Revista Brasileira de Ciência do Solo, Volume: 25, Issue: 2, Published: 2001
  • Root growth of plants used as green cover as affected by soil compaction Física Do Solo

    Silva, R. H.; Rosolem, C.A.

    Abstract in Portuguese:

    O experimento foi realizado em vasos com terra proveniente de um Latossolo Vermelho-Escuro textura franco-arenosa, com o objetivo de avaliar o efeito da compactação subsuperficial do solo no crescimento radicular de seis espécies utilizadas para cobertura em sistemas de semeadura direta (aveia preta, guandu, milheto, mucuna preta, sorgo granífero e tremoço azul). Os tratamentos foram constituídos por três densidades do solo: 1,12, 1,36 e 1,60 Mg m-3, aplicadas a 15 cm de profundidade. As espécies foram cultivadas durante 37 a 39 dias, quando então foram colhidas, avaliando-se a produção de matéria seca, comprimento e diâmetro das raízes em cada camada do vaso, bem como a matéria seca da parte aérea das plantas. Os estados de compactação impostos em subsuperfície não impediram o crescimento de raízes de aveia preta, guandu, milheto, mucuna preta, sorgo e tremoço azul, indicando que, em solo arenoso, a densidade crítica para essas espécies é superior a 1,6 Mg m-3 (correspondente à resistência à penetração de 1,22 MPa). O milheto apresentou-se como a espécie mais indicada para cobertura, por suas características de produção de matéria seca e crescimento radicular.

    Abstract in English:

    This experiment was carried out in pots containing a Dark Red Latosol (Acrortox, loamy sand), to evaluate the effect of sub-soil compaction on root growth of six cover crop species (black oats, pigeonpea, pearl millet, black mucuna, sorghum and blue lupin). The treatments consisted of three sub-soil compaction rates at a 15 cm depth, where bulk densities of 1,12, 1,36 and 1,60 Mg m-3 were established. Cover crop species were grown for a period of 37 to 39 days after emergence, when they were harvested. Root dry matter weight, length and diameter and shoot dry matter were evaluated. Sub-soil compaction up to 1.6 Mg m-3 (1,22 MPa) at a 15 cm depth, in this sandy soil, is not critical for the cover crop species root growth. Considering its shoot and root growth, pearl millet showed to be the best species to be used as cover crop.
  • Effect of phosphate sorption on the compression index and consistence parameters of Oxisols Física Do Solo

    Silva, R. B.; Lima, J. M.; Dias Junior, M. S.; Silva, F. A. M.

    Abstract in Portuguese:

    A adsorção de fosfato pelo solo pode causar a dispersão de partículas, alterando sua porosidade e a relação solo-água, especialmente em solos oxídicos. Portanto, parâmetros do solo variáveis com o conteúdo de água, como os limites de consistência e índices de compressão, podem, indiretamente, ser influenciados pela adsorção desse íon. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da adsorção de fosfato no índice de compressão e nos limites de consistência de um Latossolo Vermelho-Escuro da microrregião dos Campos da Mantiqueira (MG), Brasil. Amostras do solo foram coletadas nas camadas de 0-0,03 m e 0,27-0,30 m. Metade das amostras recebeu fosfato durante a fase de pré-umedecimento no laboratório, com P suficiente para atingir a capacidade de adsorção. Foram determinados os limites de consistência e o índice de compressão, este representado pela inclinação da reta de compressão virgem da curva de compressão. Os valores do índice de compressão foram mais elevados para a camada superficial, tanto na condição com P quanto na sem P, significando maior predisposição à compactação. Os limites de consistência e o índice de compressão foram mais elevados para condição com P. Embora o teor de água ótimo para a maior resposta à compactação esteja dentro da faixa de plasticidade na camada superficial, o que significa menor risco de compactação com o solo preparado na faixa de friável, o solo ainda seria susceptível à compactação, uma vez que esses valores estão na faixa de friabilidade para a camada de 0,27-0,30 m; camada esta que coincide com a profundidade de corte de alguns dos implementos de preparo do solo.

    Abstract in English:

    Phosphate sorption can cause particle dispersion, changing soil porosity, and affecting soil-water relationships, mainly in oxidic soils. Therefore, it can also affect water-related parameters, such as consistence limits and response to soil compaction. The objective of this study was to test the effect of phosphate sorption on consistence limits and compression indexes of undisturbed samples from 0-0.03 and 0.27-0.3 m-layers of a Dark Red Latosol from Campos das Vertentes, Minas Gerais, Brazil. Phosphate was added to half of the samples, during the pre-wetting phase of the compressibility test, in order to reach their maximum sorption capacity. Compression index represents the slope of the virgin part of the compression curve. The surface layer showed higher compression indexes for both P and no P conditions. This means higher compaction with increasing loads on the samples. Consistence limits and compression index were higher in the P-added samples. Although the optimum moisture for maximum compression index of the surface layer was within the plasticity range at the surface-layer sample, which means lower risk to compaction, the soil would still be susceptible to compaction because these values were within the friability range at the 0.27-0.30 m layer sample, which is the depth affected by most of the plowing practices.
  • Lead adsorption-desorption in Brazilian Oxisols as a function of pH Química E Mineralogia Do Solo

    Pierangeli, M. A. P.; Guilherme, L. R. G.; Curi, N.; Silva, M. L. N.; Oliveira, L. R.; Lima, J. M.

    Abstract in Portuguese:

    Reações de adsorção-dessorção de chumbo em solos são influenciadas por atributos de superfície dos colóides dos solos e pela composição da solução do meio. Este estudo avaliou o efeito do pH sobre a adsorção-dessorção de chumbo em Latossolos brasileiros. Amostras do horizonte A de cada solo, suspensas em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, foram tituladas com HNO3 7 mmol L-1 ou solução saturada de Ca(OH)2, para que fosse atingido o valor de pH estipulado em cada experimento (4,5, 5,5 e 6,5). Atingido o pH de equilíbrio, as amostras foram equilibradas com Pb(NO3)2, com vistas em obter uma concentração final de 0,15 mmol L-1 (relação solo:solução 1:100; força iônica 15 mmol L-1), por um período de 72 h. A dessorção foi realizada em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, pH 5,5. O aumento do pH de 4,5 para 6,5 causou aumento da adsorção de até 16,7 vezes, um aumento médio de 2,9 vezes de pH 4,5 para 5,5; 1,4 vez de pH 5,5 para 6,5 e 4,2 vezes de pH 4,5 para 6,5. A relação Pb adsorvido/Pb adicionado foi, em média, de 0,33 para pH 4,5; 0,75 para pH 5,5 e 0,94 para pH 6,5. A fração média de Pb dessorvido (Pb dessorvido/Pb adsorvido) decresceu de 0,36 a pH 4,5, para < 0,06 a pH 6,5. O efeito dos atributos do solo sobre a adsorção-dessorção de chumbo decresceu quando o pH aumentou, evidenciado por uma maior diferenciação na quantidade adsorvida pelos solos em valores mais baixos de pH. A adsorção de Pb foi positivamente correlacionada (e geralmente a fração dessorvida foi negativamente correlacionada) com área superficial específica, CTC a pH 7,0, teores de caulinita, hematita, Fe2O3 extraídos pelo ditionito-citrato-bicarbonato de sódio e oxalato ácido de amônio e SiO2 e Fe2O3 extraídos pelo ataque sulfúrico. O fato de considerável fração de chumbo permanecer adsorvida em pH 4,5 mostra a reduzida disponibilidade deste metal em Latossolos, mesmo em baixos valores de pH.

    Abstract in English:

    Adsorption-desorption reactions of lead in soils are affected by surface chemistry and solution composition. This study evaluated the effect of pH upon lead adsorption-desorption by A-horizon samples of Brazilian Oxisols. Soil suspension was previously titrated with either 7 mmol HNO3 or saturated Ca(OH)2 to determine the amount of acid or base necessary for pH adjustment. The effect of pH on Pb adsorption was evaluated after a 72 h-reaction of the soil samples with 0.15 mmol L-1 Pb(NO3)2 at pH 4.5, 5.5, and 6.5, using Ca(NO3)2 as the background solution (soil:solution ratio 1:100; ionic strength 15 mmol L-1). Lead desorption was measured after a 72 h-reaction of the soil samples with 5 mmol L-1 Ca(NO3)2 at pH 5.5. Increasing pH from 4.5 to 6.5 caused adsorption to increase up to 16.7 times, with an average of 2.9 times increase from pH 4.5 to 5.5, 1.4 times increase from pH 5.5 to 6.5 and 4.2 times increase from pH 4.5 to 6.5. The ratio Pb adsorbed/Pb added averaged 0.33 at pH 4.5, 0.75 at pH 5.5, and 0.94 at pH 6.5. The fraction of Pb desorbed (Pb desorbed/Pb adsorbed) decreased as the previous adsorption-pH value increased, averaging 0.36 at pH 4.5, 0.22 at 5.5, and < 0.06 at pH 6.5. The effect of soil properties upon Pb adsorption-desorption decreased as pH increased. Lead adsorption was positively correlated (and generally fractional desorption was negatively correlated) with specific surface area, kaolinite, hematite, oxalate- and DCB-Fe, and sulfuric acid digestion-Si and -Fe contents. The fact that a considerable fraction of Pb still remained adsorbed at pH 4.5 is noteworthy, as this may reduce lead availability in Oxisols even at low pH.
  • Total lead content and maximum adsorption capacity in Brazilian Oxisols Química E Mineralogia Do Solo

    Pierangeli, M. A. P.; Guilherme, L. R. G.; Curi, N.; Silva, M. L. N.; Oliveira, L. R.; Lima, J. M.

    Abstract in Portuguese:

    O teor total e a capacidade máxima de adsorção de chumbo (Pb) dos solos são influenciados pelos seus atributos físicos, químicos e mineralógicos e o seu conhecimento é de fundamental importância para estudos da dinâmica do Pb no meio ambiente. Neste estudo, determinaram-se o teor total e a capacidade máxima de adsorção de Pb (CMAPb) de Latossolos de várias regiões geográficas do Brasil e correlacionaram-se os valores de CMAPb com os seus atributos físicos, químicos e mineralógicos. O teor total variou de 6,14 a 30,55 mg kg-1, com média de 18,00 mg kg-1, verificando-se os maiores teores em solos das regiões sul e sudeste. A CMAPb variou de 2.115 a 19.465 mg kg-1, com média de 11.296 mg kg-1, apresentando correlação negativa com as relações Al2O3/Fe2O3 e Gt/(Gt + Hm) e correlação positiva com Si e Fe, extraídos por ataque sulfúrico, Fe, extraído pelo oxalato ácido de amônio e ditionito-citrato-bicarbonato de sódio, caulinita e hematita, bem como com os valores de CTC e superfície específica. Os solos estudados apresentaram grande capacidade de retenção de Pb, tendo os Latossolos Roxos e Latossolos Vermelho-Escuros apresentado maiores CMAPb que os Latossolos Vermelho-Amarelos e Latossolo Amarelo. Adicionalmente, a maioria dos solos apresentou CMAPb maior que a CTC a pH 7,0, o que pode ser um indicativo de que parte do Pb é adsorvido como complexo de esfera interna.

