Resumo em Português:

Este trabalho de revisão tem como objetivo apresentar os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) como nanomateriais para serem aplicados na agricultura, com destaque para a utilização desses como matrizes para o armazenamento e a liberação lenta de nutrientes e agroquímicos para o cultivo de plantas. São abordadas as características estruturais, as principais propriedades e os principais métodos de síntese e de caracterização dos HDL. São também reportados trabalhos da literatura, demonstrando a potencial aplicação desses materiais no armazenamento e na liberação lenta de nitrato , fosfato, agroquímicos, além da utilização como adsorventes. Pretende-se com esta pesquisa expandir, em um futuro próximo, o campo de investigação desses materiais com aplicação na agricultura, aumentando a interface entre a química e a agronomia.

Resumo em Inglês:

The current research aims to introduce Layered Double Hydroxides (LDH) as nanomaterials to be used in agriculture, with particular reference to its use as storage and slow release matrix of nutrients and agrochemicals for plant growing. Structural characteristics, main properties, synthesis methods and characterization of LDH were covered in this study. Moreover, some literature data have been reported to demonstrate their potential for storage and slow release of nitrate, phosphate, agrochemicals, besides as being used as adsorbent for the wastewater treatment. This research aims to expand, in near future, the investigation field on these materials, with application in agriculture, increasing the interface between chemistry and agronomy.

Resumo em Português:

Os modelos preditores usados no mapeamento digital de solos (MDS) precisam ser treinados com dados que captem ao máximo a variação dos atributos do terreno e dos solos, a fim de gerar correlações adequadas entre as variáveis ambientais e a ocorrência dos solos. Para avaliar a acurácia desses modelos, tem sido constatado o uso de diferentes métodos de avaliação da acurácia no MDS. Os objetivos deste estudo foram comparar o uso de três esquemas de amostragem para treinar algoritmo de árvore de classificação (CART) e avaliar a capacidade de predição dos modelos gerados por meio de quatro métodos. Foram utilizados os esquemas de amostragem: aleatório simples; proporcional à área de cada unidade de mapeamento de solos (UM); e estratificado pelo número de UM. Os métodos de avaliação testados foram: aparente, divisão percentual, validação cruzada com 10 subconjuntos e reamostragem com sete conjuntos de dados independentes. As acurácias dos modelos estimadas pelos métodos foram comparadas com as acurácias mensuradas obtidas pela comparação dos mapas gerados, a partir de cada esquema de amostragem, com o mapa convencional de solos na escala 1:50.000. Os esquemas de amostragem influenciaram na quantidade de UMs preditas e na acurácia dos modelos e dos mapas gerados. Os esquemas de amostragem proporcional e estratificada resultaram mapas digitais menos acurados, e a acurácia dos modelos variou conforme o método de avaliação empregado. A amostragem aleatória resultou no mapa digital mais acurado e apresentou valores da acurácia semelhantes para todos os métodos de avaliação testados.

Resumo em Inglês:

The predictive models used in digital soil mapping (DSM) need to be trained with data that most fully capture the variation of terrain and soil properties in order to generate adequate correlations between environmental variables and the occurrence of soil unities. Several methods have been used in DSM to evaluate the accuracy of these models. The aims of this study were to compare the use of three sampling procedures for training a classification and regression tree (CART) algorithm, and evaluate the predictive capacity of the models generated using four methods. The sampling procedures used were: simple random; proportional to the area of each soil mapping unit (MU), and stratified by the number of MUs. The evaluation methods tested were: apparent, percentage division, cross-validation with 10 subsets, and resampling with seven independent data sets. The accuracies of the models estimated by the methods were compared with the measured accuracies. This was achieved by comparing the maps generated, based on each sampling procedure, with the conventional soil map at the scale of 1:50,000. The sampling procedures influenced the number of MUs predicted and the accuracy of the models and of the maps generated. The proportional and stratified sampling procedures resulted in less accurate digital soil maps, and the accuracies of the models varied according to the evaluation method adopted. Random sampling resulted in the most accurate digital soil map and presented accuracy values that were similar for all the evaluation methods tested.

Resumo em Português:

A carência de informações referentes a levantamento de solos na região sul do Amazonas é muito grande. O uso de ferramentas, como a geoestatística, pode auxiliar no melhor planejamento, uso e manejo desses ambientes. Neste trabalho, objetivou-se utilizar semivariogramas escalonados no planejamento amostral de atributos físicos do solo em ambientes na região Sul do Amazonas. Foram selecionadas cinco áreas, localizadas ao sul do Estado do Amazonas, com diferentes usos: floresta, terra preta arqueológica (TPA), pastagem, cana-de-açúcar e agrofloresta. Nessas áreas, foram estabelecidas malhas regulares contendo 64 pontos espaçados de 10 m entre si. Determinaram-se composição granulométrica, resistência do solo à penetração, umidade, densidade do solo e das partículas, macro e microporosidade, porosidade total e estabilidade dos agregados em água, nas profundidades de 0,0-0,20 m. Foram realizadas análises estatísticas descritivas e geoestatística. O ambiente que necessitou de menor densidade amostral foi o de pastagem e o que demonstrou a necessidade de maior densidade amostral foi o de floresta. Concluiu-se que os ambientes manejados evidenciaram diferenças nos seus atributos físicos em relação à área de floresta, com destaque a área com TPA que se apresentou melhor fisicamente em relação aos demais. Os atributos físicos avaliados apresentaram estrutura de dependência espacial com pequena variação na sua variabilidade da floresta para os demais ambientes, e o uso do parâmetro alcance do semivariograma se evidenciou eficiente para determinar a densidade amostral ideal.

Resumo em Inglês:

There is a great lack of information from soil surveys in the southern part of the State of Amazonas, Brazil. The use of tools such as geostatistics may improve environmental planning, use and management. In this study, we aimed to use scaled semivariograms in sample design of soil physical properties of some environments in Amazonas. We selected five areas located in the south of the state of Amazonas, Brazil, with varied soil uses, such as forest, archaeological dark earth (ADE), pasture, sugarcane cropping, and agroforestry. Regular mesh grids were set up in these areas with 64 sample points spaced at 10 m from each other. At these points, we determined the particle size composition, soil resistance to penetration, moisture, soil bulk density and particle density, macroporosity, microporosity, total porosity, and aggregate stability in water at a depth of 0.00-0.20 m. Descriptive and geostatistical analyses were performed. The sample density requirements were lower in the pasture area but higher in the forest. We concluded that managed-environments had differences in their soil physical properties compared to the natural forest; notably, the soil in the ADE environment is physically improved in relation to the others. The physical properties evaluated showed a structure of spatial dependence with a slight variability of the forest compared to the others. The use of the range parameter of the semivariogram analysis proved to be effective in determining an ideal sample density.

Resumo em Português:

A escassez de informações sobre o comportamento espacial dos atributos dos solos na região amazônica tem sido preocupação de muitos pesquisadores. Assim, este trabalho teve como objetivos avaliar a variabilidade espacial de atributos químicos do solo e determinar a densidade amostral mínima para caracterizar a variabilidade desses atributos em cinco ambientes amazônicos. Este estudo foi realizado ao sul do Estado do Amazonas, em área com terra preta arqueológica (TPA), floresta, pastagem, agrofloresta e cana-de-açúcar. Nessas áreas, foram estabelecidas malhas de 70 × 70 m, com espaçamento regular de 10 m, totalizando 64 pontos em cada ambiente. Os solos foram coletados na profundidade de 0,0-0,10 m. Foram determinados os atributos químicos (pH em água, MO, P, K, Ca, Mg, H+Al, SB, CTC e V). Os dados foram analisados utilizando-se técnicas de estatística descritiva e geoestatística. Grande parte dos atributos estudados apresentou estrutura de dependência espacial. O modelo esférico foi o que melhor se ajustou aos atributos químicos nos diferentes ambientes, onde somente a cana-de-açúcar evidenciou melhor ajuste ao modelo exponencial. As áreas de TPA e cana-de-açúcar mostraram maior heterogeneidade dos atributos químicos do solo, apresentando menor alcance e maior densidade amostral, e a área com floresta e agrofloresta apresentaram menor variabilidade dos atributos químicos.

Resumo em Inglês:

The lack of information concerning the variability of soil properties has been a major concern of researchers in the Amazon region. Thus, the aim of this study was to evaluate the spatial variability of soil chemical properties and determine minimal sampling density to characterize the variability of these properties in five environments located in the south of the State of Amazonas, Brazil. The five environments were archaeological dark earth (ADE), forest, pasture land, agroforestry operation, and sugarcane crop. Regular 70 × 70 m mesh grids were set up in these areas, with 64 sample points spaced at 10 m distance. Soil samples were collected at the 0.0-0.1 m depth. The chemical properties of pH in water, OM, P, K, Ca, Mg, H+Al, SB, CEC, and V were determined at these points. Data were analyzed by descriptive and geostatistical analyses. A large part of the data analyzed showed spatial dependence. Chemical properties were best fitted to the spherical model in almost all the environments evaluated, except for the sugarcane field with a better fit to the exponential model. ADE and sugarcane areas had greater heterogeneity of soil chemical properties, showing a greater range and higher sampling density; however, forest and agroforestry areas had less variability of chemical properties.

Resumo em Português:

O sistema de integração lavoura-pecuária (ILP) tem se evidenciado como alternativa viável para a recuperação e manutenção das características do solo. Este estudo foi desenvolvido em um experimento de ILP conduzido pelo Instituto Agronômico do Paraná no município de Xambrê, PR, com diferentes intensidades de pastejo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o carbono da biomassa microbiana (CBM) e a atividade enzimática no solo, em sistema de integração lavoura-pecuária com soja cultivada no verão e Brachiaria ruziziensis no inverno, sendo esta submetida a diferentes intensidades de pastejo. Os tratamentos constaram de diferentes alturas de pasto e intensidades de pastejo: 10; 20; 30; e 40 cm (IP-10, IP-20, IP-30 e IP-40, respectivamente) e uma área sem pastejo (SP). Os atributos microbiológicos analisados foram CBM, respiração microbiana (RM), quociente metabólico (qCO2), atividade das enzimas fosfatase ácida, β-glucosidase, arilsulfatase, celulase e hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA). Após o segundo ciclo da pastagem, o tratamento IP-20 (intensidade moderada de pastejo 20 cm) apresentou os maiores teores de CBM e os menores de qCO2. Após o segundo ciclo da soja, o tratamento com maior intensidade de pastejo IP-10 demonstrou o menor teor de CBM. Os teores de CBM do solo na pastagem foram favorecidos pela inserção dos animais no sistema. A alta intensidade de pastejo (10 cm de altura da pastagem) durante o ciclo da pastagem pode provocar redução no C microbiano do solo, com efeito negativo sobre a mesma na cultura sucessora. Entre as enzimas avaliadas, somente a arilsulfatase e celulase foram sensíveis para avaliar o manejo ILP, com diferenças entre os tratamentos com intensidade moderada de pastejo (IP-20) e a área sem pastejo.

