• Influence of litter layer removal on the soil thermal regime of a pine forest in a mediterranean climate Soil physics

    Andrade, José Alexandre Varanda; Abreu, Francisco Manuel Gonçalves de; Madeira, Manuel Armando Valeriano

    Abstract in Portuguese:

    A remoção da manta morta nos pinhais portugueses pode reduzir o risco de incêndio florestal, mas essa prática pode influenciar o regime térmico do solo, alterando dessa forma a atividade biológica, a decomposição da manta morta e a dinâmica de nutrientes. Num solo arenoso (Haplic Podzol) sob pinus foram medidos perfis térmicos com termopares a várias profundidades até 16 cm, com ou sem manta morta. A manta morta atuou como um isolador térmico, reduzindo a amplitude da variação periódica da temperatura na camada de solo subjacente e aumentando as profundidades de amortecimento, sobretudo em teores baixos de umidade do solo. Na superfície do solo mineral a redução das amplitudes foi de cerca de 2,5 ºC no ciclo anual e de 5 a 6,7 ºC no ciclo diário, dependendo da umidade do solo. A manta morta aumentou em cerca de 1-1,5 ºC as temperaturas médias diárias do solo mineral quando este se encontrava mais frio e mais úmido. A melhoria das condições térmicas do solo sob a manta morta recomenda a sua retenção como regra a seguir enquanto prática de ordenamento florestal.

    Abstract in English:

    The removal of the litter layer in Portuguese pine forests would reduce fire hazard, but on the other hand this practice would influence the thermal regime of the soil, hence affecting soil biological activity, litter decomposition and nutrient dynamics. Temperature profiles of a sandy soil (Haplic Podzol) under a pine forest were measured with thermocouples at depths to 16 cm, with and without litter layer. The litter layer acted as a thermal insulator, reducing the amplitude of the periodic temperature variation in the mineral soil underneath and increasing damping depths, particularly at low soil water contents. At the mineral soil surface the reduction of amplitudes was about 2.5 ºC in the annual cycle and 5 to 6.7 ºC in the daily cycle, depending on the soil water content. When soil was both cold and wet, mean daily soil temperatures were higher (about 1 - 1.5 ºC) under the litter layer. Improved soil thermal conditions under the litter layer recommend its retention as a forest management practice to follow in general.
  • Variabilidade de atributos físicos e químicos de solos da formação guabirotuba em diferentes unidades de amostragem Física do solo

    Oliveira Junior, Jairo Calderari de; Souza, Luiz Claudio de Paula; Melo, Vander de Freitas

    Abstract in Portuguese:

    A amostragem do solo é uma importante etapa para caracterização dos atributos físicos e químicos de uma área e definir práticas de manejo e adubação. Para isso, usualmente é utilizada amostragem composta, que busca a representação da área por meio da homogeneização de amostras simples, e, assim, a subdivisão da área em glebas homogêneas assume um importante papel. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a variabilidade dos atributos químicos (pH, Ca2+, Mg2+, Al3+, K, P, H e C orgânico) e físicos do solo (areia grossa, areia fina, silte e argila) em uma população de amostras em diferentes níveis de subdivisão das glebas e verificar a confiabilidade da amostragem composta da área. A área do estudo situa-se na Fazenda Experimental do Canguiri, da Universidade Federal do Paraná, Curitiba (PR). A coleta das amostras foi realizada numa gleba de 12,88 ha, com espaçamento de 30 m, totalizando 135 amostras simples. Os dados foram analisados por medidas de dispersão e normalidade, tomando os seguintes níveis de subdivisão: (a) área total (n=135); (b) compartimentos geomorfológicos: inferior (n=38), médio (n=60) e superior (n=37); e (c) subdivisão dos compartimentos em unidades de mapeamento: inferior - três unidades, médio - quatro unidades, superior - três unidades. Os atributos que apresentaram maior variabilidade foram Al3+, P e K+. Com maior subdivisão, da área, os parâmetros estatísticos mostraram menor variação dos dados. Para o Al3+, por exemplo, com a maior subdivisão os valores de amplitude (diferença percentual entre o valor mínimo e o máximo) passaram de 3.895 % para 294 %, mostrando a importância dos critérios utilizados na subdivisão das glebas. Em áreas com relevo mais acidentado, mesmo a coleta de amostra composta por compartimento ou por unidade de mapeamento não garantiu a homogeneidade da amostragem. A distribuição dos dados para a maioria dos atributos em área total e em compartimentos geomorfológicos não seguiu a distribuição normal, restringindo o uso da amostragem composta nessas condições, ao contrário do observado quando a área foi subdividida em unidades de mapeamento.

