Resumo em Português:

O biocarvão (biomassa carbonizada para uso agrícola) tem sido usado como condicionador do solo em todo o mundo, e essa tecnologia é de especial interesse para o Brasil, uma vez que tanto a "inspiração", que veio das Terras Pretas de Índios da Amazônia, como o fato de o Brasil ser o maior produtor mundial de carvão vegetal, com a geração de importante quantidade de resíduos na forma de finos de carvão e diversas biomassas residuais, principalmente da agroindústria, como bagaço de cana, resíduos das indústrias de madeira, papel e celulose, biocombustíveis, lodo de esgoto etc. Na última década, diversos estudos com biocarvão têm sido realizados e atualmente uma vasta literatura e excelentes revisões estão disponíveis. Objetivou-se aqui não fazer uma revisão bibliográfica exaustiva, mas sim uma revisão crítica para apontar alguns destaques na pesquisa sobre biochar. Para isso, foram selecionados alguns temas-chave considerados críticos e relevantes e fez-se um "condensado" da literatura pertinente, mais para orientar as pesquisas e tendências do que um mero olhar para o passado.

Resumo em Inglês:

Biochar (carbonized biomass for agricultural use) has been used worldwide as soil amendment and is a technology of particular interest for Brazil, since its "inspiration" is from the historical Terra Preta de Índios(Amazon Dark Earth), and also because Brazil is the world's largest charcoal producer, generating enormous residue quantities in form of fine charcoal and due to the availability of different residual biomasses, mainly from agroindustry (e.g., sugar-cane bagasse; wood and paper-mill wastes; residues from biofuel industries; sewage sludge etc), that can be used for biochar production, making Brazil a key actor in the international scenario in terms of biochar research and utilization). In the last decade, numerous studies on biochar have been carried out and now a vast literature, and excellent reviews, are available. The objective of this paper is therefore to deliver a critical review with some highlights on biochar research, rather than an exhaustive bibliographic review. To this end, some key points considered critical and relevant were selected and the pertinent literature "condensed", with a view to guide future research, rather than analyze trends of the past.

Resumo em Português:

Petroplintitas são materiais comuns em solos sob clima tropical úmido, geralmente definidas como resultado do acúmulo de óxidos de Fe em ambientes de oscilação freática, e podem apresentar considerável diversidade morfológica. Este trabalho visou estudar fragmentos de petroplintita extraídos de um Plintossolo Pétrico concrecionário de Minas Gerais, por meio de tomografia computadorizada e técnicas convencionais. Observou-se que a amostra de petroplintita analisada apresentou porosidade total de 59,5 %, com grandes poros na forma de canais tubulares e cavidades irregulares, estes últimos com graus diferentes de preenchimento por material desprendido das paredes da petroplintita ou do solo circunvizinho. A tomografia evidenciou também que a petroplintita estudada apresentou grande variação em densidade da sua fase sólida, provavelmente refletindo maiores concentrações ou intercrescimentos de hematita, maghemita ou magnetita, especialmente em suas partes mais externas. São brevemente discutidas as implicações desses resultados para a retenção de água e pedogênese nos ambientes de ocorrência das petroplintitas.

Resumo em Inglês:

Ironstones or petroplinthites are common materials in soils under humid tropical climate, generally defined as the result of Fe oxide accumulation in areas where the water table oscillates, and may exhibit considerable morphological variability. The aim of this study was to examine the internal structure and porosity of an ironstone fragment from a Petroferric Acrudox in Minas Gerais, Brazil, by computed tomography (CT) and conventional techniques. The sample analyzed had total porosity of 59.5 %, with large macropores in the form of tubular channels and irregular vughs, the latter with variable degrees of infilling by material released from the ironstone walls or the soil matrix. The CT scan also showed that the ironstone has wide variation in the density of the solid phase, most likely due to higher concentrations or thick intergrowths of hematite and magnetite/maghemite, especially in its outer rims. The implications of these results for water retention and soil formation in ironstone environments are briefly discussed.

Resumo em Português:

Em um levantamento pedológico, a descrição detalhada do conjunto de atributos do solo é fundamental para se analisar e compreender as interações dos diversos processos que ocorrem no solo. Para tanto, a análise multivariada pode ser uma ferramenta estatística importante para interpretar e compreender melhor as relações e semelhanças entre pedons. Os objetivos deste trabalho foram diferenciar e agrupar pedons similares com base em atributos físicos e químicos usando a estatística multivariada. O estudo foi desenvolvido em Lages, SC, a 27º 48′ de latitude sul e 50º 20′ de longitude oeste, com 916 m de altitude média e clima mesotérmico úmido com verões frescos (Cfb). Sete pedons de Cambissolos desenvolvidos de siltito foram descritos e coletados em um levantamento detalhado de solos para o planejamento conservacionista com base na capacidade de uso das terras. Os atributos químicos e físicos analisados foram textura, densidade, porosidade, estabilidade de agregados em água, teores de carbono orgânico, P, Al, K, Na, Ca, Mg e acidez ativa e potencial. As variáveis de solo foram avaliadas por meio da análise de fatores e agrupamentos. A partir dessas análises, foi possível agrupar os pedons com base em seus atributos químicos e físicos e identificar aqueles que foram determinantes na discriminação dos pedons. Além disso, levou a uma melhor compreensão da natureza intrínseca de correlações entre os atributos físicos e químicos do solo, demonstrando que a análise multivariada é uma ferramenta eficaz no estabelecimento dos agrupamentos de solos.

Resumo em Inglês:

In a soil survey, a detailed description of a set of soil properties is important for analyzing and understanding the interactions of several soil forming processes. Thus, multivariate analysis may be an important statistical tool to better interpret and understand the relationships and similarities between pedons. The aim of this study was to differentiate and group similar pedons based on physical and chemical properties using multivariate statistics. The study was carried out in Lages, SC, Brazil, at 27º 48' S latitude and 50º 20' W longitude, with an average altitude of 916 m and a humid mesothermal climate. Seven Inceptisol pedons developed from siltstones were described and collected in a detailed soil survey for conservation planning, based on land use capability. The chemical and physical properties analyzed were particle size, bulk density, porosity, aggregate stability in water, organic carbon content, P, Al, K, Na, Ca, Mg, and active and potential acidity. Soil variables were evaluated using factor and cluster analysis. From these analyses, it was possible to group the pedons based on their chemical and physical properties and identify which of them were determinant in discriminating these profiles. Thus, it was possible to better understand the intrinsic nature of correlations between physical and chemical soil properties, demonstrating that multivariate analysis is an effective tool in establishing these soil groups.

Resumo em Português:

A oliveira é uma planta de clima temperado, cuja frutificação necessita de baixas temperaturas no período que antecede a floração. A produção de mudas de boa qualidade dessa cultura é fundamental na implantação do pomar e uma associação com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) pode ser muito importante nesse sentido. No Brasil, não há estudos relacionados à utilização de FMAs na produção de mudas de oliveira. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da utilização de diferentes espécies de FMAs no desenvolvimento de mudas de cultivares de oliveira com potencial de cultivo na região sul de Minas Gerais. O experimento foi realizado em casa de vegetação avaliando-se três cultivares de oliveira (Arbequina, Grappolo 541- MGS GRAP541 e Maria da Fé - MGS MARIENSE) e quatro tratamentos de inoculação com FMAs (sem inóculo e com inóculo das espécies de FMAs Glomus clarum, Gigaspora rosea ou Acaulospora scrobiculata), de acordo com o fatorial (3 × 4). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três repetições. Os FMAs estudados proporcionaram maior massa de matéria seca da parte aérea e raiz das mudas, quando comparadas àquelas não inoculadas, principalmente para a Grappolo 541 (MGS GRAP 541) e Arbequina. A cultivar Maria da Fé (MGS MARIENSE) apresentou baixa dependência micorrízica e menor produção de matéria seca da parte aérea, comparada às outras cultivares.

Resumo em Inglês:

The olive tree is a temperate climate plant, whose fructification requires low temperatures before flowering. The production of good quality seedling material is essential for establishing an orchard, and association with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) can be very important in this respect. In Brazil, there are no studies related to the use of AMF in olive seedling production. The aim of this study was to evaluate the effect of the use of different AMF species on the development of seedlings of olive cultivars that may be grown in the region of southern of Minas Gerais. A greenhouse experiment was carried out evaluating three olive cultivars (Arbequina, Grappolo 541 - MGS GRAP541 and Maria da Fé - GS MARIENSE) and four treatments of inoculation with AMF (without inoculum and with inoculum of FMAs species Glomus clarum, Gigaspora rosea, or Scutelospora scrobiculata), according to a factorial combination 4 × 3. The experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. The AMF studied led to a greater shoot and root dry matter weight when compared to treatments without fungi, especially in the olive seedling cultivars Arbequina and Grappolo (MGS GRAP 541). The cultivar Maria da Fé (MSG MARIENSE) had low mycorrhizal dependency and lower production of shoot dry matter weight compared to the other cultivars.

Resumo em Português:

A fixação biológica de N por leguminosas forrageiras é uma alternativa importante para reduzir a degradação de pastagens e é muito influenciada pela capacidade simbiótica do inoculante. Este trabalho avaliou a efetividade de isolados rizobianos de calopogônio (Calopogonium muconoides) de um Argissolo Vermelho-Amarelo da Zona da Mata Seca de Pernambuco com três diferentes coberturas vegetais. Foi conduzido um experimento testando 25 isolados, além de cinco controles não inoculados com 0; 30; 60; 90; e 120 kg ha-1 de N, e um tratamento inoculado com a estirpe SEMIA 6152. O primeiro corte foi realizado 45 dias após a inoculação, sendo o segundo e o terceiro cortes realizados 45 dias após o precedente. Os teores de N na parte aérea foram quantificados em todos os cortes. A matéria seca da parte aérea foi influenciada pelas doses de N em todos os cortes. A matéria seca da parte aérea aumentou do primeiro para o segundo corte nas plantas inoculadas. Não houve diferença entre os isolados rizobianos das diferentes coberturas vegetais para nenhuma das variáveis. Houve correlação positiva e significativa para a maioria das variáveis.

Resumo em Inglês:

Biological N fixation in forage legumes is an important alternative to reduce pasture degradation, and is strongly influenced by the inoculant symbiotic capability. This paper evaluates the effectiveness of Calopo (Calopogonium mucunoides) rhizobial isolated from soil under three vegetation covers of an Argissolo Vermelho-Amarelo of the Dry Forest Zone of Pernambuco. An experiment was conducted evaluating 25 isolates, aside from 5 uninoculated controls with 0; 309; 60; 90 and 120 kg ha-1 N, and a treatment inoculated with the SEMIA 6152 strain. The first cut was performed 45 days after inoculation and a second and third cut after 45-day-intervals. Shoot N content was quantified at all cuts. Shoot dry mass was affected by N rates at all cuts. Shoot dry mass increased from the first to the second cut in inoculated plants. There was no difference between rhizobial isolates from the different plant covers for any of the variables. Most variables were significantly and positively correlated.