    Abstract in English:

    Total soil lead (Pb) content along with the sorption capacity of Pb in soils are important parameters for risk assessment studies of Pb in the environment. This experiment used A-horizon samples of 17 Oxisols from all Brazilian regions to evaluate their total Pb content as well as their Pb maximum adsorption capacities (PbMAC). The total soil Pb content varied from 6.14 to 30.55 mg kg-1, averaging 18.00 mg kg-1. The highest total soil Pb contents were found for soils of the southern and southeastern regions, followed by the soils from the western Central and northern/Northeast regions. Values of the PbMAC varied from 2,215 to 19,465 mg kg-1, averaging 11,296 mg kg-1. Lead maximum adsorption capacity was positively correlated with sulfuric acid digestion-Si and -Fe, oxalate- and DCB-Fe, hematite, kaolinite and clay contents, CEC and specific surface area values and negatively correlated with Al2O3/Fe2O3 and Gt/(Gt + Hm). The results indicated that Oxisols can adsorb a great amount of Pb. In addition, it was observed that most Oxisols adsorbed more Pb than the amount expected from CEC values, which indicates the occurrence of inner-sphere complexation.
  • Corn straw mineralization and carbon, calcium, magnesium and potassium adsorption in mixtures with kaolinite and synthetic goethite Química E Mineralogia Do Solo

    Silva, L. S.; Bohnen, H.

    Abstract in Portuguese:

    Carbono e nutrientes liberados na decomposição de resíduos orgânicos podem sofrer vários tipos de interação com diferentes componentes da fase mineral, alterando sua dinâmica no solo. Com o objetivo de avaliar a retenção de carbono, Ca2+, Mg2+ e K+ em caulinita natural e goethita sintética, foi realizado um experimento com mistura de palha de milho em substratos inorgânicos preparados com areia e quantidades conhecidas de cada componente. Nesses substratos, foram realizadas percolações com água destilada aos 7, 15, 33, 68 e 113 dias de incubação, em temperatura ambiente, sendo as massas dos elementos liberados acumuladas no tempo. Após duzentos dias de incubação, foi determinado o carbono orgânico total que permaneceu nos substratos. A soma das massas de Ca2+, Mg2+, K+ e carbono, liberados com a água de percolação, foi inversamente relacionada com a massa dos componentes inorgânicos nos substratos, exceto para o K+ nos substratos com goethita. A caulinita e a goethita apresentaram diferente retenção do Ca2+, Mg2+ e K+ liberados, independentemente da área superficial, o que pode estar relacionado com suas distintas características eletroquímicas superficiais. A goethita foi mais efetiva do que a caulinita em reter carbono da solução do solo e acumular carbono orgânico total, sendo sua maior reatividade diretamente relacionada com sua superfície específica.

    Abstract in English:

    Carbon and nutrients released from the mineralization of organic materials can interact with mineral components changing their dynamics in the soil. In this study, mixtures of corn straw, kaolinite, synthetic goethite, and quartz sand were leached with water after 7, 15, 33, 68 and 113 days of incubation at room temperature. Concentrations of soluble carbon, calcium, magnesium, and potassium were measured and accumulated over time. After 200 days, the total carbon remaining in the mixture was quantified. Total calcium, magnesium, and potassium percolated during the experiment were inversely correlated with the amount of kaolinite and goethite in the mixtures, except for potassium in the treatment with goethite. Adsorption of calcium, magnesium, and potassium did not relate with specific surface area of kaolinite and goethite. Otherwise, goethite was more efficient than kaolinite in retaining carbon and this property was clearly related with its surface area.
  • Cadmium adsorption in two acric Oxisols and one Alfisol Química E Mineralogia Do Solo

    Dias, N. M. P.; Alleoni, L. R. F.; Casagrande, J. C.; Camargo, O. A.

    Abstract in Portuguese:

    O cádmio pode ser adicionado ao solo por meio de resíduos de pneus, óleos, lixo urbano, lodo de esgoto e fertilizantes fosfatados. É facilmente absorvido e translocado nas plantas e tem potencial de entrar na cadeia alimentar humana, causando sérios problemas de saúde. Os objetivos deste trabalho foram estudar a adsorção de cádmio em camadas superficiais e subsuperficiais de dois Latossolos ácricos de diferentes texturas, com balanço positivo de cargas em profundidade, bem como comparar os resultados com os obtidos para o Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef), todos localizados no norte do estado de São Paulo. Valores de adsorção máxima (b) e de afinidade do solo ao íon cádmio (K), obtidos pela equação de Langmuir, foram correlacionados com atributos químicos e mineralógicos dos solos. Com a elevação do pH, houve expressivo aumento na adsorção de cádmio para todas as amostras. Os horizontes superficiais adsorveram maiores quantidades de cádmio em relação aos horizontes B, graças ao maior teor de matéria orgânica nesta camada. O NVef adsorveu maiores quantidades de cádmio do que os Latossolos. Os parâmetros K e b de Langmuir foram positivamente correlacionados com carbono orgânico, capacidade de troca de cátions, retenção de cátions, superfície específica, teor de argila, quantidade de cargas negativas variáveis e permanentes. A capacidade de troca de cátions e o pH foram os fatores preponderantes no controle da adsorção de cádmio nos solos estudados.

    Abstract in English:

    Cadmium may be added to the soils through tire residues, oils, urban waste, sewage sludge and phosphated fertilizers. It is easily absorbed and translocated by plants and can potentially harm human health. The objectives of this work were to study cadmium adsorption in surface and subsurface horizons of two highly weathered soils with different textures: Anionic "Rhodic" Acrudox (RA) and Anionic "Xanthic" Acrudox (XA), representing extreme conditions in the scale of weathering and exhibiting a predominant balance of positive charge in the deeper soil layers. Results from these soils were compared with the amount of Cd adsorbed in a Rhodic Kandiudalf (RK), whose electrochemical behavior is the opposite, exhibiting a balance of predominant negative charge along the profile. All soils were collected from the Northern State of São Paulo, Brazil. The maximum adsorption (b) and the affinity constant (K) of Langmuir's equation were obtained from the soil pH and correlated with the chemical, physical and mineralogical soil attributes. Cadmium adsorption in the soils revealed strong pH dependence, increasing with pH. Surface horizons adsorbed greater amounts of cadmium in relation to the subsurface horizons, reinforcing the fact that organic matter has an important role in Cd adsorption. RK adsorbed greater amounts of cadmium, probably due to the negative net charge along the profile. Organic carbon, cation exchange capacity, cation retention, specific surface, clay content, variable negative charge and permanent negative charge were positively correlated to Langmuir's K and b parameters. CEC and pH were the most important factors controlling adsorption of cadmium in the soils.
  • Tolerance of Bradyrhizobium and Azorhizobium strains and isolates to copper, cadmium and zinc "in vitro" Biologia Do Solo

    Trannin, I. C. B.; Moreira, F. M. S.; Siqueira, J. O.; Lima, A.

    Abstract in Portuguese:

    Com o objetivo de avaliar a tolerância a metais pesados "in vitro" de estirpes inoculantes (I), isolados de solos contaminados com metais (ISC) e de solos não contaminados (ISNC) de Bradyrhizobium, simbiontes de Enterolobium contortisiliquum (tamboril) e de Acacia mangium (acácia) e de Azorhizobium, simbiontes de Sesbania virgata (sesbânia), foram realizados dois experimentos. No primeiro, dez estirpes e, ou, isolados para cada espécie vegetal foram testados em meio YMA modificado por adição de tampões biológicos (HEPES e MES), suplementado com diferentes concentrações de Cu, Cd e Zn. Cobre e Cd foram testados em concentrações de 0 a 40 mg L-1, para ambos os gêneros, enquanto Zn variou de 0 a 1.000 mg L-1, para Bradyrhizobium, e de 0 a 500 mg L-1, para Azorhizobium. O crescimento de rizóbio nas diferentes concentrações de metais foi avaliado com atribuição de valores para os padrões observados (0 a 5). Os ISC de ambos os gêneros foram mais tolerantes, mas Bradyrhizobium tolerou Zn (800 mg L-1) até duas vezes e Cu (40 mg L-1) até oito vezes mais que Azorhizobium. No segundo experimento, estirpes e isolados tolerantes (T), sensíveis (S) e de tolerância média (TM) a metais selecionados em meio YMA modificado foram estudados em soluções aquosas com diferentes concentrações de Cu (0 a 0,01 mg L-1), Cd e Zn (0 a 1,0 mg L-1). A avaliação do número de células viáveis em soluções de metais foi feita por contagem das unidades formadoras de colônia em 0, 24, 48, 72 e 96 h de incubação, pelo método das diluições sucessivas e inoculação em YMA. Embora as soluções de metais tenham sido mais discriminatórias quanto a tolerância a metais que o meio YMA, estes dois métodos mostraram que: (a) Azorhizobium foi mais sensível que Bradyrhizobium, (b) os ISC de ambos os gêneros foram mais tolerantes do que os ISNC e (c) a ordem de toxidez dos metais foi Cu > Cd > Zn.

    Abstract in English:

    Two experiments were carried out at the Soil Science Department of the Federal University of Lavras (MG), to assess the tolerance to heavy metals "in vitro" of inoculant strains (I), and isolates from both heavy metals contaminated soil (ICS) and uncontaminated soil (IUS) of Bradyrhizobium from Enterolobium contortisiliquum and Acacia mangium and of Azorhizobium from Sesbania virgata. In the first experiment ten strains and, or, isolates of each plant species, were tested in YMA media modified by addition of biological buffers (HEPES and MES), supplied with different concentrations of Cu, Cd and Zn. Copper and Cd were tested at concentrations from 0 to 40 mg L-1 for both genera, whereas Zn varied from 0 to 1.000 mg L-1 for Bradyrhizobium and from 0 to 500 mg L-1 for Azorhizobium. Growth at the different metal concentrations was evaluated with attribution of values to patterns observed (0 to 5). The ICS of both genera were more tolerant but Zn tolerance to Bradyrhizobium (800 mg L-1) and Cu (40 mg L-1) was, respectively, two and eight times higher than that of Azorhizobium. In the second experiment, strains and isolates tolerant (T), sensitive (S) and medium tolerant (MT) to metals selected in modified YMA media, were studied in aqueous solutions with different concentrations of Cu (0 to 0.01 mg L-1) Cd and Zn (0 to 1.0 mg L-1). The evaluation of the number of viable cells in metallic solutions was accomplished by counting colony forming units at 0, 24, 48, 72 and 96 h of incubation, by the method of successive dilutions and inoculation in YMA. Although the metal solutions have been more selective than modified YMA media, the two methods showed that: (1) Azorhizobium was more sensitive than Bradyrhizobium, (2) ICS of both genera were more tolerant than IUS and (3) the order of toxicity of heavy metals was Cu > Cd > Zn.
  • Wheat phenological stages for nitrogen top dressing Fertilidade Do Solo E Nutrição Das Plantas

    Bredemeier, C.; Mundstock, C. M.