Resumo em Inglês:

Integrated crop-livestock systems (ICLs) are a viable strategy for the recovery and maintenance of soil characteristics. In the present study, an ICL experiment was conducted by the Instituto Agronômico do Paraná in the municipality of Xambre, Parana (PR), Brazil, to evaluate the effects of various grazing intensities. The objective of the present study was to quantify the levels of microbial biomass carbon (MBC) and soil enzymatic activity in an ICL of soybean (summer) and Brachiaria ruziziensis (winter), with B. ruziziensis subjected to various grazing intensities. Treatments consisted of varying pasture heights and grazing intensities (GI): 10, 20, 30, and 40 cm (GI-10, GI-20, GI-30, and GI-40, respectively) and a no grazing (NG) control. The microbial characteristics analysed were MBC, microbial respiration (MR), metabolic quotient (qCO2), the activities of acid phosphatase, β-glucosidase, arylsuphatase, and cellulase, and fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis. Following the second grazing cycle, the GI-20 treatment (20-cm - moderate) grazing intensity) contained the highest MBC concentrations and lowest qCO2 concentrations. Following the second soybean cycle, the treatment with the highest grazing intensity (GI-10) contained the lowest MBC concentration. Soil MBC concentrations in the pasture were favoured by the introduction of animals to the system. High grazing intensity (10-cm pasture height) during the pasture cycle may cause a decrease in soil MBC and have a negative effect on the microbial biomass during the succeeding crop. Of all the enzymes analyzed, only arylsuphatase and cellulase activities were altered by ICL management, with differences between the moderate grazing intensity (GI-20) and no grazing (NG) treatments.

Resumo em Português:

Ninhos epígeos são frequentemente observados em áreas de pastagem; no entanto, os processos que regulam as suas dinâmicas populacionais são pouco conhecidos. Este estudo avaliou a distribuição espacial por meio da geoestatística e a vitalidade dos ninhos epígeos de térmitas em áreas de pastagens introduzidas. Esta pesquisa foi conduzida no bioma Cerrado no município de Rio Brilhante, no Estado do Mato Grosso do Sul, Brasil. Em duas áreas de pastagem (Pasto 1 e Pastagem 2), ninhos epígeos foram georreferenciados; analisaram-se altura, circunferência e vitalidade (habitado ou não). A área ocupada pelos ninhos foi calculada, e as amostras de térmitas foram coletadas para identificação taxonômica. O padrão de distribuição espacial dos ninhos foi analisado com procedimentos geoestatísticos. Em ambas as áreas de pastagem, todos os ninhos epígeos foram construídos por uma mesma espécie, Cornitermes cumulans. O número médio de ninhos ha-1 foi de 68 no pasto 1 e 127 no pasto 2, o que representa 0,4 e 1 % de toda a área, respectivamente. A grande maioria dos ninhos estava ativa, 91 % no pasto 1 e 84 % no pasto 2. Os semivariogramas de altura e circunferência dos ninhos em ambas as pastagens apresentou um “efeito pepita puro”, refletindo distribuição espacial aleatória e confirmando que a distribuição dos ninhos epígeos de térmitas em pastagens não segue uma distribuição-padrão.

Resumo em Inglês:

Epigeous termite mounds are frequently observed in pasture areas, but the processes regulating their population dynamics are poorly known. This study evaluated epigeous termite mounds in cultivated grasslands used as pastures, assessing their spatial distribution by means of geostatistics and evaluating their vitality. The study was conducted in the Cerrado biome in the municipality of Rio Brilhante, Mato Grosso do Sul, Brazil. In two pasture areas (Pasture 1 and Pasture 2), epigeous mounds (nests) were georeferenced and analyzed for height, circumference and vitality (inhabited or not). The area occupied by the mounds was calculated and termite specimens were collected for taxonomic identification. The spatial distribution pattern of the mounds was analyzed with geostatistical procedures. In both pasture areas, all epigeous mounds were built by the same species, Cornitermes cumulans. The mean number of mounds per hectare was 68 in Pasture 1 and 127 in Pasture 2, representing 0.4 and 1 % of the entire area, respectively. A large majority of the mounds were active (vitality), 91 % in Pasture 1 and 84 % in Pasture 2. A “pure nugget effect” was observed in the semivariograms of height and nest circumference in both pastures reflecting randomized spatial distribution and confirming that the distribution of termite mounds in pastures had a non-standard distribution.

Resumo em Português:

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) desempenham importante papel nos ecossistemas naturais pelo seus impactos na nutrição vegetal e estrutura do solo. O objetivo deste estudo foi determinar o potencial do inóculo micorrízico e a relação do comprimento do micélio micorrízico (CMM) dos FMAs na agregação de solos de ambientes fluviais. Foram realizadas coletas em áreas de ambiente fluvial da bacia hidrográfica do rio Itajaí-Açu, entre os municípios de Gaspar e Navegantes, em Santa Catarina. Oito áreas foram amostradas em três classes de solos, sendo elas: Cambissolo (C), Gleissolo (G) e Organossolo (O). Nos solos coletados, foram avaliadas as seguintes variáveis: potencial de inóculo micorrízico, número de esporos, CMM e análise dos atributos físicos e químicos do solo. A porcentagem de colonização micorrízica da Brachiaria brizantha no ensaio do potencial de inóculo variou de 13,8 a 55,3 % e nenhum padrão foi observado de acordo com a classe de solo. O CMM no solo variou de 10,48 a 44,67 mg g-1. O número de esporos em 100 cm3 de solo variou de 2,4 a 80. Foi observada correlação negativa entre o CMM e a proporção de macroagregados estáveis em água e correlação positiva entre CMM com microagregados. Este trabalho demonstrou que os solos da bacia do rio Itajaí-Açu possuem potencial de inóculo micorrízico suficiente para iniciar a colonização das raízes das plantas em curto período de tempo, o que pode ser importante facilitador no crescimento de espécies arbóreas usadas no processo de recuperação desses ambientes.

Resumo em Inglês:

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) play an important role in natural ecosystems as they influence plant nutrition and soil structure. The aim of this study was to determine the mycorrhizal inoculum potential and the relationship between mycorrhizal mycelium length of AMF and aggregation of riparian soils. Soil samples were collected in riparian areas in the Itajai Açu river watershed, between the municipalities of Gaspar and Navegantes, Santa Catarina, Brazil. Eight areas were sampled within three soil classes: Cambissolo (Inceptisol) (C), Gleissolo (Aquoll) (G), and Organossolo (Histosol) (O). For each area, the following measurements were made: mycorrhizal inoculum potential, number of spores, mycorrhizal mycelium length, and soil physical and chemical properties. Mycorrhizal colonization of Brachiaria brizantha in the inoculum potential bioassay ranged from 13.8 to 55.3 %, and no pattern was observed according to soil class. Mycorrhizal mycelium length ranged from 10.48 to 44.67 m g-1, according to the area sampled. Number of spores ranged from 2.4 to 80 spores in 100 cm3 of soil. A negative correlation was observed between mycorrhizal mycelium length and the proportion of water stable macroaggregates and a positive correlation between the former and the proportion of microaggregates. Results showed that riparian soils from the Itajai Açu river watershed have a moderate to high mycorrhizal inoculum potential sufficient to start colonization of plant roots in a short period of time, an important property to facilitate growth of native woody species used in recovering these habitats.

Resumo em Português:

O manejo, em termos de preparo e sistemas de culturas, exerce forte influência sobre as propriedades do solo; e essas, por sua vez, condicionam o seu potencial supressivo a doenças de plantas. Nesse contexto, a fungistase é um dos componentes da supressividade, sendo um processo mediado pela microbiota do solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de diferentes sistemas de manejo sobre a fungistase ao fungo fitopatogênico Fusarium graminearum, a sua relação com o perfil bacteriano do solo e os possíveis mecanismos de ação envolvidos no processo. As avaliações foram realizadas a partir de amostras de um Argissolo Vermelho distrófico, coletadas em um experimento de manejo de longa duração, conduzido sob plantio direto e preparo convencional e cultivado com os sistemas de culturas aveia + vica/milho + caupi, vica/milho e aveia/milho. A fungistase do solo foi avaliada em termos de redução do crescimento radial do fungo testado. O perfil bacteriano foi avaliado pelo polimorfismo do espaço intergênico do 16S rRNA (RISA). Foram obtidos 120 isolados bacterianos, que foram avaliados quanto à antibiose e à produção de compostos voláteis e de sideróforos. As amostras provenientes de plantio direto apresentaram maior fungistase a F. graminearum, reduzindo acentuadamente o desenvolvimento do patógeno. Também foi observada maior inibição do patógeno nas amostras de solo cultivadas sob o sistema aveia + vica/milho + caupi, enquanto o sistema aveia/milho foi o menos antagonista. O perfil genético bacteriano do solo também foi influenciado pelos sistemas de manejo, havendo semelhança entre os sistemas mais antagonistas. Embora não tenha sido identificada uma relação entre os sistemas de manejo e as características dos isolados, pode-se concluir que a antibiose e a produção de sideróforos foram os mecanismos que mais contribuíram para a fungistase.

Resumo em Inglês:

Soil management, in terms of tillage and cropping systems, strongly influences the biological properties of soil involved in the suppression of plant diseases. Fungistasis mediated by soil microbiota is an important component of disease-suppressive soils. We evaluated the influence of different management systems on fungistasis against Fusarium graminearum, the relationship of fungistasis to the bacterial profile of the soil, and the possible mechanisms involved in this process. Samples were taken from a long-term experiment set up in a Paleudult soil under conventional tillage or no-tillage management and three cropping systems: black oat (Avena strigose L.) + vetch (Vicia sativa L.)/maize (Zea mays L.) + cowpea (Vigna sinensis L.), black oat/maize, and vetch/maize. Soil fungistasis was evaluated in terms of reduction of radial growth of F. graminearum, and bacterial diversity was assessed using ribosomal intergenic spacer analysis (RISA). A total of 120 bacterial isolates were obtained and evaluated for antibiosis, and production of volatile compounds and siderophores. No-tillage soil samples showed the highest level of F. graminearum fungistasis by sharply reducing the development of this pathogen. Of the cropping systems tested, the vetch + black oat/maize + cowpea system showed the highest fungistasis and the oat/maize system showed the lowest. The management system also affected the genetic profile of the bacteria isolated, with the systems from fungistatic soils showing greater similarity. Although there was no clear relationship between soil management and the characteristics of the bacterial isolates, we may conclude that antibiosis and the production of siderophores were the main mechanisms accounting for fungistasis.

Resumo em Português:

O milho é uma das culturas agrícolas mais importantes do mundo. Essa espécie vegetal pode ser colonizada por bactérias diazotróficas capazes de reduzir N atmosférico a amônio em condições naturais. Objetivaram-se estudar o efeito da inoculação da bactéria diazotrófica Herbaspirillum seropedicae (ZAE94) e isolar novas estirpes de bactérias promotoras do crescimento vegetal na cultura do milho cultivada em Vitória da Conquista, BA. O estudo foi conduzido em casa de vegetação na Área Experimental da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia. A inoculação foi realizada com veículo turfoso com presença e ausência de inoculação contendo a estirpe ZAE94 de H. seropedicae e quatro doses de N, na forma de sulfato de amônio (0, 60, 100 e 140 kg ha-1 N). Após 45 dias, avaliaram-se altura de plantas, produção de matéria seca da parte aérea, o percentual de N e N total. O isolamento foi realizado a partir de fragmentos das raízes e parte aérea da testemunha absoluta, e utilizaram-se a técnica do número mais provável e a identificação das bactérias. Os novos isolados foram caracterizados fisiologicamente quanto à produção de ácido indol acético (AIA) e atividade da nitrogenase (ARA). Foram obtidos 30 isolados de plantas de milho. A inoculação da estirpe ZAE94 promoveu aumentos de 14,3 % na produção de matéria seca da parte aérea e 44,3 % do N total, quando associado à dose 60 kg ha-1 de N. Dentre as estirpes isoladas, as N11 e N13 se destacaram quanto à produção de AIA; e as J06, J08, J10 e N15, para a ARA, apresentando potencial para inoculação na cultura milho.