Resumo em Português:

A biomassa microbiana do solo (BMS) exerce papel importante na ciclagem de nutrientes em agroecossistemas, sendo limitada por diversos fatores como a disponibilidade de água no solo. Este trabalho teve como objetivo verificar o efeito da disponibilidade da água do solo sobre a biomassa microbiana e sua variação temporal, em um Latossolo Amarelo concrecionário em uma floresta secundária na Amazônia Oriental. Utilizaram-se o método da fumigação-extração para estimar o carbono e o nitrogênio da biomassa microbiana do solo (C-BMS e N-BMS) e uma adaptação da fumigação-incubação para determinar a respiração basal (CO2-BMS). Foram calculados o quociente metabólico (qCO2) e a relação C microbiano:C orgânico (CMIC:CORG), a partir desses resultados. A umidade do solo foi significativamente menor durante a estação seca e nas parcelas-controle. A irrigação elevou a umidade do solo em níveis próximos dos valores encontrados na época chuvosa; entretanto, não causou efeito significativo sobre a BMS. Não foi observada sazonalidade das variáveis estudadas, apenas a relação C/N microbiana sugeriu mudança na estrutura da comunidade microbiana com a troca da estação chuvosa para seca.

Resumo em Inglês:

Soil microbial biomass (SMB) plays an important role in nutrient cycling in agroecosystems, and is limited by several factors, such as soil water availability. This study assessed the effects of soil water availability on microbial biomass and its variation over time in the Latossolo Amarelo concrecionário of a secondary forest in eastern Amazonia. The fumigation-extraction method was used to estimate the soil microbial biomass carbon and nitrogen content (SMBC and SMBN). An adaptation of the fumigation-incubation method was used to determine basal respiration (CO2-SMB). The metabolic quotient (qCO2) and ratio of microbial carbon:organic carbon (CMIC:CORG) were calculated based on those results. Soil moisture was generally significantly lower during the dry season and in the control plots. Irrigation raised soil moisture to levels close to those observed during the rainy season, but had no significant effect on SMB. The variables did not vary on a seasonal basis, except for the microbial C/N ratio that suggested the occurrence of seasonal shifts in the structure of the microbial community.

Resumo em Português:

O Sorghum bicolor (L.) Moech é uma importante forrageira de alta produção, que cresce no cenário brasileiro ainda de forma lenta em substituição ao cultivo de milho safrinha. A cultura do sorgo seria alternativa no período da seca na produção de silagem para o período das águas; contudo, o crescimento e desenvolvimento das plantas pode ser influenciado por alterações nos atributos do solo, como textura, porosidade e estrutura do solo. O objetivo deste trabalho foi analisar e caracterizar a dependência e variabilidade espacial entre atributos do solo e a cultura do sorgo forrageiro, em um Planossolo Hidromórfico no ecótono Cerrado-Pantanal. Para tanto, estimaram-se a produtividade de matérias verde e seca de forragem (MVF e MSF) de sorgo forrageiro e os atributos do solo, como macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), porosidade total (Pt), diâmetro médio geométrico, diâmetro médio ponderado, índice de estabilidade de agregados (IEA) e teor de carbono orgânico total do solo (COT), em duas profundidades: 1 (0,00-0,10 m) e 2 (0,10-0,20 m). Em relação à malha geoestatística, foram realizadas 50 coletas de atributos de planta e solo em 40 ha. Isso possibilitou detectar a elevada variabilidade espacial dos atributos de planta (MVF e MSF) e também os atributos do solo que mais variaram espacialmente. Com relação às variáveis que apresentaram dependência espacial, o coeficiente de determinação (r2) decresceu na seguinte ordem: IEA1, silte2, Ma1, Pt1, areia2, silte1, MSF, argila1, MVF e IEA2. Com isso, verificou-se que IEA1 apresentou o melhor ajuste semivariográfico (r2 = 0,926), com alcance de 677,0 m, e o avaliador da dependência espacial (50,6 %) moderado. O silte1, porém, evidenciou o menor alcance (111,0 m) e, assim, recomenda-se que em estudos posteriores o alcance mínimo a ser adotado, para esse tipo de avaliação, não deve ser inferior a esse valor em Planossolo Hidromórfico sob preparo convencional. A correlação linear foi significativa e elevada para MVF e MSF, ao passo que entre atributos de planta versus solo houve correlações positiva e negativa. No âmbito da cokrigagem, a argila1 foi o melhor indicador para estimar a variabilidade espacial da produtividade de massa seca de forragem de sorgo de correlação significativa e negativa (r = -0,292*).

Resumo em Inglês:

Sorghum bicolor (L.) Moech is an important high production forage crop that is increasingly used in Brazil, though still slow in replacing growing of second crop maize. Growing sorghum during the dry season would be an alternative for silage production and its use in the rainy season. However, plant growth and development will be affected if alterations occur in the texture, porosity, and structure of the soil. The objective of this study was to analyze the spatial variability and linear correlation between forage sorghum yield and soil properties in the 2011/2012 crop year in an Albaqualf soil in the region of the savanna-wetland ecotone. Thus, we estimated the fresh matter yield and dry matter yield (FMY and DMY) of forage sorghum and soil properties such as macroporosity (Ma), microporosity (Mi), total porosity (Pt), geometric mean diameter, weighted mean diameter, aggregate stability index (ASI), and the total organic carbon (TOC) content at two depths: 1 (0.00-0.10 m) and 2 (0.10-0.20 m). Fifty collections of plant and soil properties were conducted in 40 ha to form a geostatistical grid. This made it possible to find high spatial variability of plant production (FMY and DMY) and also the observation of soil properties that are most varied spatially. Concerning the variables that showed spatial dependence, the coefficient of determination (r2) decreased in the following order: ASI1, silt2, Ma1, Pt1, sand2, silt1, DMY, clay1, FMY and ASI2. Thus, we found that ASI1 showed the best semivariogram fit (r2 = 0.926), with a range of 677.0 m, and moderate evaluation of spatial dependence (50.6 %). Silt1, however, had the lowest range (111.0 m), and thus it is recommended that in future studies the minimum range to be adopted for this type of evaluation should not be less than this value in an Albaqualf under conventional tillage. Linear correlation was highly significant and high for FMY and DMY, whereas in the interaction plant production versus soil properties there were positive and negative correlations. Within cokriging, clay1 was the best indicator for estimating the spatial variability of dry matter yield of sorghum forage with a significant and negative (r = -0.292*) correlation.

Resumo em Português:

A densidade do solo é um parâmetro de difícil aferição no campo da floresta amazônica e exige rigor metodológico para realizar inventários dos estoques de C e nutrientes nos solos, fazendo com que esse processo se torne oneroso e, certas vezes, inviável, dependendo das condições de trabalho. Objetivou-se com este estudo gerar modelos para estimar a densidade do solo a partir de parâmetros facilmente medidos em campo com confiabilidade, presentes em muitos inventários pedológicos. A construção dos modelos de regressão para estimar a densidade do solo usou dados sobre o teor de C, conteúdo de argila e pH em água medidos em 140 parcelas permanentes em florestas de terra-firme da região de Manaus, Estado do Amazonas, Brasil. Os resultados foram interpretados de acordo com o coeficiente de determinação (R2) e o critério Akaike de informação (AIC) dos modelos. Os modelos foram validados por meio de uma série de dados composta por 125 parcelas diferentes das usadas na geração dos modelos. O modelo que melhor estimou a densidade nas condições desse estudo foi o que incluiu o conteúdo de argila e o pH em H2O como variáveis independentes e apresentou R2 = 0,73 e AIC = -250,29. O modelo desta pesquisa foi comparado a equações existentes na literatura quanto ao desempenho da predição dos valores de densidade do solo. Os resultados apontaram que o uso da equação calibrada localmente evidenciou melhor desempenho para estimar a densidade do solo para as florestas de terra-firme da região de Manaus.

Resumo em Inglês:

Under field conditions in the Amazon forest, soil bulk density is difficult to measure. Rigorous methodological criteria must be applied to obtain reliable inventories of C stocks and soil nutrients, making this process expensive and sometimes unfeasible. This study aimed to generate models to estimate soil bulk density based on parameters that can be easily and reliably measured in the field and that are available in many soil-related inventories. Stepwise regression models to predict bulk density were developed using data on soil C content, clay content and pH in water from 140 permanent plots in terra firme (upland) forests near Manaus, Amazonas State, Brazil. The model results were interpreted according to the coefficient of determination (R2) and Akaike information criterion (AIC) and were validated with a dataset consisting of 125 plots different from those used to generate the models. The model with best performance in estimating soil bulk density under the conditions of this study included clay content and pH in water as independent variables and had R2 = 0.73 and AIC = -250.29. The performance of this model for predicting soil density was compared with that of models from the literature. The results showed that the locally calibrated equation was the most accurate for estimating soil bulk density for upland forests in the Manaus region.

Resumo em Português:

A compactação do solo tem sido reconhecida como um problema grave na agricultura mecanizada, influenciando em várias propriedades e processos do solo. Poucos são os relatos dos efeitos dessa compactação ao longo do tempo; a evolução da compactação do solo tem sido demonstrada por um número limitado de atributos do solo. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a persistência dos efeitos da compactação do solo (três tratamentos com tráfego de máquina agrícola, sendo: T0, sem tráfego; T3, com três passadas de trator; e T5, cinco passadas de trator) na configuração do sistema poroso, utilizando determinações estáticas e dinâmicas; e determinar as mudanças na orientação do sistema poroso do solo após a compactação, utilizando os valores de condutividade hidráulica do solo saturado, em amostras coletadas na vertical e horizontal. O tráfego causou alterações em todos os indicadores dinâmicos estudados (condutividade hidráulica do solo saturado, K0; e macro e mesoporosidade efetiva do solo, εma e εme), com valores significativamente baixos de K0, εma e εme no tratamento T5. Já os valores dos indicadores estáticos como a densidade do solo, a porosidade total derivada do solo e a macroporosidade total (θma) não apresentaram variação significativa entre os tratamentos. Esse é um indicativo que o tráfego de máquinas não influenciou na alteração dessas variáveis após dois anos. Já na orientação do sistema poroso do solo, mesmo em T0, ocorreram maiores alterações em K0 medidas nas amostras coletadas na vertical do que os valores medidos na horizontal, sendo mais relacionados à presença de bioporos na vertical e à isotropia de K0 nos tratamentos onde houve tráfego de máquinas. Assim, os resultados evidenciaram que os indicadores dinâmicos são mais sensíveis aos efeitos da compactação e que, futuramente, os indicadores estáticos não serão utilizados como indicadores da compactação do solo, sem a necessidade do complemento de indicadores dinâmicos.

