• Brazilian soil science: from its inception to the future, and beyond Literature review

    Camargo, Flavio A. de Oliveira; Alvarez V., Víctor Hugo; Baveye, Philippe C.

    Abstract in Portuguese:

    A presente revisão tem por objetivo apresentar a evolução da Ciência do Solo brasileira desde seu início, descrevendo sua situação atual e delineando oportunidades e desafios para as próximas décadas. A agronomia surgiu no País como uma subárea da botânica no início do século XIX e se aproximou da química, buscando o status de ciência. Dessa aproximação surgiu a química agrícola, ainda em meados desse século, dando origem a um dos ramos da Ciência do Solo: a edafologia. O outro ramo da Ciência do Solo (pedologia) consolidou-se como conhecimento científico e foi aplicado no País em meados do século XX. Nesse período foi criada a Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, englobando todo o conhecimento dos dois ramos e aglutinando todos os cientistas que trabalhavam na área. Com a criação dos programas de pós-graduação, 20 anos depois de fundada a SBCS, a Ciência do Solo brasileira entrou na era da modernidade, e o conhecimento gerado foi fundamental para que o País atingisse o patamar atual de produtividade agrícola. Com uma comunidade de 25 departamentos de solos, 15 programas de pós-graduação e um grande número de instituições de pesquisa e de transferência de tecnologia, os cientistas de solo viabilizam soluções para o crescimento sustentável, gerando, adaptando e transferindo tecnologias em benefício do País. O solo e o conhecimento gerado pelos membros da SBCS contribuíram significativamente para que o Brasil chegasse à condição de agricultura tropical mais competitiva do planeta. Nas próximas décadas, a Ciência do Solo continuará no centro de discussão para a produção de alimentos, fibras e conservação ambiental, mas também será essencial e estratégica para assuntos como a qualidade da água, o combate à pobreza e a produção de fontes renováveis de energia.

    Abstract in English:

    The present essay is meant to provide some background on the evolution of the soil science community in Brazil, since its inception, to describe its current situation, and to outline a number of opportunities and challenges facing the discipline in decades to come. The origin of Brazilian agronomy dates back to the beginning of the 19th century as a subdiscipline of botany, and its association with chemistry would later establish it as a science. In the middle of the 19th century, agricultural chemistry was born as a result of this association, leading to the establishment of edaphology, a branch of Soil Science. Another branch of Soil Science, known as pedology, was established as an applied and scientific knowledge in Brazil during the middle of the 20th century. During the same period, the Brazilian Soil Science Society (SBCS) was created, merging the knowledge of both branches and gathering all scientists involved. Twenty years after the SBCS foundation, the creation of Graduate Programs made Brazilian Soil Science enter the modern era, generating crucial knowledge to reach the current levels of agricultural productivity. Part of a community composed of 25 Soil Departments, 15 Graduate Programs and a great number of institutions that promote research and technology transfer, Brazilian soil scientists are responsible for developing solutions for sustainable development, by generating, adapting and transferring technology to the benefit of the country. The knowledge produced by SBCS members has been particularly significant for Brazil to achieve the status of most competitive tropical agriculture in the world. In the future decades, Soil Science will still remain topical in discussions regarding environment care and production of food and fibers, in addition, it will be essential and strategic for certain issues, such as water quality, reducing poverty and development of renewable sources of energy.
  • Comportamento e impacto ambiental de antibióticos usados na produção animal brasileira Revisão de literatura

    Regitano, Jussara Borges; Leal, Rafael Marques Pereira

    Abstract in Portuguese:

    Antibióticos têm sido utilizados em grandes quantidades nas criações animais. Muitas dessas moléculas não são totalmente metabolizadas no organismo animal e seus resíduos têm sido detectados em amostras de solo, água superficial e subterrânea. A ocorrência desses resíduos no ambiente pode favorecer a resistência de microrganismos aos agentes antibióticos, além de causar problemas de ordem toxicológica a determinados organismos vivos. Os antibióticos de uso veterinário são, no geral, representados por moléculas anfóteras, com vários grupos funcionais ionizáveis (diferentes valores de pKa), massas molares bastante variáveis (172 a 916 g mol-1) e baixos potenciais de volatilização (pressão de vapor < 1,1 x 10-11 mm Hg). Em relação aos pesticidas, esses compostos apresentam maiores valores de solubilidade em água e menores valores de coeficiente de partição n-octanol-água (log Kow), provavelmente devido à presença de muitos grupos funcionais ionizáveis, o que sugere menor potencial de bioacumulação e maior mobilidade no solo. No presente trabalho avaliam-se o uso de antibióticos e a importância da produção animal no Brasil, aspectos do seu comportamento ambiental em condições de clima temperado e, por fim, enfatiza-se a necessidade de conduzir investigações sobre sua ocorrência e comportamento em solos muito intemperizados, predominantes nos ambientes tropicais.

    Abstract in English:

    Antibiotics are used in large quantities in livestock. Many of these molecules are not fully metabolized by the animals, leaving detectable residues in soil, surface water and groundwater samples. The occurrence of these residues in the environment can favor microorganism resistance to antibiotic agents, in addition to toxic effects on certain living organisms. In general, veterinary antibiotic molecules are amphoteric with many ionizable functional groups (different pKa values), rather variable molar masses (172 to 916 g mol-1) and low volatilization potential (vapor pressure < 1.1 x 10-11 mm Hg). In comparison to pesticides, these compounds have higher water solubility (Sw) and lower methanol-water partition coefficients (log Kow), probably due to the presence of many ionizable functional groups, resulting in lower bioaccumulation and higher mobility potential in soils. The purpose of this paper was to evaluate antibiotic uses and importance of livestock in Brazil, to review their environmental fate in temperate climate, and finally to emphasize the need for research on the occurrence and behavior of these molecules in the predominantly highly weathered soils of tropical regions.
  • Spatial variability of physical attributes of an alfisol under different hillslope curvatures Soil physics

    Camargo, Livia Arantes; Marques Júnior, José; Pereira, Gener Tadeu

    Abstract in Portuguese:

    A influência das formas do relevo tem sido estudada por diversos autores e explica a variabilidade dos atributos do solo na paisagem. Os atributos físicos do solo são dependentes das formas do relevo, e a avaliação desses atributos é importante em sistemas mecanizados como o da cultura de cana-de-açúcar. O presente estudo teve como objetivo caracterizar a variabilidade espacial dos atributos físicos de Argissolos desenvolvidos de arenito e cultivados com cana-de-açúcar bem como a relação desses com as curvaturas do relevo. Uma malha de dimensão de 100 x 100 m foi delimitada em uma área caracterizada pela forma convexa e outra em uma área caracterizada pela forma côncava. As malhas tinham espaçamento regular de 10 x 10 m, e os pontos de cruzamento desse espaçamento determinaram os pontos de coleta das amostras, num total de 121 pontos amostrais georreferenciados. Amostras foram coletadas para determinação dos atributos físicos: agregados, porosidade, densidade do solo, resistência à penetração e umidade nas profundidades 0,00-0,20 e 0,20-0,40 m. Foram realizadas análises estatísticas e geoestatísticas. Todos os atributos, com exceção dos agregados > 2 mm na profundidade de 0,00-0,20 m e dos macroporos nas duas profundidades, apresentaram diferença significativa entre as curvaturas. A área convexa apresentou os maiores valores de diâmetro médio ponderado, diâmetro médio geométrico, agregados > 2 mm, agregados de 2-1 mm, volume total de poros e umidade e os menores valores de densidade do solo e resistência à penetração nas duas profundidades estudadas, em relação à área côncava. A área côncava apresentou maior número de atributos do solo com maior variabilidade espacial.

    Abstract in English:

    The influence of relief forms has been studied by several authors and explains the variability in the soil attributes of a landscape. Soil physical attributes depend on relief forms, and their assessment is important in mechanized agricultural systems, such as of sugarcane. This study aimed to characterize the spatial variability in the physical soil attributes and their relationship to the hillslope curvatures in an Alfisol developed from sandstone and growing sugarcane. Grids of 100 x 100 m were delimited in a convex and a concave area. The grids had a regular spacing of 10 x 10 m, and the crossing points of this spacing determined a total of 121 georeferenced sampling points. Samples were collected to determine the physical attributes related to soil aggregates, porosity, bulk density, resistance to penetration and moisture within the 0-0.2 and 0.2-0.4 m depth. Statistical analyses, geostatistics and Student's t-tests were performed with the means of the areas. All attributes, except aggregates > 2 mm in the 0-0.2 m depth and macroporosity at both depths, showed significant differences between the hillslope curvatures. The convex area showed the highest values of the mean weighted diameter, mean geometric diameter, aggregates > 2 mm, 1-2 mm aggregates, total porosity and moisture and lower values of bulk density and resistance to penetration in both depth compared to the concave area. The number of soil attributes with greater spatial variability was higher in the concave area.
  • Soil shear strength under non-irrigated and irrigated short duration grazing systems Soil physics

    Carvalho, Rita de Cássia Ribeiro; Rocha, Wellington Willian; Pinto, José Cardoso; Pires, Bruno da Silva; Dias Junior, Moacir de Souza; Nunes, Ayeska Hubner Braga

    Abstract in Portuguese:

    A produtividade da pastagem pode sofrer redução devido à compactação do solo exercida pelo pisoteio animal. Assim, alterações físicas e mecânicas constituem importantes indicadores para seu manejo. Objetivou-se neste estudo: traçar e comparar as envoltórias de resistência ao cisalhamento de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico submetido a diferentes manejos e uso; calcular a coesão aparente desse solo; detectar se o manejo provocou alteração física nesse solo; e propor, usando propriedades da física do solo, um índice de correção para cálculo da Taxa de lotação para pastagens. As atividades de campo ocorreram no período de março de 2006 a março de 2007 na Fazenda Experimental da Fundação de Ensino Superior de Passos, unidade associada à Universidade do Estado de Minas Gerais. Foram utilizados 6 hectares, sendo: 2 ha de mata, 2 ha de pastagem irrigada e 2 ha de pastagem não irrigada. A forrageira usada foi a Brachiaria brizanta cv MG-5 Vitória. A área da pastagem foi dividida em piquetes. Dois lotes distintos de animais foram usados: um para a área irrigada e outro para a área não irrigada. Nas áreas, foram coletadas amostras indeformadas de solo, as quais foram submetidas ao ensaio de cisalhamento direto. As envoltórias de resistência ao cisalhamento em uma tensão de 6 kPa para pastagem irrigada apresentaram tensão cisalhante superior à da pastagem não irrigada. A pastagem irrigada e mata natural apresentaram tensão cisalhante superior à da pastagem não irrigada na tensão de 6 kPa. Na tensão de 33 kPa não foram encontradas diferenças na resistência ao cisalhamento entre os manejos e uso. A coesão aparente foi responsável pelas possíveis alterações da estrutura do solo. Os valores para fator de correção foram muito próximos a 1, o que pode indicar uma possível compactação em períodos de manejo prolongados.

    Abstract in English:

    Pasture productivity can drop due to soil compaction caused by animal trampling. Physical and mechanical alterations are therefore extremely important indicators for pasture management. The objective of this research was to: draw and evaluate the Mohr failure line of a Red Yellow Latossol under different pasture cycles and natural forest; calculate apparent cohesion; observe possible physical alterations in this soil; and propose a correction factor for stocking rates based on shear strength properties. This study was conducted between March/2006 and March/2007 on the Experimental Farm of Fundação de Ensino Superior de Passos, in Passos, state of Minas Gerais. The total study area covered 6 ha, of which 2 ha were irrigated pasture, 2 ha non-irrigated pasture and 2 ha natural forest. Brachiaria brizantha cv. MG-5 Vitória was used as forage plant. The pasture area was divided into paddocks. The Mohr failure line of samples of a Red Yellow Latossol under irrigated pasture equilibrated at a tension of water content of 6 kPa indicated higher shear strength than under non-irrigated pasture. The shear strength under irrigated pasture and natural forest was higher than under non-irrigated pasture. At a tension of water content of 33 kPa no difference was found in shear strength between management and use. Possible changes in soil structure were caused by apparent cohesion. The values of the correction factor were close to 1, which may indicate a possible soil compaction in prolonged periods of management.
  • Limites de consistência e propriedades químicas de um latossolo amarelo distrocoeso sob aplicação de diferentes resíduos da cana-de-açúcar Física do solo

    Vasconcelos, Romero Falcão Bezerra de; Cantalice, José Ramon Barros; Silva, Apolino José Nogueira da; Oliveira, Veronildo Souza de; Silva, Yuri Jacques Agra Bezerra da

    Abstract in Portuguese:

    Os solos dos tabuleiros costeiros cultivados com cana-de-açúcar, durante longo período de tempo, sob sistemas de manejo com diferentes aportes de matéria orgânica podem apresentar alterações nas propriedades físicas e químicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do aporte de matéria orgânica pelos diferentes sistemas de manejo da cana-de-açúcar sobre as propriedades físicas e químicas de um Latossolo Amarelo distrocoeso dos tabuleiros costeiros de Alagoas. Foram selecionadas áreas em talhões de produção com a cultura da cana-de-açúcar, sendo objeto de pesquisa experimental três áreas, representativas de três sistemas de manejo adotados pela unidade sucroalcooleira: uma área cultivada sob sistema de manejo irrigado (SMI), uma área sob sistema de manejo de fertirrigação com vinhaça (SMV) e uma área sob sistema de manejo com aplicação de vinhaça + torta de filtro (SMVT). Esses sistemas de manejo foram comparados entre si e em relação a uma testemunha-padrão, representada por um fragmento de Mata Atlântica nativa (MN). Para avaliar as propriedades físicas e químicas, amostras de solo foram coletadas ao acaso, nas áreas submetidas aos diferentes sistemas de manejo, nas profundidades de 0-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m, sendo retiradas num ponto situado nas entrelinhas da cana-de-açúcar. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. Estudos de correlações simples foram realizados entre algumas variáveis medidas. Os resultados permitiram concluir que os diferentes sistemas de manejo investigados promoveram alterações nas propriedades físicas e químicas do solo. As medidas de consistência do solo apresentaram tendência de aumento em seus valores com o incremento do carbono orgânico total (COT) do solo, promovido pela adição de resíduos da cana-de-açúcar. Os sistemas de manejo que receberam adição de resíduos da cana-de-açúcar denotaram menor degradação nas propriedades físicas e químicas do solo.

    Abstract in English:

    The physical and chemical properties of coastal plain soils cultivated with sugarcane for a long period under different management systems may undergo changes. The objective of this study was to evaluate the effects of different sugarcane management systems on the chemical and physical properties of a dystrophic cohesive Yellow Latosol of coastal tablelands in the state of Alagoas. Three experimental plots were selected in sugarcane growing areas, representing the three management systems used for ethanol production, namely: a cultivated area under irrigation management, an area under fertirrigation with vinasse and an area with application of vinasse + filter cake. The management systems were compared with each other and with a control area of native forest. To assess physical and chemical properties, soil samples were randomly collected in the areas under different management systems at depths of 0-0.20; 0.20-0.40 and 0.40-0.60 m, from the sugarcane interrows. The results were subjected to analysis of variance and the means compared by the Tukey test at 5 %. Simple correlation analysis was performed between some variables. Results showed changes in the soil physical and chemical properties due to the different management systems. The soil consistency parameters tended to increase with the increase of total organic carbon, resulting from the application of sugar cane waste. In the management systems with application of sugar cane waste the deterioration in soil physical and chemical properties was reduced.
  • Dielectric constant obtained from TDR and volumetric moisture of soils in southern Brazil Soil physics

    Kaiser, Douglas Rodrigo; Reinert, Dalvan José; Reichert, José Miguel; Minella, Jean Paollo Gomes

    Abstract in Portuguese:

    A umidade do solo é a propriedade com maior influência sobre a constante dielétrica do meio, sendo também influenciada pela mineralogia do solo. O objetivo deste estudo foi estabelecer modelos matemáticos entre a umidade e a constante dielétrica (Ka) para um Argissolo, dois Latossolos e um Nitossolo e compará-los com os modelos universais propostos na literatura, como os de Topp e Ledieu e seus colaboradores nos anos 80, e modelos específicos para estimar a umidade com o uso de TDR. Amostras de solo foram coletadas na camada de 0 a 0,30 m, peneiradas em malha com diâmetro de 0,002 m e acondicionadas em cilindros de PVC de 0,1 m de diâmetro e 0,3 m de altura. Sete amostras de cada classe de solo foram saturadas por ascensão capilar e, em cada uma delas, inseriu-se uma sonda composta de duas hastes. As leituras de umidade iniciaram-se com o solo saturado e terminaram quando a umidade estava próxima ao ponto de murcha permanente. Em cada etapa, as amostras foram pesadas em balança de precisão, para calcular a umidade volumétrica. Foram ajustados modelos lineares e polinomiais, para cada classe de solo e para todo o conjunto, entre a umidade e a constante dielétrica. A precisão dos modelos foi avaliada pelo coeficiente de determinação, pelo erro-padrão da estimativa e pela a linha 1:1. Os modelos propostos por Topp e Ledieu e seus colaboradores não se mostraram adequados para estimar a umidade das classes de solos estudadas. Os modelos linear e polinomial ajustados para todo o conjunto de dados das quatro classes de solo não apresentam precisão suficiente para estimar a umidade dos solos. À medida que aumenta o teor de argila e de óxidos de ferro do solo, maior é a constante dielétrica do meio para a mesma umidade volumétrica. Os modelos específicos, θ = 0,40283 - 0,04231 Ka + 0,00194 Ka² - 0,000022 Ka³ (Nitossolo), θ = 0,01971 + 0,02902 Ka - 0,00086 Ka² + 0,000012 Ka³ (Latossolo-PF), θ = 0,01692 - 0,00507 Ka (Argissolo) e θ = 0,08471 + 0,01145 Ka (Latossolo-CA), apresentam maior precisão e confiabilidade para estimativa da umidade das classes de solos estudadas.