    Abstract in Portuguese:

    A época de aplicação de nitrogênio em cobertura em trigo influi no rendimento de grãos e deve coincidir com os estádios em que o potencial de rendimento está sendo estabelecido. Com o objetivo de estabelecer os períodos críticos da planta em relação às necessidades de N, foram realizados trabalhos em campo, na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, Eldorado do Sul (RS), nos anos de 1993, 1994 e 1995, com os cultivares BR 23 (1993 e 1994) e Embrapa 16 (1995), semeados no final de junho na densidade de 300 sementes aptas m-2. Os tratamentos consistiram da aplicação de 40 kg ha-1 de N nos seguintes estádios de desenvolvimento das plantas: (a) emergência, (b) emissão da 3ª folha, (c) emissão da 5ª folha, (d) emissão da 7ª folha e (e) emborrachamento. Nos anos 1994 e 1995, os três primeiros períodos foram seguidos ou não pela aplicação de N (40 kg ha-1) por ocasião da emissão da 7ª folha. Foram avaliados o rendimento de grãos, os componentes do rendimento e o índice de colheita. Os resultados indicaram que o período crítico de suprimento de N em trigo vai da emergência até à emissão da 7ª folha. Nos estádios iniciais deste período, o N é necessário para potencializar o número máximo de espiguetas por espiga, enquanto, nos estádios finais do período, o N é crítico para determinar o número de colmos por área. O cv. BR 23 dependeu mais do suprimento inicial de N, para potencializar o número de grãos por espiga, enquanto o cv. Embrapa 16 dependeu do suprimento de N na emissão da 7ª folha, para fixar e potencializar o número de espigas produzidas.

    Abstract in English:

    Nitrogen top dressing period affects wheat grain yields and should occur at the stages when yield potential is established. In order to determine the critical stages related to N needs, field experiments were conducted at Estação Experimental Agronômica/UFRGS, Eldorado do Sul (RS), Brazil, in 1993, 1994 and 1995. Wheat cultivars BR 23 (1993 and 1994) and Embrapa 16 (1995) were sown by the end of June at 300 seeds m-2. Nitrogen treatments (40 kg ha-1) were applied at the following stages: (a) plant emergence, (b) 3rd leaf emission, (c) 5th leaf emission, (d) 7th leaf emission, and (e) booting. In 1994 and 1995, half of the first three treatment plots received another 40 kg ha-1 of N by the 7th leaf emission stage. Grain yield, yield components and harvest index were analized. The critical period for nitrogen supply extended from plant emergence to the 7th leaf emission stage. At the beginning of this period, N is essential to induce the maximum number of spikelets per ear, while at the end it is critical to determine culms per area. Cultivars reacted differently to maximize grains per area. Early N supply to BR 23 cultivar was essential to establish number of grains per ear while for Embrapa 16, N applied late was important to set ears number.
  • Calcium silicate as source of silicon for upland rice Fertilidade Do Solo E Nutrição Das Plantas

    Barbosa Filho, M. P.; Snyder, G. H.; Fageria, N. K.; Datnoff, L. E.; Silva, O. F.

    Abstract in Portuguese:

    No Brasil, o arroz de sequeiro é cultivado predominantemente em solos de cerrado, os quais, em razão do seu avançado grau de intemperização, apresentam baixos valores de pH, baixa saturação por bases e baixa relação Si/óxidos de Fe e Al. Assim, realizou-se um experimento em casa de vegetação, com objetivo de avaliar o efeito do silicato de cálcio no rendimento de grãos do arroz de sequeiro, bem como seu efeito corretivo na acidez do solo. Os tratamentos consistiram de seis doses de SiO2 (0; 125; 250; 375; 500 e 625 mg kg-1 de solo), na forma de volastonita Vansil-10 (50% de SiO2, 44 de CaO e 1,48 de MgO), e três cultivares de arroz de sequeiro (Caiapó, Carajás e Confiança), dispostos em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. O rendimento de grãos aumentou de forma linear com a fertilização silicatada, mostrando correlação significativa e positiva com os teores de Si e Ca no solo, derivados da aplicação do silicato de cálcio. A aplicação de SiO2 aumentou o pH e os teores de Ca, Mg trocáveis e Si solúvel no solo.

    Abstract in English:

    In Brazil, upland rice is cultivated mainly on cerrado soils, which, due to their highly weathered degree, present low pH, low base saturation and low ratio of Si oxides of Fe and Al. A greenhouse experiment was conducted to evaluate the response of upland rice to calcium silicate as well as its effect on correcting soil acidity. The treatments consisted of six levels of SiO2 (0; 125; 250; 375; 500 and 625 mg kg-1 of soil) as of wallastonite, Wansil-10 (50% of SiO2, 44 of CaO and 1.48 of MgO) and three upland rice cultivars (Caiapo, Carajas, and Confiança).The experimental design was completely randomized with four replications. Rice response to SiO2 was linear, showing significant positive correlation with Si and Ca content of soil, derived from application of calcium silicate. The application of SiO2 also increased the pH, exchangeable Ca and Mg and soluble Si in the soil.
  • Vetch-oats mixtures: biomass C/N ratio and corn production Fertilidade Do Solo E Nutrição Das Plantas

    Heinrichs, R.; Aita, C.; Amado, T. J. C.; Fancelli, A. L.

    Abstract in Portuguese:

    A aveia e a ervilhaca são as principais culturas de cobertura de solo utilizadas durante o inverno na região sul do Brasil. O cultivo consorciado dessas duas espécies, estratégia ainda pouco utilizada, pode potencialmente resultar numa fitomassa com relação C/N mais equilibrada do que aquela proveniente das culturas solteiras, bem como proporcionar resíduos culturais que atuem, simultaneamente, na proteção do solo contra os agentes erosivos e no suprimento de N ao milho. Com o objetivo de avaliar esta hipótese, realizou-se este trabalho, durante o ano agrícola de 1992/93, em área do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, num Argissolo Vermelho distrófico arênico (Hapludalf). Os tratamentos constaram de diferentes proporções de densidade de semeadura de ervilhaca comum (E) e aveia preta (A): T1: 100% E (80 kg ha-1de sementes); T2: 90% E (72 kg ha-1) + 10% A (8 kg ha-1); T3: 75% E (60 kg ha-1) + 25% A (20 kg ha-1); T4: 50% E (40 kg ha-1) + 50% A (40 kg ha-1); T5: 25% E (20 kg ha-1) + 75% A (60 kg ha-1) e T6: 100% A (80 kg ha-1). Além desses, foram utilizados dois tratamentos, nos quais o solo permaneceu em pousio durante o inverno: no primeiro tratamento, foram aplicados 75 kg ha-1 de N-uréia no milho (T7) e, no segundo, a cultura foi plantada sem adubação nitrogenada (T8). Em sucessão à ervilhaca como cultura solteira, com relação C/N de 13,5, a produtividade de grãos de milho chegou a 5,44 t ha-1, não diferindo do tratamento em pousio com aplicação de N-uréia. Todavia, a ervilhaca foi rapidamente decomposta e, seis meses após o seu manejo, apenas 19,5% da fitomassa inicial encontrava-se na superfície do solo. Com a inclusão da aveia em consórcio com a ervilhaca ocorreu um aumento gradativo na relação C/N da fitomassa, diminuindo o fornecimento de N ao milho e aumentando a persistência dos resíduos culturais. O consórcio que apresentou melhor equilíbrio entre produção de fitomassa, proteção do solo pelos resíduos culturais e fornecimento de N ao milho foi o que continha 10% de aveia + 90% de ervilhaca (relação C/N = 18,6).

    Abstract in English:

    Black oats and common vetch are the main winter cover crops in southern Brazil. Grass-legume bicultures grown as winter cover crops are rarely used by farmers, although they can provide a more balanced biomass C/N ratio than single crops, besides erosion control and N supply to corn. In order to evaluate this hypothesis, this work was carried out on a Hapludalf with a sandy-loam texture, located at the Federal University of Santa Maria (RS). The treatments comprised different seeding density rates of common vetch (V) and black oats (O): T1: 100% V (80 kg ha-1); T2: 90% V (72 kg ha-1) + 10% O (8 kg ha-1); T3: 75% V (60 kg ha-1) + 25% O (20 kg ha-1); T4: 50% V (40 kg ha-1) + 50% O (40 kg ha-1); T5: 25% V (20 kg ha-1) + 75 % O (60 kg ha-1) and T6: 100% O (80 kg ha-1). Two more treatments including winter fallow were also used: T7 was cultivated with corn with 75 kg ha-1 of N-urea and T8 was cultivated with corn without N fertilizer. In succession to vetch as a single crop, with a C/N ratio of 13.5, corn grain yield was 5.44 Mg ha-1, which did not differ from the fallow treatment with N-urea application. However, vetch residue was rapidly decomposed, so that only 19.5% of the original biomass remained on the soil surface 6 months after its management. By including oat in the mixture with vetch, gradual increase in biomass C/N ratio was observed, reducing the N supply to corn and increasing residue persistence. The mixture which best comprised biomass production, soil cover by cover crops residues and N supply to corn was that consisting of 10% of oat plus 90% of vetch (C/N ratio of 18.6).
  • Soil-landscape-parent material relationship and pedogenesis of some "Mar de Morros" soils Gênese, Morfologia E Classificação Do Solo

    Nunes, W. A. G. A.; Ker, J. C.; Schaefer, C. E. G. R.; Fernandes Filho, E. I.; Gomes, F. H.