Resumo em Inglês:

Maize is among the most important crops in the world. This plant species can be colonized by diazotrophic bacteria able to convert atmospheric N into ammonium under natural conditions. This study aimed to investigate the effect of inoculation of the diazotrophic bacterium Herbaspirillum seropedicae (ZAE94) and isolate new strains of plant growth-promoting bacteria in maize grown in Vitória da Conquista, Bahia, Brazil. The study was conducted in a greenhouse at the Experimental Area of the Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia. Inoculation was performed with peat substrate, with and without inoculation containing strain ZAE94 of H. seropedicae and four rates of N, in the form of ammonium sulfate (0, 60, 100, and 140 kg ha-1 N). After 45 days, plant height, dry matter accumulation in shoots, percentage of N, and total N (NTotal) were evaluated. The bacteria were isolated from root and shoot fragments of the absolute control; the technique of the most probable number and identification of bacteria were used. The new isolates were physiologically characterized for production of indole acetic acid (IAA) and nitrogenase activity. We obtained 30 isolates from maize plants. Inoculation with strain ZAE94 promoted an increase of 14.3 % in shoot dry mass and of 44.3 % in NTotal when associated with the rate 60 kg ha-1 N. The strains N11 and N13 performed best with regard to IAA production and J06, J08, J10, and N15 stood out in acetylene reduction activity, demonstrating potential for inoculation of maize.

Resumo em Português:

Uma das principais causas da degradação do solo é a compactação, que é provocada por práticas agrícolas inadequadas, não respeitando os limites de seus atributos físicos. A pressão de pré-consolidação e a resistência à penetração têm-se evidenciado como alternativas eficazes para avaliar e identificar a compactação do solo. A partir da interpretação dos resultados das avaliações desses parâmetros físico-mecânicos, pode-se prevenir a compactação do solo pelo emprego do manejo mais adequado. Este estudo foi realizado com os seguintes objetivos: gerar modelos de pressão de pré-consolidação e de resistência à penetração de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, sob diferentes manejos e uso; e avaliar, por meio desses modelos, o uso ou manejo que apresenta a estrutura do solo degradada ou com susceptibilidade à degradação. O estudo foi realizado no município de Curvelo, MG. Foram avaliados dois manejos e um uso do solo, sendo esses: plantio direto de milho, pastagem de ovinos e mata natural. Amostras indeformadas de solo coletadas na camada de 0-5 cm foram submetidas a ensaios de compressão uniaxial e de resistência à penetração. Os modelos da pressão de pré-consolidação gerados para os solos sob mata e plantio direto não foram estatisticamente diferentes, demonstrando que o plantio direto não degradou o solo. O solo sob pastagem de ovinos apresentou maiores valores de pressão de pré-consolidação em todas as tensões de retenção de água e maiores valores de resistência à penetração do que a mata, demonstrando que o pisoteio animal apresentou potencial à degradação. Nenhum dos manejos evidenciou resistência à penetração superior aos 2 MPa na umidade de capacidade de campo. Apenas o solo sob pastagem de ovinos apresentou valor de resistência à penetração muito próximo a 2 MPa na capacidade de campo e valores maiores que 2MPa na umidade de 0,2 kg kg-1.

Resumo em Inglês:

Soil compaction is one of the main degradation causes, provoked by inappropriate agricultural practices that override the limitations of the soil physical properties. Preconsolidation pressure and penetration resistance have proved effective as alternative to assess and identify soil compaction. Based on the interpretation of these physico-mechanical parameters, compaction can be prevented with a better adjusted soil management. This study was performed to generate preconsolidation pressure and penetration resistance models for Latososlo Vermelho-Amarelo distrófico (Oxisol) under various managements and uses; and evaluate which of these would lead to degradation or degradation susceptibility. The study was carried out in Curvelo, MG. Two managements and one land use were evaluated: no-tillage, sheep grazing and natural forest. Undisturbed soil samples collected from the 0-5 cm layer were subjected to uniaxial compression and penetration resistance tests. Preconsolidation pressure models for forest and no-tillage soils were not statistically different, demonstrating a low degradation potential in no-tillage systems. Preconsolidation pressure was higher in soil under sheep grazing at all water retention tensions and penetration resistance values were higher than under native forest indicating animal trampling as a potential degradation factor. Neither management presented penetration resistance values above 2 MPa at field capacity moisture. Only under sheep grazing the soil penetrability was near 2 MPa at field capacity and values greater than 2 MPa at 0.2 kg kg-1.

Resumo em Português:

A forma dos grãos tem importante papel na avaliação da distribuição granulométrica das partículas de um solo. Entretanto, a maioria das técnicas de peneiramento evidencia que os grãos são esféricos e descritos por um único parâmetro, o diâmetro. Este trabalho teve por objetivo estudar a aplicação da análise de imagens, aliada ao grau de esfericidade e à teoria dos fractais, como ferramenta para mensurar parâmetros de forma e textura superficial de duas areias de características supostamente distintas da região da Grande Vitória, Espírito Santo, Brasil. Os resultados dos parâmetros de forma e textura superficial das amostras são apresentados e discutidos. As análises dos resultados para a variável esfericidade mostram diferenças estatísticas significativas entre as duas areias de origens diferentes. A areia de jazida de cordão litorâneo (AJ) apresentou grau de esfericidade ligeiramente superior e textura superficial mais lisa do que a de rio (AR), indicando que as areias AJ sofreram maior intemperismo em razão do transporte.

Resumo em Inglês:

The Shape of sand grains plays an important role in evaluation of soil particle size distribution. However, in most sieving techniques it is assumed that grains are spherical and can be described by a single parameter, diameter. Moreover, the subjectivity of the tests used to estimate sand roughness makes it difficult to obtain data that accurately represent reality. The aim of this paper was to study the use of image analysis together with the degree of sphericity and fractal theory as a tool to measure the textural parameters of the shape and surface texture of two types of quartz sands with supposedly distinct characteristics from the region of Vitória, Espírito Santo, Brazil. The results of the shape and surface texture parameters of the samples are presented and discussed. Statistical analyses of the results for the sphericity variable showed significant statistical differences between the two sands of different origins. The results show that river sands (RS), though having been subjected to a greater degree of transport and attrition, do not have a greater degree of roundness and a smoother surface texture than sands from the coastal spit (BS). The values obtained in the test were statistically analyzed, and again it was confirmed that the sand of the BS has a slightly greater sphericity and smoother surface texture than that of the RS, indicating that the BS sands underwent greater weathering due to transport.

Resumo em Português:

A compactação do solo é uma consequência indesejável do uso agrícola do solo, sobretudo em sistemas de cultivo com mínimo revolvimento do solo, como é o caso do plantio direto (PD). Contudo, a compactação que o tráfego de máquinas causa no solo sob PD não inviabiliza a produção das culturas, indicando que mecanismos intrínsecos a ele promovem reversão da compactação. Neste estudo, avaliou-se a influência de ciclos de contração e expansão sobre a densidade do solo (ρ) de um Latossolo Vermelho argiloso (0,57 kg kg-1 de argila e 0,12 kg kg-1 de areia) e a mudança temporal da ρ no campo. Amostras de solo foram compactadas no laboratório até atingirem ρ de 1464 kg m-3 e submetidas a cinco ciclos de contração (secagem ao ar) e expansão (saturação). Durante a contração, foi monitorado o conteúdo gravimétrico de água e a ρ. A ρ foi medida também no campo, nos anos de 2010, 2011 e 2013. O decréscimo do conteúdo de água nas amostras provocou aumento da ρ conforme uma função sigmoide com duas assíntotas, e o aumento da ρ foi expressivo em conteúdos de água menores que o do ponto de murcha permanente (1,5 MPa). Embora tenha havido aumento da ρ durante a contração, os sucessivos eventos de contração e expansão reduziram gradativamente a ρ de 1713 para 1570 kg m-3 (final da contração), e de 1464 para 1385 kg m-3 (próximo à saturação). Em solo compactado no campo também foi verificado a variação decrescente de ρ (de 1406 para 1327 kg m-3) a uma taxa de -26 kg m-3 ano-1. Concluiu-se que a diminuição do grau de compactação no campo está ligada em grande parte ao mesmo mecanismo que diminuiu o grau de compactação das amostras no laboratório. Assim, no solo usado neste estudo, a contração e expansão conseguiram reverter grande parte da compactação que o tráfego de máquinas causa nele.

Resumo em Inglês:

Soil compaction is an undesirable consequence of land use for crop production, especially under cultivation with minimum soil turnover as in the no-tillage system (NTS). However, the compaction caused by machine traffic on soils under NTS does not make crop production unviable, indicating that some intrinsic mechanisms promote the reversion of soil compaction. In this study, the influence of alternate contraction and expansion cycles was evaluated with regard to the bulk density (ρ) of a Latossolo Vermelho argiloso (clayey Oxisol) (0.57 kg kg-1 clay, and 0.12 kg kg-1 sand) and the temporal change in ρ in the field. Soil samples were compacted in the laboratory to reach a ρ of 1,464 kg m-3 and subjected to five cycles of contraction (air drying) and expansion (saturation). During the contraction process, soil gravimetric water content and ρ were monitored. Soil ρ was also measured in the field in the years 2010, 2011, and 2013. A decrease in soil water content in the samples increased the ρ according to a sigmoid function with two asymptotes, and the increase in ρ was significant at water contents lower than that of the permanent wilting point (1.5 MPa). Although there was an increase in ρ during contraction, successive contraction and expansion events steadily reduced ρ from 1,713 to 1,570 kg m-3 (end of contraction), and from 1,464 to 1,385 kg m-3 (near saturation). In the field, a decline in ρ was observed in compacted soil (from 1,406 to 1,327 kg m-3) at a rate of -26 kg m-3 yr-1. We conclude that the decrease in the state of field compaction is largely linked to the same mechanisms that cause the decrease in compaction in the samples in the laboratory. We conclude that for the soil used in this study, contraction and expansion cycles may reverse most of the compaction that machine traffic causes to the soil.

Resumo em Português:

A extração de fósforo do solo pode ser comprometida pelas condições em que a análise é realizada e isso pode explicar a variabilidade nos resultados encontrados. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência de desvios na velocidade de agitação, no tempo de contato e na temperatura sobre a extração do P pelos extratores Mehlich-1 (M-1) e Mehlich-3 (M-3) em amostras de solo. O estudo foi conduzido por meio de três experimentos executados com 11 amostras de solo provenientes da camada arável de Latossolo, Neossolo, Argissolo, Cambissolo, Planossolo, que são representativas das regiões geomorfológicas do Planalto e da Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul. Para todos os experimentos, adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 × 5 × 11, sendo dois extratores, cinco velocidades, temperaturas ou tempos de contato solo/solução e 11 tipos de solo, com quatro repetições. No primeiro experimento, a mistura solo:solução foi agitada em 80, 100, 120, 140 e 160 oscilações por min (opm). No segundo, após a agitação por 5 min, a mistura solo:solução foi deixada em repouso por períodos de tempo de oito, 12, 16, 20 e 24 h para retirada dos extratos. No terceiro, a temperatura de execução de todo o protocolo de análises foi mantida constante em 15, 20, 25, 30 e 35 °C. O aumento na velocidade de agitação de 120 até 160 opm aumentou a quantidade de P extraído pelos extratores. O aumento no tempo de contato antes da extração da alíquota elevou as quantidades de P extraído pelo M-1 e diminuiu para o M-3. Variações na temperatura não influenciaram significativamente o extrator M-1, mas o M-3 foi mais sensível a variações. Uma padronização na velocidade de agitação, no tempo de repouso e uma climatização dos laboratórios tornam-se necessárias para diminuir a interferência causada sobre as quantidades de P extraído pelos métodos M-1 e M-3 em amostras de solo.