    Abstract in English:

    Soil moisture is the property which most greatly influences the soil dielectric constant, which is also influenced by soil mineralogy. The aim of this study was to determine mathematical models for soil moisture and the dielectric constant (Ka) for a Hapludalf, two clayey Hapludox and a very clayey Hapludox and test the reliability of universal models, such as those proposed by Topp and Ledieu and their co-workers in the 80's, and specific models to estimate soil moisture with a TDR. Soil samples were collected from the 0 to 0.30 m layer, sieved through a mesh of 0.002 m diameter and packed in PVC cylinders with a 0.1 m diameter and 0.3 m height. Seven samples of each soil class were saturated by capillarity and a probe composed of two rods was inserted in each one of them. Moisture readings began with the saturated soil and concluded when the soil was near permanent wilting point. In each step, the samples were weighed on a precision scale to calculate volumetric moisture. Linear and polynomial models were adjusted for each soil class and for all soils together between soil moisture and the dielectric constant. Accuracy of the models was evaluated by the coefficient of determination, the standard error of estimate and the 1:1 line. The models proposed by Topp and Ledieu and their co-workers were not adequate for estimating the moisture in the soil classes studied. The adjusted linear and polynomial models for the entire set of data of the four soil classes did not have sufficient accuracy for estimating soil moisture. The greater the soil clay and Fe oxide content, the greater the dielectric constant of the medium for a given volumetric moisture. The specific models, θ = 0.40283 - 0.04231 Ka + 0.00194 Ka² - 0.000022 Ka³ (Hapludox) θ = 0.01971 + 0.02902 Ka - 0.00086 Ka² + 0.000012 Ka³ (Hapludox -PF), θ = 0.01692 - 0.00507 Ka (Hapludalf) and θ = 0.08471 + 0.01145 Ka (Hapludox-CA), show greater accuracy and reliability for estimating soil moisture in the soil classes studied.
  • Relação umidade versus resistência à penetração para um argissolo amarelo distrocoeso no recôncavo da Bahia Física do solo

    Silveira, Dreid de Cerqueira; Melo Filho, José Fernandes de; Sacramento, José Augusto Amorim Silva do; Silveira, Edvana Cássia Pinto

    Abstract in Portuguese:

    A resistência do solo à penetração é considerada a propriedade mais adequada para expressar o grau de compactação do solo e, consequentemente, a facilidade que este oferece à penetração das raízes. Por isso, sua quantificação representa um importante indicativo da dinâmica de crescimento e desenvolvimento do sistema radicular das plantas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a relação entre a umidade do solo e a resistência à penetração em um Argissolo Amarelo distrocoeso na região do Recôncavo da Bahia. O estudo foi realizado no município de Governador Mangabeira - BA, em um pomar comercial de laranja 'Pêra' (Citrus sinensis Osb.) sob porta-enxerto de limão-cravo (Citrus limonia Osbeck) cultivado com feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.). As avaliações foram realizadas entre junho e dezembro de 2008, com um penetrômetro de impacto modelo Stoff (1991), e a amostragem do solo, em duas profundidades: 0,0-0,20 e 0,20-0,40 m, nas entrelinhas da cultura. Para caracterização da relação umidade do solo versus resistência à penetração de raízes, realizou-se a avaliação estatística descritiva e testaram-se quatro modelos de ajuste: dois exponenciais e dois potenciais. Os resultados demonstram que a resistência à penetração do solo apresentou distribuição diferente da normal e elevado coeficiente de variação, assim como os modelos matemáticos testados mostraram bom ajuste; o modelo exponencial foi o que apresentou os melhores índices de aferição para a relação umidade do solo versus resistência à penetração.

    Abstract in English:

    Soil resistance to root penetration is the main parameter to express the soil compaction degree and the facilities that it offers to root penetration. The purpose of this study was to characterize the ratio of the soil water content and root penetration resistance of a DystrocohesiveYellow Argissol in the Recôncavo Baiano (Bahia, Brazil). The study was carried out in a commercial citrus orchard with 'Pera' sweet orange (Citrus sinensis Osb.) grafted on 'Rangpur' lime (Citrus limonia Osbeck) with a green cover of jack beans (Canavalia ensiformes, L.) in Governador Mangabeira county. The soil resistance to root penetration was determined using the impact penetrometer at depths of 0.0-0.20 m; 0.20-0.40 m, in between the planting lines of citrus, from June to December 2008. To characterize the relationship between the soil water content and the soil resistance to root penetration a descriptive statistical evaluation was performed by fitting four models; two potential and two exponential. Results showed that the distribution of the root penetration resistance of the Distrocohesive Yellow Argissol was non-normal and the coefficient of variation was high. The models tested fitted well and are adequate to describe the relationship between the soil water content and soil resistance to root penetration; the fitting of the exponential model to the data was better than that observed for the potential model.
  • Pedotransfer functions related to spatial variability of water retention attributes for lowland soils Soil physics

    Nebel, Álvaro Luiz Carvalho; Timm, Luís Carlos; Cornelis, Wim; Gabriels, Donald; Reichardt, Klaus; Aquino, Leandro Sanzi; Pauletto, Eloy Antonio; Reinert, Dalvan José

    Abstract in Portuguese:

    A estimativa de variáveis do solo não disponíveis, por meio do conhecimento de outras variáveis medidas, pode ser obtida com o uso de funções de pedotransferência (FPT) com economia de tempo e custos. Entretanto, havendo grande diferença entre os solos, o uso desse método pode conduzir a resultados indesejáveis. Neste estudo é discutida a aplicação de FPTs desenvolvidas por alguns autores usando solos de diferentes características, para avaliar a retenção de água em dois solos de várzea brasileiros. As comparações foram feitas entre os dados medidos e estimados pelas FPTs, usando ferramentas estatísticas e da geoestatística, como erro médio, raiz quadrada do erro médio, semivariogramas, validação cruzada e coeficiente de regressão. As oito FPTs testadas para avaliar o conteúdo gravimétrico de água no solo (Ug) sob as tensões de 33 e 1.500 kPa apresentaram tendência em superestimar Ug 33 kPa e em subestimar Ug 1.500 kPa. As FPTs foram classificadas de acordo com seu desempenho e também em relação ao seu potencial em descrever a estrutura de variabilidade espacial do conjunto de dados medidos. Embora nenhuma das FPTs tenha alterado o padrão de distribuição dos dados, todas resultaram em média e variância estatisticamente diferentes daquelas verificadas para o conjunto dos valores medidos. As FPTs com melhor capacidade preditiva dos valores de Ug33 kPa e Ug1.500 kPa não foram as mesmas que tiveram o melhor desempenho para reproduzir a estrutura de variabilidade espacial dessas variáveis.

    Abstract in English:

    The estimation of non available soil variables through the knowledge of other related measured variables can be achieved through pedotransfer functions (PTF) mainly saving time and reducing cost. Great differences among soils, however, can yield non desirable results when applying this method. This study discusses the application of developed PTFs by several authors using a variety of soils of different characteristics, to evaluate soil water contents of two Brazilian lowland soils. Comparisons are made between PTF evaluated data and field measured data, using statistical and geostatistical tools, like mean error, root mean square error, semivariogram, cross-validation, and regression coefficient. The eight tested PTFs to evaluate gravimetric soil water contents (Ug) at the tensions of 33 kPa and 1,500 kPa presented a tendency to overestimate Ug 33 kPa and underestimate Ug1,500 kPa. The PTFs were ranked according to their performance and also with respect to their potential in describing the structure of the spatial variability of the set of measured values. Although none of the PTFs have changed the distribution pattern of the data, all resulted in mean and variance statistically different from those observed for all measured values. The PTFs that presented the best predictive values of Ug33 kPa and Ug1,500 kPa were not the same that had the best performance to reproduce the structure of spatial variability of these variables.
  • Compactação em um latossolo vermelho distroférrico e suas relações com o crescimento radicular do milho Física do solo

    Bergamin, Anderson Cristian; Vitorino, Antonio Carlos Tadeu; Franchini, Julio Cezar; Souza, Cristiano Márcio Alves de; Souza, Fábio Régis de

    Abstract in Portuguese:

    A compactação dos solos agrícolas, em decorrência da intensificação da agricultura com elevado tráfego de máquinas, vem se tornando, nos últimos anos, fator limitante ao crescimento e desenvolvimento das plantas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar, em um Latossolo Vermelho distroférrico muito argiloso, cultivado em sistema plantio direto, a influência da compactação induzida pelo tráfego de um trator agrícola MF 292 (105 cv), com massa total de 5 Mg e com pressão de inflação de 96 kPa nos pneus dianteiros (14.9-24 R1) e 110 kPa nos pneus traseiros (18.4-34 R1), sobre a densidade, porosidade, resistência do solo à penetração e estabilidade de agregados, bem como as consequências sobre o crescimento radicular da cultura do milho. O estudo foi realizado na Fazenda Experimental de Ciências Agrárias da UFGD, no município de Dourados, MS. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, com cinco repetições. Os tratamentos foram constituídos por estados induzidos de compactação, sendo: PD - condição atual que reflete o histórico de oito anos de plantio direto; e plantio direto com compactação adicional por tráfego de trator em uma (PDc1), duas (PDc2), quatro (PDc4) e seis passadas (PDc6). A microporosidade do solo não foi alterada pela compactação adicional. Analisando o sistema radicular do milho, foram observadas reduções nos valores de diâmetro, comprimento e superfície radicular, ocorrendo decréscimo de 85 % no comprimento radicular, comparando o PD com o PDc6. O aumento da compactação do solo induzida pelo tráfego de trator a partir de duas passadas (220 kPa) promoveu aumento da Ds e redução da Macro e Pt, e a partir de quatro passadas (440 kPa) promoveu aumento da RP de maneira efetiva, até 0,10 m de profundidade. A macroporosidade do solo é um bom indicador da sua qualidade para avaliações de comprimento e superfície radicular.

    Abstract in English:

    Compaction of agricultural soils due to intensive farming with intense traffic of agricultural machinery has become a limiting factor for crop development in recent years. The objective of this study was to evaluate a Rhodic Acrustox under no-tillage for the influence of compaction on the soil density, porosity, penetration resistance and aggregate stability, and the consequences on corn root growth. Compaction was induced by tractor traffic of MF 292 (105 hp), with a mass of 5 Mg and pressure inflation of 96 kPa for front tires (14.9-24 R1) and 110 kPa for rear tires (18.4 - 34 R1) in the following treatments: NT - current condition that reflects the history of eight years of no-tillage, no-tillage with additional compaction by tractor traffic in one (NT - 1), two (NT - 2), four (NT - 4) and six passes (NT - 6). Soil microporosity was not affected by additional compaction. The root diameter, length and surface values were reduced, with a decrease of 85 % in root length of NT compared to NT - 6. Increased soil compaction induced by tractor traffic with two passes (220 kPa) or more increased soil density and reduced macroporosity and total porosity, while four passes (440 kPa) or more resulted in an increase in soil penetration resistance to a depth of 0.10 m. Macroporosity is a good indicator of soil quality in assessments of root length and surface.
  • Infiltração de água no solo sob escarificação e rotação de culturas Física do solo

    Prando, Maryara Buriola; Olibone, Dácio; Olibone, Ana Paula Encide; Rosolem, Ciro Antonio

    Abstract in Portuguese:

    Nos solos com restrições físicas e, ou, físico-hídricas ao crescimento de raízes, aumentar o potencial de armazenagem de água por meio de melhorias na infiltração pode ser uma estratégia viável para aumento da produtividade das culturas. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar a infiltração de água em um Nitossolo Vermelho distrófico, com três sistemas de rotação de culturas sob semeadura direta com e sem escarificação inicial. O sistema de rotação de culturas constou de: (1) milheto/soja/sorgo/milho/sorgo (M/S/So/Mi/So), (2) milheto/soja/Brachiaria ruziziensis/milho/Brachiaria ruziziensis (M/S/B/Mi/B) e (3) milheto/soja/Brachiaria ruziziensis + mamona/milho/Brachiaria ruziziensis + mamona (M/S/B+Ma/Mi/B+Ma). A infiltração de água no solo foi avaliada em campo com anéis concêntricos instalados na superfície, a 0,10 e 0,20 m de profundidade, em 2006 e 2007. Após o primeiro ano, o manejo com escarificação inicial do solo apresentou a maior infiltração de água. A rotação Brachiaria ruziziensis + mamona proporcionou maior infiltração da água no solo. A atividade do sistema radicular das espécies nas parcelas sem escarificação inicial aumentou a velocidade de infiltração da água no solo.

    Abstract in English:

    In soils with physical and/or physical hydric restrictions for root growth, it may be a viable strategy to increase crop productivity by increasing water storage potential through improvements in water infiltration. Accordingly, the objective of this study was to determine water infiltration in a Hapludult in three crop rotations under no-tillage, with and without initial chiseling. Crop rotations consisted of: millet/soybean/sorghum/maize/sorghum; millet/soybean/Brachiaria ruziziensis/corn/Brachiaria ruziziensis; and millet/soybean/Brachiaria ruziziensis + castor bean/corn/Brachiaria ruziziensis + castor bean. Water infiltration in soil was evaluated in the field, using concentric discs at the soil surface and at depths of 0.10 and 0.20 m, in 2006 and 2007. After the first year, chiseling led to increased infiltration of water into the soil. Water infiltration was greatest in the crop rotation system with Brachiaria ruziziensis + castor bean. The activity of root systems of crops in the plots without chiseling increased the rate of water infiltration into the soil.
  • Pore size distribution in soils irrigated with sodic water and wastewater Soil physics

    Gonçalves, Roberta Alessandra Bruschi; Gloaguen, Thomas Vincent; Folegatti, Marcos Vinicius; Libardi, Paulo Leonel; Lucas, Yves; Montes, Célia Regina

    Abstract in Portuguese:

    A porosidade do solo, principalmente a distribuição dos poros, é um fator importante que controla a infiltração de água, condutividade hidráulica e retenção da água no solo. Este estudo teve como objetivo verificar os efeitos do efluente de estação de tratamento de esgoto (TSE) na porosidade de um Latossolo de textura média. A área experimental foi dividida em três parcelas: solo cultivado com milho e girassol e irrigado com TSE (STW); solo cultivado e irrigado com água subterrânea sódica (W); e solo não cultivado e não irrigado (C-controle). No final de dois anos de experimento, amostras não deformadas de solo foram coletadas de 0 a 2,0 m (oito amostras). As curvas de retenção de água no solo foram obtidas com mesas de tensão e câmara de Richards, e a distribuição de poros no solo foi calculada a partir da derivação dessas curvas. Foi observado decréscimo da microporosidade V MI (poros com diâmetro entre 0,2 e 50 μm) no solo irrigado com TSE e água tratada. Por outro lado, observou-se aumento significativo da criptoporosidade V CRI (< 0,2 μm). A presença de Na+ nos dois tipos de água confirmou o papel desse íon na distribuição dos poros e na umidade do solo (maior retenção de água no solo).