    Abstract in Portuguese:

    Pouco se conhece sobre os solos desenvolvidos ou influenciados por materiais máficos na Zona da Mata de Minas Gerais, embora muitos estudos tenham sido efetuados nos domínios cristalinos gnáissicos, notadamente com Latossolos e Podzólicos de terraço. Para preencher esta lacuna, foram amostrados os horizontes A e B ou A e C de solos em duas topolitosseqüências. A primeira, localizada na Serra de Guiricema, com drenagem orientada para a bacia do Rio Paraíba do Sul, compreendeu um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) no topo da serra, um Chernossolo Argilúvico (MT), um Vertissolo (V) e um Nitossolo Vermelho (NV) no terço médio. Da segunda topolitosseqüência, localizada na Depressão de Ponte Nova, com drenagem para a bacia do Rio Doce, fizeram parte um Latossolo Vermelho-Amarelo, dois Nitossolos Vermelhos, um Chernossolo Argilúvico, um Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA), um Gleissolo (GX) e um Neossolo Flúvico (RU). Adicionalmente, foi coletado, no Planalto de Viçosa, o horizonte B de um Latossolo Vermelho-Amarelo sobre intrusão de anfibolito, fora das duas topolitosseqüências já citadas, para efeito de comparação. Os solos desenvolvidos a partir dos anfibolitos/diabásio (NV, MT e V) tenderam a ser eutróficos e cauliníticos, com a participação de argilominerais 2:1 (ilita e esmectita, possivelmente como interestratificados), quando menos intemperizados. A baixa relação Feo/Fed nos Latossolos estudados indica o predomínio de formas de ferro de maior grau de cristalinidade, sendo mais elevada no caso dos Nitossolos, em consonância com o menor grau de evolução destes. O Latossolo coletado sobre dique de material máfico apresentou características químicas similares às dos Latossolos desenvolvidos de gnaisse da região, indicando tratar-se de solo proveniente desta rocha, cobrindo o dique como material retrabalhado. A biotita e o anfibólio presentes no gnaisse são os minerais que contribuem para os teores de Fe2O3 acima de 11 dag kg-1, nos Latossolos da região estudada. Os solos com argila de atividade alta (V e MT) têm a gênese e a estabilidade da esmectita e, possivelmente, do interestratificado ilita-esmectita, explicadas pela riqueza do material de origem em minerais ferromagnesianos, pelo relevo que propicia ambiente concentrador e, em certos casos, pela exposição norte do perfil, favorecendo maior evapotranspiração. No caso do Gleissolo, tanto o ambiente concentrador como a drenagem deficiente parecem ser as causas principais da ocorrência de argilominerais 2:1 expansivos. O Argissolo Vermelho-Amarelo, ainda que também ocorra em ambiente concentrador de terraço, não apresentou argilominerais 2:1, destacando-se, entretanto, os altos teores de Fe2O3 destes solos, o que confirma os resultados obtidos por outros autores para solos semelhantes na região de Viçosa.

    Abstract in English:

    Little is known about the effect of mafic parent materials on soil genesis in the humid "Zona da Mata", Minas Gerais, although there are many detailed studies on soils developed from felsic to mesocratic gneiss, notably Latosols and terrace Podzolic soils. To fill this gap, soils in two topolitosequences, comprising A and B or A and C horizons, were sampled and studied. In the first topolitosequence, at Serra de Guiricema, a Red-Yellow Latosol on the top, a Argilluvic Chernosol, a Vertisol and a Red Nitosol on the mid-slope, were studied. In the second topolitosequence, at Ponte Nova Depression, on the Rio Doce Valley, a Red-Yellow Latosol, two Redish Nitosols, an Argilluvic Chernosol, a Red-Yellow Argisol, a Gleisol and a Fluvic Neosol were studied. In addition, a Bw horizon of a Red-Yellow Latosol associated with amphibolite intrusion, unrelated to the two topolitosequences above, was studied as contrast. The results indicated that soils developed from mafic rocks tend to be eutrophic and kaolinitic, with some participation of 2:1 clays, such as illite, smectite and smectite/illite interstratified, when less weathered. The lower Feo/Fed ratio in the Latosols indicates the dominance of well-crystalline Fe-oxides. In the Reddish Nitosols, however, the Feo/Fed ratio was constrained by the preferential attack on illite and maghemite in the oxalate extraction, compared with DCB extraction. The Latosol sampled on mafic intrusion showed chemical characteristics similar to those developed on gneiss, suggesting a presence of overlaying reworked material. The biotite and amphiboles present in the gneiss are the main source of Fe, contributing to Fe2O3 levels higher than 11 dag kg-1 in the regional Latosols. Soils with high activity clays have their genesis and 2:1 mineral stability attributed to ferromagnesian richness in the parent material, concentrating pedoenvironment and, in some cases, to the northern slope exposure, favoring high evapotranspiration. In the Gleisol, the local relief and ill drainage seem to be the main causes of the 2:1 expansive clays occurrence. The Red-Yellow Argisol, though located in flat terraces, lack 2:1 clays, even with high Fe2O3 contents, confirming results obtained by other studies in the same region.
  • Pedogenesis of a soil sequence developed on sandstone in Piracicaba (SP) Gênese, Morfologia E Classificação Do Solo

    Mafra, A. L.; Silva, E. F.; Cooper, M.; Demattê, J. L. I.

    Abstract in Portuguese:

    O trabalho abordou a formação de solos com horizonte B textural e teve por objetivo identificar os processos pedogenéticos envolvidos na formação de lamelas, do gradiente textural abrupto, assim como suas implicações sobre os atributos físicos, químicos e mineralógicos do solo. O estudo foi desenvolvido numa toposseqüência de solos derivados de arenito: o perfil (P1), ocorrendo na parte alta do relevo (topo); perfil (P2), na faixa intermediária (terço médio da encosta), e perfil (P3), no terço inferior da encosta. As análises realizadas foram: granulométrica, química, mineralógica e micromorfológica. Os perfis apresentaram seqüência de horizontes do tipo A-E-Bt, tendo sido classificados como Alissolos Crômicos. Os solos foram classificados como quimicamente ácidos, com mineralogia da fração argila mostrando predomínio de caulinita. Os materiais analisados evidenciaram uniformidade quanto à granulometria, diâmetro médio, arredondamento e relação zircão/turmalina das areias, assim como no aspecto morfológico, apontando para formação autóctone do solo. Os processos pedogenéticos responsáveis pela formação do gradiente textural foram a degradação das argilas em condições de oxirredução e a lessivagem. O primeiro processo foi constatado em microdomínios no contato E/Bt, onde se notaram cores de gleização, indicando encharcamento temporário. Neste caso, a formação do horizonte álbico deveu-se principalmente à destruição do topo do horizonte Bt. As lamelas nada mais seriam do que heranças do horizonte Bt no horizonte álbico. A presença de cerosidade, associada aos cutãs de iluviação no exame micromorfológico, revelou a participação do processo de lessivagem contribuindo para a diferenciação textural.

    Abstract in English:

    The formation of soils with argillic horizons was investigated to identify the pedological processes involved in the formation of lamellae and the abrupt textural gradient as well as their implication on the soil physical, chemical and mineralogical attributes. This study was carried out on a sandstone-derived soil toposequence, with profile (P1) occupying the higher part of the landscape (summit), profile (P2) on the backslope, and profile (P3) on the footslope. Soil chemical, mineralogical, micromorphological and particle size distribution analyses were performed. The profiles presented an A-E-Bt horizon sequence, being classified as Hapludults. The soils were acid, with clay mineralogy dominated by kaolinite. The analyzed materials evidenced uniformity in relation to particle size distribution, average diameter, roundness and sand fraction zircon/turmaline relation, as well as uniform morphological aspects, showing the autochthonous origin of these soils. The pedogenetic processes responsible for the abrupt textural gradient are clay degradation under oxi-reduction conditions and lessivage. The first process is evidenced by micro-domains at the E/Bt contact, where gleization colors can be seen, indicating temporary water saturation conditions. In this case, the formation of the albic horizon is due to the destruction of the top of the Bt horizon. The lamellae would be an inheritance of the Bt horizon in the albic horizon. The presence of illuvial clayskins, associated to argillans observed in the micromorphological studies, suggested a contribuion of the lessivage process to textural gradient formation.
  • Macro and micromorphology of nodular ferricretes developed over sandstone in the north of são paulo, Brazil Gênese, Morfologia E Classificação Do Solo

    Coelho, M. R.; Vidal-Torrado, P.; Ladeira, F. S. B.

    Abstract in Portuguese:

    Nas paisagens do norte do estado de São Paulo, sob domínio do Planalto Ocidental, ferricretes ocorrem em diferentes níveis topográficos e, apesar de pouco documentados, constituem feições que se repetem com freqüência sobre os arenitos cretácicos do Grupo Bauru, Formação Adamantina. Realizou-se um estudo morfológico, em diferentes escalas de observação, a fim de elucidar a gênese desses ferricretes (plintita e petroplintita) encontrados no terço inferior de uma vertente dominada por solos com B textural. A área estudada localiza-se na Estação Experimental de Agronomia de Pindorama, do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), região norte do estado de São Paulo. Dois perfis foram selecionados para a descrição morfológica detalhada e para as observações micromorfológicas com lupa binocular e microscópio petrográfico. As evidências macro e micromorfológicas dos ferricretes revelam uma origem associada à lixiviação do ferro ferroso a montante da paisagem e reprecipitação na zona de vadosa. Esses ferricretes apresentaram diferentes fábricas internas, a maioria dos quais com estruturas de degradação, evidenciando o desmantelamento atual da couraça. As diferenças nas fábricas internas estão relacionadas com a distribuição do esqueleto e do plasma: alguns apresentam esqueleto bem selecionado, com predominância de areia muito fina, enquanto em outros predomina a areia média; outros, ainda, mostram esqueleto pouco selecionado, assemelhando-se ao fundo matricial interglebular; a maioria mostra alguns volumes ocupados apenas por plasma. Demonstra-se que fatores pedo-lito-biológicos estão envolvidos nessa diversidade entre ferricretes de um mesmo horizonte, formando in situ glébulas tão distintas em suas fábricas, que podem ser erroneamente interpretadas como provenientes de diferentes locais da paisagem, transportadas e depositadas nas baixas encostas durante a gênese dos ferricretes.

    Abstract in English:

    On the landscape of the Eastern Plateau, north of the State of São Paulo, Brazil, there are ferricretes in different elevations. Although these features are relatively frequent over the cretaceous sandstone (Adamantina Formation, Bauru Group), little investigation has been carried out on their genesis. A morphological study at different levels of observation was conducted in order to elucidate the genesis of ferricretes (plinthite and petroplinthite), occurring at the toeslope of a landscape where soils with argillic horizon predominate, at the Pindorama Experimental Station of the Agronomic Institute (IAC). Two soil profiles were selected for detailed morphological description and samples taken for micromorphological observation using a binocular (reflected light) and a petrographic microscope. The macro and micromorphological evidence showed that ferricrete genesis is associated with the removal of ferrous iron from the upper slope position by throughflow and re-precipitation in the vadose zone. These ferricretes showed different internal fabrics, most having structures of degradation, giving evidence that the ironstone layer is currently being broken down. The fabric differentations are related to the skeleton and plasma distribution. Some ferricretes have well selected skeleton, with predominance of very fine sand, others have predominance of medium-size sand and yet others have poorly selected skeletons, resembling the matrix-s interglaebules. Most of the glaebules show some volume occupied by plasma only. It is shown that pedo-lito-biological factors are involved in the diversity of ferricretes of one soil horizon. Thus, "in situ" glaebules well differenciated in their fabric may be mistakenly interpreted as having been originated at different landscape positions and deposited at the lower positions during ferricrete formation.
  • Nutrient availability and soil organic matter as affected by crop rotations and soil tillage systems Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Silveira, P. M.; Stone, L. F.