Resumo em Inglês:

Soil compaction has been recognized as a severe problem in mechanized agriculture and has an influence on many soil properties and processes. Yet, there are few studies on the long-term effects of soil compaction, and the development of soil compaction has been shown through a limited number of soil parameters. The objectives of this study were to evaluate the persistence of soil compaction effects (three traffic treatments: T0, without traffic; T3, three tractor passes; and T5, five tractor passes) on pore system configuration, through static and dynamic determinations; and to determine changes in soil pore orientation due to soil compaction through measurement of hydraulic conductivity of saturated soil in samples taken vertically and horizontally. Traffic led to persistent changes in all the dynamic indicators studied (saturated hydraulic conductivity, K0; effective macro- and mesoporosity, εma and εme), with significantly lower values of K0, εma, and εme in the T5 treatment. The static indicators of bulk density (BD), derived total porosity (TP), and total macroporosity (θma) did not vary significantly among the treatments. This means that machine traffic did not produce persistent changes on these variables after two years. However, the orientation of the soil pore system was modified by traffic. Even in T0, there were greater changes in K0 measured in the samples taken vertically than horizontally, which was more related to the presence of vertical biopores, and to isotropy of K0 in the treatments with machine traffic. Overall, the results showed that dynamic indicators are more sensitive to the effects of compaction and that, in the future, static indicators should not be used as compaction indicators without being complemented by dynamic indicators.

Resumo em Português:

O ensaio de consolidação preconiza a utilização de um consolidômetro. Esse equipamento, até então, não era produzido e comercializado no Brasil. Os modelos não automatizados disponíveis para importação, apesar da proposta de baixo custo, ainda são rústicos e necessitam de contínua calibração dos níveis de pressão durante a realização do ensaio. A exclusividade e intervenção de um técnico durante todo o ensaio, associada à precária coleta de dados nesses modelos, ainda são os principais fatores que têm inviabilizado a consolidação desse ensaio na ciência do solo brasileira. Como alternativa a esses problemas, este trabalho teve por objetivos desenvolver e automatizar um consolidômetro a partir de um Controlador Lógico Programável (CLP) com interface homem-máquina (IHM). O equipamento é constituído de um gabinete de metal que aloja conjuntos de dispositivos pneumáticos, eletrônico-digital e atuadores de força e posição. O funcionamento de cada dispositivo de forma isolado ou conjugado é gerenciado por meio de um software em linguagem de programação ladder, que, a partir de um CLP com IHM incorporada, possibilita armazenar instruções e implementar funções. A interface entre o PC e o consolidômetro é feita pelo software CA-Linker, v 1.0, projetado especificamente para o equipamento. O uso do CLP com IHM incorporada permitiu o desenvolvimento e a automação do consolidômetro. O desempenho e a eficiência do conjunto de dispositivos (pneumáticos, eletrônico-digital e atuadores de força e pressão) foram comprovados pelos excelentes resultados dos valores de deformação e pressão obtidos em função do tempo e, principalmente, do comportamento da curva de compressão, gerada pelos ensaios de compressão.

Resumo em Inglês:

To run a consolidation test, it is necessary to use a consolidometer. This equipment, however, had not been produced and sold in Brazil until some years ago. Non-automatic models available for import, although of low cost, are nevertheless rustic and need continuous calibration of pressure levels during the consolidation test. The exclusiveness and intervention of a technician throughout the test, associated with the precarious acquisition of data in these models, are still major factors that have made consolidation of this test impracticable in Brazilian soil science. As an alternative to these problems, the aim of this study was to develop and to automatize a consolidometer through a Programmable Logic Controller (PLC) with human-machine interface (HMI). This piece of equipment consists of a metal cabinet that houses sets of pneumatic and electronic-digital devices, and force and position actuators. The operation of each device in an isolated or combined manner is managed by software in ladder programming language, which makes it possible to store instructions and to implement functions from a PLC with incorporated HMI. The interface between the PC and the consolidometer was developed by "CA-Linker" software, v 1.0, designed specifically for the equipment. The use of a PLC with incorporated HMI allowed the development and automation of the consolidometer. The performance and efficiency of the set of devices (pneumatic and electronic-digital devices, and force and position actuator) were confirmed by the excellent results of the strain values obtained as a function of time, and especially the results of the compression curve generated from the compression tests.

Resumo em Português:

A utilização do sistema de semeadura direta associado ao uso de plantas de cobertura e à rotação de culturas altera alguns atributos físicos do solo e pode indicar mudança em sua qualidade. Este estudo objetivou utilizar o índice de estabilidade de agregados (IEA) e o índice de sensibilidade (IS) para avaliar alterações nos atributos físicos do solo com o uso de diferentes plantas de cobertura após 12 anos de semeadura direta. Com delineamento de blocos ao acaso, utilizaram-se as coberturas: crotalária, milheto, sorgo, braquiária, pousio (vegetação espontânea), amostradas no ano de 2012, mais uma testemunha sem cobertura (semeadura convencional) desde o ano de 2000, em que foram coletadas três amostras por parcela, perfazendo um total de 12 amostras por tratamento, com quatro repetições. Foram avaliadas a densidade do solo (Ds), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), porosidade total (PT), estabilidade dos agregados (EA), diâmetro médio geométrico (DMG) e ponderado (DMP), índice de sensibilidade (Is) e índice da porcentagem de agregados com diâmetro superior a 2 mm (AGRI). A utilização das diferentes coberturas e a introdução do sistema de semeadura direta após 12 anos causaram alterações positivas nos atributos físicos na camada superficial do solo. As correlações positivas e negativas significativas entre densidade do solo e os outros atributos físicos avaliados evidenciaram a sua importância como bom indicador da qualidade do solo. Por meio do índice de sensibilidade, constatou-se que microporosidade aumentou mais do que os outros atributos físicos após a implantação do sistema de semeadura direta na área.

Resumo em Inglês:

The use of no-tillage systems associated with the use of cover crops and crop rotation changes some soil physical properties and may indicate change in soil quality. This study aimed to use the aggregate stability index (IEA) and the sensitivity index (SI) to assess changes in soil physical attributes with the use of different plant cover after twelve years of no-tillage. We used a randomized block design with the following types of cover crops: sunn hemp, millet, sorghum, brachiaria, and fallow (natural vegetation) sampled in 2012, and a control (conventional planting) since 2000, in which three samples were collected per plot for a total of 12 samples per treatment, with four replications. We evaluated soil bulk density (Bd), macroporosity (Ma), microporosity (Mi), total pore volume (TPV), aggregate stability (AS), geometric mean diameter (GMD), mean weighted diameter (MWD), sensitivity index (SI), and index of the percentage of aggregates with diameter greater than 2 mm (AGRI). The use of different crop covers and the introduction of the no-tillage seeding system after twelve years caused positive changes in the physical properties of the soil surface layer. The positive and negative correlations between and significant soil density and the other evaluated physical attributes showed its importance as an indicator of soil quality. Through the sensitivity index, it was observed that microporosity increased more than the other physical attributes after the implementation of the no-tillage system in the area.

Resumo em Português:

No Brasil, pastagens com manejo inadequado conduzem à degradação tanto das pastagens como do solo. Para frear esse processo, uma alternativa eficaz tem sido a exploração de sistemas integrados, como os sistemas silvipastoris, aliados à agricultura de precisão, que tem como base o mapeamento de zonas específicas de manejo do solo. Este trabalho teve por objetivo definir o atributo físico do solo que melhor explique a variabilidade da produtividade do eucalipto e dos componentes da produtividade da forragem. Este estudo foi desenvolvido no ano agrícola de 2011/2012, no município de Ribas do Rio Pardo, Mato Grosso do Sul. Foram analisadas as correlações lineares e espaciais entre atributos do eucalipto e de alguns atributos físicos de um Neossolo Quartzarênico, em duas profundidades (0,00-0,10 e 0,10-0,20 m). Para isso, foi instalada uma malha geoestatística, onde foram coletados 72 pontos. A umidade gravimétrica, na camada de 0,00-0,10 m, é indicadora da qualidade física do solo, apresentando correlação para a circunferência à altura do peito na cultura do eucalipto em um Neossolo Quartzarênico. Com o aumento da resistência à penetração na camada superficial, ocorre o aumento da altura do eucalipto e da fibra em detergente neutro do cultivo da forragem. Do ponto de vista espacial, a altura do eucalipto e a fibra em detergente neutro podem ser estimadas por meio da co-krigagem com a resistência à penetração. Assim, valores da resistência acima de 2,3 MPa indicaram sítios com as mais elevadas produtividades.

Resumo em Inglês:

In Brazil, grazing mismanagement may lead to soil and pasture degradation. To impede this process, integrated cropping systems such as silvopasture have been an effective alternative, allied with precision agriculture based on soil mapping for site-specific management. In this study, we aimed to define the soil property that best sheds light on the variability of eucalyptus and forage yield. The experiment was conducted in the 2011/12 crop year in Ribas do Rio Pardo, Mato Grosso do Sul State, Brazil. We analyzed linear and spatial correlations between eucalyptus traits and physical properties of a Typic Quartzipsamment at two depths (0.00-0.10 and 0.10-0.20 m). For that purpose, we set up a geostatistical grid for collection at 72 points. Gravimetric moisture in the 0.00-0.10 m layer is an important index of soil physical quality, showing correlation to eucalyptus circumference at breast height (CBH) in a Typic Quartzipsamment. With an increase in resistance to penetration in the soil surface layer, there is an increase in eucalyptus height and in neutral detergent fiber content in the forage crop. From a spatial point of view, the height of eucalyptus and the neutral detergent fiber of forage can be estimated by co-kriging analysis with soil resistance to penetration. Resistance to penetration values above 2.3 MPa indicated higher yielding sites.

Resumo em Português:

A análise do sistema poroso do solo representa um importante passo para caracterizar a sua estrutura. Propriedades como formato e número de poros podem ser determinadas a partir de medidas do sistema poroso do solo. Este estudo apresentou uma caracterização em três dimensões (3D) do formato e número de poros de um solo subtropical. Um microtomógrafo de raios-X de segunda geração equipado com detector do tipo plano foi utilizado neste trabalho. A voltagem e corrente de operação foram, respectivamente, 120 kV e 80 mA. As amostras de solo analisadas foram coletadas em três diferentes profundidades (0-10, 10-20 e 20-30 cm). Os resultados possibilitaram análises qualitativas (imagens) e quantitativas em 3D da estrutura do solo, revelando o potencial da técnica microtomográfica e também o estudo de diferenças na macroporosidade do solo em diferentes profundidades. A macroporosidade foi de 5,14 %, na camada de 0-10 cm; 5,10 %, em 10-20 cm; e 6,64 %, em 20-30 cm. A macroporosidade dos poros não classificados (NC) foi de 0,30 % (0-10 e 10-20 cm) e 0,40 % (20-30 cm), ao passo que os poros do tipo equante (EQ) apresentaram valores de 0,01 % para todas as profundidades analisadas.