    Abstract in English:

    Soil porosity, especially pore size distribution, is an important controlling factor for soil infiltration, hydraulic conductivity, and water retention. This study aimed to verify the effect of secondary-treated domestic wastewater (STW) on the porosity of a sandy loam Oxisol in the city of Lins, state of São Paulo, Brazil. The two-year experiment was divided into three plots: soil cultivated with corn and sunflower and irrigated with STW, soil cultivated and irrigated with sodic groundwater, and non-irrigated and non-cultivated soil (control). At the end of the experiment, undisturbed core samples were sampled from 0 to 2.0 m (8 depths). The water retention curves were obtained by tension plates and Richard's pressure plate apparatus, and the pore size distribution inferred from the retention curves. It was found that irrigation with treated wastewater and treated groundwater led to a decrease in microporosity (V MI), defined as the pore class ranging from 0.2 to 50 μm diameter. On the other hand, a significant increase in cryptoporosity (V CRI) (< 0.2 μm) was identified throughout the soil profile. The presence of Na+ in both waters confirmed the role of this ion on pore size distribution and soil moisture (higher water retention).
  • Structural quality of soils cultivated with coffee and pasture in an environmental protection area Soil physics

    Lima, Vico Mendes Pereira; Magalhães, Ciro Augusto de Souza; Oliveira, Geraldo César de; Lima, José Maria de

    Abstract in Portuguese:

    O estudo do solo em áreas de proteção ambiental (APAs) é de grande importância, pelo fato deste ser componente essencial dos ecossistemas, interferindo diretamente na sustentabilidade do ambiente. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar a qualidade estrutural de solos cultivados com café e pastagem na microbacia do Ribeirão Capituvas, inserido na APA Coqueiral, tendo por base uma caracterização pedológica e utilizando-se os ensaios de compressão uniaxial e resistência do solo à penetração. Coletaram-se amostras indeformadas na camada superficial (0-5 cm) do Latossolo Vermelho distrófico típico (LVd), do Argissolo Vermelho eutrófico típico (PVe) e do Cambissolo Háplico distrófico típico (CXbd). Verificou-se correlação positiva, linear e significativa entre a pressão de preconsolidação e a resistência do solo à penetração, podendo a capacidade de suporte de carga ser adequadamente estimada, por meio da resistência à penetração, para LVd, PVe e CXbd. Para os usos estudados, o CXbd apresentou a menor capacidade de suporte de carga e a menor resistência à penetração, comparado ao LVd e ao PVe, devido ao bom manejo do solo resultando em alta qualidade física e no cumprimento da função produtiva e da sustentabilidade ambiental desse solo.

    Abstract in English:

    Studies of soils in Environmental Protection Areas (EPAs) are of great importance, because they are an essential component of ecosystems, directly interfering in environmental sustainability. The objective of this study was to evaluate the structural quality of soil cultivated with coffee and used as pasture in the Capituva's River microbasin, which is located in the Environmental Protection Area in Coqueiral, south of the state of Minas Gerais. Uniaxial compression test (preconsolidation test) and soil resistance to penetration were used. Undisturbed samples were taken from the surface layer (0-5 cm) of the soils in the area: a typic dystrophic Red Latosol (LVd - Oxisol), a typic eutrophic Red Argisol (PVe - Ultisol), and a typic dystrophic Haplic Cambisol (CXbd - Inceptisol). A significant linear positive correlation was observed between the results of the preconsolidation test and soil resistance to penetration. Load bearing capacity of soil could be estimated accordingly by means of penetration resistance for LVd, PVe, and CXbd. Cambisol - CXbd showed lower loading support capacity and resistance to penetration than LVd and PVe, due to the better crop management in this soil that resulted in higher physical quality which accounts for higher production and environmental sustainability.
  • Physical quality of a yellow latossol under integrated crop-livestock system Soil physics

    Araújo, Fernando Silva; Salviano, Adeodato Ari Cavalcante; Leite, Luiz Fernando Carvalho; Souza, Zigomar Menezes de; Sousa, Allan Charlles Mendes de

    Abstract in Portuguese:

    A qualidade física do solo é fundamental para a sustentabilidade global dos agroecossistemas, pois está relacionada com processos fundamentais para o desenvolvimento das culturas agrícolas. Este estudo teve por objetivo avaliar os atributos físicos de um Latossolo Amarelo sob diferentes sistemas de manejo no Cerrado piauiense. O trabalho foi desenvolvido no município de Uruçuí, no sudoeste do Estado do Piauí. O solo da área foi classificado como Latossolo Amarelo distrófico textura areia franca. Foram estudados três sistemas de manejo do solo: Preparo convencional (PC) com uso de aração e gradagem e monocultivo de soja; sistema de plantio direto, com milheto como cultura de cobertura (SPD + M); e sistema de integração lavoura-pecuária, com pastejo de cinco meses e cultivo de soja e com pastejo contínuo (SILP + S e SILP + P). Estudou-se, ainda, uma área sob Floresta Nativa de Cerrado (FN). As profundidades estudadas foram: 0,00-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m. Os atributos físicos do solo avaliados foram a densidade do solo, a porosidade e a estabilidade de agregados do solo. A ação antrópica modificou os atributos físicos do solo, em profundidade, na maioria dos sistemas estudados, em comparação a FN. Na camada de 0,00 a 0,05 m, o SILP + P apresentou o maior valor de densidade do solo. Quanto à macroporosidade, não houve diferença entre os sistemas de manejo e à FN. Os sistemas de manejo estudados modificaram a estrutura do solo, resultando em menor proporção de solo nas maiores classes de agregados (DMP). A conversão da floresta nativa de Cerrado em sistemas agrícolas de produção altera a qualidade física do solo. O sistema de integração lavoura-pecuária não promoveu a melhoria da qualidade física do solo.

    Abstract in English:

    Soil physical quality is essential to global sustainability of agroecosystems, once it is related to processes that are essential to agricultural crop development. This study aimed to evaluate physical attributes of a Yellow Latossol under different management systems in the savanna area in the state of Piaui. This study was developed in Uruçuí southwest of the state of Piauí. Three systems of soil management were studied: an area under conventional tillage (CT) with disk plowi and heavy harrow and soybean crop; an area under no-tillage with soybean-maize rotation and millet as cover crop (NT + M); two areas under Integrated Crop-Livestock System, with five-month pasture grazing and soybean cultivation and then continuous pasture grazing (ICL + S and ICL + P, respectively). Also, an area under Native Forest (NF) was studied. The soil depths studied were 0.00-0.05, 0.05-0.10 and 0.10-0.20 m. Soil bulk density, as well as porosity and stability of soil aggregates were analyzed as physical attributes. Anthropic action has changed the soil physical attributes, in depth, in most systems studied, in comparison to NF. In the 0.00 to 0.05 m depth, ICL + P showed higher soil bulk density value. As to macroporosity, there was no difference between the management systems studied and NF. The management systems studied changed the soil structure, having, as a result, a small proportion of soil in great aggregate classes (MWD). Converting native forest into agricultural production systems changes the soil physical quality. The Integrated Crop-Livestock System did not promote the improvement in soil physical quality.
  • Aggregation of subtropical soil under liming: a study using laser diffraction Soil physics

    Bortoluzzi, Edson Campanhola; Poleto, Cristiano; Baginski, Álvaro José; Silva, Vanderlei Rodrigues da

    Abstract in Portuguese:

    A difração de raios laser (DL) oferece grande detalhamento da distribuição de tamanho de partículas. Sua aplicação em testes de estabilidade de agregados de solo pode auxiliar o estudo sobre a agregação de solos com propriedades eletroquímicas discrepantes. Nesse sentido, os objetivos do presente trabalho foram: propor um protocolo de uso da DL para estudar a agregação do solo; e estudar a influência de diferentes doses e formas de calagem sobre a agregação de um Argissolo. Amostras foram coletadas em 2005 em um Argissolo Vermelho Acinzentado distrófico plíntico que recebeu, em 1994, 0,0; 2,0; 8,5 e 17,0 Mg ha-1 de calcário, incorporado na camada de 0,0-0,2 m e deixado sobre a superfície do solo. Para isso, agregados com diâmetro entre 4,76 e 8,00 mm foram estudados utilizando o método tradicional proposto por Kemper e Chepil, com tamisamento em água, enquanto agregados com diâmetro entre 1 e 2 mm foram estudados utilizando um granulômetro a laser CILAS®, que distingue partículas de 0,04 a 2.500,00 μm de diâmetro. As leituras em DL foram feitas após seis pré-tratamentos consecutivos das amostras, utilizando para isso tempos de agitação, dispersante químico e ultrassom. O diâmetro médio ponderado (DMP) e o índice de estabilidade de agregados (IEA) pelo método tradicional não discriminaram os tratamentos. No entanto, a difração de raios laser é capaz de produzir dados detalhados sobre a agregação do solo, resultando em índices de estabilidade de agregados que se relacionam linearmente com as doses de calcário (DMP: R² = 0,986 e IEA: R² = 0,876). Concluiu-se que as modificações na eletroquímica de um Argissolo decorrentes da aplicação de calcário alteram a estabilidade dos agregados, aumentando-a com o incremento das doses de calcário.

    Abstract in English:

    Laser diffraction (LD) provides detailed analysis of particle size distribution. Its application to testing the stability of soil aggregates can assist studies on the aggregation of soils with contrasting electrochemical properties. The objectives of the present work were: (a) to propose a protocol for using LD to study soil aggregation, (b) to study the aggregation of an Acrisol under the influence of different doses and forms of lime. Samples were collected in 2005 from a Brazilian Acrisol that in 1994 had received 0.0; 2.0; 8.5 and 17.0 Mg ha-1 of lime, left on the soil surface or incorporated. Aggregates from 4.76 to 8.00 mm diameters were studied using the traditional method proposed by Kemper & Chepil (1965), with wet sieving, while aggregates from 1.00 to 2.00 mm were studied using a CILAS® laser diffractometer that distinguishes particles ranging from 0.04 to 2,500.00 μm. LD readings were made after six consecutive pre-treatments, using agitation times, a chemical dispersion agent and ultrasound. Mean Weighted Diameter (MWD) and the Aggregate Stability Index (ASI) calculated, using the traditional method does not discriminate the treatments. However, LD is able to produce detailed data on soil aggregation, resulting in indexes of stability of aggregates that are linearly related to the doses of lime applied (MWD: R² = 0.986 and ASI: R² = 0.876). It may be concluded that electrochemical changes in the Brazilian Acrisol resulting from incorporated lime affect the stability of aggregates, increasing stability with increased doses of lime.
  • Mineralização de nitrogênio e carbono em solos sob plantações de eucalipto, em uma sequência de idades Química e mineralogia do solo

    Barreto, Patrícia Anjos Bittencourt; Gama-Rodrigues, Emanuela Forestieri; Gama-Rodrigues, Antonio Carlos; Barros, Nairam Félix de; Alves, Bruno José Rodrigues; Fonseca, Sebastião

    Abstract in Portuguese:

    A estimativa da mineralização de N e de C é essencial no desenvolvimento de práticas que maximizem a eficiência no uso de N, especialmente no caso do eucalipto, que apresenta baixa magnitude de resposta à fertilização nitrogenada. Foram estimadas as taxas de mineralização de N e de C e avaliados os potenciais de mineralização de N e de C de solos sob plantações de eucalipto de 1, 3, 5 e 13 anos de idade, crescendo sob condições edafoclimáticas semelhantes. Amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-10 cm, em novembro de 2003. Essas amostras foram incubadas por períodos sucessivos de 1, 1, 1, 2, 2, 4, 4 e 4 semanas, totalizando 19 semanas, sob condições aeróbias, em laboratório. O N mineralizado das amostras incubadas foi extraído periodicamente e determinado por colorimetria, e o C mineralizado, por titulação após liberação de C-CO2 a cada período de incubação. O valor médio de N mineralizado acumulado (Nm) foi de 58 mg kg-1 de N no solo e não diferiu significativamente entre as idades. As quantidades de N potencialmente mineralizável (No) variaram de 58 a 87 mg kg-1, o que representou 3,4 a 5,2 % do N total do solo (Nt), tomando por base a razão No:Nt. A forma predominante de N mineral em todas as idades foi o N-NH4+. As quantidades totais de C mineralizado (Cm) diferiram significativamente entre as idades, variando de 606 a 1.122 mg kg-1 de C no solo. O C potencialmente mineralizável (Co) dos solos foi, em média, de 862 mg kg-1 de C-CO2, o que representou 3,4 % do C orgânico do solo (Corg), de acordo com a razão Co:Corg. A taxa e o potencial de mineralização de C e N não foram influenciados pela idade das plantações do eucalipto. As reservas de N potencialmente mineralizável dos solos seriam suficientes para atender à demanda de N pelo eucalipto em rotações futuras.

    Abstract in English:

    To maximize the efficiency of N uptake by plants it is important to study N and C mineralization, particularly in the case of eucalyptus, which has a very low response to nitrogen fertilization. The rates of C and N mineralization and C and N mineralization potential were estimated, in soils under 1, 3, 5, and 13 year-old eucalyptus plantations with similar soil and climatic conditions. Soil from the 0-10 cm layer was sampled in November 2003. The samples were incubated under aerobic laboratory conditions for successive periods of 1, 1, 1, 2, 2, 4, 4, 4 weeks in a total of 19 weeks. The mineralized N was periodically extracted and determined colorimetrically, and the mineralized C was determined based on C-CO2 evolution. The average accumulated N was 58 mg kg-1 soil and it did not differ significantly among ages. Potentially mineralizable N (No) varied between 58 to 87 mg kg-1soil, which represented 3.4 to 5.2 % of soil N (Ns); according to No:Ns ratio. N-NH4+ was the predominant form of mineral N. The mineralized C differed significantly among ages (606 to 1,122 mg kg-1 C-CO2 soil). The average potentially mineralizable C (Co) was 862 mg kg-1 C-CO2 soil, representing 3.4 % of soil organic C (Corg) according to the Co:Corg ratio. The rate and mineralization potential of C and N were not influenced by the age of the plantations. The pool of potentially mineralizable N could meet the N demand of eucalyptus in future rotations.
  • Condutividade elétrica da solução nutritiva para o cultivo do crisântemo em vaso Química e mineralogia do solo

    Beckmann-Cavalcante, Márkilla Zunete; Pivetta, Kathia Fernandes Lopes; Cavalcante, Ítalo Herbert Lucena; Cavalcante, Lourival Ferreira; Bellingieri, Paulo Affonso; Campos, Milton César Costa

    Abstract in Portuguese:

    Em se tratando do crisântemo de vaso, que constitui relevante contribuição à atividade de plantas ornamentais, ainda há necessidade de uma recomendação consistente sobre a condutividade elétrica (CE) da solução nutritiva para seu cultivo. Nesse sentido, realizou-se um experimento em ambiente protegido, objetivando avaliar o crescimento do crisântemo cv. Miramar cultivado em vaso, em função da CE da solução nutritiva e da lixiviação de sais do substrato. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições; os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 5 x 2, referentes aos valores de CE da solução nutritiva (2,1; 2,8; 3,5; 4,2; e 4,9 dS m-1), em substrato com e sem lavagem para lixiviação dos sais. O aumento da CE inibiu o crescimento e desempenho vegetativo, mas estimulou o diâmetro da haste. A lixiviação dos sais estimulou, exceto quanto ao diâmetro da haste, o maior crescimento avaliado pelas demais variáveis fitotécnicas. A CE de 2,1 dS m-1 possibilita a produção de crisântemo dentro de padrões qualitativos de comercialização, mediante lixiviação periódica do substrato.