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho foi realizado na Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás (GO), em Latossolo Vermelho perférrico, sob pivô central, por seis anos consecutivos, durante os quais se efetuaram 12 cultivos. Estudaram-se os efeitos de quatro sistemas de preparo do solo e seis rotações de culturas sobre o pH em água, Al e Ca + Mg trocáveis, teor de matéria orgânica, P extraível e K trocável . Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, em parcelas subdivididas, com três repetições. As parcelas foram constituídas pelos sistemas de preparo: arado/grade, arado, grade e plantio direto; as subparcelas, pelas rotações: (a) arroz-feijão, (b) milho-feijão, (c) soja-trigo, (d) soja-trigo-soja-feijão-arroz-feijão, (e) arroz consorciado com calopogônio-feijão e (f) milho-feijão-milho-feijão-arroz-feijão. As rotações a, b, c e e foram anuais e as d e f, trienais. As diferenças observadas entre os sistemas de preparo do solo, quanto aos valores de pH, Al e Ca + Mg trocáveis, deveram-se à profundidade de mobilização do solo e à incorporação do calcário. A distribuição do K trocável e do P extraível no perfil do solo variou com a profundidade do solo mobilizada pelos diferentes sistemas de preparo, especialmente no caso do P, em que a menor mobilização causou maior concentração na camada superficial. Os sistemas de rotação que incluíram soja propiciaram maiores valores de pH e Ca + Mg trocáveis e menores de Al trocável. Os sistemas de preparo do solo e de rotação mantiveram, após 12 cultivos, teores de matéria orgânica do solo semelhantes aos iniciais.

    Abstract in English:

    An experiment, covering 12 cultivations, was carried out at Embrapa Rice & Beans Research Center, Santo Antônio de Goiás, Goiás, Brazil, in an Oxisol under center pivot, for six consecutive years. The effects of four soil tillage systems and six crop rotations on pH in water, exchangeable Al and Ca + Mg, organic matter, extractable P, and exchangeable K were evaluated, using a completely randomized design, in a splitplot arrangement, with three replications. The tillage treatments were: moldboard plough/harrow disc, moldboard plough, harrow disc, and no-tillage. Tillage treatments constituted the main plots and the rotation treatments, the subplots. The crop rotations were: (a) upland rice-common bean, (b) corn-common bean, (c) soybean-wheat, (d) soybean-wheat-soybean-common bean-upland rice-common bean, (e) upland rice associated to calopogonium-common bean, and (f) corn-common bean-corn-common bean-upland rice-common bean. Crop rotations a, b, c, and e were annuals and d and f were of three years'duration. Differences observed among soil tillage treatments in relation to pH and exchangeable Al and Ca + Mg were due to the depth of soil turnover and lime incorporation. The distribution of exchangeable K and extractable P in the soil profile varied with the depth of soil turnover. Tillage systems that cause less soil turnover improved P concentration at upper soil surface layer. Crop rotations including soybean showed higher pH and exchangeable Ca + Mg and lower exchangeable Al than other rotations. Soil tillage systems and rotations maintained soil organic matter at initial level after 12 cultivations.
  • Effects of soil tillage systems and crop rotations on soil porosity and bulk density Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Stone, L. F.; Silveira, P. M.

    Abstract in Portuguese:

    O trabalho foi realizado na Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás (GO), em Latossolo Vermelho perférrico, sob pivô central, por seis anos consecutivos, durante os quais se efetuaram 12 cultivos. Estudaram-se os efeitos de quatro sistemas de preparo do solo e seis rotações de culturas sobre a densidade e porosidade do solo. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, em parcelas subdivididas, com três repetições. As parcelas foram constituídas pelos sistemas de preparo: arado/grade, arado, grade e plantio direto e as subparcelas pelas rotações: (a) arroz-feijão, (b) milho-feijão, (c) soja-trigo, (d) soja-trigo-soja-feijão-arroz-feijão, (e) arroz consorciado com calopogônio-feijão e (f) milho-feijão-milho-feijão-arroz-feijão. As rotações a, b, c e e foram anuais e as d e f, trienais. O plantio direto ocasionou maior valor de densidade do solo e menores de porosidade total e macroporosidade na camada superficial, enquanto o preparo do solo com grade aradora propiciou o menor valor de densidade e maior de porosidade total. Nas camadas mais profundas, o preparo do solo com arado de aiveca propiciou os menores valores de densidade do solo e maiores de porosidade total e macroporosidade. Na camada superficial do solo, os sistemas de rotação que incluíram soja e trigo levaram a maiores valores de densidade do solo e microporosidade e menores de macroporosidade, enquanto o sistema arroz consorciado com calopogônio-feijão propiciou maior valor de macroporosidade e menor de microporosidade.

    Abstract in English:

    This study, covering 12 cultivations, was carried out at Embrapa Rice & Beans Research Center, Santo Antônio de Goiás, Goiás, Brazil, in an Oxisol, under center pivot, for six consecutive years. The effects of four soil tillage systems and six crop rotations on bulk density and soil porosity were evaluated. The experiment was conducted in a completely randomized design, using a splitplot arrangement, with three replications. The tillage treatments were: moldboard plough/harrow disc, moldboard plough, harrow disc, and no-tillage. Tillage treatments constituted the main plots and rotation treatments, the subplots. The crop rotations were: (a) upland rice-common bean, (b) corn-common bean, (c) soybean-wheat, (d) soybean-wheat-soybean-common bean-upland rice-common bean, (e) upland rice associated to calopogonium-common bean, and (f) corn-common bean-corn-common bean-upland rice-common bean. Crop rotations a, b, c, and e were annuals and d and f were of three years'duration. The soil under no-tillage at the surface layer (0-10 cm) showed the highest bulk density value and the lowest total porosity and macroporosity values. Whereas the soil under harrow treatment showed the lowest bulk density and the highest total porosity values. Under moldboard plough, the 10-20 and 20-30 cm soil layers had the lowest bulk density values and the highest total porosity and macroporosity values. On the surface layer, crop rotations composed by soybean and wheat showed the highest bulk density and microporosity values and the lowest macroporosity values while the crop rotation composed by upland rice associated to calopogonium and common bean showed the highest macroporosity value and the lowest microporosity value .
  • Comparison between two methods to estimate the surface runoff volume Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Pruski, F. F.; Griebeler, N. P.; Silva, D. D.

    Abstract in Portuguese:

    A determinação do volume máximo de escoamento superficial é fundamental para o dimensionamento de diversos tipos de obras hidráulicas, constituindo o parâmetro de maior importância no projeto de sistemas de terraceamento em nível. A determinação incorreta do volume escoado superficialmente gera imprecisões no dimensionamento destes sistemas que, quando superdimensionados, apresentam elevado custo de instalação. Tendo em vista esses aspectos, o presente trabalho teve por objetivo comparar os valores de volume máximo de escoamento superficial, obtidos por meio do método empírico do número da curva, desenvolvido pelo Serviço de Conservação de Solos dos Estados Unidos, com aqueles obtidos por meio do método desenvolvido por Pruski e colaboradores, baseado em princípios consagrados na hidrologia. O desempenho dos dois métodos foi analisado com base nas condições pluviométricas correspondentes a Belo Horizonte e Uberlândia, para período de retorno de 10 anos. Evidenciaram-se grandes diferenças entre os valores de volume de escoamento superficial obtidos pelos dois métodos, as quais se mostraram mais acentuadas para maiores velocidades de infiltração de água no solo, tendo o método proposto por Pruski e colaboradores apresentado comportamento mais condizente com a realidade.

    Abstract in English:

    The estimative of the maximum surface runoff volume is fundamental to design several types of hydraulic structures as, for example, level terracing systems. The incorrect estimative of the surface runoff volume causes a wrong design of these systems and when overestimated present high installation cost. Considering these aspects, the present study aimed to compare the values of the surface flow maximum volume obtained by the empiric method of the curve number and developed by the USA Soil Conservation Service, with those obtained by application of the methodology developed by Pruski and collaborators, based on hydrology-consecrated principles. The performance of the two methods was analyzed by considering a 10-year return period and the rain pluviometric conditions corresponding to Belo Horizonte and Uberlândia cities. Great differences were evidenced among the values of the surface flow volume obtained by both methods, which were shown more accentuated for soil water intake rates, and the method proposed by Pruski and his collaborators presented behavior according to reality.
  • Evaluation of a model for estimating the maximum depth of surface runoff Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Griebeler, N. P.; Pruski, F. F.; Martins Júnior, D.; Silva, D. D.

    Abstract in Portuguese:

    A erosão hídrica é um dos principais processos associados à degradação ambiental, sendo a desagregação e o transporte das partículas do solo decorrentes, principalmente, da energia cinética proveniente do impacto das gotas da chuva sobre o solo e do escoamento superficial. Tendo em vista as perdas na produção agrícola resultantes da erosão hídrica, aliadas ao alto custo de adoção e manutenção de sistemas de conservação de solos, é fundamental que estes sejam instalados de maneira adequada. Visando otimizar o projeto e adotar sistemas de conservação de solos, Pruski e colaboradores desenvolveram um modelo com vistas em obter a lâmina máxima de escoamento superficial em condições típicas de áreas agrícolas. Neste trabalho, procedeu-se à avaliação deste modelo pela comparação dos valores calculados com os obtidos experimentalmente, tendo-se evidenciado pequenas diferenças percentuais e altos coeficientes de correlação entre os valores obtidos experimentalmente e os calculados. Esses valores indicam que o modelo avaliado mostra-se eficiente para prever a lâmina máxima de escoamento superficial.

    Abstract in English:

    Water erosion is one of the main processes associated to environmental degradation. The soil detachment and transport depends of the raindrop impact and surface runoff. As the agricultural production losses result from water erosion, the correct design of soil conservation systems is necessary to avoid high costs of installation and maintenance. Pruski and collaborators developed a model to estimate the maximum surface runoff depth under typical agricultural conditions. The objective of this study was to evaluate the model developed by Pruski and collaborators by comparison between the calculated values with those obtained experimentally. Low percent differences and high correlation coefficients were evidenced between the values obtained experimentally and the calculated. These results show that the evaluated model is effective to estimate the maximum surface runoff depth.
  • Rill erosion under different soil tillage methods and soil consolidation Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Schäfer, M. J.; Reichert, J. M.; Cassol, E. A.; Eltz, F. L. F.; Reinert, D. J.