Resumo em Inglês:

Analysis of the soil pore system represents an important way of characterizing soil structure. Properties such as the shape and number of pores can be determined through soil pore evaluations. This study presents a three-dimensional (3D) characterization of the shape and number of pores of a sub-tropical soil. To do so, a second generation X-ray microtomograph equipped with a plain type detector was employed. A voltage of 120 kV and current of 80 mA was applied to the X-ray tube. The soil samples analyzed were collected at three different depths (0-10, 10-20, and 20-30 cm). The results obtained allowed qualitative (images) and quantitative (3D) analyses of the soil structure, revealing the potential of the microtomographic technique, as well as the study of differences in soil macroporosity at different depths. Macroporosity was 5.14 % in the 0-10 cm layer, 5.10 % in the 10-20 cm layer, and 6.64 % in the 20-30 cm layer. The macroporosity of unclassified pores (UN) was 0.30 % (0-10 and 10-20 cm) and 0.40 % (20-30 cm), while equant pores (EQ) had values of 0.01 % at the three depths under analysis.

Resumo em Português:

Entre os gases de efeito estufa, o óxido nitroso (N2O) é considerado importante por apresentar poder de aquecimento 296 vezes maior que o dióxido de carbono (CO2) e tem sua dinâmica muito dependente da disponibilidade de C e de N mineral no solo. Portanto, conhecer os fatores que interferem na sua emissão é fundamental para desenvolver estratégias de mitigação. O objetivo deste estudo foi avaliar a dinâmica da emissão de N2O na presença de diferentes quantidades de palha de arroz e de teores de nitrato na solução do solo. Para tal, nove tratamentos com a combinação de doses de nitrato de sódio (equivalente a 0, 50 e 100 g kg-1 de N-NO−3) e as quantidades de palha de arroz (equivalente a 0, 5 e 10 Mg ha-1) foram aplicados em vasos, onde foram submetidos a condições anaeróbicas por alagamento. A emissão de N2O foi influenciada positivamente pela maior dose de NO−3 e pela menor quantidade de palha adicionada no solo. No 1º dia após alagamento (DAA), a emissão de N2O foi alterada de forma significativa entre os tratamentos, com e sem adição de NO−3, com pouca interferência da presença da palha de arroz nesse momento. O maior pico de emissão foi observado no 4º DAA nos tratamentos com maior adição de NO−3; naquele momento, a adição da palha de arroz provocou efeito negativo sobre a emissão de N2O, provavelmente por causa da imobilização do NO−3. Também houve alterações nas demais características eletroquímicas do solo, em que as maiores adições de palha elevaram os teores de Fe, Mn e C dissolvido. Esses resultados indicaram que a redução da concentração de NO−3 no solo e o aumento da quantidade de palha incorporada diminuem a emissão de N2O.

Resumo em Inglês:

Among the greenhouse gases, nitrous oxide (N2O) is considered important, in view of a global warming potential 296 times greater than that of carbon dioxide (CO2) and its dynamics strongly depend on the availability of C and mineral N in the soil. The understanding of the factors that define emissions is essential to develop mitigation strategies. This study evaluated the dynamics of N2O emissions after the application of different rice straw amounts and nitrate levels in soil solution. Pots containing soil treated with sodium nitrate rates (0, 50 and 100 g kg-1 of NO−3-N) and rice straw levels (0, 5 and 10 Mg ha-1), i.e., nine treatments, were subjected to anaerobic conditions. The results showed that N2O emissions were increased by the addition of greater NO−3 amounts and reduced by large straw quantities applied to the soil. On the 1st day after flooding (DAF), significantly different N2O emissions were observed between the treatments with and without NO−3 addition, when straw had no significant influence on N2O levels. Emissions peaked on the 4th DAF in the treatments with highest NO−3-N addition. At this moment, straw application negatively affected N2O emissions, probably due to NO−3 immobilization. There were also alterations in other soil electrochemical characteristics, e.g., higher straw levels raised the Fe, Mn and dissolved C contents. These results indicate that a lowering of NO−3 concentration in the soil and the increase of straw incorporation can decrease N2O emissions.

Resumo em Português:

A utilização de efluentes industriais tratados na irrigação do arroz por alagamento pode provocar alterações eletroquímicas e aumentar o teor de nutrientes na solução do solo. Para testar essa hipótese, este trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica dos atributos químicos e eletroquímicos da solução do solo sob cultivo de arroz irrigado com lixiviado industrial tratado, contendo 820 mg L-1 de Na. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando-se como unidades experimentais vasos preenchidos com 20 kg de solo, em delineamento experimental em blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos foram: controle (irrigação com água destilada) e quatro proporções do lixiviado (25, 50, 75 e 100 %). As coletas de solução do solo foram feitas semanalmente a partir do quarto dia após o início do alagamento (DAA) até 84 DAA. A solução do solo foi amostrada na profundidade de 10 cm e analisada para os principais nutrientes e o Na, bem como para a demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), relação de adsorção de sódio (RAS), condutividade elétrica (CE) e potencial redox (EH). A irrigação com o lixiviado aumentou os teores de K, Ca, Mg, S, P, N-NH+4, N-NO−3 e Na, assim como os valores de RAS e CE, para valores considerados prejudiciais para as plantas. Foi observada diminuição do potencial redox na solução do solo pela irrigação com lixiviado industrial tratado. Os teores de DBO5 e o N-NH+4 diminuíram com o tempo de alagamento. Em proporções menores que 25 %, o lixiviado industrial tratado pode aumentar os teores de nutrientes em solução sem causar interferência do Na para as plantas.

Resumo em Inglês:

The use of treated industrial wastewater in flood irrigation of rice may cause electrochemical changes and increase the nutrient content in the soil solution. To test this hypothesis, the aim of the present study was to evaluate the dynamics of the chemical and electrochemical properties of the soil solution under flooded rice irrigated with treated industrial leachate containing 820 mg L-1 of Na. The experiment was conducted in a greenhouse, using pots filled with 20 kg of soil in a randomized block design with three replications. The treatments were control (irrigation with distilled water) and four ratios of the leachate (25, 50, 75, and 100 %). Samples of soil solution were taken weekly from the fourth day after the start of flooding (DAF) until 84 DAF, The soil solution was sampled by means of 50 mm diameter PVC collectors at 10 cm depth, and analyzed for key nutrients and Na, as well as for biochemical oxygen demand (BOD), sodium adsorption ratio (SAR), electrical conductivity (EC), and redox potential (EH). Irrigation with leachate increased the levels of Ca, Mg, S, P, NH+4 -N, NO−3-N and Na, as well as the values of the SAR and the value of EC, to levels considered harmful to plants. A decrease in EH was observed in the soil solution through irrigation with treated industrial leachate. The levels of BOD5 and NH+4 -N decreased with time of flooding. At proportions of less than 25 %, the treated industrial leachate can increase the levels of nutrients in the soil solution without Na reaching critical levels for plants.

Resumo em Português:

Turfeiras são pedoambientes acumuladores de água e carbono orgânico e funcionam como registros de mudanças paleoambientais. A variabilidade da constituição do material orgânico está refletida em seus atributos morfológicos, físicos e químicos. Este trabalho objetivou caracterizar morfológica, física e quimicamente turfeiras das cabeceiras do rio Araçuaí em diferentes estádios de conservação. Dois testemunhos de turfeiras de fitofisionomia diferentes (Campo Limpo Úmido e Floresta Estacional Semidecidual) da cabeceira do rio Preto (conservada) e do córrego Cachoeira dos Borges (antropizada), ambos afluentes do rio Araçuaí, foram amostrados em camadas de 15 cm, onde foram realizadas análises morfológicas, físicas e químicas. Em três amostras de cada testemunho, foram datados por 14C, determinados os valores de δ13C e estimadas as taxas de crescimento vertical e de acúmulo de carbono orgânico. Foram construídos dendrogramas para cada turfeira por meio de agrupamento hierárquico das camadas semelhantes para 34 parâmetros. As turfeiras das cabeceiras do rio Araçuaí apresentaram predominância de material orgânico em estágio avançado de decomposição e seus solos são classificados como Organossolos Háplicos sápricos típicos. A matéria orgânica dos Organossolos das turfeiras das cabeceiras do rio Araçuaí evidenciou marcante diferença em relação à sua composição morfológica, física e química, sendo influenciada pela fitofisionomia que a coloniza. A turfeira da cabeceira do córrego Cachoeira dos Borges demonstrou estádio de degradação mais avançado em relação à turfeira do rio Preto, o que evidencia a premente necessidade de proteção desses pedoambientes.

Resumo em Inglês:

Peatlands are soil environments that accumulate water and organic carbon and function as records of paleo-environmental changes. The variability in the composition of organic matter is reflected in their morphological, physical, and chemical properties. The aim of this study was to characterize these properties in peatlands from the headwaters of the Rio Araçuaí (Araçuaí River) in different stages of preservation. Two cores from peatlands with different vegetation types (moist grassland and semideciduous seasonal forest) from the Rio Preto [Preto River] headwaters (conservation area) and the Córrego Cachoeira dos Borges [Cachoeira dos Borges stream] (disturbed area) were sampled. Both are tributaries of the Rio Araçuaí. Samples were taken from layers of 15 cm, and morphological, physical, and chemical analyses were performed. The 14C age and δ13C values were determined in three samples from each core and the vertical growth and organic carbon accumulation rates were estimated. Dendrograms were constructed for each peatland by hierarchical clustering of similar layers with data from 34 parameters. The headwater peatlands of the Rio Araçuaí have a predominance of organic material in an advanced stage of decomposition and their soils are classified as Typic Haplosaprists. The organic matter in the Histosols of the peatlands of the headwaters of the Rio Araçuaí shows marked differences with respect to its morphological, physical, and chemical composition, as it is influenced by the type of vegetation that colonizes it. The peat from the headwaters of the Córrego Cachoeira dos Borges is in a more advanced stage of degradation than the peat from the Rio Preto, which highlights the urgent need for protection of these ecosystems/soil environments.