    Abstract in English:

    For the cultivation of potted chrysanthemum, which is a relevant culture in the sector of ornamental plants, there is still a need of a consistent recommendation of electrical conductivity of the nutrient solution. An experiment was conducted in a greenhouse to study the effect of electrical conductivity of nutrient solution and salt leaching on the growth of pot chrysanthemum, cv. Miramar. A completely randomized block design was used, with four replications and treatments distributed in a 5 x 2 factorial arrangement, representing the electrical conductivity (EC) levels of nutrient solution, EC = 2.1; 2.8; 3.5; 4.2 e 4.9 dS m-1, in substrate with and without salt percolation. Increasing EC inhibited plant development, but stimulated stem diameter. Salt leaching resulted in greater growth of the plant variables, except for stem diameter. An EC of 2.1 dS m-1 by periodical leaching of the substrate enables chrysanthemum production to obtain market quality standards.
  • Microbial and enzymatic activity in soil after organic composting Soil biology

    Vinhal-Freitas, Isabel Cristina; Wangen, Dalcimar Regina Batista; Ferreira, Adão de Siqueira; Corrêa, Gilberto Fernandes; Wendling, Beno

    Abstract in Portuguese:

    A atividade microbiana e os atributos bioquímicos são indicadores importantes na avaliação dos impactos da adição de compostos orgânicos no solo. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar alguns indicadores de processos bioquímicos e microbianos de solo, após a aplicação de composto orgânico produzido a partir de resíduos domésticos. As amostras de solo empregadas foram retiradas de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, sob vegetação de Cerrado, a 10 cm de profundidade. Foram utilizados três tratamentos: controle (solo sem adição de composto orgânico) e solo com adição de duas doses de composto orgânico doméstico (10 e 20 g kg-1 de solo seco). Os tratamentos foram avaliados quanto ao C liberado (C-CO2), à atividade respiratória microbiana aos 15 dias de incubação, ao C da biomassa microbiana (CBM); a glicose total (GT), ao quociente metabólico (qCO2) e à atividade das enzimas β-glicosidase e fosfatases ácida e alcalina. Verificou-se que as duas doses de adição de composto orgânico doméstico resultaram em aumento significativo da atividade microbiana e, também, em incremento nas frações de C orgânico e no estoque de C do solo, caracterizados pela elevação nos teores de CBM e GT. Entretanto, as duas doses de composto causaram decréscimo no qCO2, o que pode indicar maior diversidade na comunidade microbiana após o acréscimo do composto e maior eficiência no uso da energia. As enzimas β-glicosidase e as fosfatases (ácida e alcalina) foram fortemente influenciadas pela adição de composto orgânico doméstico, sobretudo pela dose de 20 g kg-1 do produto. A atividade da enzima β-glicosidase aumentou significativamente em resposta à adição do composto, e a atividade da fosfatase ácida foi superior à da fosfatase alcalina. A relação β-glicosidase: CBM foi maior no controle do que nos tratamentos com adição de composto, o que sugere que no controle havia mais enzimas do que no substrato ou que houve grande incremento no CBM com a adição do composto ao solo.

    Abstract in English:

    Microbial activity and biochemical properties are important indicators of the impact of organic composting on soil. The objective of this study was to evaluate some indicators of soil microbial and biochemical processes after application of compost (household waste). A Typic Acrustox, sampled at a depth of 10 cm under Cerrado biome vegetation, was evaluated in three treatments: control (soil without organic compost amendment) and soil with two doses of domestic organic compost (10 and 20 g kg-1 soil). The following properties were evaluated: released C (C-CO2): microbial respiration 15 days after incubation; microbial biomass C (MBC); total glucose (TG); metabolic quotient (qCO2); and enzyme activity of β-glucosidase and acid and alkaline phosphatase. The application of household compost, at doses of 10 and 20 g kg-1 Typic Acrustox, resulted in significant gains in microbial activity, organic C and C stock, as evidenced by increased MBC and TG levels. On the other hand, qCO2 decreases indicated greater microbial diversity and more efficient energy use. The addition of compost, particularly the 20 g kg-1 dose, strongly influenced the enzyme β-glucosidase and phosphatase (acid and alkaline). The β-glucosidase activity was significantly increased and acid phosphatase activity increased more than the alkaline. The ratio of β-glucosidase to MBC was greater in the control than in the composted treatments which suggests that there were more enzymes in the control than in the substrate or that the addition of compost induced a great MBC increase.
  • Effects of arbuscular mycorrhizal fungi and phosphorus fertilization on post vitro growth of micropropagated Zingiber officinale roscoe Soil biology

    Santos, Rosilda dos; Girardi, Carla Giovana; Pescador, Rosete; Stürmer, Sidney Luiz

    Abstract in Portuguese:

    Rizomas de Zingiber officinale Roscoe (gengibre) são amplamente utilizados em razão do seu potencial medicinal e culinário, no entanto a influência de simbiontes radiculares no seu crescimento é pouco conhecida. Neste estudo, foram investigados os efeitos da fertilização fosfatada e da inoculação com uma mistura de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) (isolados Glomus clarum RGS101A, Entrophospora colombiana SCT115A e Acaulospora koskei SPL102A) na sobrevivência, crescimento e desenvolvimento de gengibre micropropagado. No transplante para as condições de post vitro, microplântulas de gengibre foram submetidas aos seguintes tratamentos: mistura de FMAs; adição de P (25 mg kg-1); FMAs + P; e controle não micorrízico sem adição de P. Após oito meses de crescimento, a sobrevivência variou de 86 a 100 % nos tratamentos FMAs e FMAs+P contrastando com 71 % nos tratamentos com adição de P e controle. Os tratamentos FMAs, P e FMAs+P resultaram na produção significativamente maior de biomassa da parte aérea, raízes e rizomas do que as plantas controle. Plantas controle não-micorrizadas tiveram significativamente menor número de folhas, área foliar, número de brotos por planta e comprimento da parte aérea do que os tratamentos FMAs, P e FMAs+P. A colonização radicular variou de 81 a 93 % e não foi alterada pela adição de P. Os dados obtidos confirmam a resposta de diferentes variáveis de crescimento de gengibre micropropagado à colonização micorrízica e adição de fósforo.

    Abstract in English:

    The rhizomes of Zingiber officinale Roscoe (ginger) are widely used for their medicinal and flavoring properties, whereas the influence of root symbionts on their growth is poorly understood. In this study, the effects of phosphate fertilization and inoculation with a mixture of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) (isolates Glomus clarum RGS101A, Entrophospora colombiana SCT115A and Acaulospora koskei SPL102A) on survival, growth and development of micropropagated ginger were investigated. After transplanting to post vitro conditions, the ginger microplants were subjected to the following treatments: a) AMF mixture, b) P addition (25 mg kg-1), c) AMF + P, and d) non-mycorrhizal control without P addition. After eight months of growth, survival ranged from 86 to 100 % in the AMF and AMF+P treatments versus 71 % survival in control and P treatments. In the AMF, P and AMF+P treatments, the shoot, root and rhizome biomass production were significantly larger than in the control plants. In the non-mycorrhizal control plants the leaf number, leaf area, number of shoots/plants, and shoot length were significantly lower than in the AMF, P and AMF+P treatments. Root colonization ranged from 81 to 93 % and was not affected by P application. The data confirmed the response of several growth variables of micropropagated ginger to mycorrhizal colonization and P addition.
  • Molecular analysis of the bacterial diversity in a specialized consortium for diesel oil degradation Soil biology

    Paixão, Douglas Antonio Alvaredo; Dimitrov, Mauricio Rocha; Pereira, Rodrigo Matheus; Accorsini, Fábio Raphael; Vidotti, Maria Benincasa; Lemos, Eliana Gertrudes de Macedo

    Abstract in Portuguese:

    O óleo diesel é um composto derivado do petróleo, constituído basicamente por hidrocarbonetos. Condições precárias no processo de transporte e armazenagem desse produto contribuem significativamente para derrames acidentais, ocasionando sérios problemas ecológicos no solo e água, alterando assim toda a diversidade microbiológica do ambiente. A estratégia de clonagem e sequenciamento do gene 16S rRNA é uma das técnicas moleculares que permitem estimar e comparar a diversidade microbiana de diferentes amostras ambientais, sejam elas impactadas ou não. O objetivo deste trabalho foi estimar a diversidade de microrganismos pertencentes ao domínio Bacteria em um consórcio degradador de óleo diesel por meio de sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. Após extração do DNA metagenômico, o material foi amplificado por reação de PCR com oligonucleotídeos iniciadores específicos para o gene 16S rRNA. Os produtos da reação de PCR foram clonados em vetor pGEM T Easy (Promega) e transformados em células competentes de Escherichia coli. O sequenciamento parcial dos clones foi feito com oligonucleotídeos universais do vetor. A biblioteca obtida gerou 431 clones. Todos os clones mostraram similaridade com o filo Proteobacteria, onde as Gammaproteobacteria compreenderam o grupo de maior representatividade, com 49,8 % dos clones, seguida das Alphaproteobacteira, com 44,8 %, e das Betaproteobacteria, com 5,4 %. O gênero Pseudomonas destacou-se como representante com maior frequência de clones na biblioteca, seguido pelos gêneros Parvibaculum e Sphingobium. Após o sequenciamento parcial do gene 16S rRNA, a diversidade bacteriana do consórcio foi estimada utilizando-se o software DOTUR. Essas sequências, quando comparadas com as do banco do National Center for Biotechnology Information (NCBI), mostraram grande correlação entre os dados gerados pelo software utilizado e aqueles depositados no NCBI.

    Abstract in English:

    Diesel oil is a compound derived from petroleum, consisting primarily of hydrocarbons. Poor conditions in transportation and storage of this product can contribute significantly to accidental spills causing serious ecological problems in soil and water and affecting the diversity of the microbial environment. The cloning and sequencing of the 16S rRNA gene is one of the molecular techniques that allows estimation and comparison of the microbial diversity in different environmental samples. The aim of this work was to estimate the diversity of microorganisms from the Bacteria domain in a consortium specialized in diesel oil degradation through partial sequencing of the 16S rRNA gene. After the extraction of DNA metagenomics, the material was amplified by PCR reaction using specific oligonucleotide primers for the 16S rRNA gene. The PCR products were cloned into a pGEM-T-Easy vector (Promega), and Escherichia coli was used as the host cell for recombinant DNAs. The partial clone sequencing was obtained using universal oligonucleotide primers from the vector. The genetic library obtained generated 431 clones. All the sequenced clones presented similarity to phylum Proteobacteria, with Gammaproteobacteria the most present group (49.8 % of the clones), followed by Alphaproteobacteira (44.8 %) and Betaproteobacteria (5.4 %). The Pseudomonas genus was the most abundant in the metagenomic library, followed by the Parvibaculum and the Sphingobium genus, respectively. After partial sequencing of the 16S rRNA, the diversity of the bacterial consortium was estimated using DOTUR software. When comparing these sequences to the database from the National Center for Biotechnology Information (NCBI), a strong correlation was found between the data generated by the software used and the data deposited in NCBI.
  • Potassium availability in a hapludalf soil under long term fertilization Soil fertility and plant nutrition

    Kaminski, João; Moterle, Diovane Freire; Rheinheimer, Danilo dos Santos; Gatiboni, Luciano Colpo; Brunetto, Gustavo

    Abstract in Portuguese:

    Em um sistema de recomendação de adubação, o diagnóstico da disponibilidade de K do solo e o estabelecimento de níveis de suficiência são dificultados pela possibilidade de contribuição de formas não trocáveis de K para a nutrição das plantas. Devido à sua magnitude, essa contribuição é bem diagnosticada em experimentos de longa duração e que comparem sistemas de adubação com balanços positivos e negativos em termos de reposição do K extraído pelas plantas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a disponibilidade de K em um Argissolo com histórico de 16 anos de adição de doses desse nutriente. O trabalho foi realizado em um experimento instalado em 1991 e conduzido até 2007, na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria (RS). O solo foi um Argissolo Vermelho distrófico típico submetido a quatros doses de K (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 K2O), subdivididas no segundo ano, a partir do qual foram reaplicados 60 kg ha-1 de K2O nas subparcelas em 0, 1, 2 e 3 vezes. A partir do quinto ano, o procedimento foi repetido. Avaliaram-se a produção de grãos e de matéria seca e o teor total de K contido no tecido. Amostras de solo foram coletadas, secas, moídas, passadas em peneira e submetidas à análise de K trocável, pelo extrator de Mehlich-1; de K não trocável, pelo HNO3 1 mol L-1 fervente; e de K total, pelo HF. Os programas de adubação potássica devem prever o estabelecimento de um nível de suficiência, a partir do qual a dose recomendada deve acompanhar as necessidades das culturas, que coincidem com a quantidade exportada pelos grãos, não sendo necessária a criação de amplas faixas de disponibilidade de K para predição da adubação. Adotando-se as recomendações de adubação potássica assim propostas, não haverá translocação de K no perfil do solo.

    Abstract in English:

    In a system in which fertilization is recommended, diagnosis of soil K availability and the establishment of critical levels are made difficult by the possibility of a contribution of non-exchangeable forms of K for plant nutrition. Due to its magnitude, this contribution is well diagnosed in long term experiments and in those which compare fertilization systems with positive and negative balances in terms of replacement of the K extracted by plants. The objective of this study was to evaluate K availability in a Hapludalf under fertilization for sixteen years with the addition of K doses. The study was undertaken in an experiment set up in 1991 and carried out until 2007 in the experimental area of the Soil Department of the Federal University of Santa Maria (Universidade Federal de Santa Maria - UFSM), in Santa Maria (RS), Brazil. The soil was a Typic Hapludalf submitted to four doses of K (0, 60, 120 and 180 kg ha-1 K2O) and subdivided in the second year, when 60 kg ha-1 of K2O were reapplied in the subplots in 0, 1, 2 and 3 times. As of the fifth year, the procedure was repeated. Grain yield above ground dry matter and total K content contained in the plant tissue were evaluated. Soil samples were collected, oven dried, ground, passed through a sieve and submitted to exchangeable K analysis by the Mehlich-1 extractor; non-exchangeable K by boiling HNO3 1 mol L-1 and total K by HF digestion. Potassium fertilization guidelines should foresee the establishment of a critical level as of which the recommended dose should accompany crop needs, which coincides with the quantity exported by the grain, without there being the need for the creation of broad ranges of K availability to predict K fertilization. In adopting the K fertilization recommendations proposed in this manner, there will not be K translocation in the soil profile.
  • Response of Epidendrum Ibaguense (orchidaceae) to the application of lime rates to the pot Soil fertility and plant nutrition

    Rodrigues, Donizetti Tomaz; Novais, Roberto Ferreira; Alvarez V, Víctor Hugo; Dias, José Maria Moreira; Villani, Ecila Mercês de Albuquerque

    Abstract in Portuguese:

    Nos melhores cultivos de orquídeas é comum o uso de calcário, de modo particular daquelas do gênero Phalaenopsis. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a influência de doses de calcário (0,0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 e 5,0 g dm-3 de substrato) aplicadas sobre o substrato de cultivo (xaxim) no crescimento de mudas de Epidendrum ibaguense. Foram utilizados vasos plásticos de 1 L preenchidos com 0,8 dm³ de xaxim em casa de vegetação, com irrigação controlada, de forma que não ocorressem perdas por lixiviação de nutrientes durante a condução do experimento. Foram determinados os teores de N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn, B e Mn em raízes, caules e folhas. Foi coletado um lixiviado a partir da aplicação de um volume de água suficiente para a coleta de 25 mL de cada vaso. Aos 14 dias após aplicação das doses de calcário, o pH do lixiviado coletado atingiu valores superiores a 7, a partir da dose de 3 g dm-3, e apresentou valor de 6,29 para a maior dose de calcário no final do experimento. Não houve influência das doses de calcário na altura das plantas, provavelmente devido à deficiência de Zn em valores de pH elevados e à deficiência de Ca na testemunha. Todavia, houve grande incremento na produção de folhas, tanto para número quanto para massa de matéria seca. Não houve diferença estatística para produção de matéria seca de raízes entre os tratamentos. A produção de matéria seca de folhas foi máxima com a aplicação de 4,09 g dm-3 do calcário. Os teores de Zn diminuíram linearmente com o aumento da dose de calcário; todos os tratamentos apresentaram teores abaixo daqueles considerados adequados pela literatura (25-200 mg kg-1). Os teores dos nutrientes analisados demonstraram deficiências foliares de N, S e B para as maiores doses de calcário (4 e 5 g dm-3) e de Ca no tratamento que não recebeu calcário.