    Abstract in Portuguese:

    O preparo e a consolidação do solo alteram a sua capacidade em resistir à erosão em sulcos. Com o objetivo de estudar a erosão em sulcos em diferentes preparos e consolidação do solo, conhecer o diâmetro mediano dos sedimentos transportados e determinar a erodibilidade em sulcos (Kr) e a tensão crítica de cisalhamento (τc) do solo, foi realizado um experimento no campo, em 1997/98, em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com seis repetições. Os tratamentos constaram de: preparo convencional recente (CR), preparo convencional consolidado (consolidação de dois meses) (CC), plantio direto sem palha (PDS) e plantio direto com palha (PDC, 94% de cobertura). Usou-se chuva simulada de intensidade constante (65 mm h-1) até escoamento aproximadamente constante de água no solo. Em seguida, na extremidade superior do sulco, foram adicionadas descargas líquidas (Q) crescentes de 0,0002 m³ s-1 até 0,0010 m³ s-1, para os tratamentos CR e CC, e de 0,0004 m³ s-1 até 0,0020 m³ s-1, para os tratamentos PDS e PDC, sendo as amostras coletadas na parte inferior de cada sulco. As parcelas foram delimitadas por chapas metálicas cravadas no solo no sentido do declive (0,20 m de largura por 6,00 m de comprimento). O valor de Kr determinado foi de 0,012 kg N-1 s-1 e o τc foi de 2,61 N m-2. A desagregação, as perdas de solo e o diâmetro mediano dos sedimentos apresentaram a seguinte seqüência em magnitude: CR, CC, PDS e PDC, particularmente nas maiores Q. O regime de escoamento foi turbulento supercrítico, com exceção da primeira Q aplicada, onde o regime foi laminar subcrítico, para o PDC, graças à presença de resíduos culturais, e laminar supercrítico, para os demais tratamentos. A consolidação e a cobertura do solo alteram o regime do escoamento e reduzem a erosão em sulcos e seus efeitos são complementares.

    Abstract in English:

    Soil tillage and consolidation modify soil resistance to rill erosion. Thus, an experiment was carried out on a Hapludulf, under field conditions in 1997/98, to study rill erosion under different tillage methods and soil consolidation, to evaluate the sediment size and to determine rill erodibility (Kr) and critical shear stress (τc). The experiment was completely randomized with six replications, using the following treatments: recent conventional tillage (RCT), two-month consolidated conventional tillage (CCT), no-tillage with mulch (NTM) with 94% surface coverage with crop residues, and no-tillage with a bare soil surface (NTB). A constant simulated rainfall of 65 mm h-1 was applied until a steady-state runoff rate was reached. Afterwards, extra inflows were applied at rates ranging from 0.0002 m³ s-1 to 0.0010 m³ s-1, for RCT and CCT, and from 0.0004 m³ s-1 to 0.0020 m³ s-1. The plots (0.2 m wide by 6.0 m long) were confined by metal borders along the slope. The Kr was 0.012 kg N-1 s-1 and τc was 2.61 N m-2. Soil detachment, soil loss and sediment size had the following order RCT, CCT, NTM and NTB, particularly for the higher flows. Flow regime was turbulent and supercritical, except for the lowest inflow, where the flow was laminar and subcritical for NTM, due to the mulch, and supercritical laminar for the remaining treatments. Soil consolidation and surface coverage modify flow regime and reduce erosion, and their effects are complementary.
  • Interrill erosion for different tillage and soil consolidation Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Schäfer, M. J.; Reichert, J. M.; Reinert, D. J.; Cassol, E. A.

    Abstract in Portuguese:

    O preparo torna o solo mais susceptível à desagregação pelo impacto das gotas da chuva e transporte pelo fluxo superficial laminar e salpicamento, mas, com o passar do tempo, o solo reconsolida-se, aumentando novamente sua resistência. Com o objetivo de estudar a erosão em entressulcos, em diferentes métodos de preparo do solo e consolidação, foi realizado, em 1997/98, um experimento em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico, que vinha há oito anos sob plantio direto. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com seis repetições. Os tratamentos testados foram: preparo convencional recente (CR), preparo convencional consolidado (CC, consolidação de dois meses), plantio direto com palha (PDC, 94% de cobertura) e plantio direto sem palha (PDS). O experimento foi realizado com chuva simulada, com intensidade constante de 65 mm h-1, durante 90 min. As parcelas usadas tiveram dimensões de 0,50 m por 0,75 m e declividade média de 8,5%. Foi determinado o fator de erodibilidade do solo em entressulcos (Ki), obtendo-se o valor de 1,77 x 10(6) kg s m-4. Quanto à perda de solo, os tratamentos com preparos convencionais (CR e CC) não foram diferentes entre si, nem os com plantio direto (PDS e PDC), mas houve diferença entre esses dois grupos, havendo uma redução de sete vezes com a não-mobilização do solo. O diâmetro médio geométrico dos agregados foi significativamente menor no PDS e PDC que no CR e CC. Portanto, as perdas de solo foram reduzidas e a agregação aumentada, em virtude da longa consolidação (oito anos) e efeitos associados. O PDC reduziu a taxa constante de perda de água em 31% em relação ao PDS devido à cobertura do solo. Assim, a consolidação e a cobertura do solo reduzem, de forma complementar, as perdas de solo e água.

    Abstract in English:

    A tilled soil has increased susceptibility to raindrop impact and sediment transport by laminar surface flow and splash, but after tillage the soil reconsolidates, increasing again its resistance. Thus, an experiment was conducted on a Hapludalf with Sandy loam soil surface, under no-tillage for eight years, to evaluate interrill erosion under different tillage methods. The experiment was totally randomized with six replicates. The treatments were recent conventional tillage (RCT), two-month consolidated conventional tillage (CCT), no-tillage with mulch (NTM) with 94% surface coverage, and no-tillage with bare surface (NTB). A constant rainfall of 65 mm h-1 was applied for 90 min. The plots had dimensions of 0.50 m by 0.75 m, with an average slope of 8.5%. The interrill soil erodibility (Ki) was 1.77 x 10(6) kg s m-4. Soil loss was similar for conventional tilled soil (RCT and CCT) and for no-tillage soil (NTM and NTB), but tillage increased soil loss seven-fold. The means weight diameter of aggregates was smaller for conventional than for no-tillage soil. Thus, soil loss was reduced and aggregate stability increased due to long consolidation (eight years) and to other effects of the no-tillage system. Presence of mulch on no-tillage soil reduced water loss rate by 31%. Thus, soil consolidation and surface coverage have complementary effects on reducing soil and water losses.
  • Influence of soil tillage systems on cassava (Manihot esculenta, Crantz) yield Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Oliveira, J. O. A. P.; Vidigal Filho, P. S.; Tormena, C. A.; Pequeno, M. G.; Scapim, C. A.; Muniz, A. S.; Sagrilo, E.

    Abstract in Portuguese:

    Realizou-se este estudo no noroeste do estado do Paraná, durante os anos agrícolas de 1994/95 e 1996/97, para avaliar os efeitos de sistemas de preparo em algumas propriedades físicas e químicas de um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico e na cultura da mandioca (Manihot esculenta, Crantz). Os tratamentos utilizados constituíram-se de três sistemas de preparo de solo: plantio direto; preparo mínimo (escarificação + gradagem niveladora) e preparo convencional (arado de aiveca + gradagem niveladora). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados, com seis repetições. Na camada de 0-0,10 m, os maiores valores de macroporosidade foram obtidos com os sistemas de preparo mínimo e preparo convencional, enquanto o plantio direto apresentou os maiores valores de densidade do solo. O preparo mínimo propiciou as maiores concentrações de P disponível, de K+ e de Ca2+, bem como menor concentração de Mg2+, na camada de 0-0,05 m do solo. O teor de matéria orgânica do solo não sofreu influência dos sistemas de preparo. O preparo mínimo e o convencional propiciaram maior altura de plantas e maior produção de raízes tuberosas, nos dois anos de avaliação. Comparado aos outros sistemas de preparo, o plantio direto propiciou menores produtividades de parte aérea e de raízes tuberosas.

    Abstract in English:

    The study of the effects of soil tillage systems on some physical and chemical properties of a Typic Paleudal and on cassava yield (Manihot esculenta, Crantz) was carried out in the northwest of the state of Paraná, Brazil in 1994/95 and 1996/97. Three soil tillage systems were used: (a) no-tillage; (b) minimum tillage (field cultivator and disc harrowing); and, (c) conventional tillage (mouldplowing and disc harrowing). A randomized complete block experimental design with six replications was used. Higher macroporosity values in the 0.10 m soil layer were obtained in the minimum tillage and conventional cultivation systems. No tillage had the highest soil density and the lowest macroporosity values. Minimum tillage resulted in the greatest concentration of available phosphorus, K+ and Ca2+, and the lowest concentration of Mg2+ in the 0-0,05 m soil layer. Soil organic matter content was not influenced by the preparation systems. Minimum tillage and conventional tillage systems resulted in the tallest plants and highest tuberous root yields in the two years of assessment. When compared to the other tillage systems, no-tillage presented smaller plants and lower yield.
  • Soil loss ratio and c factor for soybean and wheat crops under tillage systems on inceptisol Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Bertol, I.; Schick, J.; Batistela, O.

    Abstract in Portuguese:

    Utilizando dados obtidos em experimento de perdas de solo e água sob chuva natural em Lages (SC), de novembro de 1992 a outubro de 1998, calcularam-se a razão de perdas de solo (RPS) e o fator C da equação universal de perda de solo, para três sistemas de preparo do solo e duas culturas. Foram estudados os tratamentos aração+duas gradagens (A + G), escarificação+gradagem (E + G) e semeadura direta (SDI), submetidos à sucessão das culturas de soja (Glycine max) e trigo (Triticum aestivum L.), comparados à aração + duas gradagens sem culturas (SSC), sobre um Cambissolo Húmico alumínico com declividade média de 0,102 m m-1. O ciclo de ambas as culturas foi dividido em cinco estádios, com igual intervalo de tempo entre eles. Tanto as RPS quanto os fatores C variaram ampla-mente entre os sistemas de preparo do solo e entre os estádios durante o ciclo das culturas, bem como entre os ciclos na mesma cultura e entre as culturas, indicando forte efeito do manejo do solo, da época do ano, da cultura e da chuva sobre essas variáveis. Os valores médios de RPS na cultura de soja foram de 0,1711, 0,1061 e 0,0477 Mg ha Mg-1 ha-1, para a A + G, E + G e SDI, respectivamente, enquanto, para o trigo, as referidas RPS, para os respectivos sistemas de preparo do solo, foram de 0,2416, 0,1874 e 0,0883. Os valores médios do fator C, para os respectivos sistemas de preparo do solo, foram de 0,1437, 0,0807 e 0,0455 Mg ha Mg-1 ha-1, para a cultura de soja; de 0,2158, 0,1854 e 0,0588 Mg ha Mg-1 ha-1, para o trigo, e, para a sucessão das referidas culturas, de 0,3713, 0,2661 e 0,1043 Mg ha Mg-1 ha-1.

