplicado um questionário, em que os alunos descreveram as principais ideias transmitidas por esse, especificando os pontos positivos e negativos do recurso utilizado. A análise do questionário revelou que o uso do vídeo foi um facilitador da aprendizagem. Porém, as respostas dos estudantes indicaram que alguns aspectos necessitam de adequações, como o dinamismo, a interatividade, a quantidade de informações e a narração. Mesmo assim, o recurso foi classificado pela maioria dos alunos como adequado, e o repertório de conteúdos apresentou similaridade com o exposto no vídeo, caracterizando-o como um recurso de influência positiva no processo de ensino e aprendizagem.

Resumo em Inglês:

The use of audiovisual resources in soil teaching, as a stimulus for students, can be useful to develop students' critical and reflexive knowledge. This study aimed to analyze the contribution of the video "Conhecendo o Solo" ("Knowing the Soil") in teaching and learning about this subject in elementary school. In order to stimulate students to realize the importance of soils in the environment, the video was used as teaching content. Then, some questions were applied in which the students described the main ideas it conveyed and specified the positive and negative points of this resource. An analysis of the questions showed that the use of the video was considered a facilitator of learning. However, the students' responses indicated that some aspects need to be adjusted, such as dynamism, interactivity, the amount of information, and the narration. Nevertheless, most students rated the application as appropriate, and the content's list was similar to that shown in the video, characterizing it as a feature of positive influence on the teaching and learning process.