    Abstract in English:

    In the best cultivation methods of orchids, in particular of the genus Phalaenopsis, liming is a common practice. The objective of this study was to evaluate the influence of lime rates (0.0; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; and 5.0 g dm-3 of substrate) applied to the cultivation substrate (xaxim) on the growth of Epidendrum ibaguense seedlings. In a greenhouse, 1-L plastic pots filled with 0.8 dm³ of xaxim were irrigated such that no leachate was lost during the experiment. N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn, B, and Mn contents in roots, stems and leaves were measured. Leachate was collected by applying a sufficient water volume to obtain 25 mL from each pot. Fourteen days after lime application of 3 g dm-3, the pH of the collected leachate reached values above 7 and a value of 6.29 with the highest lime rate at the end of the experiment. The lime rate did not influence plant height, probably due to a Zn deficiency at high pH levels and a Ca deficiency in the control. Nevertheless, there was a large increase in leaf production, for number as well as for dry matter mass. There was no statistical difference between treatments in root dry matter production. Maximum dry matter production was obtained at a lime rate of 4.09 g dm-3. Zinc concentrations diminished linearly with increasing lime rates; the concentrations in all treatments were below the levels suggested as adequate in the literature (25-200 mg kg-1). Nutrient concentrations in leaves indicated deficiency of N, S, and B at the highest lime rates (4.0 and 5.0 g dm-3), and of Ca in the treatment without liming.
  • Nitrate reductase activity and spad readings in leaf tissues of guinea grass submitted to nitrogen and potassium rates Soil fertility and plant nutrition

    Lavres Junior, José; Santos Junior, João de Deus Gomes dos; Monteiro, Francisco Antonio

    Abstract in Portuguese:

    As deficiências de N e K são um dos principais fatores limitantes para a produção das pastagens brasileiras. Essas deficiências podem comprometer a biossíntese de clorofila e o conteúdo de N nos tecidos vegetais. Realizou-se um experimento com o objetivo de avaliar a relação entre as concentrações de N e K, a determinação indireta do teor de clorofila, a atividade da RNO3- nas lâminas das duas folhas recém-expandidas (LR) e a produção de massa de matéria seca da parte aérea do capim-mombaça, cultivado em solução nutritiva. Utilizou-se o esquema fatorial 5² fracionado, com 13 combinações de N e K. As parcelas foram distribuídas em delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. As plantas foram colhidas duas vezes. Ocorreu significância na interação entre as doses de N e K para as leituras SPAD e para a avaliação da RNO3- efetuadas nas LR durante o primeiro crescimento. A atividade da RNO3- e os valores SPAD elevaram-se somente com o aumento da concentração de N nas LR, atingindo um patamar próximo a 25 g kg-1, permanecendo constante acima desta concentração. Observaram-se relações significativas entre as leituras SPAD, a atividade da RNO3-, a concentração de N nas LR e a produção de massa de matéria seca da parte aérea. Os níveis críticos para N nas LR foram de 22 e 17 g kg-1, respectivamente para o primeiro e segundo cortes. As avaliações com o clorofilômetro SPAD e da atividade da RNO3- podem ser utilizadas como ferramentas complementares para monitorar o estado nutricional em N do capim-mombaça.

    Abstract in English:

    Nitrogen and K deficiency are among the most yield limiting factors in Brazilian pastures. The lack of these nutrients can hamper the chlorophyll biosynthesis and N content in plant tissues. A greenhouse experiment was carried out to evaluate the relationship among N and K concentrations, the indirect determination of chlorophyll content (SPAD readings), nitrate reductase activity (RNO3-) in newly expanded leaf lamina (NL) and the dry matter yield for plant tops of Mombaça grass (Panicum maximum Jacq.). A fractionated 5² factorial design was used, with 13 combinations of N and K rates in the nutrient solution. The experimental units were arranged in a randomized block design, with four replications. Plants were harvested twice. The first harvest occurred 36 days after seedling transplanting and the second 29 days after the first. Significance occurred for the interaction between the N and K rates to SPAD readings and to RNO3- assessment taken on the NL during the first growth. Besides, RNO3- and SPAD readings increased only with the NL N concentration, reaching the highest values of both variables up to about 25 g kg-1, but were ratively constant at higher leaf N. Significant relationships either between SPAD readings or RNO3- activity and shoot dry mass weight were also observed. The critical levels of N concentration in the NL were, respectively, 22 and 17g kg-1 in the first and second harvest. Thus, SPAD instrument and RNO3- assessment can be used as complementary tools to evaluate the N status in forage grass.
  • Efeito residual da adubação na cana-planta e da adubação nitrogenada e potássica na cana-soca colhidas com e sem a queima da palhada Fertilidade do solo e nutrição de plantas

    Schultz, Nivaldo; Lima, Eduardo; Pereira, Marcos Gervasio; Zonta, Everaldo

    Abstract in Portuguese:

    A aplicação de vinhaça na cana-de-açúcar, complementada com adubação nitrogenada e manutenção da palhada na superfície do solo, melhoram as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, podendo resultar em aumento da produtividade da cultura. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito residual de adubação na cana-planta e a adubação da cana-soca, com e sem aplicação de vinhaça, sob diferentes sistemas de colheita no município de Conceição da Barra - ES. O experimento foi conduzido no período de 2005 a 2007, num Argissolo Amarelo em Tabuleiros Costeiros. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições, no esquema fatorial 2 x 7, com parcelas subdivididas, sendo dois tratamentos cana crua e cana queimada e sete subtratamentos com diferentes doses de N associadas a doses de K2O na forma de cloreto de K e vinhaça. Os tratamentos foram: testemunha (T1); vinhaça (T2); vinhaça + 80 kg de N incorporado (T3); vinhaça + 80 kg de N em cobertura (T4); vinhaça + 40 kg de N em cobertura (T5); K2O + 80 kg de N incorporado (T6); e K2O + 80 kg de N em cobertura (T7). Não houve efeito residual de adubação na produtividade de colmos na cana-planta. A cana crua apresentou produtividade superior à da cana queimada na cana-soca. Nesta, a fertilização com vinhaça complementada com N incorporado ou em cobertura e a adubação com 120 kg de K2O na forma de KCl + 80 kg de N incorporados ao solo proporcionaram produtividade superior à dos demais tratamentos. Não foi verificada diferença na produtividade de colmos entre as doses de 40 e 80 kg ha-1 de N, aplicadas em cobertura na cana-soca. A extração e retorno de nutrientes ocorreu de forma similar entre cana-planta e cana-soca.

    Abstract in English:

    The application of vinasse supplemented with nitrogen fertilizer to sugarcane with stubble maintained on the soil surface improves the physical, chemical and biological soil properties and may result in increased crop yield. The aim of this study was to evaluate residual effects of fertilization on cane plant, as wellas the effect of vinasse application to ratoon cane under different management systems in Conceição da Barra, state of Espírito Santo. The experiment was carried out from 2005 to 2007, on an Ultisol on the Coastal Plains, in a randomized block, 2 x 7 factorial design with four replications with split plots. The two treatments consisted of green cane and burnt cane and the seven subtreatments of different N and K2O doses as potassium chloride and vinasse, as follows: control (T1), vinasse (T2), vinasse + 80 kg of incorporated N (T3), vinasse + 80 kg of N (T4), vinasse + 40 kg of sidedressed N (T5), K2O + 80 kg of incorporated N (T6), K2O + 80 kg of sidedressed N (T7). No residual effect of fertilization on sugarcane yield was observed. The yield of green cane was higher than that of the burnt ratoon cane. For ratoon cane, fertilization with vinasse supplemented with incorporated or sidedressed N and fertilization with 120 kg K2O in the form of KCl + incorporated 80 kg N achieved best results. No difference in the stalk yield was observed between doses of 40 and 80 kg ha-1 sidedressed N applied to ratoon cane. Nutrient extraction and return were similar for cane plant and ratoon cane.
  • Alterations of soil chemical properties by eucalyptus cultivation in five regions in the Rio Doce Valley Soil fertility and plant nutrition

    Leite, Fernando Palha; Silva, Ivo Ribeiro; Novais, Roberto Ferreira; Barros, Nairam Félix de; Neves, Júlio César Lima

    Abstract in Portuguese:

    Modificações em características edáficas, assim como as consequências resultantes dessas alterações sobre a sustentabilidade do processo de produção de madeira de eucalipto, ainda são pouco conhecidas. Com o objetivo de identificar essas modificações, realizou-se este trabalho em cinco locais cultivados com eucalipto na região do Vale do Rio Doce-MG. Foram selecionadas áreas cultivadas com eucalipto por mais de três ciclos, lado a lado com áreas onde o uso do solo ainda fosse anterior ao do plantio do eucalipto. Nestas situações (área com floresta de eucalipto próxima à área de pastagem, área de pastagem, área de eucalipto próximo à área de floresta nativa e área de floresta nativa), amostras de solo foram coletadas e analisadas, utilizando-se métodos tradicionais de avaliação da fertilidade e, também, o fracionamento de formas de K, Ca e Mg, para se fazer uma avaliação das alterações ocorridas nessas características do solo como consequência do cultivo do eucalipto. Nas áreas cultivadas com eucalipto, constatou-se redução nos teores de Ca2+, Mg2+ e K+ trocáveis; redução no pH; e aumentos nos teores de Al3+ e de H + Al. Os teores de fósforo (P Mehlich-1) aumentaram nas áreas cultivadas com eucalipto. A redução das formas trocáveis e os baixos teores de nutrientes em frações não trocáveis do solo apontam para a necessidade de programas de fertilização com maior quantidade de nutrientes que a aplicada atualmente para prevenir limitações nutricionais e exaustão de nutrientes do solo. Após diversas rotações com eucalipto, houve recuperação no teor de MOS em comparação ao solo sob pastagem degradada; entretanto, esse teor ainda não retornou ao nível da floresta nativa. A correlação positiva entre CEC efetiva e reservas de médio prazo de Ca, Mg e K não trocáveis com a MOS enfatiza a necessidade de um adequado manejo de resíduos e fertilizantes com o objetivo de sustentar e até mesmo aumentar a produtividade das florestas em futuras rotações.

    Abstract in English:

    Little is currently known about modifications in edaphic characteristics caused by short-rotation eucalyptus and the impacts of these alterations on the sustainability of eucalyptus wood production. This study was carried out to identify theses changes at five sites of eucalyptus plantation in the region of the Rio Doce Valley, state of Minas Gerais, Brazil. Areas with more than three previous eucalyptus cycles, adjacent to pasture land or native forest, were chosen. Soil samples were collected and soil fertility analyzed by routine methods and other fractionation methods in order to measure alterations in the K, Ca and Mg contents as a consequence of eucalyptus cultivation. In the eucalyptus areas, reductions in the exchangeable Ca2+, Mg2+ and K+ contents and pH were observed and increased Al3+ and H + Al contents. Of all nutrients, only P contents (Mehlich-1 P) increased in the eucalyptus areas. The reduction in exchangeable forms and in medium-term soil nutrient pools indicates the need for higher nutrient rates than the currently applied in order to prevent nutritional limitations and soil nutrient exhaustion. After several eucalyptus rotations there was a recovery in the SOM content in comparison to degraded pasture soils, although not to the level of the native forest soil. The positive correlation between effective CEC and medium-term non-exchangeable Ca, Mg and K with SOM emphasizes the need for adequate fertilizer and plant residue management to sustain or even increase forest productivity in future cycles.
  • Relação solo-relevo-substrato geológico nas restingas da planície costeira do estado de São Paulo Gênese, morfologia e classificação do solo

    Coelho, Maurício Rizzato; Martins, Vanda Moreira; Vidal-Torrado, Pablo; Souza, Célia Regina de Gouveia; Perez, Xosé Luis Otero; Vázquez, Felipe Macías

    Abstract in Portuguese:

    Atributos morfológicos de 28 pedons, descritos e amostrados em cronossequências, e datações absolutas por luminescência (TL e LOE) e 14C foram utilizados para elucidar os principais fatores envolvidos na formação e evolução dos Espodossolos nos depósitos marinhos quaternários da planície costeira do Estado de São Paulo. Os solos estudados localizam-se nos municípios de Bertioga (Baixada Santista), Cananeia e Ilha Comprida (Litoral Sul). Essa abordagem, pouco comum nos estudos dos ambientes de planície costeira brasileiros, possibilitou as seguintes interpretações: (a) o relevo, a dinâmica hídrica e o tempo (incluindo as variações do nível relativo do mar) são os principais condicionantes da diferenciação espacial dos Espodossolos nos terraços marinhos; (b) os Espodossolos mais antigos e bem drenados, devido às condições de relevo e rebaixamento do nível do lençol freático, apresentam grande variabilidade e diversidade de seus horizontes e atributos morfológicos, diferindo daqueles mal drenados (antigos ou jovens), em que os horizontes são mais homogêneos; (c) os Espodossolos mais antigos, quando bem drenados, mostram-se em avançado estádio de degradação, enquanto os mal drenados encontram-se bem preservados, indicando que a sua gênese e permanência na paisagem estão ligadas ao relevo, que, por sua vez, controla a dinâmica hídrica; (d) os Espodossolos mais evoluídos e antigos, dotados de horizontes cimentados (orstein), podem ser considerados indicadores pedolitoestratigráficos dos depósitos marinhos pleistocênicos da Formação Cananeia; e (e) a gênese do horizonte orstein se deu em condições topográficas e hidrológicas pretéritas diferentes das atuais, indicando se tratar de solos poligenéticos ou paleossolos.

    Abstract in English:

    This paper presents the results of morphological properties and absolute dating by luminescence and 14C of 28 pedons from Quaternary marine deposits located in three counties along the coast in São Paulo State, Brazil: Bertioga, Cananéia, and Ilha Comprida. The objective was to provide evidence to elucidate the main processes of the genesis of Spodosols. This approach, which is unusual in research concerned with Brazilian Quaternary coastal plains, resulted in the following interpretations: (a) relief, hydrologic conditions and time were the main soil formation factors responsible for the spatial differentiation of the Spodosols in marine terraces; (b) The horizon morphologic features of the most aged and well-drained Spodosols are highly variable and diverse. On the other hand, poorly drained Spodosols (old or young) are more homogeneous; (c) the oldest Spodosols, when well-drained, are in an advanced degradation stage while the poorly drained are well-preserved. This suggests that the genesis and permanence of the Spodosols on the landscape depend on the relief features controlling the hydrologic dynamics; (d) the most aged and developed Spodosols with orstein horizons can be considered lithostratigraphic indicators of marine deposits of the Pleistocene age in the Cananéia Formation; (e) the orstein horizon genesis took place under ancient topographic and hydrologic conditions that differ from the current. This indicates that such Spodosols are polygenetic or paleosols.
  • Spodosols pedogenesis under barreiras formation and sandbank environments in the south of Bahia Soil genesis, morphology and classification

    Oliveira, Aline Pacobahyba de; Ker, João Carlos; Silva, Ivo Ribeiro da; Fontes, Maurício Paulo Ferreira; Oliveira, Alessandra Pacobahyba de; Neves, Alan Tadeu Goyatá

    Abstract in Portuguese:

    Nos domínios dos Tabuleiros Costeiros do sul da Bahia e norte do Espírito Santo é comum a ocorrência de Espodossolos morfologicamente diferenciados, que ocorrem em depressões popularmente conhecidas como muçunungas - terras arenosas que acumulam água. Nessas áreas, observam-se Espodossolos com horizonte E álbico (muçunungas brancas) e sem este horizonte (muçunungas pretas), que apresentam características diferenciadas entre si e em relação àqueles encontrados em áreas de Restinga. Com o objetivo de avaliar as possíveis diferenças nos processos de formação dos Espodossolos da Formação Barreiras e da Restinga no sul da Bahia e caracterizá-los química, física e mineralogicamente, foram descritos e coletados oito perfis de solos com materiais espódicos e realizadas análises textural, químicas de rotina, extração de Fe e Al pelo ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (DCB), oxalato ácido de amônio e pirofosfato de sódio, densidade ótica do extrato do oxalato de amônio (DOox), ataque sulfúrico e difratometria de raios-x das frações areia, silte e argila. No ambiente Barreiras, os Espodossolos apresentam fragipã abaixo dos horizontes espódicos. As muçunungas brancas apresentam horizonte B espódico cimentado, enquanto as pretas possuem estrutura pequena granular e coloração escura desde a superfície. No Espodossolo de restinga não se observou horizonte espódico endurecido nem fragipã. Os solos apresentam textura arenosa e aumento dos teores de argila nos horizontes espódicos. São solos ácidos, distróficos e álicos. A CTC, dominada por H + Al, é quase exclusivamente representada pela matéria orgânica. Os principais componentes da fase mineral da fração argila dos horizontes espódicos são caulinita e, possivelmente, traços de vermiculita com hidroxi entre camadas (VHE). Foram constatadas diferenças químicas, físicas, morfológicas e mineralógicas entre os Espodossolos da Formação Barreiras e os da Restinga. As muçunungas pretas e brancas apresentaram apenas diferenças morfológicas e químicas entre si.