Resumo em Inglês:

To produce reliable analytical data in a laboratory, all the stages of the analysis protocol must be properly understood and controlled. Extraction of soil P may thus be compromised by the conditions of analysis, and this may explain variability in results. Therefore, the objective of this study was to verify the effect of deviations in agitation speed, time of soil/ solution contact, and environmental temperature on extraction of soil P by Mehlich-1 (M-1) and Mehlich-3 (M-3). The study was conducted through three experiments performed simultaneously with 11 soil samples from the tilled layer of the following soils: Latossolo, Neossolo, Argissolo, Cambissolo, and Planossolo (Oxisol, Entisol, Ultisol, Inceptisol, and Alfisol) which are representative of the geomorphological regions of the Plateau and the Central Depression of the State of Rio Grande do Sul, Brazil. For all experiments, a completely randomized experimental design was adopted in a 2 × 5 × 11 factorial arrangement, consisting of two extractors, five speeds, temperatures, or times of soil/solution contact, and 11 soil types, with four replications. In the first experiment, the soil/solution mixture was shaken at 80, 100, 120, 140, and 160 oscillations per minute (opm). In the second, after shaking for 5 min., the soil/solution mixture was left at rest for periods of eight, 12, 16, 20 and 24 h before extract removal. In the third, the temperature for performing the entire analysis protocol was kept constant at 15, 20, 25, 30, and 35 °C. The increase in soil/solution contact time increased the amounts of P extracted by M1, but the amount extracted by M3 decreased. Variations in temperature did not significantly affect the M1 extractor; however, M3 was more sensitive to variations. Agitation speed greater than 120 opm increases the amounts of P extracted by the M1 and M3 extractors. There was no consistence between resting periods and the amounts of P extracted by the M1 and M3 extractors. Standardizing the agitation speed and the resting periods would minimize differences in the amount of P extracted by M1 and M3 from soil samples.

Resumo em Português:

Em razão da sua insolubilidade, a humina é o componente menos compreendido das substâncias húmicas do solo. Essa insolubilidade deve-se principalmente à forte ligação desse componente aos coloides inorgânicos do solo. Ao quebrar a ligação entre humina e coloides do solo, utilizando alguns solventes orgânicos ou inorgânicos, a humina total pode ser parcialmente solúvel em álcali, permitindo uma compreensão mais profunda da estrutura e das propriedades da humina. No entanto, a relação entre humina e as frações de humina solúvel (AS), e insolúvel (AIS) em meio alcalino, ainda são desconhecidas. Neste estudo, foi isolada a humina de dois solos do nordeste da China, município de Changchun, usando exaustiva extração com NaOH 0,1 mol L-1 + Na4P2O7 0,1 mol L-1 (25 a 28 vezes), seguido por tratamento tradicional HF-HCl a 10 %. A humina isolada foi então fracionada nas frações AS-humina e AIS-humina por extração exaustiva com NaOH 0,1 mol L-1 (12 a 15 vezes). A análise de Ressonância Magnética Nuclear do 13C em estado sólido, usando a técnica de polarização cruzada e o ângulo mágico (13C CPMAS RMN), foi utilizada para caracterizar e comparar as estruturas químicas de humina e suas frações correspondentes. Os resultados evidenciaram que, independentemente do tipo de solo, a humina total era a mais alifática e mais hidrófobica, AS-humina foi a menos alifática e AIS-humina foi a menos alquilada entre as três componentes húmicas. Os resultados demonstraram que a humina total e suas correspondentes frações AS-humina e AIS-humina são estruturalmente diferentes uma da outra, o que implica que há diferença entre as funções desses componentes húmicos no ambiente.

Resumo em Inglês:

Humic substances are the major components of soil organic matter. Among the three humic substance components (humic acid, fulvic acid, and humin), humin is the most insoluble in aqueous solution at any pH value and, in turn, the least understood. Humin has poor solubility mainly because it is tightly bonded to inorganic soil colloids. By breaking the linkage between humin and inorganic soil colloids using inorganic or organic solvents, bulk humin can be partially soluble in alkali, enabling a better understanding of the structure and properties of humin. However, the structural relationship between bulk humin and its alkaline-soluble (AS) and alkaline-insoluble (AIS) fractions is still unknown. In this study, we isolated bulk humin from two soils of Northeast China by exhaustive extraction (25 to 28 times) with 0.1 mol L-1 NaOH + 0.1 mol L-1 Na4P2O7, followed by the traditional treatment with 10 % HF-HCl. The isolated bulk humin was then fractionated into AS-humin and AIS-humin by exhaustive extraction (12 to 15 times) with 0.1 mol L-1 NaOH. Elemental analysis and solid-state 13C cross-polarization magic angle spinning nuclear magnetic resonance (13C CPMAS NMR) spectroscopy were used to characterize and compare the chemical structures of bulk humin and its corresponding fractions. The results showed that, regardless of soil types, bulk humin was the most aliphatic and most hydrophobic, AS-humin was the least aliphatic, and AIS-humin was the least alkylated among the three humic components. The results showed that bulk humin and its corresponding AS-humin and AIS-humin fractions are structurally differed from one another, implying that the functions of these humic components in the soil environment differed.

Resumo em Português:

A aplicação de dejeto suíno pode influenciar na dinâmica do nitrogênio no solo de forma distinta em comparação à adubação mineral. O objetivo deste trabalho foi determinar as diferentes formas de N orgânico em Latossolo Vermelho distroférrico e sua relação com a absorção de N pelas culturas, em resposta a 10 anos de aplicação anual de dejeto suíno e adubo mineral. Os tratamentos foram as doses 0, 25, 50, 100 e 200 m3 ha-1 de dejeto suíno, além da adubação na forma mineral, organizados em blocos casualizados com quatro repetições. Foram determinados os teores de N no tecido vegetal e de N total nas frações hidrolisadas em meio ácido: N-amônio, N-hexosamina, N-α-amino, N-amido e N-não identificado do solo. A aplicação anual de dejeto suíno ou adubo mineral aumentou o teor de N total na camada de 0-10 cm de profundidade. As principais frações do N orgânico no solo foram N-α-amino, quando utilizado dejeto suíno e N-não identificado no caso do adubo mineral. O dejeto suíno aumentou as frações do N consideradas lábeis, N-α-amino, N-amônio e N-amida. Esse aumento das formas lábeis de N orgânico no solo, pela aplicação de dejeto suíno, possibilita maior absorção de N pelas culturas de milho e aveia em plantio direto.

Resumo em Inglês:

The application of pig slurry may have a different effect on nitrogen dynamics in soil compared to mineral fertilization. Thus, the aim of this study was to determine the different forms of organic N in a Latossolo Vermelho distroférrico (Typic Hapludox) and their relationship to N uptake by crops in response to 10 years of annual application of pig slurry and mineral fertilizer. The treatments were application rates of 0, 25, 50, 100, and 200 m3 ha-1 of pig slurry, in addition to mineral fertilizer, organized in a randomized block design with four replications. The N contents were determined in the plant tissue and in the forms of total N and acid hydrolyzed fractions: ammonium-N, hexosamine-N, α-amino-N, amide-N, and unidentified-N. Annual application of pig slurry or mineral fertilizer increased the total-N content in the 0-10 cm depth layer. The main fractions of organic N in the soil were α-amino-N when pig slurry was applied and unidentified-N in the case of mineral fertilizers. Pig slurry increased the N fractions considered as labile: α-amino-N, ammonium-N, and amide-N. The increase in these labile organic N fractions in the soil through pig slurry application allows greater N uptake by the maize and oat crops in a no-tillage system.

Resumo em Português:

O fósforo inorgânico (Pi) normalmente comanda a disponibilidade do P nos solos tropicais; entretanto, a contribuição do P orgânico (Po) não pode ser desconsiderada, principalmente em áreas com baixa entrada de P ou em sistemas de manejo que favoreçam o acúmulo de matéria orgânica. Os objetivos deste trabalho foram avaliar as transformações do P orgânico em solo adubado com esterco bovino e correlacionar as formas de Po com o P disponível extraído por resina trocadora de ânions. O experimento foi conduzido em condições de campo, em Latossolo Vermelho de textura média. As amostras de solo usadas no fracionamento do Po foram coletadas nas parcelas do experimento que receberam 0 e 20 t ha-1 de esterco, em nove épocas de amostragem (3, 7, 14, 21, 28, 49, 70, 91 e 112 dias após a incorporação do esterco bovino), de modo que os dados foram analisados considerando esquema fatorial 2 × 9, em parcelas subdivididas, em que as doses foram os tratamentos principais e as épocas de amostragem, os tratamentos secundários. Nas amostras coletadas em cada tempo de amostragem, foram feitas as determinações de Po lábil, moderadamente lábil e não lábil. A aplicação do esterco aumentou o Po moderadamente lábil, o Po não lábil e o Po total e não interferiu nas proporções das frações em relação ao Po total. Em média, 5,1 % do Po total estavam na fração lábil; 44,4 %, na fração moderadamente lábil; e 50,5 %, na fração não lábil. As formas de Pi mais solúveis do esterco influenciaram mais na fração disponível para as plantas (P resina) do que as formas lábeis de Po. As frações Po lábil e Po não lábil variaram em relação ao tempo, mas com aumentos e diminuições aleatórios, de modo que modelos matemáticos não se ajustaram aos dados.

Resumo em Inglês:

Inorganic phosphorus (Pi) usually controls the P availability in tropical soils, but the contribution of organic P (Po) should not be neglected, mainly in systems with low P input or management systems that promote organic matter accumulation. The aims of this study were to evaluate the changes in the Po fractions over time in soil fertilized and not fertilized with cattle manure and to correlate Po forms with available P extracted by anion exchange resin. The experiment was carried out under field conditions, in a sandy-clay loam Haplustox. The experimental design was a 2 × 9 randomized complete block factorial design, in which the first factor was manure application (20 t ha-1) or absence, and the second the soil sampling times (3, 7, 14, 21, 28, 49, 70, 91, and 112 days) after manure incorporation. Labile, moderately labile and non-labile Po fractions were determined in the soil material of each sampling. Manure fertilization increased the Po levels in the moderately labile and non-labile fractions and the total organic P, but did not affect the Po fraction proportions in relation to total organic P. On average, 5.1 % of total Po was in the labile, 44.4 % in the moderately labile and 50.5 % in the non-labile fractions. Available P (resin P) was more affected by the manure soluble Pi rather than by the labile Po forms. The labile and non-labile Po fractions varied randomly with no defined trend in relation to the samplings; for this reason, the data did not fit any mathematical model.