Resumo em Português:

Os mecanismos de estabilização da matéria orgânica (MO) têm sido estudados em solos tropicais e subtropicais brasileiros; no entanto, poucos trabalhos avaliaram a influência da parte metodológica do uso das soluções nos resultados obtidos. Objetivou-se avaliar a eficiência de duas soluções salinas (iodeto de sódio - NaI 1,8 kg dm-3 e politungstato de sódio - PTS 2,0 kg dm-3) na separação de frações densimétricas da MO em dois solos (Argissolo Vermelho do sul do Brasil - 220 g kg-1 argila e Latossolo Vermelho do Cerrado - 630 g kg-1 argila) e o reflexo dessa eficiência na magnitude e importância do mecanismo de proteção física por oclusão em agregados no acúmulo de MO em solos brasileiros. Amostras de solo coletadas nas camadas de 0,00-0,05; 0,05-0,10; e 0,10-0,20 m foram submetidas ao fracionamento físico densimétrico e separadas as frações leve livre (FLL), leve-oclusa (FLO) e pesada (FP) da MO do solo. O uso de PTS 2,0 kg dm-3 aumentou o rendimento de carbono orgânico (CO) das FLL e FLO em ambos os solos em relação à solução de NaI 1,8 kg dm-3, sendo o efeito mais pronunciado na FLO. A utilização do sistema plantio direto (PD) aumentou os estoques de CO total na camada de 0,00-0,05 m do Argissolo em relação ao solo em preparo convencional (PC). O mecanismo de proteção física da MO por oclusão em agregados foi efetivo no aumento dos estoques de C do solo, sendo responsável por aproximadamente ⅓ do acúmulo na camada superficial do Argissolo (0,00-0,05 m). Para o Latossolo, não houve diferenças entre o estoque de CO total do PD e do PC, porém o solo sob PD apresentou acúmulo de aproximadamente ⅔ do estoque de C como FLO na camada superficial do solo. A proteção física por oclusão em agregados é um mecanismo expressivo na estabilização e sequestro de C em solos tropicais e subtropicais, cuja importância pode ser mascarada pela baixa eficiência da solução de NaI em estudos de fracionamento densimétrico da MO do solo.

Resumo em Inglês:

The mechanisms of stabilization of organic matter (OM) have been studied in Brazilian tropical and subtropical soils; however, few studies have evaluated the influence of the methodological part of the use of the solutions in the results. The aim of this study was to evaluate the efficiency of two salt solutions (1.8 kg dm-3 sodium iodide - NaI, and 2.0 kg dm-3 sodium polytungstate - SPT) in separation of densimetric soil organic matter (SOM) fractions in two soils (Acrisol from southern Brazil - 220 g kg-1 clay, and Ferralsol from the Cerrado [Brazilian tropical savanna] - 630 g kg-1 clay) and the impact of this efficiency in interpreting results such as the magnitude and importance of the mechanism of physical protection by occlusion in aggregates in organic matter accumulation in Brazilian soils. Soil samples taken from the 0.00-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.20 m layers underwent density fractionation, and the free light fraction (FLF), occluded light fraction (OLF), and heavy fraction (HF) of OM were obtained. The use of 2.0 kg dm-3 SPT increased the content of organic carbon (C) in the FLF and in the OLF of both soils in comparison to 1.8 kg dm-3 NaI, and the effect was more pronounced in the OLF. Use of the NT system increased the SOM content in the 0-0.05 m layer compared to CT in the Acrisol. The mechanism of physical protection of SOM by occlusion in aggregates was effective in increasing soil C stocks, accounting for ⅓ of C accumulation in the 0.00-0.05 m layer of the Acrisol. For the Ferralsol, there were no differences between the stock of total organic carbon (TOC) in NT and CT, but the soil in NT showed an accumulation of approximately ⅔ of the C stock as OLF in the topsoil. Physical protection by occlusion in aggregates is a significant mechanism in C stabilization and sequestration in tropical and subtropical soils, but its importance may be masked by the low efficiency of the NaI solution in studies of densimetric fractionation of SOM.

Resumo em Português:

O meloeiro é uma das cucurbitáceas mais exigentes em relação à adubação, requerendo conhecimento sobre solos, exigência nutricional da cultura, época de aplicação e eficiência no uso de nutrientes para uma adubação adequada, assim como sendo necessário o desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão para adubação que considere essas variáveis no requerimento e suprimento de nutrientes. O objetivo deste estudo foi a parametrização de um sistema de recomendação de adubação para o meloeiro (Ferticalc-Melão), com base no balanço nutricional. Para estimar a recomendação de adubação, o sistema considera: o subsistema requerimento (REQ), que inclui a demanda de nutriente pela planta; e o subsistema suprimento (SUP), que corresponde ao suprimento de nutrientes pelo solo e pela água de irrigação. Após a determinação do REQtotal e SUPtotal, o sistema calcula o balanço de nutrientes para N, P, K, Ca, Mg e S, recomendando adubar, se o balanço for negativo (SUP < REQ), ou não adubar, para o caso de o balanço ser positivo ou zero (SUP ≥ REQ). Foram feitas simulações para diferentes tipos de melão (Amarelo, Cantaloupe, Gália e Pele-de-sapo), com produtividade estimada de 45 t ha-1. O sistema estimou que o Gália foi o menos exigente em P, enquanto o Pele-de-sapo, o mais exigente. Cantaloupe foi o que menos demandou N e Ca, enquanto o tipo Amarelo requereu menos K, Mg e S. Em comparação com outros métodos de recomendação de adubação adotados no Brasil, o sistema Ferticalc foi mais dinâmico e flexível em suas recomendações. Embora o sistema tenha apresentado resultados satisfatórios, esse precisa ser avaliado no campo para o aprimoramento das suas recomendações.

Resumo em Inglês:

Melon is one of the most demanding cucurbits regarding fertilization, requiring knowledge of soils, crop nutritional requirements, time of application, and nutrient use efficiency for proper fertilization. Developing support systems for decision-making for fertilization that considers these variables in nutrient requirement and supply is necessary. The objective of this study was parameterization of a fertilizer recommendation system for melon (Ferticalc-melon) based on nutritional balance. To estimate fertilizer recommendation, the system considers the requirement subsystem (REQ), which includes the demand for nutrients by the plant, and the supply subsystem (SUP), which corresponds to the supply of nutrients through the soil and irrigation water. After determining the REQtotal and SUPtotal, the system calculates the nutrient balances for N, P, K, Ca, Mg, and S, recommending fertilizer application if the balance is negative (SUP < REQ), but not if the balance is positive or zero (SUP ≥ REQ). Simulations were made for different melon types (Yellow, Cantaloupe, Galia and Piel-de-sapo), with expected yield of 45 t ha-1. The system estimated that Galia type was the least demanding in P, while Piel-de-sapo was the most demanding. Cantaloupe was the least demanding for N and Ca, while the Yellow type required less K, Mg, and S. As compared to other fertilizer recommendation methods adopted in Brazil, the Ferticalc system was more dynamic and flexible. Although the system has shown satisfactory results, it needs to be evaluated under field conditions to improve its recommendations.

Resumo em Português:

A utilização de fontes estabilizadas de N, a partir dos mecanismos de inibição da enzima urease e de inibidores da nitrificação do amônio, pode auxiliar na obtenção de maiores tetos produtivos, contribuindo para a sustentabilidade da atividade agrícola. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes fontes e doses de fertilizantes nitrogenados minerais sobre o rendimento de grãos e a eficiência de uso do N pelo milho. Fez-se o experimento no campo, no município de Lages, SC, onde foi implantado no delineamento de blocos casualizados, dispostos em parcelas subdivididas. Na parcela principal, foram avaliadas quatro doses de N em cobertura: 0, 70, 140 e 280 kg ha-1, equivalentes a 0, 25, 50 e 100 % da dose recomendada para obter 18.000 kg ha-1 de grãos. Para cada dose, foram testadas, nas subparcelas, quatro fontes de N mineral: nitrato de amônio, ureia comum, ureia com inibidor da enzima urease e ureia com inibidor da nitrificação do amônio. O experimento foi implantado nos dias 31/10/2011 e 28/10/2012, no sistema de semeadura direta. O híbrido utilizado foi o P30R50H, semeado na densidade de 90.000 plantas ha-1 e espaçamento entrelinhas de 70 cm. As características agronômicas como teor percentual de N foliar, índice do teor relativo de clorofila e rendimento de grãos aumentaram linearmente com a elevação das doses de N em cobertura; porém, não foram influenciadas pelas fontes de adubação nitrogenada. A eficiência de uso do N diminuiu com o incremento das doses de N em cobertura no primeiro ano de execução do trabalho. Não houve diferenças entre as quatro fontes, quanto à eficiência de uso do N. A utilização da ureia contendo inibidor da enzima urease e da nitrificação de amônio não aumentou o rendimento de grãos do milho e nem melhorou a eficiência de uso do N, em relação aos fertilizantes nitrogenados convencionais (ureia comum e nitrato de amônio).

Resumo em Inglês:

The use of stabilized N sources, with mechanisms for inhibition of urease enzyme and with ammonium nitrification inhibitors, may help to achieve higher grain yields, contributing to the sustainability of agricultural activity. The aim of this study was to evaluate the effect of different mineral N sources and application rates on maize grain yield and N use efficiency. A field experiment was carried out in Lages, SC, Brazil, in a randomized block design in split-plots. Nitrogen was side-dressed in the main plots at four application rates: 0, 70, 140, and 280 kg ha-1, equivalent to 0, 25, 50, and 100 % of the rate recommended to achieve a grain yield of 18,000 kg ha-1. For each application rate, four mineral N sources were tested in the split-plots: ammonium nitrate, common urea, urea with urease inhibitor, and urea with ammonium nitrification inhibitor. The experiment was set up on 10/31/2011 and 10/28/2012 under a no-tillage system. The hybrid P30R50H was sown at a density of 90,000 plants ha-1 and a between-row spacing of 70 cm. The agronomic traits of percentage of leaf N content, leaf chlorophyll content, and grain yield increased linearly with the increase in the N application rate, but they were not affected by the sources of N. Nitrogen use efficiency decreased with the increase in the N application rate in the first year of the study. There were no differences among the four sources in regard to N use efficiency in either year. The use of urea containing urease enzyme inhibitor and ammonium nitrification inhibitor did not increase maize grain yield nor improve the crop efficiency in N use compared to conventional N fertilizers (common urea and ammonium nitrate).