    Abstract in English:

    Morphologically differentiated Spodosols usually occur in the Coastal Plain of the South of Bahia and North of Espírito Santo. They are found in profiles known as "muçungas", i.e. sandy soils that accumulate water. In these areas, two kinds of Spodosols, different from those in the Restinga area, can be found: Spodosols with E albic horizon (white muçunungas) and without this horizon (black muçunungas). Eight soil profiles with spodic characteristics were collected and described in order to evaluate differences in the formation process of Barreiras and Restinga Spodosols in the South of Bahia. The soil profiles were also characterized chemically, physically and mineralogically. Additionally, texture and chemical analysis, Fe and Al extraction by sodium dithionite-citrate-bicarbonate (DBC), acid ammonium oxalate and sodium pyrophosphate, ammonium oxalate extract optic density (DOox), sulphuric acid attack, and X ray difractometry of the clay fraction were performed. In the Spodosols of the Barreiras area, fragipan was found the spodic layers. Cemented B spodic horizon were observed in the white muçunungas, and granular structure and dark color from the surface in the black muçunungas. There was no fragipan or hard spodic horizon in the Restinga Spodosol. This soil is acid, dystrophic and alic, with sandy texture and high clay percentages in the spodic horizons. The CEC, based on H + Al, is predominantly represented by the organic matter. The most representative components of the mineral phase of the clay fraction are kaolinite and possibly vermiculite traces with interlayered hydroxy. Chemical, physical, morphological and mineralogical differences were observed between the Barreiras and Restinga environments. The black and white muçunungas differ in morphologic and chemical properties only.
  • Soil spectral library and its use in soil classification Soil genesis, morphology and classification

    Bellinaso, Henrique; Demattê, José Alexandre Melo; Romeiro, Suzana Araújo

    Abstract in Portuguese:

    A ciência do solo tem buscado desenvolver técnicas que contribuam para a melhor utilização e caracterização do solo; entre elas encontra-se a aplicação de técnicas de sensoriamento remoto. O uso de sensores terrestres na obtenção de dados espectrais de solos tem possibilitado a caracterização desses e o avanço de técnicas de quantificação de seus atributos. Para isso, a montagem de uma biblioteca espectral de solos se faz necessária. Uma biblioteca espectral deve ser representativa da variabilidade de solos de uma região. O presente trabalho teve por objetivo criar uma biblioteca espectral de distintos solos de algumas regiões agrícolas do Brasil. Para isso, foram coletados dados espectrais (sensor Fieldspec, 350-2.500 nm) dos horizontes de 233 perfis de solos das regiões de Matão, Paraguaçu Paulista, Andradina, Ipaussu, Mirandópolis, Piracicaba, São Carlos, Araraquara, Guararapes, Valparaíso (SP); Naviraí, Maracaju, Rio Brilhante, Três Lagoas (MS); Goianésia (GO); e Uberaba e Lagoa da Prata (MG). Posteriormente, foi realizada a análise de componentes principais (PCA) dos dados e a representação gráfica das curvas espectrais de cada perfil. A intensidade das curvas foi influenciada principalmente pelos teores de Fe2O3, argila, matéria orgânica e presença de minerais opacos. Latossolos, Nitossolos e Neossolos Quartzarênicos não apresentaram mudança no comportamento espectral das curvas de seus horizontes. Argissolos mostraram as curvas dos horizontes superficiais com maior intensidade de reflectância após os 2.200 nm. Cambissolos e Neossolos Litólicos apresentaram curvas de maior intensidade de reflectância nos horizontes pouco desenvolvidos. Gleissolos mostraram forma convexa de curva na região dos 350-400 nm. A PCA foi capaz de separar diferentes regiões de coleta de dados em função do material de origem. A componente principal (PC) 1 correlacionou-se com a intensidade de reflectância das amostras, e a PC2, com a inclinação entre a região do visível e a do infravermelho das amostras. O uso da biblioteca espectral como indicativo de possíveis classes de um solo mostrou ser ferramenta importante para a classificação de perfis.

    Abstract in English:

    Soil science has sought to develop better techniques for the classification of soils, one of which is the use of remote sensing applications. The use of ground sensors to obtain soil spectral data has enabled the characterization of these data and the advancement of techniques for the quantification of soil attributes. In order to do this, the creation of a soil spectral library is necessary. A spectral library should be representative of the variability of the soils in a region. The objective of this study was to create a spectral library of distinct soils from several agricultural regions of Brazil. Spectral data were collected (using a Fieldspec sensor, 350-2,500 nm) for the horizons of 223 soil profiles from the regions of Matão, Paraguaçu Paulista, Andradina, Ipaussu, Mirandópolis, Piracicaba, São Carlos, Araraquara, Guararapes, Valparaíso (SP); Naviraí, Maracajú, Rio Brilhante, Três Lagoas (MS); Goianésia (GO); and Uberaba and Lagoa da Prata (MG). A Principal Component Analysis (PCA) of the data was then performed and a graphic representation of the spectral curve was created for each profile. The reflectance intensity of the curves was principally influenced by the levels of Fe2O3, clay, organic matter and the presence of opaque minerals. There was no change in the spectral curves in the horizons of the Latossolos, Nitossolos, and Neossolos Quartzarênicos. Argissolos had superficial horizon curves with the greatest intensity of reflection above 2,200 nm. Cambissolos and Neossolos Litólicos had curves with greater reflectance intensity in poorly developed horizons. Gleisols showed a convex curve in the region of 350-400 nm. The PCA was able to separate different data collection areas according to the region of source material. Principal component one (PC1) was correlated with the intensity of reflectance samples and PC2 with the slope between the visible and infrared samples. The use of the Spectral Library as an indicator of possible soil classes proved to be an important tool in profile classification.
  • Ocorrência de corpos silicosos em horizontes superficiais de solos de diferentes ecossistemas Gênese, morfologia e classificação do solo

    Costa, Liovando Marciano da; Santos, Roseilton Fernandes dos; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Moreau, Maria Souza dos Santos; Moreau, Mauricio Santana

    Abstract in Portuguese:

    O entendimento dos processos que causam as diferentes distribuições de corpos silicosos no solo é essencial para a interpretação dos possíveis fatores ambientais responsáveis pela estabilidade deles, deposição de sedimentos, formação de paleossolos e para análise de sítios arqueológicos. Assim, a presente pesquisa objetivou identificar a ocorrência de corpos silicosos encontrados em horizontes superficiais de solos oriundos de diferentes ecossistemas terrestres. Amostras de horizonte superficial de 10 perfis de solo foram coletadas e queimadas em mufla, para remoção da matéria orgânica. Posteriormente, as amostras foram tratadas com HCl 10 cL L-1, para remoção das impurezas contidas na cinza. A fração silte foi obtida por sedimentação, usando o procedimento de análise granulométrica. A maior parte dos corpos silicosos em solos encontra-se na fração silte. Dessa fração, montaram-se lâminas, utilizando óleo de imersão tipo A para identificação dos corpos silicosos em microscópio óptico. A análise dos resultados permitiu observar a variedade de formas e abundância de corpos silicosos nos solos estudados, sendo mais abundantes e diversificados no solo desenvolvido de quartzito. Nos Latossolos, não houve diferença em abundância de fitólitos em relação aos solos dos biomas do Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga.

    Abstract in English:

    The understanding of the processes that cause the varied distribution of silica bodies in soils is essential for the interpretation of the possible environmental factors related to their stability, sediment deposition, paleosol formation and for the analysis of archaeological sites. Thus, this study had the objective of identifying and characterizing the silica bodies morphology from surface soil horizons collected at different terrestrial ecosystems. Samples of surface horizons were collected from 10 soil profiles and heated in a muffle furnace to remove organic matter. Thereafter the samples were treated with HCl 10 % (vol/vol) to remove the soluble matter contained in each sample. The silt fraction was determined by sedimentation using particle size analysis. Most biogenic silica in soils is associated to the silt fraction. Glass microscope slide containing of this fraction were mounted on an immersion oil type A for silica body identification. The results showed a variety of forms and abundance of silica bodies in the studied soils. The variation in form and abundance was highest in the soil formed from quartzite. No differences in abundance of phytoliths were observed in the Oxisols from the Cerrado, Mata Atlântica and Caatinga biomes.
  • Caracterização e classificação de solos desenvolvidos de arenitos da formação Aquidauana-MS Gênese, morfologia e classificação do solo

    Schiavo, Jolimar Antonio; Pereira, Marcos Gervásio; Miranda, Luiz Paulo Montenegro de; Dias Neto, Antonino Hypólito; Fontana, Ademir

    Abstract in Portuguese:

    A formação Aquidauana é constituída por um conjunto de sedimentos com até 500 m de espessura, predominando arenito de granulometria fina a média, intercalado com conglomerado arenoso. Nesse ambiente, o relevo é um dos principais fatores condicionantes na formação de solos. Objetivou-se, neste trabalho, caracterizar e classificar os solos desenvolvidos desses arenitos. Para isso, foram estudados quatro perfis ao longo de uma topossequência, de uma pendente representativa das colinas suaves onduladas verificadas na área de estudo. Os perfis localizavam-se no terço superior (P1), terço médio (P2), terço inferior (P3) e sopé de encosta (P4). Eles foram morfologicamente descritos, e os horizontes, caracterizados quanto às propriedades físicas e químicas. Os solos estudados apresentaram predomínio da fração areia (> 680 g kg-1), com textura variando de franco-arenosa (P4) a franco-argiloarenosa. Os valores de pH em água variaram de 4,2 a 6,5. Os valores de capacidade de troca catiônica variaram de 1,6 cmol c kg-1 no P4 a 10,3 cmol c kg-1 no P2, com predomínio dos íons H+ no P1 e P4 e Ca2+ no P2 e P3. Os horizontes subsuperficiais do P1 e P4 são distróficos, enquanto em P2 e P3 verificou-se elevada saturação por bases, evidenciando caráter eutrófico. À exceção do P2, os demais apresentaram argila de baixa atividade. Em todos os perfis verificaram-se atributos morfológicos, físicos, químicos e mineralógicos condicionados pelo material de origem e relevo, demonstrando a influência desses fatores na pedogênese.

    Abstract in English:

    The Aquidauana geological formation consists of a set of up to 500 m thick sediments predominantly composed of sandstone with fine to medium grain size, interspersed with sandy conglomerates. In this environment, the topography is one of the main conditioning factors of the formation of different soil types in the landscape. The objective of this study was to characterize and classify soils developed from these sandstones. Four soils profiles along a representative toposequence of gentle slopes were sampled and studied. The profiles were located on the shoulder (P1), backslope (P2), footslope ( P3) and toeslope (P4). The soil profiles were morphologically described and physical and chemical properties of their horizons evaluated. The sand fraction was predominant in all profiles (> 680 g kg-1), with textures ranging from sandy loam (P4) to clay sandy loam. The water pH values ranged from 4.2 to 6.5. The cation exchange capacity values ranged from 1.6 cmol c kg-1(in P4) to 10.3 cmol c kg-1 (in P2), with a predominance of hydrogen ions in P1 and P4, and calcium in profile P2 and P3. The P1 and P4 pedons were dystrophic, whereas in P2 and P3, a high base saturation status evidenced an eutrophic character. Except in P2, the profiles presented low activity clays. In all soil profiles the morphological, physical, chemical and mineralogical properties were conditioned by the parent material and relief, demonstrating the influence of these factors on the pedogenesis.
  • Rochas silicáticas portadoras de potássio como fontes do nutriente para as plantas solo Gênese, morfologia e classificação do solo

    Ribeiro, Luciano da Silva; Santos, Anacleto Ranulfo dos; Souza, Luiz Francisco da Silva; Souza, Jamile Santana

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar, em casa de vegetação, o efeito da aplicação de pó de rochas silicáticas portadoras de K (ultramáfica alcalina, brecha piroclástica e flogopitito) na liberação de K e sobre outros atributos químicos do solo. Foi utilizado um Latossolo Amarelo distrófico coeso com teor de K de 0,03 cmol c dm-3 de solo. As rochas foram testadas sem e com correção da acidez do solo - neste caso, elevando o valor da saturação por bases para 70 %. Inicialmente, as rochas e o corretivo de acidez foram aplicados e incorporados aos solos de cada vaso com 3 kg de solo, deixando-os em incubação por um período de 45 dias, com a umidade em torno de 80 % da capacidade de campo. Foram testadas as doses equivalentes a 75, 150, 225 e 300 kg ha-1 K2O de todas as rochas e do KCl, usado como fonte de referência. Findo o período de incubação, foi realizado um plantio de soja com a finalidade de observar a dissolução das rochas em um ambiente com plantas. As plantas foram colhidas 50 dias depois do plantio. Foram feitas análises do solo após o período de incubação e depois do plantio da soja. As rochas ultramáfica alcalina e brecha piroclástica foram as que mais liberaram K para o solo; a correção da acidez não influenciou o processo de dissolução das rochas.

    Abstract in English:

    This greenhouse study evaluated the effect of potassium-rich silicate rocks (alkaline ultramaphic, pyroclastic breccia and phlogopite) on the release of K and other chemical nutrients of the soil. A Yellow Latossol with 0.03 cmol c dm-3 K soil was used in the study. The rocks were tested at doses of 75, 150, 225 and 300 kg ha-1 K2O with and without lime, applied to increase the soil base saturation (V-value) to 70 %. The rock and lime materials were mixed with the soil in the pots, watered to 80 % of the soil field capacity and incubated for 45 days. An additional pot containing soil and KCl, the reference K source, was also incubated. After incubation, soybean was sown to evaluate the effect of rock dissolution in a cultivation environment. Plants were harvested 50 days after sowing. Potassium was released in greatest amounts to the soil from ultramafic alkaline and pyroclastic breccia. Liming did not influence the rock dissolution process and K release.
  • Effects of different management systems on porosity of oxisols in Paraná, Brazil Soil and water management and conservation

    Tavares Filho, João; Tessier, Daniel

    Abstract in Portuguese:

    Sabe-se que os solos têm função primordial na produção de alimentos para a humanidade. No Estado do Paraná, os Latossolos Vermelhos estão entre os mais produtivos do Brasil; devido à utilização intensa deles com diferentes práticas culturais e a uma agricultura altamente tecnificada, são comuns relatos de sua degradação física, com redução da porosidade. Dessa forma, o objetivo deste trabalho consistiu em estudar a modificação da porosidade de Latossolos Vermelho eutroférrico (LVef) e distroférrico (LVdf) cultivados sob plantio direto e convencional, com sucessão das culturas anuais soja, milho e trigo por mais de 20 anos consecutivos. Após uma descrição dos perfis de solo sob mata, plantio direto e preparo convencional pelo método do perfil cultural, coletaram-se amostras de solo deformadas e indeformadas nos volumes de solo antropizados mais compactos, para as análises físicas, químicas, mineralógicas e estudo das diferentes classes de poros (volume total de poros, poros entre (canais e cavidades biológicas) e intra-agregados (determinada em torrões de 10 cm³ saturados e submetidos à tensão de -10 kPa, para obtenção do volume de poros de r eq. > 15 µm r eq. < 15 μm). Os resultados permitiram concluir que o efeito da exploração agrícola sobre a porosidade é evidenciado principalmente no plantio direto nos dois solos estudados. O LVdf apresentou porosidade superior à de LVef, qualquer que seja o manejo considerado; no LVdf, somente os poros de raio equivalente > 15 μm foram alterados pela exploração agrícola; e no LVef, além dos macroporos, também os poros de raio equivalente < 15 μm foram afetados pelo manejo.

    Abstract in English:

    Soils play a fundamental role in the production of human foods. The Oxisols in the state of Paraná are among the richest and most productive soils in Brazil, but degradation and low porosity are frequently documented, due to intensive farming involving various management strategies and the application of high-tech solutions. This study aims to investigate changes in the porosity of two Red Oxisols (Latossolos Vermelhos), denoted LVef (eutroferric) and LVdf (dystroferric) under conventional and no-tillage soil management, with a succession of annual crops of soybean, maize and wheat over a continuous period of more than 20 years. After describing the soil profiles under native forest, no-tillage management and conventional tillage using the crop profile method, deformed and non-deformed soil samples were collected from the volumes most compacted by human intervention and the physical, chemical and mineralogical properties analyzed. The various porosity classes (total pore volume, inter-aggregate porosity between channels and biological cavities) and intra-aggregate porosity (determined in 10 cm³ saturated clods subjected to a pressure of -10 kPa to obtain a pore volume with a radius (r eq), > 15 μm and < 15 μm). The results showed that the effects of no-tillage farming on porosity are more pronounced in both soil types. Porosity of the LVdf was higher than pf the LVef soil, whatever the management type. In the LVdf soil, only pores with a radius of > 15 μm were affected by farming whereas in the LVef soil, pores with a radius of < 15 μm were affected as well.
  • Labile and stable fractions of soil organic matter under management systems and native cerrado Soil and water management and conservation

    Figueiredo, Cícero Célio de; Resck, Dimas Vital Siqueira; Carneiro, Marco Aurélio Carbone

    Abstract in Portuguese:

    A matéria orgânica do solo pode ser estudada por meio de suas diferentes frações. Alterações dos teores de matéria orgânica, ocasionadas pelo uso do solo, podem ser mais bem compreendidas pelas mudanças nos seus diferentes compartimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes sistemas de manejo nas frações lábeis e estáveis da matéria orgânica de um Latossolo Vermelho distrófico. Foram determinados: o carbono orgânico e o N total do solo (COT e NT); o C e o N da matéria orgânica particulada (COP e NP); o C e o N orgânicos associados a minerais (COM e NM); e o C orgânico particulado associado a classes de agregados (COPA). Utilizaram-se oito tratamentos - sete com sistemas de manejo do solo e um com cerrado nativo - como referência. O experimento foi projetado para estudar a dinâmica de sistemas de preparo do solo e a rotação de culturas, com alternância no tempo e no espaço. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com três repetições. As amostras de solo foram coletadas em cinco profundidades: 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm. Alterações nos teores de C orgânico pelo uso do solo ocorreram, principalmente, na fração particulada da matéria orgânica (> 53 μm). O manejo adequado de pastagens promoveu aumento dos teores de matéria orgânica particulada pela associação com agregados maiores (2-8 mm), demonstrando que a formação dessa classe de agregados é uma importante forma de proteção de C promovida pelas pastagens.