Resumo em Português:

O uso de fertilizantes orgânicos e a inoculação de fungos micorrízicos no cultivo de oleaginosas é essencial para reduzir os custos de produção e minimizar os impactos negativos sobre os recursos naturais. Um experimento em campo foi realizado em um Argissolo Amarelo com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de fertilizantes orgânicos e a inoculação de fungo micorrízico arbuscular nas variáveis de crescimento de girassol (Helianthus annuus L.) e nas propriedades químicas do solo. O experimento foi realizado na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, utilizando um delineamento em blocos casualizados com três repetições, em esquema fatorial 4 × 2, com quatro tratamentos envolvendo a aplicação de adubos (biofertilizante líquido, urina de vaca, adubação mineral e testemunha) e dois tratamentos com fungos micorrízicos arbusculares (com e sem fungo micorrízico). Os resultados evidenciaram que as variáveis fisiológicas taxa de crescimento relativo e razão de massa foliar foram influenciadas positivamente pela adubação, em relação à testemunha, provavelmente motivada pelo fornecimento de nutrientes dos fertilizantes aplicados. As variáveis de crescimento e de produtividade foram positivamente influenciadas pela micorrização.

Resumo em Inglês:

The use of organic fertilizers and the inoculation of mycorrhizal fungi in the cultivation of oil crops is essential to reduce production costs and minimize negative impacts on natural resources. A field experiment was conducted in an Argissolo Amarelo (Ultisol) with the aim of evaluating the effects of fertilizer application and inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi on the growth attributes of sunflower (Helianthus annuus L.) and on soil chemical properties. The experiment was conducted at the Federal University of Rio Grande do Norte, Brazil, using a randomized block design with three replicates in a 4 × 2 factorial arrangement consisting of four treatments in regard to application of organic fertilizer (liquid biofertilizer, cow urine, mineral fertilizer, and unfertilized control) and two treatments in regard to arbuscular mycorrhizal fungi (with and without mycorrhizal fungi). The results showed that the physiological attributes of relative growth rate and leaf weight ratio were positively influenced by fertilization, compared to the control treatment, likely brought about by the supply of nutrients from the fertilizers applied. The growth and productivity attributes were positively affected by mycorrhization.

Resumo em Português:

Os solos naturalmente possuem metais pesados em teores variáveis, podendo ocorrer incremento desses elementos em razão de práticas agrícolas adotadas. O transporte de metais pesados no solo ocorre, principalmente, nas formas dissolvidas na solução desse ou associado às partículas sólidas, sendo a água sua principal via de transporte. Nesse contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar o teor de metais pesados e micronutrientes no solo, na planta e nos frutos de videira, submetida a diferentes estratégias de irrigação. O experimento foi instalado em Petrolina, PE. Os tratamentos foram constituídos de três estratégias de irrigação: IP (irrigação plena); IDC (irrigação com déficit controlado); e ID (irrigação com déficit). Durante o período de maturação da uva, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-10; 10-20; 20-40; 40-60; e 60-80 cm. Também foram coletadas folhas, no momento da maturação dos cachos, e bagas, no instante da colheita. Determinaram-se no solo, na folha e baga os teores de metais pesados e micronutrientes. Os teores de metais pesados e micronutrientes no solo apresentaram padrão estocástico em relação às diversas estratégias de irrigação. As diferentes estratégias de irrigação não influenciaram os teores de metais pesados e micronutrientes na folha de videira, estando esses abaixo dos teores considerados tóxicos para a planta. Entretanto, a maior disponibilidade de água no tratamento com IP favoreceu maior teor de Cu na uva, podendo ser um risco para os vinhos, causando instabilidade e turbidez. Dessa forma, recomenda-se adotar irrigação com déficit, evitando-se assim comprometer a estabilidade de vinhos tropicais da região Nordeste do Brasil.

Resumo em Inglês:

Soils under natural conditions have heavy metals in variable concentrations and there may be an increase in these elements as a result of the agricultural practices adopted. Transport of heavy metals in soil mainly occurs in forms dissolved in the soil solution or associated with solid particles, water being their main means of transport. In this context, the aim of this study was to evaluate the heavy metal and micronutrient content in the soil and in the grapevine plant and fruit under different irrigation strategies. The experiment was carried out in Petrolina, PE, Brazil. The treatments consisted of three irrigation strategies: full irrigation (FI), regulated deficit irrigation (RDI), and deficit irrigation (DI). During the period of grape maturation, soil samples were collected at the depths of 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, and 60-80 cm. In addition, leaves were collected at the time of ripening of the bunches, and berries were collected at harvest. Thus, the heavy metal and micronutrient contents were determined in the soil, leaves, and berries. The heavy metal and micronutrient contents in the soil showed a stochastic pattern in relation to the different irrigation strategies. The different irrigation strategies did not affect the heavy metal and micronutrient contents in the vine leaves, and they were below the contents considered toxic to the plant. In contrast, the greater availability of water in the FI treatment favored a greater Cu content in the grape, which may be a risk to vines, causing instability and turbidity. Thus, adoption of deficit irrigation is recommended so as to avoid compromising the stability of tropical wines of the Brazilian Northeast.

Resumo em Português:

Inocular sementes de trigo com Azospirillum brasilense pode ser benéfico à cultura do trigo, bem como reduzir a necessidade de aplicação de N. No entanto, são escassos trabalhos que mensurem o benefício dessa prática no trigo irrigado com expectativa de alta produtividade e demanda de N. Objetivou-se com este trabalho avaliar a produtividade e o conteúdo de N na planta do trigo irrigado, submetido a doses de N, com ou sem a inoculação com A. brasilense. Foram conduzidos dois experimentos em 2011 e repetidos em 2012. Em cada ano de cultivo, instalou-se um experimento na área considerada de baixa disponibilidade de N no solo (cultivo em sucessão ao milho) e outro na com alta disponibilidade (cultivo em sucessão à soja ou cenoura). Os tratamentos consistiram de cinco doses de N e da inoculação ou não com A. brasilense. As doses de N testadas foram 20, 60, 100, 140 e 180 kg ha-1 na área com baixa disponibilidade de N e 20, 50, 80, 110 e 140 kg ha-1 na com alta disponibilidade. O teor de N na folha índice foi aumentado pela inoculação com A. brasilense. Entretanto, o N absorvido não foi influenciado pela inoculação da bactéria. As doses de N aumentaram a produtividade do trigo e esse aumento foi mais evidente no cultivo na área com baixa disponibilidade de N no solo.

Resumo em Inglês:

Inoculating wheat seeds with nitrogen-fixing bacteria such as Azospirillum brasilense may be beneficial to the crop and reduce the need for N application. Nevertheless, few studies have measured the benefit of this practice on irrigated wheat with the expectation of high yield and demand for N. The objective of this study was to evaluate the yield and N content of irrigated wheat under different N application rates, with and without inoculation with A. brasilense. Two experiments were carried out in 2011 and reevaluated in 2012. In each crop year, one experiment was set up in an area with low N availability in the soil (growing in succession to maize) and another with high availability (growing in succession to soybean or carrots). The treatments consisted of five N application rates, and inoculation or no inoculation with A. brasilense. The N rates tested were 20, 60, 100, 140, and 180 kg ha-1 in the area with low N availability, and 20, 50, 80, 110, and 140 kg ha-1 in the area with high N availability. Yield, grains per spike, dry matter accumulation in the shoots, N content in the index leaf and in the grain, and N uptake and export were evaluated. The N content in the index leaf increased through inoculation with A. brasilense, However, the N taken up was not affected by inoculation of the bacteria. The N applied increased wheat yield, and this increase was more evident in the area with low N availability in the soil.

Resumo em Português:

Em regiões de clima tropical ocorre rápida decomposição do material vegetal depositado sobre o solo, sendo a capacidade de reciclar nutrientes pela decomposição da palhada um dos aspectos mais importantes das plantas de cobertura. Objetivou-se avaliar a produtividade e a liberação de nutrientes de forrageiras consorciadas com milho para ensilagem, sucedido pela cultura da soja. Em área da Universidade Estadual Paulista, campus de Ilha Solteira, o experimento consistiu do consórcio de milho com quatro forrageiras: Urochloa brizantha cv. Marandu, Urochloa ruziziensis, Panicum maximum cv. Tanzânia e Panicum maximum cv. Áries, semeadas de três formas: na linha de semeadura do milho, misturada ao adubo; a lanço no mesmo dia da semeadura do milho; e a lanço no estádio V4 do milho, em delineamento de blocos casualizados com esquema fatorial 4 × 3 e quatro repetições. A avaliação da liberação de nutrientes foi realizada durante o cultivo da soja em sucessão aos consórcios pelo método do litter bag, aos 30, 60, 90 e 120 após a semeadura da soja. Panicum maximum cv. Tanzânia apresentou maior produtividade de matéria seca quando semeada a lanço por ocasião da semeadura do milho. A semeadura das forrageiras na linha do milho e a lanço simultaneamente ao milho proporcionaram maior produtividade de matéria seca para formação de palhada. O consórcio da cultura do milho com forrageiras no outono é alternativa para elevar a quantidade de palhada e ciclagem de macronutrientes em sistema plantio direto. O K foi o nutriente que apresentou maior acúmulo na palhada das forrageiras (até 150 kg ha-1), com 100 % de liberação aos 90 dias após a semeadura da soja, sendo excelente alternativa de ciclagem desse nutriente. Panicum maximum cv. Tanzânia semeada a lanço simultaneamente ao milho se destacou na ciclagem de P (13 kg ha-1). Panicum maximum cv. Tanzânia distribuída a lanço no estádio V4 do milho é a opção com menor potencial para produção de palhada e ciclagem de nutrientes, enquanto as demais opções (forrageiras e modalidades de semeadura) têm maior potencial de utilização, ficando a critério da disponibilidade dos maquinários para implantação do consórcio com a cultura do milho.

Resumo em Inglês:

In tropical regions there is rapid decomposition of plant material deposited on the soil, and the ability to recycle nutrients through this decomposition is one of the most important aspects of cover crops. The aim of this study was to evaluate the yield and nutrient release from forage crops intercropped with maize for silage, and soybean in succession. The study was conducted in the experimental area of Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira campus, Brazil. The experiment consisted of maize for silage intercropped with four forage species (Urochloa brizantha cv. Marandu, Urochloa ruziziensis, Panicum maximum cv. Tanzania, and Panicum maximum cv. Aries) sown in three modalities: in the maize row, together with fertilizer; broadcast at maize sowing; and broadcast in the V4 stage of maize, in a randomized block design in a 4 × 3 factorial arrangement with four replications. The evaluation of nutrient release was performed during the soybean cropping that followed the intercropping by the litter bag method at 30, 60, 90, and 120 days after sowing of soybean. Panicum maximum cv. Tanzânia showed higher dry matter yield when sown by broadcasting at maize sowing. Sowing of forages in the maize row, and through broadcasting at maize sowing led to greater dry matter yield for straw formation. Intercropping of maize with forages in the autumn is an alternative for increasing the amount of straw and cycling of macronutrients in a no-till system. Potassium was the nutrient with the greatest accumulation in the forage straws (up to 150 kg ha-1), with 100 % release at 90 days after sowing soybean. The forage straws are thus an excellent alternative for cycling of this nutrient. Panicum maximum cv. Tanzânia sown by broadcasting at the time of maize sowing showed greater phosphorus cycling (13 kg ha-1). Panicum maximum cv. Tanzânia broadcast in the V4 stage of maize is the option with least potential for straw production and nutrient cycling, while the other options (forages and sowing modalities) have higher potential for use, at the criteria of machine availability for setting up intercropping with corn.