    Abstract in English:

    Soil and water loss under natural rainfall in Lages (SC - Brazil), from November 1992 to October 1998, were used to calculate soil loss ratio (SLR) and C factor for the Universal Soil Loss Equation (USLE) under three soil tillage systems and two crops. Treatments studied were plowing followed by two disking (P+D), chiseling plus disking (C+D) and no-tillage (NT), cultivated in succession with soybean (Glycine max) and wheat (Triticum aestivum L.), compared to a check plot: plowing followed by disking without crops (PDW), on an Inceptisol with 0.102 m m-1 slope. Five growing stages of crops were selected with equal interval time among them. The SLR and C factor varied among soil tillage systems, crop stages, same-crop and between-crop cycles, and indicating a strong effect of the soil management and rainfall over those variables. The SLR values for soybean crop were 0.1711, 0.1061 and 0.0477 for the P+D, C+D and NT soil tillage systems, respectively while for wheat crop the referred SLR values for the respective soil tillage systems were 0.2416, 0.1874 and 0.0883. For the above mentioned soil tillage systems, the C factors were 0.1437, 0.0807 and 0.0455 for the soybean crop, 0.2158, 0.1854 and 0.0588 for the wheat crop and, for the soybean/wheat crop succession, 0.3713, 0.2661 and 0.1043.
  • Interrill erosion of clayey soils and its correlation with soil attributes in oxic and textural B horizons from Lavras (MG), Brazil Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Lima, P. M. P.; Andrade, H.

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi determinar a erodibilidade entressulcos (Ki) de três solos de textura argilosa: Podzólico Vermelho-Escuro (PE) e Vermelho Amarelo (PV) e um Latossolo Roxo (LR), visando obter subsídios para a aplicação no modelo WEPP- Water Erosion Prediction Project - na região de Lavras (MG), bem como estudar a relação daquele parâmetro com alguns atributos físicos, químicos e mineralógicos dos solos. Foi adotado um delineamento experimental do tipo blocos inteiramente casualizados com os três solos, quatro declives (15, 25, 35 e 45%), cinco intensidades de chuva simulada (60, 50, 70, 90 e 120 mm h-1), com umedecimento prévio das parcelas, e cinco repetições. Foram determinados os valores de Ki, usando as intensidades médias das chuvas, as declividades das parcelas e as taxas médias de erosão entressulcos nos diversos tempos de coleta do deflúvio de cada chuva aplicada. Os resultados mostraram que o PV foi o solo que apresentou as maiores erodibilidades entressulcos (Ki) seguido do PE e LR. As erodibilidades entressulcos determinadas foram : 4,67 x 10(5) kg s m-4, para o PE; 6,85 x 10(5) kg s m-4, para o PV, e 3,38 x 10(5) kg s m-4, para o LR. Os atributos do solo que melhor se correlacionaram com a erodibilidade entressulcos foram os teores de óxidos de ferro e caulinita, a argila dispersa em água, o volume total de poros, as densidades do solo e de partículas, os teores de matéria orgânica e de agregados < 0,105 mm de diâmetro.

    Abstract in English:

    The objectives of this work were to assess soil and water losses and determine interrill erodibility (Ki) of three soils with clayey texture: Typic Rhodudult (PE), a Typic Hapludult (PV) and a Rhodic Hapludox (LR) for the application of the WEPP (Water Erosion Prediction Project) model in Lavras, Minas Gerais, Brazil and to evaluate the relationship between Ki and some physical, chemical and mineralogical soil properties and surface characteristics. The experiment was set in a completely randomized block design, consisting of three clayey soils, four slopes (15, 25, 35 and 45%), five simulated rainfall intensities (50, 60, 70, 90 and 120 mm h-1 ) and five replicates, and carried out under prewetted conditions. The Ki values were determined from the simulated rain intensities, plot declivities and interrill erosion rates across each simulated rain. The results showed that the PV had the highest interrill erodibility (Ki) followed by the PE and LR. The interrill erodibibity rates determined were: 4,67 x 10(5) kg s m-4 for PE; 6,85 x 10(5) kg s m-4 for PV and 3,38 x 10(5) kg s m-4 for LR. The soil parameters that showed the best correlation with interrill erodibility were iron oxide, caulinite, water dispersible clay, total volume of pores, bulk density, particle density, organic matter and aggregates < 0,105 mm.
  • Rainfall pattern characterization in Santa Maria (RS), Brazil Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Mehl, H. U.; Eltz, F. L. F.; Reichert, J. M.; Didoné, I. A.

    Abstract in Portuguese:

    As características da chuva de uma região podem determinar a maior parte dos efeitos danosos da erosão. A variação da intensidade durante a chuva é uma dessas importantes características. Entretanto, pouco se sabe sobre os padrões de chuva ocorrentes no Brasil. Este trabalho teve como objetivos determinar os padrões das chuvas erosivas naturais verificadas em Santa Maria (RS), e estimar o período de retorno das chuvas em três padrões propostos. Pluviogramas diários foram cedidos pela Estação Central Experimental de Silvicultura e Conservação do Solo de Santa Maria, pertencente à Fepagro, compreendendo o período de 1963 a 1989 e 1991 a 1992. As chuvas foram classificadas em padrão avançado, intermediário e atrasado, de acordo com a posição do pico de máxima intensidade e, posteriormente, foi estimado o período de retorno das chuvas para cada padrão. Algumas características de interesse foram calculadas, como a intensidade média dos picos, duração das chuvas e dos picos com intensidade superior a 100 mm h-1. Das 1.193 chuvas erosivas individuais analisadas, os padrões, avançado, interme-diário e atrasado, corresponderam a 551, 295 e 347 chuvas, perfazendo 46,2; 24,7 e 29,1% do total de chuvas, respectivamente. Isso caracteriza o padrão avançado como o padrão de chuvas mais freqüente em Santa Maria. Das 79 chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h-1, os padrões analisados (avançado, intermediário e atrasado) corresponderam a 45, 18 e 16 chuvas, perfazendo 8,2; 6,1 e 4,6% do total de chuvas, respectivamente. A duração média das chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h-1 foi de 8 h, e a duração dos picos foi de seis min. e 50 seg. Foram calculados os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos para as durações estudadas e construídas curvas de intensidade, duração e freqüência para os padrões de chuva supracitados.

    Abstract in English:

    Rainfall characteristics may determine most of the harmful effects of soil erosion. Intensity variation during a rainfall is one of these important rainfall characteristics. However, there is a lack of information about rainfall patterns that occur in Brazil. This research had as objectives the determination of natural erosive rainfalls patterns verified in Santa Maria (RS), and the estimation of rainfall return period for the three patterns proposed. Daily rainfall charts were obtained from the Research Center of Forestry and Soil Conservation, of FEPAGRO, from 1963 to 1989 and from 1991 to 1992. Rainfalls were classified in advanced, intermediary and delayed patterns, according to their maximum intensity peak position and afterwards, the rainfall return period for each rainfall pattern was estimated. Some interesting characteristics were calculated, such as the mean intensity peaks, duration of rainfalls and peaks with intensity over 100 mm h-1. Out of the 1193 natural erosive rainfalls analyzed, the advanced, intermediary and delayed patterns had 551, 295 and 347 rainfalls, corresponding to 46,2; 24,7 and 29,1% of the total number of rainfalls, respectively. This characterizes the advanced pattern as the most frequent rainfall pattern in Santa Maria. From the 79 rainfalls with intensity peak greater than 100 mm h-1, the advanced, intermediary and delayed pattern had 45, 18 and 16 rainfalls, corresponding to 8,2; 6,1 and 4,6% of the total number of rainfalls. The mean duration of rainfalls with peaks greater than 100 mm h-1 was of 8 hours, and mean peak duration was 6 minutes and 50 seconds. For the estimation of return periods, the maximum rainfall amount in 10, 20, 30, 60, 120, 240 and 480 minutes during the 29 years studied were identified, for the three rainfall patterns defined before. The maximum intensity values found for the specified duration were submitted to a computer program, and the extreme distribution type I had the best fit to the data. The return periods of 2, 5, 10, 20 50 and 100 years for the studied rainfall duration were calculated and intensity-duration-frequency curves were built for the three above-mentioned rainfall patterns.
  • Interrill soil and water losses in an ultisol under four rainfall patterns Manejo E Conservação Do Solo E Da Água

    Eltz, F. L. F.; Mehl, H. U.; Reichert, J. M.

    Abstract in Portuguese:

    A erosão é grandemente afetada pela intensidade da chuva. No entanto, poucas pesquisas no Brasil têm-se dedicado a estudar esse efeito. Este trabalho teve como objetivo determinar as perdas de solo e água em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico, submetido a quatro diferentes padrões de chuva. Os tratamentos foram: aplicação de chuvas simuladas com intensidade variável em diferentes padrões: avançado, intermediário, atrasado e constante. As chuvas tiveram duração de 60 min, com um pico de 120 mm h-1, durante 5 min, para os padrões de intensidade variável, e uma intensidade de 35 mm h-1, para o padrão constante, realizadas sobre solo preparado com uma aração e duas gradagens. As parcelas foram delimitadas por chapas de metal galvanizado, com dimensões de 0,75 m de comprimento no sentido do declive e 0,50 m de largura. Para a aplicação das chuvas, utilizou-se um simulador estacionário de bicos múltiplos, com a variação da intensidade controlada por programa computacional. As taxas máximas de perdas de solo foram, respectivamente, de 37, 49 e 91% maiores na chuva do padrão atrasado do que nas chuvas dos padrões: avançado, intermediário e constante. As taxas máximas de perdas de água foram de 19, 22 e 79% maiores na chuva do padrão atrasado do que nas chuvas dos demais padrões, respectivamente. Observou-se que o padrão atrasado revelou maiores perdas acumuladas de solo. Chuvas com picos de alta intensidade, como as de intensidade variável, ocasionam maiores perdas de solo e água do que as chuvas de intensidade constante. O padrão de chuva avançado causou o menor tempo de início do escoamento, seguido pelo padrão intermediário e pelo atrasado, enquanto este último causou o maior tempo de início de escoamento.