    Abstract in English:

    Soil organic matter can be analyzed on the basis of the different fractions. Changes in the levels of organic matter, caused by land use, can be better understood by alterations in the different compartments. The aim of this study was to evaluate the effect of different management systems on the labile and stable organic matter of a dystrophic Red Latosol (Oxisol). The following properties were determined: total organic C and total N (TOC and TN), particulate organic C and particulate N (POC and PN), organic C and N mineral-associated (MOC and NM) and particulate organic C associated with aggregate classes (POCA). Eight treatments were used: seven with soil management systems and one with native Cerrado as a reference. The experiment was designed to study the dynamics of systems of tillage and crop rotation, alternating in time and space. The experimental design was a randomized block design with three replications. The soil samples were collected from five depths: 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 and 30-40 cm. Changes in organic C by land use occurred mainly in the fraction of particulate organic matter (> 53 mm). Proper management of grazing promoted increased levels of particulate organic matter by association with larger aggregates (2-8 mm), demonstrating the importance of the formation of this aggregate class for C protection in pasture.
  • Availability of soil water under tillage systems, mulch management and citrus rootstocks Soil and water management and conservation

    Fidalski, Jonez; Auler, Pedro Antonio Martins; Beraldo, José Marcos Garrido; Marur, Celso Jamil; Faria, Rogério Teixeira de; Barbosa, Graziela Moraes de Cesare

    Abstract in Portuguese:

    O aumento da disponibilidade de água no solo é importante para o manejo de pomares de laranja não irrigados. O objetivo deste trabalho foi avaliar a água em um Latossolo Vermelho distrófico em sistemas de preparo utilizados para implantação do pomar, manejo da cobertura morta e porta-enxertos em pomar de laranjeira 'Pêra', no noroeste do Paraná. Um experimento no esquema de parcelas subsubdivididas foi implantado em 2002, em área com pastagem de braquiária-brizanta (Brachiaria brizantha), utilizando três sistemas de preparo do solo nas parcelas (sem revolvimento, com revolvimento e em faixas). A gramínea foi roçada duas vezes ao ano nas entrelinhas, constituindo dois tratamentos nas subparcelas (sem e com cobertura morta nas linhas das plantas). Nas subsubparcelas, foram avaliados dois porta-enxertos (limoeiro 'Cravo' e tangerineira 'Cleópatra'). Nas linhas das plantas, avaliou-se o conteúdo de água no solo nas camada de 0-20 cm em 2007 e 0-20 e no de 20-40 cm em 2008-2009. O efeito do preparo do solo no conteúdo de água foi verificado somente em 2007, e o efeito da cobertura morta e dos porta-enxertos, em 2007-2009. O cultivo de laranjeira 'Pêra' enxertada sobre tangerineira 'Cleópatra' reduziu o conteúdo de água do solo em relação ao limoeiro "Cravo". A cobertura morta influenciou positivamente o conteúdo de água na superfície (0-20 cm; textura arenosa) e na subsuperfície do solo (20-40 cm; textura média) durante a primavera. A produção de braquiária-brizanta nas entrelinhas e seu manejo nas linhas das plantas como cobertura morta aumentaram a disponibilidade de água para as laranjeiras.

    Abstract in English:

    The increased availability of soil water is important for the management of non-irrigated orange orchards. The objective of this study was to evaluate the availability of soil water in a Haplorthox (Rhodic Ferralsol) under different tillage systems used for orchard plantation, mulch management and rootstocks in a "Pêra" orange orchard in northwest Paraná, Brazil. An experiment in a split-split-plot design was established in 2002, in an area cultivated with Brachiaria brizantha grass in which three tillage systems (no tillage, conventional tillage and strip-tillage) were used for orchard plantation. This grass was mowed twice a year between the rows, representing two mulch managements in the split plots (no mulching and mulching in the plant rows). The split-split-plots were represented by two rootstocks ("Rangpur" lime and "Cleopatra" mandarin). The soil water content in the plant rows was evaluated in the 0-20 cm layer in 2007 and at 0-20 and 20-40 cm in 2008-2009. The effect of soil tillage systems prior to implantation of orange orchards on soil water availability was less pronounced than mulching and the rootstocks. The soil water availability was lower when "Pêra" orange trees were grafted on "Cleopatra" mandarin than on "Rangpur" lime rootstocks. Mulching had a positive influence on soil water availability in the sandy surface layer (0-20 cm) and sandy clay loam subsurface (20-40 cm) of the soil in the spring. The production of B. brizantha between the rows and residue disposal in the plant rows as mulch increased water availability to the "Pêra" orange trees.
  • Physical properties of dystrophic Red Latosol (Oxisol) under different agricultural uses Soil and water management and conservation

    Tavares Filho, João; Barbosa, Graziela Moraes de Cesare; Ribon, Adriana Aparecida

    Abstract in Portuguese:

    Obter informações sobre os atributos edáficos do solo sob diferentes usos agrícolas é muito importante para o estabelecimento de manejos adequados, visando à sustentabilidade dos diferentes agrossistemas. O objetivo deste estudo foi avaliar a alteração em alguns atributos indicadores da qualidade física de um Latossolo Vermelho distrófico psamíticos, sob diferentes usos agrícolas. O trabalho foi desenvolvido em uma área de produção agrícola localizada na região Norte do Paraná. A amostragem de solo foi realizada em quatro situações de uso do solo utilizadas em propriedades rurais da região: pastagem de Brachiaria decumbens (P); cana-de-açúcar (SC); culturas anuais em plantio direto (ACNT); e mata nativa (área de preservação permanente), sob LVdp (testemunha (C)). Foram coletadas 20 amostras deformadas e indeformadas por uso do solo, de forma inteiramente casualizada, na camada de 0-20 cm, para determinação da textura do solo, argila dispersa em água, grau de floculação do solo (FD), densidade de partículas, matéria orgânica (OM), densidade do solo (Ds), macroporosidade (Ma) e microporosidade (Mi) do solo, volume total de poros (TSP), diâmetro médio geométrico dos agregados de solo (MGD), além da resistência do solo à penetração (PR). Os resultados permitiram concluir que houve diferença de MO, FD, DMG, Ds, RP e Ma entre a testemunha (solo sob mata) e os usos agrícolas do solo estudados (P, SC e ACNT); os solos que apresentaram menor qualidade física foram aqueles sob os usos de SC e ACNT, embora somente o uso do solo com SC tenha apresentado valor de Ma muito próximo ao daqueles que representam condições desfavoráveis ao desenvolvimento das plantas. Para as condições de realização deste trabalho, os atributos físicos estudados apresentaram bom desempenho como indicadores da qualidade do solo.

    Abstract in English:

    Obtaining information about soil properties under different agricultural uses to plan soil management is very important with a view to sustainability in the different agricultural systems. The aim of this study was to evaluate changes in certain indicators of the physical quality of a dystrophic Red Latosol (Oxisol) under different agricultural uses. The study was conducted in an agricultural area located in northern Paraná State. Dystrophic Red Latosol samples were taken from four sites featuring different types of land use typical of the region: pasture of Brachiaria decumbens (P); sugarcane (CN); annual crops under no-tillage (CAPD); and native forest (permanent conservation area) (control (C)). For each land use, 20 completely randomized, disturbed and undisturbed soil samples were collected from the 0-20 cm soil layer, to determine soil texture, volume of water-dispersible clay, soil flocculation (FD), particle density, quantity of organic matter (OM), soil bulk density (Ds), soil macroporosity (Ma) and microporosity (Mi), total soil porosity (TSP), mean geometric diameter of soil aggregates (MGD), and penetration resistance (PR). The results showed differences in OM, FD, MGD, Ds, PR, and Ma between the control (soil under forest) and the areas used for agriculture (P, CN and CAPD). The soils of the lowest physical quality were those used for CN and CAPD, although only the former presented a Ma level very close to that representing unfavorable conditions for plant growth. For the purposes of this study, the physical properties studied were found to perform well as indicators of soil quality.
  • Distribuição de 137Cs em três solos representativos do estado de pernambuco Manejo e conservação do solo e da água

    Antunes, Patrik Diogo; Sampaio, Everardo Valadares de Sá Barretto; Ferreira Júnior, Antônio Luiz Gonçalves; Galindo, Izabel Cristina Luna; Salcedo, Ignácio Hernan

    Abstract in Portuguese:

    O 137Cs tem sido usado para quantificar perdas ou deposição de solo, com base em valores das concentrações em áreas de referência que tiveram pouca perturbação nas últimas décadas. Determinações em áreas assim ainda não foram feitas na região Nordeste do Brasil. Em Pernambuco, foram selecionadas três áreas com topografia plana, vegetação nativa e solos não perturbados, em Goiana, Sertânia e Araripina. Em cada área, foram marcados quatro pontos, distantes 20 a 50 m um do outro, e em cada um retiradas amostras de solo, em camadas consecutivas de 3 cm de espessura, até 30 cm. As atividades de 137Cs foram determinadas usando espectrometria gama com detector de germânio hiperpuro (HPGe). Os estoques médios de 137Cs (Bq m-2) foram de 71,6 ± 6,3 em Goiana, 64,0 ± 13,8 em Araripina e 95,5 ± 9,8 em Sertânia. Valores nessa faixa têm sido relatados na Paraíba e na Bahia e, mais altos, na região Sudeste, confirmando a diminuição dos estoques em áreas mais próximas do Equador. As maiores atividades ocorreram nas camadas superficiais, variando de 0,5 a 1,6 Bq kg-1, e decresceram linearmente com a profundidade, até os limites de detecção: 18 cm em Araripina, 15 cm em Goiana e 9 cm em Sertânia. Em Goiana, acima dos horizontes inorgânicos havia um horizonte orgânico, com a mais alta atividade (2,06 Bq kg-1). Atividades e estoque altos e menor aprofundamento em Sertânia poderiam ser explicados pela predominância de argilominerais 2:1, em contraposição à de argilominerais 1:1 nos outros locais. Houve correlações positivas entre a atividade de 137Cs e os valores de pH em água e KCl e correlação negativa com as concentrações de Al3+. Confirma-se que, em áreas de referência, a maior atividade do 137Cs está na camada superior, com decréscimos regulares ao longo do perfil do solo.

    Abstract in English:

    Contents of 137Cs have been used to quantify soil loss or accumulations, based on values of reference sites with little soil disturbance in the last decades. In Northeastern Brazil no such sites have been evaluated yet. Three areas with flat topography, native vegetation and undisturbed soil were selected in of Goiana, Araripina and Sertânia counties, state of Pernambuco. Four points in each area were marked at a distance of 20 to 50 m away from each other and soil samples were collected in 3 cm depth intervals, down to 30 cm. The 137Cs activities were determined using gamma spectrometry with a hyperpure germanium detector. Average contents of 137Cs (Bq m-2) were 71.6 ± 6.3 in Goiana, 64.0 ± 13.8 in Araripina and 95.5 ± 9.8 in Sertânia. Values in this range have been reported in Paraíba and Bahia, and higher ones in the Southeastern region, confirming the reduction of stocks in areas closer to the equator. The highest activities occurred in the surface layers, ranging from 0.5 to 1.6 Bq kg-1, and decreased linearly with depth until the detection limits: 18 cm in Araripina, 15 cm in Goiana, and 9 cm in Sertânia. In Goiana, the activity was highest (2.06 ± 1.0 Bq kg-1) in an organic horizon above a inorganic horizon. The high activities and stock and lower depth in Sertânia could be explained by the predominance of 2:1 clay minerals versus 1:1 clay minerals in the other areas. 137Cs activities were positively correlated with water and KCl pH values and negatively correlated with Al concentrations. The results confirm that, in the reference areas, 137Cs activities are highest in the surface layers, decreasing regularly down the soil profile.
  • Soil and nutrient losses in erosion gullies at different degrees of restoration Soil and water management and conservation

    Machado, Roriz Luciano; Resende, Alexander Silva de; Campello, Eduardo Francia Carneiro; Oliveira, José Arimathéa; Franco, Avílio Antônio

    Abstract in Portuguese:

    A forma mais avançada da erosão hídrica, a voçoroca, constitui um sério problema de diferentes contextos nos meios rural e urbano e, para a busca da estabilização do processo de forma mais viável, é necessário avaliar a eficiência de métodos acessíveis. Nesse sentido, este trabalho objetivou avaliar a eficiência de práticas conservacionistas de baixo custo na redução da perda de solo e nutrientes em erosão por voçorocas no município de Pinheiral, RJ. As áreas estudadas foram: voçoroca recuperada, com estratégias físicas e biológicas; em recuperação, com estratégias físicas; e sem intervenção. Foram realizados: classificação do solo das áreas; levantamento planialtimétrico; determinação da erosividade das chuvas; quantificação dos sedimentos, sua granulometria, e teores dos nutrientes Ca, Mg, K e P pseudototais e C e N totais, referentes ao verão de 2005/2006. Nas três primeiras avaliações, foram quantificados 52,5, 20,5 e 29,0 Mg de sedimentos na voçoroca sem intervenção e 1,0, 1,7 e 1,8 Mg na voçoroca com intervenções físicas, o que significou redução média de 95 %. Na voçoroca recuperada, não houve produção de sedimentos no período. Considerando a perda total nas três voçorocas, a redução foi de 98 % na voçoroca em recuperação e 99 % na voçoroca recuperada. Em relação à perda dos nutrientes na voçoroca sem intervenção, foram quantificados 1.811 kg. Com as medidas físicas e biológicas de controle, foi possível reduzir as perdas em mais de 96 % em relação à voçoroca sem intervenção, considerando todo o período chuvoso. Os resultados mostram que o método utilizado foi eficiente na redução da perda de solo e nutrientes em voçorocas, nas condições do estudo.