Resumo em Português:

O custo atual do cloreto de potássio relacionado à grande dependência de sua importação para suprir a demanda nacional sugere a necessidade de estudos que procurem avaliar a eficiência de fontes alternativas de nutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de rochas silicáticas e de um subproduto de mineração de manganês e suas alterações nos atributos químicos do solo e na produção da braquiária. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em vasos com 5 kg de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. As fontes alternativas de nutrientes foram: verdete, verdete calcinado e tratado com NH4OH, fonolito, ultramáfica, rejeito e a proporção de 75 % dessas fontes com 25 % de calcário calcítico. As misturas que apresentaram 25 % de calcário foram calcinadas a 800 ºC por 1 h. As fontes foram aplicadas nas doses de 0; 150; 300; 450; e 600 kg ha-1 de K2O e permaneceram incubadas por um período de 45 dias. As misturas de rochas silicáticas calcinadas com calcário que promoveram maior aumento nos valores de pH do solo foram: ultramáfica, verdete, fonolito e rejeito. Com a aplicação da mistura de rejeito, elevaram-se o K+ do solo e o P disponível, quando da incorporação da ultramáfica, Quando foi aplicada ultramáfica, o teor de Ca2+ no solo aumentou significantemente. O rejeito liberou a maior quantidade de Zn2+ e Mn2+ para o solo. As fontes alternativas de K com composição química variada, quando misturadas ao solo, alteraram a disponibilidade de nutrientes e os atributos químicos do solo, melhorando principalmente o desenvolvimento e a absorção de K pelas plantas, sendo importantes fontes de nutrientes para o solo.

Resumo em Inglês:

The current high price of potassium chloride and the dependence of Brazil on imported materials to supply the domestic demand call for studies evaluating the efficiency of alternative sources of nutrients. The aim of this work was to evaluate the effect of silicate rock powder and a manganese mining by-product, and secondary materials originated from these two materials, on soil chemical properties and on brachiaria production. This greenhouse experiment was conducted in pots with 5 kg of soil (Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico - Oxisol). The alternative nutrient sources were: verdete, verdete treated with NH4OH, phonolite, ultramafic rock, mining waste and the proportion of 75 % of these K fertilizers and 25 % lime. Mixtures containing 25 % of lime were heated at 800 ºC for 1 h. These sources were applied at rates of 0, 150, 300, 450 and 600 kg ha-1 K2O, and incubated for 45 days. The mixtures of heated silicate rocks with lime promoted higher increases in soil pH in decreasing order: ultramafic rock>verdete>phonolite>mining waste. Applying the mining waste-lime mixture increased soil exchangeable K, and available P when ultramafic rock was incorporated. When ultramafic rock was applied, the release of Ca2+ increased significantly. Mining subproduct released the highest amount of Zn2+ and Mn2+ to the soil. The application of alternative sources of K, with variable chemical composition, altered the nutrient availability and soil chemical properties, improving mainly plant development and K plant uptake, and are important nutrient sources.

Resumo em Português:

Na avaliação da qualidade do solo para uso agrícola, a estrutura é um dos seus atributos mais importantes, sendo não somente influenciada pelo clima, pela atividade biológica e pelas práticas de manejo, como também por forças de natureza mecânica e físico-químicas atuantes no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do manejo agrícola convencional na estrutura e microestrutura de um Latossolo Vermelho distroférrico típico de área experimental cultivada com milho. A morfologia do solo foi descrita conforme o método do perfil cultural, identificando-se as diferentes Unidades Morfologicamente Homogêneas (UMHs). Para fins de comparação, também foi descrito um perfil em área sem uso agrícola e sob revegetação natural referida por parcela Memória. Foram extraídas amostras indeformadas das principais UMHs visando a confecção de lâminas delgadas e blocos de solo destinados às análises micromorfológicas e micromorfométricas. Os resultados revelaram a ocorrência de estruturas dos tipos livre (L), fragmentada (F) e contínua (C) em ambos perfis avaliados. No perfil da parcela Memória, as estruturas fragmentadas são as dos subtipos Fptμ∆+tf e Fmt∆μ, cuja micromorfologia mostrou uma distribuição relativa enáulica-porfírica (porosa), com grande atividade biológica evidenciada pela presença de cavidades e canais. Mais abaixo, entre 0,20 e 0,35 m, o volume de solo é contínuo do subtipo C∆μ, apresentando microestrutura em blocos subangulares e matriz com distribuição relativa enáulica-porfírica, porém mais compacta e com coalescência de agregados e menor incidência de atividade biológica. O estudo micromorfométrico do solo da parcela Memória revelou predomínio de poros complexos nas unidades NAM (15,03 %), Fmt∆μ (11,72 %) e Fptμ∆+tf (7,73 %) e de poros arredondados na unidade C∆μ (8,21 %). No solo sob manejo agrícola, observaram-se estruturas fragmentadas similares às da parcela Memória entre 0,02 e 0,20 m seguidas de um volume contínua compacta (C∆μ), sem porosidade visível a olho nu e com pouquíssimas raízes. Nas UMHs sob manejo convencional, observou-se redução da porosidade de empilhamento (40 %), principalmente nas unidades contínuas (C), com surgimento de formas fissuradas e menor evidencia de atividade biológica. Concluindo, as análises morfológicas e micromorfológica dos perfis de solo estudados forneceram informações complementares acerca da qualidade estrutural do solo, em especial quanto às alterações dos tipos de poros decorrentes de estresse mecânico sofrido pelo solo.

Resumo em Inglês:

In evaluation of soil quality for agricultural use, soil structure is one of the most important properties, which is influenced not only by climate, biological activity, and management practices but also by mechanical and physico-chemical forces acting in the soil. The purpose of this study was to evaluate the influence of conventional agricultural management on the structure and microstructure of a Latossolo Vermelho distroférrico típico (Rhodic Hapludox) in an experimental area planted to maize. Soil morphology was described using the crop profile method by identifying the distinct structural volumes called Morphologically Homogeneous Units (MHUs). For comparison, we also described a profile in an adjacent area without agricultural use and under natural regrowth referred to as Memory. We took undisturbed samples from the main MHUs so as to form thin sections and blocks of soil for micromorphological and micromorphometrical analyses. Results from the application of the crop profile method showed the occurrence of the following structural types: loose (L), fragmented (F) and continuous (C) in both profiles analyzed. In the Memory soil profile, the fragmented structures were classified as Fptμ∆+tf and Fmt∆μ, whose micromorphology shows an enaulic-porphyric (porous) relative distribution with a great deal of biological activity as indicated by the presence of vughs and channels. Lower down, from 0.20 to 0.35 m, there was a continuous soil volume (sub-type C∆μ), with a subangular block microstructure and an enaulic-porphyric relative distribution, though in this case more compact and with aggregate coalescence and less biological activity. The micromorphometrical study of the soil of the Memory Plot showed the predominance of complex pores in NAM (15.03 %), Fmt∆μ (11.72 %), and Fptμ∆+tf (7.73 %), and rounded pores in C∆μ (8.21 %). In the soil under conventional agricultural management, we observed fragmented structures similar to the Memory Plot from 0.02 to 0.20 m, followed by a volume with a compact continuous structure (C∆μ), without visible porosity and with few roots. In the MHUs under conventional management, reduction in the packing pores (40 %) was observed, mainly in the continuous units (C). The microstructure had well-defined blocks, with the occurrence of planar pores and less evidence of biological activity. In conclusion, the morphological and micromorphological analyses of the soil profiles studied offered complementary information regarding soil structural quality, especially concerning the changes in pore types as result of mechanical stress undergone by the soil.

Resumo em Português:

As veredas são ecossistemas tropicais úmidos, geralmente associados a solos hidromórficos e afloramento do lençol freático. Os solos desses ecossistemas sofrem alterações conforme o uso das áreas do entorno dessas veredas. Este trabalho teve como objetivo determinar as frações da matéria orgânica do solo (MOS) em áreas úmidas (veredas) adjacentes a ambientes conservados e antropizados (em áreas agrícolas e pastagens), no bioma Cerrado. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm, ao longo de linhas de referência dispostas, segundo sua posição no relevo, nas posições superior, média e inferior de uma das vertentes, acompanhando o sentido da linha de drenagem da vereda. Foram determinados o C orgânico total e N total do solo, bem como a relação C:N, teores de C, N e relações C:N das frações particulada e associada a minerais (da MOS), além do C das frações ácidos fúlvicos, ácidos húmicos e humina e relação entre ácidos húmicos e fúlvicos. O uso agropecuário da terra no entorno das veredas promoveu diminuição dos teores de C das frações da MOS, de forma mais pronunciada na porção inferior da vertente. Nessa porção, em superfície, os níveis de C orgânico contidos nas substâncias húmicas e na fração particulada da MOS, do mesmo modo que o C orgânico total do solo, foram reduzidos na vereda vizinha a áreas de cultivo.

Resumo em Inglês:

Veredas are humid tropical ecosystems, generally associated to hydromorphic soils and a shallow water table. The soils of these ecosystems are affected by the use of the areas around these veredas. The objective of this study was to determine soil organic matter (SOM) fractions in veredas adjacent to preserved (native savanna) and disturbed environments (agricultural areas and pastures) in the Cerrado biome. Soil samples were collected from the 0-10 and 10-20 cm layers along reference lines drawn along the relief following the upper, middle and lower positions of one of the slopes, in the direction of the draining line of the vereda. The soil analysis determined: total soil OC, total nitrogen and C:N ratio; C and N contents and C:N ratio in particulate and mineral-associated fractions (of SOM); fulvic acids, humic acids and humin fractions and ratio between humic and fulvic acids. The agricultural use around the veredas induced changes in the SOM fractions, more pronounced in the lower part of the slope. In the soil surface of this part, the OC levels in the humic substances and the particulate fraction of SOM, as well as total soil OC were reduced in the vereda next to crop fields.

Resumo em Português:

A matéria orgânica tem importante papel em diversas propriedades do solo e por isso é necessário identificar sistemas de manejo do solo que favoreçam seu aumento e, ou, mantenham suas concentrações. Este estudo teve como objetivo determinar a qualidade e quantidade de C orgânico em diferentes compartimentos da fração do solo, em diversos ecossistemas amazônicos. Fracionou-se a matéria orgânica do solo e estimou-se os estoques de C em floresta primária (FP), pastagem (P), sucessão secundária (SS) e sistema agroflorestal (SAF). As amostras foram coletadas em profundidades de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100, 100-160 e 160-200 cm. Utilizaram-se os métodos densimétrico e granulométrico para o fracionamento da matéria orgânica do solo, obtendo-se: FLL (fração leve livre), FLI (fração leve intra-agregada), F-areia (fração areia), F-argila (fração argila) e F-silte (fração silte). Na superfície, 60 % do C do solo estão contidos na camada de 0-5 cm, associados à FLL. A F-argila foi responsável por 70 % do C retido entre 0 e 200 cm de profundidade. Ocorreu ganho de C de 12,7 g kg-1 na FLL, comparando-se FP e SS; e de 4,4 g kg-1 relacionando FP e SAF, demonstrando que áreas de SS e SAF recuperam o C orgânico do solo, sendo alternativas viáveis de recuperação de solo submetidos à degradação e aos cultivos intensos na Amazônia. Os maiores estoques totais de C nas frações do solo foram: (101,3 Mg ha-1 de C - SAF) > (98,4 Mg ha-1 de C - FP) > (92,9 Mg ha-1 de C - SS) > (64,0 Mg ha-1 de C - P). As formas de uso da terra na Amazônia influenciam a distribuição do C nas frações do solo, ocasionando modificações em curto ou longo prazo.