    Abstract in English:

    Erosion is largely affected by rainfall intensity. However, few studies in Brazil have been dedicated to evaluate this effect. This research aimed to determine soil and water losses on a Typic Hapludalf soil, submitted to four different rainfall patterns, under the following treatments: rainfall simulation of variable intensity in advanced, intermediary, delayed and constant patterns. Rainfall duration was one hour, with a peak of 120 mm h-1 during 5 min for patterns with variable intensity and 35 mm h-1 for uniform intensity, applied over soil with conventional tillage (disk plowing plus two disk harrowing). Plots had metal borders, 0.75 m of length in the same direction of slope and 0.50 m of width. For rainfall application, a portable rainfall simulator of multiple nozzles was used, with rainfall intensity controlled by a computer program. The maximum soil loss rate was, respectively, 37, 49 and 91% greater for the delayed pattern than for the advanced, intermediary and constant patterns. The maximum water loss rate was 19, 22 and 79% greater for the delayed pattern than for the advanced, intermediary and constant patterns, respectively. The delayed pattern had accumulated greater soil loss than the other patterns. Rainfalls with high intensity peaks had larger soil and water losses than rainfalls of constant intensity. The advanced pattern caused the shortest runoff beginning time, followed by the intermediary and delayed patterns. The delayed pattern had the greatest runoff beginning time.
  • Fractioning and bioavailability of heavy metals in contaminated soil, incubated with organic and inorganic materials Poluição Do Solo E Qualidade Ambiental

    Ribeiro-Filho, M. R.; Siqueira, J. O.; Curi, N.; Simão, J. B. P.

    Abstract in Portuguese:

    Procedimentos baseados em alterações nas propriedades químicas podem atuar como agentes mitigadores da fitotoxidez de metais pesados no solo. No entanto, é difícil predizer os efeitos de diferentes materiais sobre a disponibilidade de metais em solo contaminado simultaneamente por vários metais. O presente estudo, desenvolvido em solo proveniente de área de rejeitos de uma unidade de extração e industrialização de zinco da Companhia Mineira de Metais-CMM, em Três Marias (MG), objetivou avaliar os teores, a distribuição entre diferentes frações e a biodisponibilidade de Zn, Cd, Cu e Pb nesse solo, após incubação por seis meses com diferentes doses de carbonato, gesso, vermicomposto, serragem e Solomax. Após a incubação, retiraram-se amostras de cada tratamento para análises químicas de fracionamento de metais e extrações simples com DTPA e com Mehlich-1 e repicaram-se plântulas de Mimosa caesalpiniaefolia Benth. (sabiá) para o solo onde cresceram por 90 dias. Os tratamentos causaram alterações nas principais formas dos elementos no solo. Para o Zn, que apresenta os maiores teores nesse solo, houve efeito da aplicação de carbonato, que reduziu a fração trocável de 842 mg kg-1, no controle, para 32 mg kg-1. Houve também uma redução do Zn-trocável com a aplicação de Solomax. Os teores de Zn na parte aérea das plantas reduziram-se de 544,85 mg kg-1, no controle, para 32,20 mg kg-1 com a aplicação de carbonato. O Solomax reduziu em 87% o teor deste elemento nas plantas. Os demais materiais não exerceram efeitos consistentes sobre os teores dos metais na planta. A adição de materiais orgânicos aumentou o teor de Cu e de Pb na fração orgânica e residual, sem efeito na biodisponibilidade. O gesso aumentou a biodisponibilidade dos metais estudados, com exceção do Pb. Ao contrário do que foi verificado para os outros elementos, os teores de Cd na planta correlacionaram-se com as quantidades deste extraídas por DTPA (0,82**) e por Mehlich-1 (0,60**), e os de Zn com MgCl2 (0,49*) e DTPA (0,49*). As extrações seqüencial e simples, com DTPA e Mehlich-1, evidenciaram efeitos diferenciados dos materiais sobre os metais no solo. O Cd foi o elemento com melhor previsão de biodisponibilidade pelos extratores utilizados. O emprego de carbonato foi o tratamento mais eficaz em reduzir a disponibilidade dos metais para M. caesalpiniaefolia.

    Abstract in English:

    Procedures based on modifications of chemical properties are potentially useful for mitigating phytotoxicity of heavy metals in soils. However, it is difficult to predict the effects of different ameliorating agents on the bioavailability of heavy metals in soil simultaneously contaminated with several metals. This study was developed in a soil from a dumping site of a zinc extraction and manufacturing industry-Companhia Mineira de Metais-CMM, located at Três Marias (MG), to assess content, fractioning and bioavailability of Zn, Cd, Cu and Pb in the soil, after incubation for six months using different doses of carbonate, gypsum, vermicompost, sawdust and Solomax, a commercial soil amendment. After incubation, samples were taken from each treatment for chemical analysis by means of single extractions or fractioning of the metals. Mimosa caesalpiniaefolia Benth. (sabiá) seedlings were transplanted into the soil and allowed to grow for ninety days, and then harvested and analyzed for metal content. Ameliorants were found to affect the main fractions of the elements in the soil. For Zn, which has the highest concentration in this soil, carbonate amendment reduced its exchangeable fraction from 842 mg kg-1 soil in the control to 32 mg kg-1 soil. Solomax also reduced this Zn fraction in the soil. Similarly to what occurs in the soil, Zn uptake by M. caesalpiniaefolia was also reduced from 544.85 mg kg-1 of dry matter in the control to 32.20 mg kg-1 for plants on carbonate-treated soil. Solomax reduced Zn in the plant by 87%. Other soil treatments exhibited no consistent effects on plant metal uptake. Organic amendments did not markedly affect metal bioavailability. Addition of gypsum enhanced bioavailability of all metals, except Pb. Contrary to what was found for other metals, Cd content in the plant was correlated with its extraction by DTPA (0.82**) and Mehlich-1 (0.60**), and Zn correlated with MgCl2 (0.49*) and DTPA (0.49*). Both sequential and single extractions showed differentiated treatment effects on metal availability in soil. Prediction of bioavailability was best attained for Cd for all extractants. It was concluded that carbonate is the most efficient amendment for reducing metal availability to M. caesalpiniaefolia plants.
  • Chemical and biological Cr6+ reduction in soil Poluição Do Solo E Qualidade Ambiental

    Castilhos, D. D.; Vidor, C.; Tedesco, M. J.

    Abstract in Portuguese:

    Realizou-se um experimento em laboratório, com o objetivo de avaliar não só a redução do cromo hexavalente aplicado ao solo com ênfase ao efeito da aplicação de carbono orgânico, manganês divalente, mas também a participação da microbiota do solo. Utilizaram-se, como unidades experimentais, amostras de 50 g de um Argissolo, acondicionadas em sacos de polipropileno e incubadas durante 42 dias com calcário para elevar o pH a 6,0 (2,0 t ha-1 de CaCO3 + MgCO3 na proporção de 2:1), Cr6+, esterco bovino e Mn2+ nas doses de 20, 50 e 40 mg kg-1, respectivamente. Metade das amostras foi sujeita à esterilização por autoclavagem com o objetivo de eliminar a atividade biológica. A aplicação de esterco bovino e sulfato de manganês promoveu a total redução do cromo hexavalente para cromo trivalente (Cr6+ → Cr3+) no solo, em 42 dias. Os modelos, quadrático e exponencial, foram os que melhor descreveram a cinética de redução com o tempo. A redução do Cr6+ foi estimulada pela atividade microbiana, sendo 16% maior em amostras de solo não esterilizadas, que continham esterco bovino, em comparação com as mesmas amostras esterilizadas por autoclavagem. Os resultados demonstraram que a descontaminação do solo que contém teores tóxicos de Cr6+ pode ser viabilizada tanto pela incorporação de adubo orgânico como pela manutenção de sua atividade biológica.

    Abstract in English:

    A laboratory experiment was carried out to evaluate the hexavalent chromium reduction as affected by organic carbon amendment, Mn2+ and microbial activity. Samples of a Hapludult soil (50 g) were placed in plastic bags (50 g) and incubated during 42 days with lime (2.0 Mg ha-1), Cr6+, cattle manure(organic carbon) and Mn2+ in the doses of 20, 50 and 40 mg kg-1, respectively. Half the samples were sterilized by autoclaving to eliminate biological activity. Cattle manure and Mn sulfate amendment promoted a total soil hexavalent chromium reduction (Cr6+ → Cr3+), during the 42-day period. The quadratic and exponential models were the best to describe the Cr6+ reduction with time. The microbial activity increased this reduction in 16%, in the cattle manure treatment without sterilization. The soil Cr6+ contamination may be eliminated by simple organic matter amendment and by maintaining biologic activity.
  • Oat straw (Avena strigosa) nutrient mineralization with different silicon composition Nota

    Silva, L. S.; Bohnen, H.

    Abstract in Portuguese:

    O Si absorvido pelas plantas é, em sua maior parte, depositado na parte externa da parede celular de folhas como uma camada de sílica amorfa (SiO2.nH2O) e poderia afetar a decomposição da palha no solo. Com o objetivo de avaliar o efeito da presença deste elemento no tecido vegetal sobre a decomposição da palha, foi desenvolvido um experimento. Nesse experimento, a parte aérea de plantas de aveia preta, cultivadas em solução nutritiva com e sem adição de Si, foi incubada em tubos de PVC com areia e solo. Aos 6, 14, 30, 66, 100 e 182 dias, foram realizadas percolações com água destilada e determinados os teores de Si, carbono orgânico solúvel, N mineral, Ca, Mg, Na e K. Os resultados dos teores dos elementos na água percolada em cada período foram convertidos em quantidade liberada por kg de substrato (solo ou areia) e acumulados no tempo para serem utilizados como índices da decomposição da palha. Em todos os parâmetros avaliados, não houve diferença significativa entre a palha c/Si e s/Si, exceto para o teor de Si e este somente quando a palha foi decomposta na areia. O silício absorvido pelas plantas de aveia preta, quando comparado com plantas cultivadas sem adição deste elemento, não alterou a liberação de carbono e nutrientes presentes na água de percolação durante o período de 182 dias da decomposição da palha.

    Abstract in English:

    Most of the silicon absorbeb by plants remains deposited on the external part of the cell walls as a layer of amorphous silica (SiO2.nH2O), probably affecting straw mineralization in soils. An experiment was performed with the aerial part of oat plants, cultivated in nutrient solution with and without silicon addition, to evaluate this hypothesis. Dried aerial parts of oat plants tissue was mixed with soil or washed quartz sand and placed in PVC tubes. Distilled water was percolated through the mixture at 6, 14, 30, 66, 100 and 182 days after the beginning of the experiment. Silicon, soluble organic carbon, mineral nitrogen, calcium, magnesium, sodium and potassium were analysed in the leachetes. Results were calculated as the amount of the element liberated from the tissue per kg of substrate (soil or sand) and interpreted as an indication of straw mineralization. No differences were found between the amounts percolated from the oat straw with and without silicon, except for silicon in the sand treatments. It was concluded that, during the period considered (182 days), a greater silicon amount in the oat straw did not affect its mineralization.
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