    Abstract in English:

    The most advanced stage of water erosion, the gully, represents severe problems in different contexts, both in rural and urban environments. In the search for a stabilization of the process in a viable manner it is of utmost importance to assess the efficiency of evaluation methodologies. For this purpose, the efficiency of low-cost conservation practices were tested for the reduction of soil and nutrient losses caused by erosion from gullies in Pinheiral, state of Rio de Janeiro. The following areas were studied: gully recovered by means of physical and biological strategies; gullies in recovering stage, by means of physical strategies only, and gullies under no restoration treatment. During the summer of 2005/2006, the following data sets were collected for this study: soil classification of each of the eroded gully areas; planimetric and altimetric survey; determination of rain erosivity indexes; determination of amount of soil sediment; sediment grain size characteristics; natural amounts of nutrients Ca, Mg, K and P, as well as total C and N concentrations. The results for the three first measurements were 52.5, 20.5, and 29.0 Mg in the sediments from the gully without intervention, and of 1.0, 1.7 and 1.8 Mg from the gully with physical interventions, indicating an average reduction of 95 %. The fully recovered gully produced no sediment during the period. The data of total nutrient loss from the three gullies under investigation showed reductions of 98 % for the recovering gully, and 99 % for the fully recovered one. As for the loss of nutrients, the data indicate a nutrient loss of 1,811 kg from for the non-treated gully. The use of physical and biological interventions made it possible to reduce overall nutrient loss by more than 96 %, over the entire rainy season, as compared to the non-treated gully. Results show that the methods used were effective in reducing soil and nutrient losses from gullies.
  • Acúmulo e formas de cobre e zinco no solo após aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos Fertilizantes e corretivos

    Girotto, Eduardo; Ceretta, Carlos Alberto; Brunetto, Gustavo; Santos, Danilo Rheinheimer dos; Silva, Leandro Souza da; Lourenzi, Cledimar Rogério; Lorensini, Felipe; Vieira, Renan Costa Beber; Schmatz, Roberta

    Abstract in Portuguese:

    As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos no solo podem aumentar os teores e alterar as formas de Cu e Zn no solo. O presente trabalho teve como objetivo estimar o acúmulo de Cu e Zn e suas formas em solo submetido a aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos, em sistema plantio direto com rotação de culturas. O trabalho foi desenvolvido em um Argissolo Vermelho distrófico arênico na área experimental do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Santa Maria (RS). Os tratamentos consistiram na aplicação de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos. Foram realizadas 17 aplicações de dejetos de maio de 2000 até o momento da coleta do solo, em outubro de 2006. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 e 50-60 cm, secas ao ar, passadas em peneiras de 2 mm e moídas em grau de ágata. Em seguida, foram preparadas e analisados os teores pseudototais após extração pelo método 3050B da EPA, disponíveis por meio da extração com HCl 0,1 mol L-1, além do fracionamento químico do Cu e do Zn. Nos dejetos de suínos foram determinados os teores pseudototais de Cu e Zn. As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos no solo aumentaram os teores de Cu e Zn das camadas superficiais, com migração até 12 e 10 cm de profundidade, respectivamente. O Cu e Zn adicionados são acumulados no solo em formas biodisponíveis, sendo preferencialmente ligados às frações orgânica e mineral, respectivamente.

    Abstract in English:

    Successive applications of pig slurry in the soil can increase the levels and change the forms of copper (Cu) and zinc (Zn). The objective of this study was to evaluate Cu and Zn accumulation and forms in the soil of areas with successive pig slurry applications under no tillage crop rotation. The experiment was carried out in a Typic Hapludalf in the experimental area of the Department of Agricultural Engineering of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria (RS), Brazil. Pig slurry was applied at rates of 0, 20, 40 and 80 m³ ha-1. A total of 17 applications were applied to the soil surface between May 2000 and October 2006. The soil samples were collected in the layers 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50, and 50-60 cm. The soil was dried, ground, sieved (2 mm) and the pseudo-total levels, available (HCl 0.1 mol L-1) and chemical fractions of Cu and Zn were determined. The pseudo-total contents of copper and zinc in the slurry were analyzed. Successive applications of pig slurry increased the pseudo-total content of copper and zinc in soil (surface layers), with migration to 12 and 10 cm depths, respectively. The Cu and Zn applied were accumulated in the soil in bioavailable forms, and preferentially associated with the organic and mineral fraction, respectively.
  • Sewage sludge application to agricultural land as soil physical conditioner Pollution and environmental quality

    Maria, Isabella Clerici De; Chiba, Márcio Koiti; Costa, Alan; Berton, Ronaldo Severiano

    Abstract in Portuguese:

    A preocupação da sociedade civil com os recursos hídricos tem levado ao aumento do tratamento de esgotos e de águas residuais com baixa carga poluidora, resultando na produção de lodo de esgoto (LE). Por conter C orgânico em sua composição, o LE pode atuar como condicionador de propriedades físicas do solo. O objetivo do presente trabalho foi analisar o efeito do LE sobre atributos do solo (densidade, porosidade, permeabilidade e retenção de água), buscando avaliar se a aplicação anual de LE em um solo degradado, em longo prazo e em quantidades determinadas em função da necessidade de N pela cultura, determina modificações na qualidade física do solo. O ensaio constou da aplicação de três tratamentos: adubação mineral, 10 e 20 Mg ha-1 de LE (uma e duas vezes a quantidade de LE necessária para suprir o nitrogênio recomendado para a cultura de milho, respectivamente), aplicados anualmente na camada superficial de um Latossolo Vermelho eutroférrico. A aplicação de LE reduziu a densidade do solo, aumentou a macroporosidade e diminuiu a microporosidade a partir da terceira aplicação, porém não influenciou significativamente a permeabilidade e o parâmetro S de qualidade física do solo na camada superficial.

    Abstract in English:

    Water resource quality is a concern of today's society and, as a consequence, low pollutant wastewaters and sludges are being increasingly treated, resulting in continuous production of sewage sludge. Sewage sludge (SS) can be used as soil physical conditioner of agricultural or degraded lands, due to its organic C component. The objective of this research was to evaluate the long-term SS effects on soil physical quality of properties such as bulk density, porosity, permeability and water retention of degraded soils treated with annual SS applications. The SS rates were calculated according to the crop N demand. The field experiment consisted of three treatments: mineral fertilization, 10 and 20 Mg ha-1 of SS (once and twice the SS quantity to meet the maize N demand, respectively), in annual applications to the surface layer of a eutroferric Red Latosol. SS reduced bulk density, increased macroporosity and decreased microporosity after the third application, but did not significantly alter the soil permeability and physical quality as measured by the S index in the surface layer.
  • Growth of seedlings of pigeon pea (Cajanus cajan (l.) millsp), wand riverhemp (Sesbania virgata (cav.) pers.), and lead tree (Leucaena leucocephala (lam.) de wit) in an arsenic-contaminated soil Pollution and environmental quality

    Dias, Luiz Eduardo; Melo, Roseli Freire; Mello, Jaime Wilson Vargas de; Oliveira, Juraci Alves; Daniels, Walter Lee

    Abstract in Portuguese:

    A fitorremediação é uma estratégia que utiliza plantas para descontaminar ou imobilizar poluentes do solo. Entre os poluentes do solo, o As é considerado o principal elemento tóxico aos organismos vivos. A presença de As no solo pode ser decorrente de atividades antrópicas, como: uso de pesticidas (herbicidas e fungicidas); alguns fertilizantes; extração de Au, Pb, Cu e Ni; produção de Fe e aço; combustão de carvão; e coprodução durante a extração de gás natural. Este trabalho avaliou o potencial de feijão-guandu (Cajanus cajan), sesbania (Sesbania virgata) e leucena (Leucaena leucocephala) como fitorremediadoras de solos contaminados por As. Amostras de solo foram colocadas em potes de plástico, incubadas com diferentes doses de As (0, 50, 100 e 200 mg dm-3) e semeados com sementes das três espécies. Aos 30 (feijão-guandu) e aos 90 dias após a semeadura, as plantas foram avaliadas quanto a altura, diâmetro de colo e matéria seca de folhas jovens, intermediárias e basais, ramos e raízes. A concentração de As foi determinada nas diferentes folhas, ramos e raízes, a fim de estabelecer o índice de translocação (TI) entre o sistema radicular e a parte aere das plantas e o fator de bioconcentração (BF). As espécies avaliadas apresentaram comportamento distinto em relação à tolerância ao As, uma vez que a sesbania e a leucena foram significativamente mais tolerantes que o feijão guandu. A elevada concentração de As encontrada nas raízes de sesbania sugere a existência de um eficiente mecanismo de acumulação e compartimentalização, no sentido de reduzir a translocação para os tecidos da parte aérea. O feijão-guandu é uma espécie sensível ao As, podendo ser utilizado como planta indicadora, enquanto as outras duas espécies apresentam potencial para serem utilizadas em programas de fitorremediação de áreas contaminadas por As. Entretanto, estudos futuros em condições de campo e de longa duração são necessários para a obtenção de conclusões definitivas em relação ao potencial de fitorremediação dessas espécies.

    Abstract in English:

    Phytoremediation strategies utilize plants to decontaminate or immobilize soil pollutants. Among soil pollutants, metalloid As is considered a primary concern as a toxic element to organisms. Arsenic concentrations in the soil result from anthropogenic activities such as: the use of pesticides (herbicides and fungicides); some fertilizers; Au, Pb, Cu and Ni mining; Fe and steel production; coal combustion; and as a bi-product during natural gas extraction. This study evaluated the potential of pigeon pea (Cajanus cajan), wand riverhemp (Sesbania virgata), and lead tree (Leucaena leucocephala) as phytoremediators of soils polluted by As. Soil samples were placed in plastic pots, incubated with different As doses (0; 50; 100 and 200 mg dm-3) and then sown with seeds of the three species. Thirty (pigeon pea) and 90 days after sowing, the plants were evaluated for height, collar diameter and dry matter of young, intermediate and basal leaves, stems and roots. Arsenic concentration was determined in different aged leaves, stems and roots to establish the translocation index (TI) between the plant root system and aerial plant components and the bioconcentration factors (BF). The evaluated species showed distinct characteristics regarding As tolerance, since the lead tree and wand riverhemp were significantly more tolerant than pigeon pea. The high As levels found in wand riverhemp roots suggest the existence of an efficient accumulation and compartmentalization mechanism in order to reduce As translocation to shoot tissues. Pigeon pea is a sensitive species and could serve as a potential bioindicator plant, whereas the other two species have potential for phytoremediation programs in As polluted areas. However, further studies are needed with longer exposure times in actual field conditions to reach definite conclusions on relative phytoremediation potentials.
  • Behavior of Eucalyptus grandis and E. cloeziana seedlings grown in arsenic-contaminated soil Pollution and environmental quality

    Melo, Roseli Freire; Dias, Luiz Eduardo; Mello, Jaime Wilson Vargas de; Oliveira, Juraci Alves

    Abstract in Portuguese:

    O arsênio (As) tem sido considerado o poluente inorgânico de solo mais tóxico para os seres vivos, razão pela qual o interesse por espécies indicadoras e fitorremediadoras tem aumentado nos últimos anos. Particularmente para o Estado de Minas Gerais, que apresenta áreas remanescentes de atividade mineradora sujeitas à ocorrência de drenagem ácida, existe grande demanda por espécies com potencial para serem utilizadas na revegetação e "limpeza" de substratos contaminados por esse metaloide. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de mudas de Eucalyptus grandis (Hill) Maiden e Eucalyptus cloeziana F. Muell para fitorremediação de solos contaminados por arsênio. Antes de receberem as mudas das duas espécies, amostras de solo foram incubadas por um período de 15 dias, com as seguintes doses de arsênio (Na2HAsO4): 0, 50, 100, 200 e 400 mg dm-3 de solo. Após 30 dias de exposição, as plantas de E. cloeziana submetidas à dose de 400 mg dm-3 exibiram pontuações arroxeadas com clorose internerval de folhas basais, seguida de necrose e morte da gema apical. O aumento do teor de arsênio no solo reduziu significativamente a biomassa de raízes e parte aérea, a altura e o diâmetro de plantas de ambas as espécies, sendo esse efeito mais acentuado nas plantas de E. cloeziana. Os maiores teores de As nas plantas foram observados no sistema radicular, com maiores valores para E. cloeziana (305,7 mg kg-1) na dose de 400 mg dm-3, sendo o maior acúmulo de As observado nas plantas de E. grandis, que demonstrou ser uma espécie com potencial para fitoextração de arsênio, com tendência de acumulação no sistema radicular e no caule.

    Abstract in English:

    Arsenic has been considered the most poisonous inorganic soil pollutant to living creatures. For this reason, the interest in phytoremediation species has been increasing in the last years. Particularly for the State of Minas Gerais, where areas of former mining activities are prone to the occurrence of acid drainage, the demand is great for suitable species to be used in the revegetation and "cleaning" of As-polluted areas. This study was carried out to evaluate the potential of seedlings of Eucalyptus grandis (Hill) Maiden and E. cloeziana F. Muell, for phytoremediation of As-polluted soils. Soil samples were incubated for a period of 15 days with different As (Na2HAsO4) doses (0, 50, 100, 200, and 400 mg dm-3). After 30 days of exposure the basal leaves of E. cloeziana plants exhibited purple spots with interveinal chlorosis, followed by necrosis and death of the apical bud at the 400 mg dm-3 dose. Increasing As doses in the soil reduced root and shoot dry matter, plant height and diameter in both species, although the reduction was more pronounced in E. cloeziana plants. In both species, As concentrations were highest in the root system; the highest root concentration was found in E. cloeziana plants (305.7 mg kg-1) resulting from a dose of 400 mg dm-3. The highest As accumulation was observed in E. grandis plants, which was confirmed as a species with potential for As phytoextraction, tending to accumulate As in the root system and stem.
  • Permeâmetro de carga decrescente associado a programa computacional para a determinação da condutividade hidráulica do solo saturado Nota

    Gubiani, Paulo Ivonir; Reinert, Dalvan José; Reichert, José Miguel; Gelain, Neiva Somavilla; Minella, Jean Paolo Gomes

    Abstract in Portuguese:

    A condutividade hidráulica do solo saturado (Kθs) é uma propriedade com grande variabilidade, o que exige a utilização de um número maior de determinações para que sua descrição possa ser feita adequadamente pela função densidade de probabilidade normal. Consequentemente, há aumento de trabalho e de tempo para a obtenção dos resultados, principalmente se as determinações forem feitas com equipamentos de pouca praticidade. A construção de equipamentos de maior praticidade e o desenvolvimento de ferramentas computacionais podem tornar o processo de análise mais rápido e preciso. Com esse objetivo, foi construído um permeâmetro de carga decrescente e desenvolvido um software para a aquisição de dados. As medidas de Kθs obtidas com esses equipamentos, em amostras de um Argissolo, mostraram menor variabilidade, avaliada pelo coeficiente de variação, o que resultou em maior precisão das determinações. Além disso, o tempo de análise foi reduzido em 30 %.

    Abstract in English:

    The soil saturated hydraulic conductivity (Kθs) is a property with great variability, which requires the use of a greater number of determinations so that they can be described by the normal probability density function. Consequently, there is an increase in time and labor to obtain Kθs results if determined by conventional equipment. The use of more practical equipment and computational tools allows a faster and more accurate analysis. With this aim a falling head permeameter was built and a software for data acquisition was developed. Values of Kθs obtained with this equipment in Hapludalf samples showed less variability, as assessed by the coefficient of variation, resulting in more precise measurements. Moreover, the time of analysis was reduced by 30 %.
  • Rainfall erosivity and rainfall return period in the experimental watershed of Aracruz, in the coastal plain of Espirito Santo, Brazil Note

    Martins, Sérgio Gualberto; Avanzi, Junior Cesar; Silva, Marx Leandro Naves; Curi, Nilton; Norton, Lloyd Darrell; Fonseca, Sebastião

    Abstract in Portuguese:

    O conhecimento dos fatores que influenciam a erosão hídrica é de fundamental importância no planejamento do uso do solo. Dos fatores que alteram a erosão, a precipitação pluvial, expressa pela erosividade da chuva, é um dos mais importantes. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar a erosividade e o tempo de retorno para a região dos Tabuleiros Costeiros, no município de Aracruz, ES. Para o cálculo da erosividade, foram utilizados dados pluviométricos de janeiro de 1998 a julho de 2004, obtidos em estações climatológicas automatizadas, localizadas em área experimental da Aracruz Celulose AS, que, para este estudo, geraram dados de 5 em 5 min. A análise de regressão linear entre precipitação pluvial e erosidade para esse período permitiu obter uma equação, a qual foi usada para estimar os valores de erosidade para uma série histórica de 30 anos. A erosividade média anual foi de 8.536 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. O período crítico em relação à erosão hídrica foi entre os meses de outubro e março. As chuvas erosivas representaram 38 %, mas, em volume, isso representou 88 % do total precipitado por ano. O período de retorno para o valor médio de erosividade foi estimado em 3,4 anos.

    Abstract in English:

    Knowledge on the factors influencing water erosion is fundamental for the choice of the best land use practices. Rainfall, expressed by rainfall erosivity, is one of the most important factors of water erosion. The objective of this study was to determine rainfall erosivity and the return period of rainfall in the Coastal Plains region, near Aracruz, a town in the state of Espírito Santo, Brazil, based on available data. Rainfall erosivity was calculated based on historic rainfall data, collected from January 1998 to July 2004 at 5 min intervals, by automatic weather stations of the Aracruz Cellulose S.A company. A linear regression with individual rainfall and erosivity data was fit to obtain an equation that allowed data extrapolation to calculate individual erosivity for a 30-year period. Based on this data the annual average rainfall erosivity in Aracruz was 8,536 MJ mm ha-1 h-1 yr-1. Of the total annual rainfall erosivity 85 % was observed in the most critical period October to March. Annual erosive rains accounted for 38 % of the events causing erosion, although the runoff volume represented 88 % of the total. The annual average rainfall erosivity return period was estimated to be 3.4 years.
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