Resumo em Inglês:

Organic matter plays an important role in many soil properties, and for that reason it is necessary to identify management systems which maintain or increase its concentrations. The aim of the present study was to determine the quality and quantity of organic C in different compartments of the soil fraction in different Amazonian ecosystems. The soil organic matter (FSOM) was fractionated and soil C stocks were estimated in primary forest (PF), pasture (P), secondary succession (SS) and an agroforestry system (AFS). Samples were collected at the depths 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100, 100-160, and 160-200 cm. Densimetric and particle size analysis methods were used for FSOM, obtaining the following fractions: FLF (free light fraction), IALF (intra-aggregate light fraction), F-sand (sand fraction), F-clay (clay fraction) and F-silt (silt fraction). The 0-5 cm layer contains 60 % of soil C, which is associated with the FLF. The F-clay was responsible for 70 % of C retained in the 0-200 cm depth. There was a 12.7 g kg-1 C gain in the FLF from PF to SS, and a 4.4 g kg-1 C gain from PF to AFS, showing that SS and AFS areas recover soil organic C, constituting feasible C-recovery alternatives for degraded and intensively farmed soils in Amazonia. The greatest total stocks of carbon in soil fractions were, in decreasing order: (101.3 Mg ha-1 of C - AFS) > (98.4 Mg ha-1 of C - FP) > (92.9 Mg ha-1 of C - SS) > (64.0 Mg ha-1 of C - P). The forms of land use in the Amazon influence C distribution in soil fractions, resulting in short- or long-term changes.

Resumo em Português:

Associadas aos benefícios no solo da semeadura direta, podem ocorrer a formação de gradiente vertical de fertilidade e a de uma camada compactada provocada pelo intenso tráfego de máquinas agrícolas, podendo modificar o crescimento radicular das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar as doses e formas de aplicação da adubação fosfatada e a compactação do solo pelo tráfego de máquinas nos atributos físicos e no sistema radicular da soja e do milho nas condições da Chapada dos Parecis, MT. O estudo foi realizado em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico argiloso em delineamento em blocos casualizados, no esquema fatorial 2 × 4 × 4 e três repetições, sendo duas formas de adubação fosfatada (a lanço e no sulco), quatro doses de P2O5 (0, 50, 100 e 150 kg ha-1) e quatro níveis de compactação (PT0, PT2, PT4 e PT8 – semeadura direta com compactação induzida por tráfego de trator em zero, duas, quatro e oito passadas, respectivamente). O tráfego de máquinas ocasionou compactação do solo em semeadura direta, aumentando a densidade do solo (Ds) e resistência do solo à penetração (RSP) e reduzindo a macroporosidade e porosidade total, sem efeito da adubação fosfatada. A resposta das espécies à forma de adubação fosfatada foi diferenciada, não apresentando influência no crescimento radicular da soja. No milho, quando fornecida a lanço proporcionou maior área de raízes na camada de 0,00-0,05 m; e, quando no sulco, foram observadas entre as camadas menores diferenças na área radicular. Nas camadas de 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m, a RSP de 1,48 e 1,84 MPa (Us = 0,28 m3 m-3) e Ds de 1,32 e 1,35 kg dm-3, respectivamente, proporcionaram redução de 19 e 27 % no diâmetro médio das raízes do milho e aumento de 110 e 49 % no diâmetro das raízes da soja.

Resumo em Inglês:

Associated with the benefits of the no-till system for the soil, there may be the formation of a vertical gradient of fertility and a compacted layer caused by heavy farm machine traffic, which may modify the root growth of crops. The aim of this study was to evaluate the effect of rates and forms of phosphate fertilizer application and soil compaction by machine traffic on the physical properties and root system of soybeans and maize. The study was conducted in Campo Novo do Parecis, MT, Brazil, in a clayey Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (Oxisol) in a randomized block experimental design with three replications. A 2 × 4 × 4 factorial arrangement was used, consisting of two forms of phosphate fertilization (broadcast and in the furrow), four rates of P2O5 (0, 50, 100, and 150 kg ha- 1), and four levels of compaction (PT0, PT2, PT4, and PT8 - no-tillage with compaction induced by tractor traffic at zero, two, four, and eight passes, respectively). Machine traffic causes soil compaction in no-tillage, increasing soil bulk density (Bd) and soil resistance to penetration (SRP) and reducing macroporosity and total porosity, without effect from P fertilization. The response of the species to the form of P fertilization was differentiated. There was no significant influence on root growth in soybean, but in maize, broadcast fertilization provided for greater root area in the root zone in the 0.00-0.05 m layer, and fertilization in the furrow led to smaller differences in root area between the layer. The SRP values of 1.48 and 1.84 MPa (Us = 0.28 m3 m-3) and Bd values of 1.32 and 1.35 kg dm- 3 in the 0.05-0.10 and 0.10-0.20 m layers, respectively, resulted in a reduction of 19 and 27 % in the average diameter of corn roots, and an increase of 110 and 49 % in the diameter of soybean roots.

Resumo em Português:

Três estimativas de erosividade de chuvas no Estado do Paraná foram feitas nas décadas de 1980-90, mas nenhuma outra depois. Os objetivos deste trabalho foram atualizar, numa quarta estimativa, as informações de erosividade anual das chuvas para o Paraná, com dados pluviométricos de 1986 a 2008; e gerar informações de erosividade mensal para identificar a distribuição temporal da erosividade. Foram utilizados os métodos pluviográfico e pluviométrico de determinação de erosividade. O primeiro serviu para revalidar equações prévias de correlação entre erosividade por pluviografia e por pluviometria, isso feito em três localidades; já o segundo, para calcular o coeficiente de chuva em 114 localidades, utilizando-se dados de precipitação média mensal e anual, e então a erosividade, com as equações de correlação revalidadas. Mapas de erosividade anual e mensal foram gerados por interpolações geoestatísticas. A erosividade variou entre 5.449 e 12.581 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 e aumentou no sentido oeste, a partir da região metropolitana de Curitiba; e no sentido sul, a partir do noroeste paranaense. Isso resultou em maiores erosividades nas regiões centro-sul (Guarapuava), centro-ocidental (Campo Mourão), oeste (Cascavel) e, principalmente, sudoeste (Pato Branco). Também houve incremento de erosividade a partir da região metropolitana de Curitiba, no sentido leste, indicando o litoral como outra região crítica em termos de erosividade. A maior erosividade mensal ocorreu em janeiro (média estadual de 1394 MJ mm ha-1 h-1 mês-1), seguida por tendência de diminuição até agosto (331 MJ mm ha-1 h-1 mês-1), quando então tornou a aumentar. Porém, ocorrem dois importantes repiques de erosividade: um em maio e outro em outubro (843 e 1.173 MJ mm ha-1 h-1 mês-1, respectivamente), principalmente nas regiões sudoeste e oeste. Esses repiques coincidem com períodos de implantação de culturas de inverno ou de verão nessas regiões. Em relação à última estimativa de erosividade anual, feita em 1993, houve aumento da área delimitada pela linha isoerodente de 11.000 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 nas regiões sudoeste e oeste e um deslocamento das linhas isoerodentes de 7.000 e 8.000 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 para o sentido leste nas regiões norte pioneiro, centro-oriental e sudeste, sugerindo elevação da erosividade nessas regiões. Tais alterações de erosividade podem estar associadas às eventuais mudanças no clima da região, mas também ao simples fato de este estudo estar considerando maior quantidade de dados em relação aos estudos anteriores. Concluiu-se que as equações de correlação determinadas entre os métodos pluviográfico e pluviométrico, obtidas para o Paraná em trabalhos anteriores, continuam válidas; os meses críticos quanto à erosividade são janeiro, maio e outubro; e as menores erosividades ocorrem nas regiões noroeste e metropolitana do Estado.

Resumo em Inglês:

Three estimates of rainfall erosivity in the State of Parana, Brazil, were carried out in the 1980s and 1990s, but none afterwards. The objectives of this study were to update information, as a fourth estimate, on rainfall annual erosivity for Parana, with rainfall data from 1986-2008; and to generate information on monthly erosivity in order to identify its seasonal distribution. We used the pluviographic and pluviometric methods of erosivity determination. The first served to revalidate previous correlation equations between erosivity by pluviography and by pluviometry, which was performed at three sites. The second served to calculate the rainfall coefficient in 114 sites, using monthly and annual mean pluvial precipitation data, and, after that, erosivity, with revalidated correlation equations. Annual and monthly erosivity maps were generated by geostatistical interpolations. Erosivity ranged from 5,449 to 12,581 MJ mm ha-1 h-1 yr-1 and increased in a westerly direction from the Curitiba metropolitan region; and in a southerly direction as of the northwestern region of Parana. That resulted in greater erosivity in the south-central (Guarapuava), west-central (Campo Mourão), west (Cascavel) and, mainly, southwest (Pato Branco) regions. There was also an increase in erosivity from the Curitiba metropolitan region to the east, which indicated the Atlantic Coast as another critical region in terms of erosivity. The highest monthly erosivity occurred in January (average of 1,394 MJ mm ha-1 h-1 month-1 statewide), followed by a trend to decrease until August (331 MJ mm ha-1 h-1 month-1), at which time it increased once more. However, there are two important intermediate peaks in erosivity: one in May and another in October (843 and 1,173 MJ mm ha-1 h-1 month-1, respectively), mainly in the southwest and west regions. Those two intermediate peaks coincide with periods of winter or summer crop establishment in those regions. Compared to the last annual erosivity estimate, carried out in 1993, the area delimited by the isoerodent line of 11,000 MJ mm ha-1 h-1 yr-1 in the southeast and west regions increased, and the isoerodent lines of 7,000 and 8,000 MJ mm ha-1 h-1 yr-1 advanced towards the east in the “pioneering” north, east-central, and southeast regions, suggesting an increase in erosivity in those regions. Such changes in erosivity may be associated with climate changes in the region, but also with the simple fact that the current study is considering a larger amount of data compared to previous studies. We conclude that correlation equations determined between the pluviographic and pluviometric methods of erosivity obtained for Parana in previous studies are still valid. The critical months with respect to erosivity are January, May, and October; and the lowest erosivities occur in the northwest and metropolitan regions of the State.

Resumo em Português:

A rugosidade superficial do solo é formada pelo preparo mecânico, sendo influenciada também pelo tipo e pela quantidade de resíduo vegetal, entre outros fatores, enquanto sua persistência temporal depende principalmente de características fundamentais da chuva e do tipo de solo. No entanto, poucos estudos têm sido desenvolvidos no sentido de avaliar esses fatores em Latossolos. Neste estudo, foi avaliado o efeito do preparo do solo e de doses de resíduos vegetais sobre a rugosidade da superfície de um Latossolo, sob chuvasimulada. Os tratamentos consistiram da combinação dos sistemas semeadura direta (SD), preparo convencional (PC) e preparo mínimo (PM) com doses de resíduos vegetais correspondentes a 0; 1; e 2 Mg ha-1 de aveia (Avena strigosa Schreb) e 0; 3; e 6 Mg ha-1 de milho (Zea mays L.). Em cada parcela experimental, foram aplicadas sete chuvas, com intensidade de 60±2 mm h-1 e duração de 1 h, em intervalos semanais. Os valores do índice de rugosidade ao acaso variaram de 2,94 a 17,71 mm na aveia e de 5,91 a 20,37 mm no milho, demonstrando que o PC e PM são eficientes em aumentar a rugosidade da superfície do solo. Verificou-se que as operações de preparo do solo realizadas com o escarificador e a grade niveladora são mais eficientes no aumento da rugosidade do solo do que aquelas realizadas com grade aradora e grade niveladora. O índice de rugosidade da superfície do solo diminui exponencialmente com o aumento do volume de chuvas aplicadas, em condições de semeadura direta sem cobertura do solo, preparo convencional e preparo mínimo. Os resíduos culturais de aveia e milho presentes na superfície do solo são eficientes em manter a estabilidade da rugosidade da superfície do solo submetido a semeadura direta.