Resumo em Português:

O modelo Soil Nitrogen Availability Predictor (SNAP) prevê as taxas diárias e anuais de mineralização líquida de N (MLN) a partir de medições diárias das condições climáticas, de predições diárias da umidade e temperatura do solo e de índices de correção da temperatura e umidade obtidos durante os processos de incubação aeróbica (taxa básica) para determinar a MLN. O modelo foi desenvolvido com base em medições in situ da MLN em solos australianos sob clima temperado. O objetivo deste estudo foi avaliar a adequação desse modelo para o uso em solos tropicais sob plantações de eucalipto no Estado de São Paulo, Brasil. Com base em incubações de campo por um mês, as taxas de MLN (0-20 cm de profundidade) foram medidas em 10 locais durante 21 meses. Os dados obtidos no período úmido e quente (janeiro a março) proveram as taxas básicas de mineralização. Taxas anuais de MLN in situ variando entre 150 e 350 kg ha-1 ano-1 de N foram preditas com boa precisão pelo modelo SNAP (R2 = 0,84). Em outros períodos, sob condições de umidade e temperatura menores, as taxas de MLN foram superestimadas. Assim, com o uso cuidadoso, o modelo pode proporcionar predições adequadas da MLN anual, podendo ser útil em aplicações práticas. Para predições da MLN em períodos menores do que um ano ou se as condições de incubação estiverem fora da faixa ideal, os índices de correção da temperatura e umidade precisam ser recalibrados para condições tropicais.

Resumo em Inglês:

The Soil Nitrogen Availability Predictor (SNAP) model predicts daily and annual rates of net N mineralization (NNM) based on daily weather measurements, daily predictions of soil water and soil temperature, and on temperature and moisture modifiers obtained during aerobic incubation (basal rate). The model was based on in situ measurements of NNM in Australian soils under temperate climate. The purpose of this study was to assess this model for use in tropical soils under eucalyptus plantations in São Paulo State, Brazil. Based on field incubations for one month in three, NNM rates were measured at 11 sites (0-20 cm layer) for 21 months. The basal rate was determined in in situ incubations during moist and warm periods (January to March). Annual rates of 150-350 kg ha-1 yr-1 NNM predicted by the SNAP model were reasonably accurate (R2 = 0.84). In other periods, at lower moisture and temperature, NNM rates were overestimated. Therefore, if used carefully, the model can provide adequate predictions of annual NNM and may be useful in practical applications. For NNM predictions for shorter periods than a year or under suboptimal incubation conditions, the temperature and moisture modifiers need to be recalibrated for tropical conditions.

Resumo em Português:

O estudo da marcha de absorção de nutrientes e da produção de matéria seca em razão do estádio de desenvolvimento das culturas é de fundamental importância para subsidiar estratégias de adubação. Este trabalho objetivou determinar a produção de matéria seca e o acúmulo de macronutrientes na parte aérea das plantas de Guizotia abyssinica (niger), em diferentes estádios de crescimento e desenvolvimento. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com cinco repetições. Amostras da parte aérea das plantas foram coletadas aos 15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias após a emergência (DAE). Em cada coleta, as plantas foram divididas em folha, caule + ramos, capítulo e aquênios (grãos), secas até peso constante para posterior determinação da massa de matéria seca e teor de N, P, K, Ca, Mg e S. Os teores dos macronutrientes na parte aérea das plantas de niger, seguiram a seguinte ordem de exportação de nutrientes: N > Ca > Mg > P > K > S. Em contrapartida, quanto aos teores dos nutrientes nos grãos por ocasião da colheita do experimento, a quantidade dos elementos exportados seguiu a ordem: N > P > Ca > Mg > S > K. Atenção especial deve ser dada à manutenção da adequada disponibilidade de N e P nas fases inicias por causa do ciclo curto e do rápido surgimento das estruturas reprodutivas. A exportação de nutrientes e o índice de colheita são baixos para as plantas de niger, resultando maior oferta de nutrientes para o cultivo em rotação.

Resumo em Inglês:

Studying nutrient uptake and dry matter accumulation in plants as affected by crop developmental stages is essential to establish and assist strategies for crop fertilization. The aim of this study was to assess shoot dry matter and macronutrient accumulation in Guizotia abyssinica (niger) at different growth and development stages. A randomized block experimental design with five replications was used. Shoot samples of the plants were taken at 15, 30, 45, 60, 75, and 90 days after seedling emergence (DAE). At each sampling, plants were separated into leaves, stem + branches, flower heads, and achenes. The samples were then dried until reaching constant weight to evaluate dry matter and N, P, K, Ca, Mg, and S contents. Macronutrient concentration in niger shoots showed the following order of nutrient export: N > Ca > Mg > P > K > S. Conversely, concentration in achenes at harvest followed the order N > P > Ca > Mg > S > K. Special attention must be paid to maintaining appropriate availability of N and P in initial growth stages due to the short developmental cycle and early flowering of niger. Nutrient export and harvest index are low in niger plants, resulting in a higher nutrient supply for the crop in rotation.

Resumo em Português:

A escolha da cultivar de cenoura deve ser planejada cuidadosamente pelo agricultor para o sucesso da exploração da cultura. O potencial produtivo da cultivar pode influenciar a demanda de nutrientes e deve ser conhecido para estabelecer o plano de fertilização. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o efeito de cultivares sobre a produtividade de cenoura, o teor e as quantidades alocadas de nutrientes em folhas e raízes. Foram implantados três experimentos em duas épocas de cultivo em Rio Paranaíba, MG. Na primeira época, caracterizada como verão típico, foram semeadas 10 cultivares de verão. Na segunda, evidenciada como verão-inverno (transição), instalaram-se dois experimentos, um com cultivares de verão; e outro, de inverno. Os tratamentos consistiram das cultivares de cenoura, distribuídos em blocos casualizados, com quatro repetições. Quantificaram-se a matéria fresca e a seca de raízes e folhas. Com base na matéria fresca de raízes, calculou-se a produtividade. Determinou-se o teor de nutrientes em folhas e raízes por ocasião da colheita. Calcularam-se, com bases nesses teores e na produção de matéria seca de raízes e folhas, a absorção e exportação de nutrientes. A maior média de produtividades total e comercial ocorreu no cultivo em condições de verão. A extração de N e K para a maioria das cultivares nos três experimentos superou as quantidades aplicadas via fertilizantes. Assim, houve contribuição dos nutrientes no solo para obter as produtividades alcançadas. Entretanto, para o P, a quantidade absorvida foi consideravelmente menor que a aplicada. Isso implicou que o solo teve sua fertilidade aumentada em P, após o cultivo. A época de cultivo e as cultivares influenciaram a produtividade, os teores de nutrientes nas folhas e raízes, a extração e a exportação de nutrientes pela cultura da cenoura.

Resumo em Inglês:

Farmers must carefully choose the cultivar to be grown for a successful carrot crop. The yield potential of the cultivar may influence nutrient demand and should be known to plan for fertilization application. The aim of this study was to evaluate the cultivar effect on carrot yield and on the nutrient content and quantities allocated to leaves and roots. Three experiments were set up in two crop seasons in Rio Paranaíba, MG, Brazil. In the first season, typical summer, 10 summer cultivars were sown. In the second season, summer-winter (transition), two experiments were set up, one with summer cultivars and the other with winter cultivars. The treatments consisted of the carrot cultivars distributed in randomized blocks with four replications. Fresh and dry matter of the roots and leaves was quantified. Yield was calculated based on fresh matter of the roots. The nutrient content in leaves and roots was determined at the time of harvest. These contents and the dry matter production of roots and leaves were used to calculate nutrient uptake and export. The greatest average for total and commercial yield occurred in the crop under summer conditions. Extraction of N and K for most of the cultivars in the three experiments went beyond the amounts applied through fertilizers. Thus, there was contribution of nutrients from the soil to obtain the yields observed. However, the amount of P taken up was considerably less than that applied. This implies that soil P fertility will increase after cropping. The crop season and the cultivars influenced yield, nutrient content in the leaves and roots, and extraction and export of nutrients by the carrot crop.

Resumo em Português:

Fontes alternativas de cobre (Cu) podem ser opção na produção de fertilizantes, porém a fitodisponibilidade do cobre nesses materiais é desconhecida. O objetivo deste trabalho foi avaliar os extratores citrato neutro de amônio (CNA), ácido cítrico 2 %, ácido acético 1 %, HCl 10 %, H2SO4 10 %, solução tampão pH 6,0, DTPA, EDTA, água e água quente na quantificação do teor de Cu disponível em diversas fontes, confrontando com índices de eficiência agronômica (IEA) para o trigo cultivado em Latossolo Vermelho eutrófico de textura argilosa e em Neossolo Quartzarênico. A dose de Cu aplicada foi 1,5 mg kg-1 como escória de sucata, escória de latão, minério de Cu, cobre granulado e sulfato de cobre. Os extratores HCl 10 %, H2SO4 10 % e CNA extraíram os maiores teores de Cu. A escória de latão e o minério de Cu apresentaram valores de IEA semelhantes ou superiores ao sulfato e cobre granulado. A solubilidade no extrator CNA, exigida oficialmente para fertilizantes minerais contendo Cu, foi inferior a 60 % para as fontes escória de sucata, minério de Cu e Cu granulado. Esse fato indica que a adoção do extrator CNA pode não ser eficiente para materiais secundários, porém nenhum dos extratores evidenciou melhor desempenho na previsão da disponibilidade do Cu para o trigo adubado com as fontes de Cu avaliadas.

Resumo em Inglês:

Alternative copper (Cu) sources could be used in fertilizer production, although the bioavailability of copper in these materials is unknown. The objective of this study was to evaluate the extractants neutral ammonium citrate (NAC), 2 % citric acid, 1 % acetic acid, 10 % HCl, 10 % H2SO4, buffer solution pH 6.0, DTPA, EDTA, water, and hot water in the quantification of available Cu content in several sources, relating them to the relative agronomic efficiency (RAE) of wheat grown in a clayey Latossolo Vermelho eutrófico (Oxisol) and Neossolo Quartzarênico (Typic Quartzipsamment). Copper was applied at the rate of 1.5 mg kg-1 as scrap slag, brass slag, Cu ore, granulated copper, and copper sulfate. The extractants 10 % HCl, 10 % H2SO4, and NAC extracted higher Cu concentrations. The RAE values of brass slag and Cu ore were similar to or higher than those of Cu sulfate and granulated Cu. Solubility in the 2nd NAC extractant, officially required for mineral fertilizers with Cu, was lower than 60 % for the scrap slag, Cu ore, and granulated copper sources. This fact indicates that adoption of the NAC extractant may be ineffective for industrial by-products, although no extractant was more efficient in predicting Cu availability for wheat fertilized with the Cu sources tested.