    Abstract in English:

    Soil sampling is an important part of soil physical and chemical characterization underlying management and fertilization practices. For this purpose, composite sampling is largely used in order to represent the area by the homogenization of single samples. Consequently, the subdivision of the area in homogeneous plots plays an important role. The aim of this study was to evaluate the variability of soil chemical (pH; Ca2+; Mg2+; Al3+; K; P; H; organic carbon) and physical properties (coarse sand, fine sand, silt, and clay) in a sample set at different subdivision levels and to verify the reliability of the composite sample of the area. The study area is part of the Experimental Farm Canguiri of the Federal University of Paraná, Curitiba (PR). Soil sampling was performed in an area of 12.88 ha at points 30 m away from each other, resulting in 135 simple samples. Data were analyzed by dispersion and normality parameters, using the following subdivision levels: (a) total area (n=135); (b) geomorphological compartments: lower (n=38), medium (n=60), upper (n=37); (c) compartment division in mapping units: lower - 3 units, medium - 4 units, upper - 3 units. Al3+, P and K+ were the properties with highest variability. With increasing area subdivision, the statistical parameters showed less data variation. For Al3+, for example, at the highest level of subdivision, the amplitude values (percentage difference between highest and lowest values) decreased from 3.895 to 294 %, indicating the importance of the criteria underlying plot division. In areas with higher slope, even the composite sampling based on geomorphological compartments or mapping units did not ensure the sampling quality. For most properties in the total area and geomorphological compartments, the data distribution was not normal, limiting the use of composite sampling under these conditions, although the opposite was observed when the area was subdivided into mapping units.
  • Variabilidade espacial dos teores foliares de nutrientes e da produtividade da soja em dois anos de cultivo em um latossolo vermelho Física do solo

    Vieira, Sidney Rosa; Guedes Filho, Osvaldo; Chiba, Márcio Koiti; Mellis, Estevão Vicari; Dechen, Sônia Carmela Falci; De Maria, Isabella Clerici

    Abstract in Portuguese:

    A análise dos teores de nutrientes de folhas de soja é um dos métodos mais eficientes para avaliar o estado nutricional da lavoura. O objetivo deste estudo foi caracterizar a variabilidade espacial dos teores foliares de nutrientes e da produtividade da cultura da soja num Latossolo Vermelho sob sistema semeadura direta durante dois anos. A área do experimento media 120 x 160 m, totalizando 1,92 ha. As amostras de folhas e os dados de produtividade da soja foram coletados em grade regular de 20 m, totalizando 63 pontos de amostragem nos anos de 1986 e 1988. O teor de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn) foi determinado analisando-se a terceira folha com pecíolo a partir do ápice de cinco plantas, em locais circunvizinhos de cada um dos pontos de amostragem. As produtividades de soja foram quantificadas em subparcelas de 5 m², sendo posteriormente transformadas para kg ha-1. Os dados foram analisados pela estatística descritiva, a fim de verificar os parâmetros de tendência central e dispersão. A variabilidade espacial foi determinada pelo cálculo do semivariograma e construção de mapas de contorno por meio dos valores obtidos na interpolação por krigagem ordinária. Houve dependência espacial para os teores foliares de alguns nutrientes e para a produtividade de grãos de soja passível de ser mapeada em uma área com cerca de 2 ha, adubada de maneira homogênea. A dependência espacial não ocorreu de forma constante ao longo do tempo, o que deve ser considerado em estudos com cultivos sequenciais. A dependência espacial da produtividade de soja aumentou entre os anos estudados. Entre os nutrientes aplicados anualmente, via adubação, verificou-se a formação de um padrão de distribuição espacial, em 1986 e em 1988, especialmente para os teores de P.