Resumo em Inglês:

Surface roughness of the soil is formed by mechanical tillage and is also influenced by the kind and amount of plant residue, among other factors. Its persistence over time mainly depends on the fundamental characteristics of rain and soil type. However, few studies have been developed to evaluate these factors in Latossolos (Oxisols). In this study, we evaluated the effect of soil tillage and of amounts of plant residue on surface roughness of an Oxisol under simulated rain. Treatments consisted of the combination of the tillage systems of no-tillage (NT), conventional tillage (CT), and minimum tillage (MT) with rates of plant residue of 0, 1, and 2 Mg ha-1 of oats (Avena strigosa Schreb) and 0, 3, and 6 Mg ha-1 of maize (Zea mays L.). Seven simulated rains were applied on each experimental plot, with intensity of 60±2 mm h-1 and duration of 1 h at weekly intervals. The values of the random roughness index ranged from 2.94 to 17.71 mm in oats, and from 5.91 to 20.37 mm in maize, showing that CT and MT are effective in increasing soil surface roughness. It was seen that soil tillage operations carried out with the chisel plow and the leveling disk harrow are more effective in increasing soil roughness than those carried out with the heavy disk harrow and leveling disk harrow. The roughness index of the soil surface decreases exponentially with the increase in the rainfall volume applied under conditions of no tillage without soil cover, conventional tillage, and minimum tillage. The oat and maize crop residue present on the soil surface is effective in maintaining the roughness of the soil surface under no-tillage.

Resumo em Português:

A correlação espacial entre atributos de solo e de plantas espontâneas tem importância agronômica e ambiental. O entendimento dessa correlação é fundamental para a interpretação do seu significado, tendo em conta a influência de fatores como os mecanismos de dispersão, a produção e a sobrevivência das sementes e a extensão da influência das práticas de manejo do solo. O objetivo deste trabalho foi de avaliar a correlação espacial entre atributos físicos de solo e plantas espontâneas em sistema plantio direto (PD) e preparo convencional (PC). Os atributos físicos de solo foram: densidade do solo, macroporosidade, microporosidade, porosidade total, capacidade de aeração da matriz do solo, água retida na capacidade de campo; e os de plantas espontâneas: biomassa da parte aérea das plantas, densidade de plantas, densidade de Commelina benghalensis e densidade de Bidens pilosa. Os alcances das correlações espaciais foram em geral maiores no PD do que no PC. Os variogramas cruzados evidenciaram que muitas variáveis apresentam estrutura de variação conjunta no espaço e, portanto, podem ser mapeadas umas pelas outras pela co-krigagem. A variação conjunta permitiu também fazer inferências sobre os significados físicos e biológicos das variáveis estudadas. Os resultados demonstraram também que os sistemas de manejo do solo exercem influência significativa na estrutura da dependência espacial.

Resumo em Inglês:

The spatial correlation between soil properties and weeds is relevant in agronomic and environmental terms. The analysis of this correlation is crucial for the interpretation of its meaning, for influencing factors such as dispersal mechanisms, seed production and survival, and the range of influence of soil management techniques. This study aimed to evaluate the spatial correlation between the physical properties of soil and weeds in no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) systems. The following physical properties of soil and weeds were analyzed: soil bulk density, macroporosity, microporosity, total porosity, aeration capacity of soil matrix, soil water content at field capacity, weed shoot biomass, weed density, Commelina benghalensis density, and Bidens pilosa density. Generally, the ranges of the spatial correlations were higher in NT than in CT. The cross-variograms showed that many variables have a structure of combined spatial variation and can therefore be mapped from one another by co-kriging. This combined variation also allows inferences about the physical and biological meanings of the study variables. Results also showed that soil management systems influence the spatial dependence structure significantly.

Resumo em Português:

Arsênio (As) é um metaloide de grande potencial de toxidez para plantas e animais, causando redução do crescimento vegetal e diversos problemas de saúde humana e animal. O silício (Si), por sua vez, tem se destacado na amenização de estresses causados por elementos tóxicos em plantas. Os objetivos deste trabalho foram investigar os efeitos do Si na amenização do estresse causado por As em plantas de milho cultivadas em solução nutritiva e avaliar o potencial dos parâmetros de emissão espectral e razão Fr/FFr (comprimento de onda vermelho/vermelho distante), obtidos na análise da fluorescência da clorofila na determinação dessa interação. Para isso, foi montado um experimento em solução nutritiva com uma dose tóxica de As (68 µmol L-1 de As) e seis doses crescentes de Si (0; 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; e 2,0 mmol L-1 de Si), sendo avaliados produção de matéria seca, teores de As, Si e pigmentos fotossintéticos. Medidas de fluorescência da clorofila foram tomadas ao longo do cultivo. O silício promove efeitos positivos na amenização do estresse causado por As em plantas de milho comprovado pelo incremento de pigmentos fotossintéticos. A aplicação de Si proporcionou maiores teores de As no tecido vegetal e a sua utilização em estudos de técnicas de fitorremediação de solos contaminados pode ser promissora. A análise de fluorescência da clorofila demonstrou ser uma ferramenta sensível, podendo ser empregada com sucesso no estudo dos efeitos amenizantes do Si na proteção de plantas, sendo a razão Fr/FFr a variável recomendada na identificação de alterações temporais em plantas.

Resumo em Inglês:

Arsenic is a metalloid highly toxic to plants and animals, causing reduced plant growth and various health problems for humans and animals. Silicon, however, has excelled in alleviating stress caused by toxic elements in plants. The aim of this study was to investigate the effects of Si in alleviating As stress in maize plants grown in a nutrient solution and evaluate the potential of the spectral emission parameters and the red fluorescence (Fr) and far-red fluorescence (FFr) ratio obtained in analysis of chlorophyll fluorescence in determination of this interaction. An experiment was carried out in a nutrient solution containing a toxic rate of As (68 μmol L-1) and six increasing rates of Si (0, 0.25, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 mmol L-1). Dry matter production and concentrations of As, Si, and photosynthetic pigments were then evaluated. Chlorophyll fluorescence was also measured throughout plant growth. Si has positive effects in alleviating As stress in maize plants, evidenced by the increase in photosynthetic pigments. Silicon application resulted in higher As levels in plant tissue; therefore, using Si for soil phytoremediation may be a promising choice. Chlorophyll fluorescence analysis proved to be a sensitive tool, and it can be successfully used in the study of the ameliorating effects of Si in plant protection, with the Fr/FFr ratio as the variable recommended for identification of temporal changes in plants.

Resumo em Português:

O lodo de curtume compostado contém elevadas concentrações de elementos inorgânicos, como o crômio (Cr), que podem levar à poluição ambiental e influenciar na saúde humana. O comportamento envolvendo o Cr nas frações da matéria orgânica e no crescimento do feijão-caupi (Vigna unguiculata L.) foi estudado em solo arenoso, após quatro anos de aplicações anuais consecutivas de lodo de curtume compostado (LCC). Durante quatro anos, o LCC foi aplicado em parcelas permanentes (2 × 5 m) e incorporado no solo (0-20 cm), nas doses de 0; 2,5; 5,0; 10,0 e 20,0 Mg ha-1 (base seca). Esses tratamentos foram repetidos quatro vezes em blocos ao acaso. No quarto ano, o feijão-caupi foi semeado e cresceu por 50 dias, quando se analisaram as concentrações de Cr no solo, nas frações ácidos fúlvicos, ácidos húmicos e humina, nas folhas, nas vagens e nos grãos do feijão-caupi. O LCC promoveu aumento na concentração de Cr no solo. Entre as substâncias húmicas, a maior concentração de Cr foi encontrada na humina. As doses de LCC elevaram o teor de Cr nas folhas e grãos.

Resumo em Inglês:

Tannery sludge contains high concentrations of inorganic elements, such as chromium (Cr), which may lead to environmental pollution and affect human health The behavior of Cr in organic matter fractions and in the growth of cowpea (Vigna unguiculata L.) was studied in a sandy soil after four consecutive annual applications of composted tannery sludge (CTS). Over a four-year period, CTS was applied on permanent plots (2 × 5 m) and incorporated in the soil (0-20 cm) at the rates of 0, 2.5, 5.0, 10.0, and 20.0 Mg ha-1 (dry weight basis). These treatments were replicated four times in a randomized block design. In the fourth year, cowpea was planted and grown for 50 days, at which time we analyzed the Cr concentrations in the soil, in the fulvic acid, humic acid, and humin fractions, and in the leaves, pods, and grains of cowpea. Composted tannery sludge led to an increase in Cr concentration in the soil. Among the humic substances, the highest Cr concentration was found in humin. The application rates of CTS significantly increased Cr concentration in leaves and grains.

Resumo em Português:

Estudos etnopedológicos têm sidos direcionados principalmente ao uso do solo para fins agrícolas e práticas associadas. Entretanto, populações camponesas e indígenas utilizam os recursos do solo para outras finalidades, incluindo a confecção de cerâmica artesanal. Neste estudo, foi descrito e analisado o conhecimento tradicional relacionado ao uso de solos para confecção não industrial de cerâmica por agricultores ceramistas, no município de Altinho, Estado de Pernambuco, localizado na região semiárida brasileira. Técnicas etnocientíficas foram utilizadas para registrar o conhecimento local, com ênfase na descrição dos materiais de solo reconhecido pelos ceramistas, nos atributos utilizados por eles para identificar os materiais de solo e nos critérios empregados por esses para diferenciar e relacionar esses materiais. Os informantes reconheceram três categoriais de materiais de solo: “terra”, “barro” e “piçarro”. O arranjo em múltiplas camadas desses materiais no perfil de solo foi similar ao arranjo dos horizontes descritos por pedólogos. O “Barro vermelho” foi considerado pelos ceramistas como o principal recurso cerâmico. Os ceramistas utilizaram critérios morfológicos e utilitários para distinguir os diferentes materiais de solo. Os solos de todos os locais estudados eram Planossolos influenciados por sais. De acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, esses solos foram classificados como Planossolo Háplico e Planossolo Nátrico.

Resumo em Inglês:

Ethnopedological studies have mainly focused on agricultural land uses and associated practices. Nevertheless, peasant and indigenous populations use soil and land resources for a number of additional purposes, including pottery. In the present study, we describe and analyze folk knowledge related to the use of soils in non-industrial pottery making by peasant potters, in the municipality of Altinho, Pernambuco State, semiarid region at Brazil. Ethnoscientific techniques were used to record local knowledge, with an emphasis on describing the soil materials recognized by the potters, the properties they used to identify those soil materials, and the criteria employed by them to differentiate and relate such materials. The potters recognized three categories of soil materials: “terra” (earth), “barro” (clay) and, “piçarro” (soft rock). The multi-layered arrangement of these materials within the soil profiles was similar to the arrangement of the soil horizon described by formal pedologists. “Barro vermelho” (red clay) was considered by potters as the principal ceramic resource. The potters followed morphological and utilitarian criteria in distinguishing the different soil materials. Soils from all of these sites were sodium-affected Alfisols and correspond to Typic Albaqualf and Typic Natraqualf in the Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, 2010).