Resumo em Português:

Na quantificação do intervalo hídrico ótimo (IHO), são utilizados diferentes limites críticos de resistência à penetração (RP) e umidade na capacidade de campo (θCC). Para solos agrícolas, esses valores estão sendo documentados na literatura. Entretanto, para solos construídos após mineração de carvão, constata-se grande lacuna de informações. O objetivo deste trabalho foi quantificar a faixa de variação do intervalo hídrico ótimo de um solo construído sob diferentes plantas de cobertura na área de mineração de carvão de Candiota, sul do Brasil, considerando diferentes limites críticos de umidade do solo na capacidade de campo e de resistência à penetração. Foram avaliadas no experimento, em blocos casualizados com quatro repetições, as seguintes plantas de cobertura: Hemártria (Hemarthria altissima (Poir.) Stapf & C. E. Hubbard), tratamento 1 (T1); Pensacola (Paspalum notatum Flüggé), tratamento 2 (T2); Grama Tifton (Cynodon dactilon (L.) Pers.), tratamento 3 (T3); Controle (Urochloa brizantha (Hochst.) Stapf), tratamento 4 (T4); e sem plantas de cobertura, tratamento 5 (T5). Para determinar o IHO, foram utilizados diferentes valores críticos de θCC referentes às tensões de 0,006; 0,01; e 0,033 MPa e RP de 1,5; 2,0; 2,5; e 3,0 MPa, mantendo-se sempre constante a umidade do solo no ponto de murcha permanente (θPMP) como sendo igual ao valor retido na tensão de 1,5 MPa e a umidade do solo em que a porosidade de aeração (PA) é de 10 %. A faixa de variação do IHO foi maior no solo construído cultivado com Urochloa brizantha; e a menor com Pensacola, independentemente dos limites críticos de θCC e de RP. Os limites críticos de θCC e de RP utilizados na definição do IHO originaram diferentes valores de densidade critica (Dsc) para o solo construído sob diferentes plantas de cobertura. Os menores e maiores valores de Dsc foram obtidos quando utilizados como limites críticos na definição do IHO, o θCC = 0,033 MPa e a RP = 3 MPa. O solo construído cultivado com Urochloa brizantha e Hemártria apresentou valor de Ds muito próximo ao de Dsc.

Resumo em Inglês:

In quantifying the least limiting water range (LLWR), different critical limits of resistance to penetration (RP) and moisture at field capacity (θFC) are generally used. For agricultural soils, these values are documented in the literature. However, for constructed soil after coal mining, there is a large information gap. The aim of this study was to quantify the least limiting water range of a constructed soil under different cover crops in a coal mining area in Candiota, RS (Southern Brazil), considering different critical limits of θFC and PR. A randomized block experimental design with four replications was used, with the following cover crops: Hemarthria altissima (Poir.) Stapf & C.E. Hubbard, treatment 1 (T1); Paspalum notatum Flüggé, treatment 2 (T2); Cynodon dactilon (L.) Pers., treatment 3 (T3); control of Urochloa brizantha (Hochst.) Stapf, treatment 4 (T4); and no cover crop, treatment 5 (reference treatment, T5). To determine the LLWR, different critical values were used for θFC (-0.006, -0.01, and -0.033 MPa) and RP (1.5, 2.0, 2.5, and 3.0 MPa), keeping the soil moisture constant at the permanent wilting point (θPWP) as equal to the value retained at 1.5 MPa and at air-filled porosity (AP) of 10 %. The variation in the LLWR was higher in the constructed soil under the Urochloa brizantha (T4) cover crop, and lower in the constructed soil under the Paspalum notatum (T2) cover crop, regardless of the critical limits of θFC and of RP adopted. The critical limits of θFC and RP used to calculate the LLWR values gave rise to different values for the critical bulk density (CBD) of the constructed soil under different cover crops. The lowest and highest values of CBD were obtained when a θFC of 0.033 MPa and an RP of 3 MPa were used as critical limits in calculating the LLWR. The soil bulk density (BD) values of the constructed soil under Urochloa brizantha and Hemarthria cover crops were very close to the value of CBD.

Resumo em Português:

A infiltração é a passagem da água por meio da superfície do solo, influenciada pelo tipo de solo e cultivo, pela rugosidade e cobertura superficial e pelo teor de água no solo; ela consome a maior parte da água da chuva e, por isso, é fundamental para o planejamento de práticas conservacionistas de caráter mecânico com o fim de manejar o escoamento superficial. Os objetivos deste trabalho foram determinar a infiltração de água em dois tipos de solo cultivados por meio de diversos tipos de manejo e cultivo, mediante chuvas simuladas com intensidade e duração variadas aplicadas em diferentes épocas, e ajustar o modelo empírico de Horton aos dados de infiltração. Realizou-se este estudo no sul do Brasil, sobre os solos Nitossolo Bruno aluminoférrico húmico e Cambissolo Húmico alumínico léptico, para avaliar as seguintes situações: no Nitossolo, foram realizadas chuvas simuladas entre 2001 e 2012 e avaliados 31 tratamentos, diferentes em termos de tipo de cultura, direção da semeadura, tipo de haste na máquina semeadora, quantidade e tipo de resíduo cultural e quantidade de dejeto líquido de suínos aplicado; no Cambissolo, foram efetuadas chuvas simuladas entre 2006 e 2012 e avaliados 18 tratamentos, diferentes em termos de tipo de cultura, direção da semeadura e tipo resíduo cultural. O valor constante da taxa de infiltração de água no solo variou expressivamente com o tipo de solo, sendo 30,2 mm h-1 no Nitossolo e 6,6 mm h-1 no Cambissolo, independentemente do sistema de manejo, da época de aplicação e da intensidade e duração da chuva. A infiltração de água no solo ao final da chuva modificou expressivamente com o sistema de manejo, com a época de aplicação e com a intensidade e duração da chuva, cujos valores variaram entre 13 e 59 mm h-1, incluindo os dois solos estudados. A orientação da operação de semeadura em relação ao relevo, o tipo de cultura e a quantidade e o tipo de resíduo cultural influenciou a infiltração de água no solo, pois, no Nitossolo, os valores variaram entre 27 e 43 mm h-1 na semeadura em contorno e na direção do declive, respectivamente, com resíduos culturais de milho, trigo e soja, enquanto, no Cambissolo, a variação foi respectivamente entre 2 e 36 mm h-1 nos cultivos de soja e milho. O modelo de Horton ajustou-se aos valores de taxa de infiltração de água no solo, resultando na equação i = 30,2 + (68,2 - 30,2) e-0,0371t (R2 = 0,94**), para o Nitossolo; e i = 6,6 + (64,5 - 6,6) e-0,0537t (R2 = 0,99**), para o Cambissolo.

Resumo em Inglês:

Infiltration is the passage of water through the soil surface, influenced by the soil type and cultivation and by the soil roughness, surface cover and water content. Infiltration absorbs most of the rainwater and is therefore crucial for planning mechanical conservation practices to manage runoff. This study determined water infiltration in two soil types under different types of management and cultivation, with simulated rainfall of varying intensity and duration applied at different times, and to adjust the empirical model of Horton to the infiltration data. The study was conducted in southern Brazil, on Dystric Nitisol (Nitossolo Bruno aluminoférrico húmico) and Humic Cambisol (Cambissolo Húmico alumínico léptico) soils to assess the following situations: simulated rains on the Nitisol from 2001 to 2012 in 31 treatments, differing in crop type, sowing direction, type of soil opener on the seeder, amount and type of crop residue and amount of liquid swine manure applied; on the Cambisol, rains were simlated from 2006 to 2012 and 18 treatments were evaluated, differing in crop, seeding direction and crop residue type. The constant of the water infiltration rate into the soil varies significantly with the soil type (30.2 mm h-1 in the Nitisol and 6.6 mm h-1 in the Cambisol), regardless of the management system, application time and rain intensity and duration. At the end of rainfalls, soil-water infiltration varies significantly with the management system, with the timing of application and rain intensity and duration, with values ranging from 13 to 59 mm h-1, in the two studied soils. The characteristics of the sowing operation in terms of relief, crop type and amount and type of crop residue influenced soil water infiltration: in the Nitisol, the values of contour and downhill seeding vary between 27 and 43 mm h-1, respectively, with crop residues of corn, wheat and soybean while in the Cambisol, the variation is between 2 and 36 mm h-1, respectively, in soybean and corn crops. The Horton model fits the values of water infiltration rate into the soil, resulting in the equation i = 30.2 + (68.2 - 30.2) e-0.0371t (R2 = 0.94**) for the Nitisol and i = 6.6 + (64.5 - 6.6) e-0.0537t (R2 = 0.99**) for the Cambisol.

Resumo em Português:

A avaliação da qualidade dos solos agrícolas é importante para definição e adoção de práticas de manejo que garantam a sustentabilidade socioeconômica e ambiental. Os métodos de indexação dos indicadores de qualidade denominados Índice de Qualidade Integrado (IQI) e Índice de Qualidade Nemoro (IQN) foram utilizados neste estudo para avaliar a qualidade de solo em áreas experimentais de plantio de eucalipto. A seleção dos indicadores foi feita a partir de nove indicadores de qualidade do solo: diâmetro médio geométrico, permeabilidade à água, matéria orgânica, macro e microporosidade, volume total de poros, densidade do solo, resistência à penetração e índice de floculação, que estão relacionados à erosão hídrica. Os tratamentos constituíram de eucalipto plantado em nível, com e sem a manutenção dos resíduos, em desnível e solo descoberto, em dois biomas distintos, cujas vegetações nativas são Cerrado e Floresta. Os índices de qualidade do solo (IQS) apresentaram alta correlação com a erosão hídrica. Entre os sistemas manejados, o Eucalipto com manutenção do resíduo evidenciou valores mais elevados em ambos os índices, ressaltando-se a importância da cobertura vegetal e manutenção da matéria orgânica para conservação do solo e da água em sistemas florestais. Os IQS demonstraram alto coeficiente de correlação inversa com as perdas de solo e água. Em locais com as maiores taxas de erosão hídrica manifestaram também os menores valores de IQI e IQN. Assim, os índices testados permitiram avaliar com eficácia os efeitos dos manejos adotados sobre a qualidade do solo em relação à erosão hídrica.

Resumo em Inglês:

Assessing the quality of agricultural soils is important for defining and adopting management practices that ensure socioeconomic and environmental sustainability. The methods for indexation of quality indicators called the Integrated Quality Index (IQI) and the Nemoro Quality Index (NQI) were used in this study to evaluate soil quality in experimental plots planted to eucalyptus. The selection of these indicators was made based on nine soil quality indicators: geometric mean diameter, water permeability, organic matter, macro- and microporosity, total porosity, bulk density, penetration resistance, and flocculation index, which are related to water erosion. Treatments consisted of eucalyptus planted on level land, with and without maintenance of residues on the soil surface, planted on a downslope, and planted on bare soil in two distinct biomes, whose native vegetation are Cerrado (Brazilian tropical savanna) and Forest. The soil quality indices (SQI) were highly correlated with erosion. Among the management systems, Eucalyptus with maintenance of the residues had higher values in both indices, highlighting the importance of plant cover and organic matter for soil and water conservation in forest systems. The SQI had a high inverse correlation coefficient with soil and water losses. Places with the highest rates of water erosion also had the lowest IQI and NQI values. Thus, the indices tested allowed efficient evaluation of the effects of the management practices adopted on soil quality in relation to water erosion.

Resumo em Português:

A compreensão do potencial agrícola de um solo muitas vezes é com base apenas na interpretação por meio de análises univariadas, podendo elevar a dimensão dos problemas no momento de escolher o manejo adequado ao solo. Dessa forma, a análise multivariada surge como alternativa, pois ela é um conjunto de procedimentos que visa agrupar e discriminar grupos de indivíduos. Também, serve como instrumento de seleção de variáveis, na medida em que aquelas com maior peso na construção dos primeiros componentes principais são as possíveis que melhor representam o conjunto de dados estudados. O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio de análises multivariadas, os atributos do solo que melhor explicam a variabilidade espacial na produção da cultura do feijão. No ano agrícola de 2006/2007, no município de Selvíria, MS, foi analisada a produtividade do feijão em razão de alguns atributos físicos e químicos de um Latossolo Vermelho distroférrico, cultivado nas condições de elevado nível tecnológico de manejo pelo sistema de cultivo mínimo irrigado com pivô central. Foi demarcada a malha geoestatística para a coleta de dados do solo e da planta, com 117 pontos amostrais, numa área de 2.025 m2 e declive homogêneo de 0,055 m m-1. A classificação em grupos foi feita por três métodos: método de agrupamentos hierárquico, método não hierárquico k-means e análise de componentes principais. Essa última análise permitiu identificar três grupos que explicam 86,3 % da variabilidade total dos dados, os quais são constituídos pelos atributos físicos: densidade do solo, porosidade total, umidade gravimétrica e umidade volumétrica, que se evidenciaram com maior poder de explicação da variação da produtividade. Pode-se concluir que a análise multivariada aliada à geoestatística é importante ferramenta no auxílio ao manejo localizado.

Resumo em Inglês:

Understanding the agricultural potential of a soil is often based only on interpretation by univariate analyses, and this may increase the scale of the problems when selecting appropriate soil management practices. Thus, multivariate analysis is an alternative since it is a set of procedures aimed at grouping individuals and discriminating between these groups. It also serves as an instrument for selection of variables in that those with the highest weight in the construction of the first principal components are likely to better represent the data set under analysis. The aim of this study was to identify soil properties that best explain the spatial variability of production of common bean by means of multivariate analyses. In the 2006/2007 crop year in Selvíria, MS, Brazil, we analyzed common bean yield in relation to some physical and chemical properties of an Oxisol cultivated under high technological management conditions in a minimum tillage system with center pivot irrigation. A geostatistical grid was demarcated for collection of soil and plant data, with 117 sampling points in an area of 2,025 m2 and a homogeneous slope of 0.055 m m-1. Classification into groups was carried out by three methods: the hierarchical grouping method, the non-hierarchical k-means method, and principal component analysis. We may conclude that multivariate analysis combined with precision agriculture is an important tool to assist localized management. Principal component analysis allowed us to identify three groups that explained 86.3 % of the total data variability. These groups consisted of the physical properties of bulk density, total porosity, and gravimetric and volumetric moisture, which showed greater explanatory power for yield variation.

Resumo em Português:

O manejo agrícola influencia a estrutura do solo, modificando os atributos físicos e o comportamento hídrico do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da semeadura direta (SD) e do preparo convencional (PC) sobre a estrutura do solo, por meio de atributos físicos e da distribuição dos poros, utilizando imagens digitais 2-D. O estudo foi realizado em um Latossolo Vermelho distroférrico com delineamento de blocos casualizados. A densidade do solo, macroporosidade, diâmetro médio ponderado (DMP), condutividade hidráulica do solo saturado (Kfs) e análise de imagens digitais 2-D (resolução de 156,25 μm2) foram avaliadas nas profundidades de 0-0,20 e 0,20-0,40 m. Os manejos não diferiram para a densidade e macroporosidade do solo. A SD revelou maior DMP e Kfs em relação ao PC. O PC apresentou maior área total de poros na profundidade de 0-0,20 m em relação ao SD, ocorrendo o inverso na profundidade de 0,20-0,40 m. A SD apresentou maior quantidade de poros complexos de tamanho grande (>0,156 mm2) na camada de 0,20-0,40 m em relação ao PC, que evidenciou predomínio de poros arredondados. A SD demonstrou melhorias na estrutura do solo em relação ao PC, com maior estabilidade dos agregados, condutividade hidráulica e área total de poros, contribuindo para a conservação do solo e da água em sistemas produtivos.

Resumo em Inglês:

Agricultural management affects soil structure, modifying soil physical properties and soil water movement. The objective of this study was to evaluate the effects of no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) on soil structure through physical properties and pore distribution in 2-D digital images. The study was conducted in an Oxisol with a randomized block design. Soil bulk density, soil macroporosity, mean weighted diameter (MWD), saturated hydraulic conductivity (SHC), and analysis of 2-D digital images (156.25 μm2 resolution) were evaluated at the depths of 0-0.20 and 0.20-0.40 m. Management systems did not differ for soil bulk density and soil macroporosity. The NT showed higher MWD and SHC compared to CT. The CT had a greater total pore area at the 0-0.20 m depth in relation to NT, with the opposite occurring at the 0.20-0.40 m depth. The NT had a greater number of complex pores of large size (>0.156 mm2) at the depth of 0.20-0.40 m in relation to the CT, which showed a predominance of rounded pores. The NT showed improvements in soil structure in relation to the CT, with greater aggregate stability, hydraulic conductivity, and total pore area, contributing to soil and water conservation in production systems.

Resumo em Português:

Avaliar a qualidade do solo (QS) é uma importante estratégia para definir práticas e sistemas de manejo capazes de manter ou melhorar a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Nesse sentido, este trabalho objetivou avaliar as alterações na QS por meio de indicadores físicos, químicos e biológicos em um Latossolo Vermelho cultivado com diferentes sistemas de manejo e diferentes fertilizantes. O estudo foi conduzido em Taquaruçu do Sul, RS, utilizando como base um experimento implantado em 2009, distribuído em blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram: sistemas de manejos do solo (plantio direto, escarificação e cultivo mínimo) associados a diferentes fertilizações - sem fertilização, 80 m3 ha-1 de dejeto líquido de suínos (DLS) e fertilização mineral. Utilizou-se como referência o solo de uma área de mata nativa, adjacente ao experimento. Foram coletadas amostras de solo deformadas e indeformadas (0-10 e 10-20 cm) para avaliar os indicadores químicos, físicos e microbiológicos e instaladas armadinhas (tipo Provid) para estimar os indicadores biológicos do solo. Os indicadores físicos, tais como densidade, resistência à penetração, macroporosidade e porosidade total demonstraram sensibilidade às alterações causadas no solo pelo uso agrícola em relação à mata nativa. No entanto, os físico-mecânicos não são recomendados em avaliações da QS. A matéria orgânica é o indicador mais responsivo à degradação da QS, entretanto, os efeitos do manejo do solo não se manifestam em três anos de estudo. A fertilização com DLS sob plantio direto favorece a diversidade da macrofauna e a atividade microbiológica do solo, constituindo-se uma importante estratégia de manejo no sul do Brasil.

Resumo em Inglês:

Soil quality (SQ) assessment is an important strategy for defining management practices and systems capable of maintaining and/or improving the sustainability of agricultural systems. Thus, the aim of this study was to evaluate changes in SQ by physical, chemical, and biological indicators in an Oxisol under different tillage systems and fertilizer sources. The study was conducted in Taquaruçu do Sul, RS, Brazil based on an experiment set up in 2009 in a randomized block design with four replications. The treatments studied were tillage systems (no-tillage, minimum tillage, and chisel plowing) associated with different fertilization practices (without fertilization, 80 m3 ha-1 of pig slurry, and mineral fertilizer). It was used as reference the soil of an area of native forest, adjacent to the experiment. Undisturbed and disturbed soil samples (0-10 and 10-20 cm) were taken to analyze the chemical, physical, and microbiological soil indicators, and Provid traps were installed to assess biological soil indicators. The soil physical indicators, bulk density, soil penetration resistance, macroporosity, and total porosity proved to be sensitive to changes in the soil caused by agricultural use compared to native forest. In contrast, physical-mechanical properties are not recommended for SQ assessments. Organic matter is the indicator most responsive to SQ degradation; however, the effects from soil tillage are not manifested in three years of study. Fertilization with 80 m3 ha-1 of pig slurry under no-tillage favors macrofauna diversity and microbial activity in the soil, and it constitutes an important soil management strategy in southern Brazil.

Resumo em Português:

Os sedimentos do rio Belém foram removidos, e a destinação incorreta deles pode provocar impactos ambientais e custos adicionais ao município. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alternativas de destinação e uso de sedimentos removidos em desassoreamento do rio Belém em área urbana, com base na legislação ambiental brasileira. As avaliações de destinação, ou de uso ou de ambos, foram feitas a partir de uma avaliação química preliminar de contaminantes inorgânicos (Cd, Pb, Cu, Cr, Ni, Ag e Zn) e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) relacionada às atividades produtivas da região de contribuição do rio Belém. A avaliação das possíveis destinações e, ou, do uso do sedimento seguiu as normas e legislações ambientais brasileiras para diferentes matrizes, o que revelou ser complexa. Uma quantidade substancial de sedimentos pode ser usada para fins úteis, como solo, material de recuperação de áreas contaminadas, material de preenchimento de obras civis. Padrões ambientais específicos devem ser elaborados para discriminar usos e, ou, destinações de acordo com o desenvolvimento científico. Um protocolo de gerenciamento foi proposto, de forma a ser utilizado em futuras obras de desassoreamento.

Resumo em Inglês:

Sediments were removed from the Belem River, and their uncertain destination may cause environmental damage and additional costs to the municipality. The aim of this study was to simulate the possibility of using an alternative allocation of the sediments based on Brazilian environmental law. The evaluation of destination and/or use was made from a preliminary chemical evaluation of inorganic contaminants (Cd, Pb, Cu, Cr, Ni, Ag, and Zn) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) related to productive activities in the region. Assessment of possible allocations and/or use of the sediment were based on consultation of Brazilian environmental standards and laws for different matrices, which proved to be complex. This study revealed that a substantial amount of sediment can be used for useful purposes such as soil, material for recovery of contaminated areas, and fill material for civil works projects. Specific environmental standards must be prepared to discriminate uses and/or allocations according to the evolution of technical and scientific bases. A management protocol was proposed for use in future dredging projects, which may also be used in other municipalities.