    Abstract in English:

    The chemical analysis of plant tissue is an efficient method to assess the nutritional status. This study aimed to characterize the spatial variability of plant nutrients and soybean yield in an experimental area (120 x 160 m, totaling 1.92 ha) of a Rhodic Hapludox under no tillage for two years. Soybean leaf and grain yield were sampled at 63 points in a regular 20 m grid. Plant nutrient contents (N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, and Zn) were determined analyzing the 3rd leaf from the top, collected from five plants randomly chosen near the sampling points. The crop yield was measured in 5 m² subplots and expressed in kg ha-1. Data were analyzed using descriptive statistics to assess the measures of central tendency and dispersion. Spatial variability was analyzed using semivariogram parameters and contour maps based on interpolation by ordinary kriging. Spatial dependence was observed for some foliar nutrient contents and crop productivity in a homogeneously fertilized area of about 2 ha. Spatial dependence was not constant over time, which should be taken into account in studies with sequential crops. The spatial dependence of soybean yield increased in the two years studied. Among the nutrients applied annually by fertilization, the formation of a spatial pattern was observed in 1986 and 1988, especially for P.
  • Intervalo hídrico ótimo de um latossolo vermelho distroférrico sob plantio direto em sistema de integração lavoura-pecuária Física do solo

    Petean, Leonardo Pim; Tormena, Cássio Antonio; Alves, Sérgio José

    Abstract in Portuguese:

    O intervalo hídrico ótimo (IHO) é considerado um moderno indicador da qualidade física do solo para o crescimento e desenvolvimento das plantas. O objetivo deste estudo foi determinar o IHO para avaliar a qualidade física de um Latossolo Vermelho distroférrico sob plantio direto em sistema de integração lavoura-pecuária. A área de estudo é constituída de um sistema de integração lavoura-pecuária com cultivo de soja no verão e aveia (Avena strigosa Schreb) + azevém (Lolium multiflorum Lam) no inverno, manejado com diferentes alturas de pastejo: 7, 14, 21 e 28 cm de altura e testemunha sem pastejo. Foram retiradas amostras indeformadas nas camadas de 0-7,5 e 7,5-15 cm, nas quais foram determinadas a densidade do solo (Ds), as curvas de retenção de água e de resistência do solo à penetração e estimado o IHO. A densidade do solo crítica (Dsc) foi tomada como aquela em que o IHO = 0. Independentemente dos tratamentos, foi constatado que com o aumento da densidade do solo são necessários maiores teores de água para que a resistência do solo à penetração não seja maior que 2,5 MPa, bem como menores teores de água, para que a aeração do solo não se torne limitante. Nos tratamentos com 21 e 28 cm de altura de pastejo, verificou-se maior amplitude do IHO em relação à testemunha, sugerindo que a integração lavoura-pecuária cria um ambiente físico positivo no solo, desde que se mantenha uma carga animal adequada para evitar o sobrepastejo das áreas. No tratamento com 7 cm, a degradação física do solo é muita elevada na camada superficial e certamente predispõe as culturas a estresses de resistência sob secamento do solo e de aeração com elevados teores de água sob períodos prolongados. Verificou-se redução progressiva da proporção de amostras com valores de Ds > Dsc do tratamento com 7 cm para a testemunha, indicando que o pisoteio excessivo dos animais resulta numa perda da qualidade física do solo na camada de 0-7,5 cm do tratamento com 7 cm. Para manter qualidade física do solo adequada sob pastejo de aveia e azevém no inverno, na camada de 0-7,5 cm, a altura de pastejo deve ser mantida acima de 21 cm da superfície do solo.

    Abstract in English:

    The least limiting water range (LLWR) is considered a modern indicator of soil physical quality for plant growth. The aim of this study was to determine the LLWR for assessing the soil physical quality of a dystroferric Red Latosol (Oxisol) under no-tillage in a crop-livestock integration system. In the crop-livestock integration system of the study area, soybean was planted in the summer and oat (Avena strigosa Schreb) plus ryegrass (Lolium multiflorum Lam) in the winter with different pasture heights during grazing: 7, 14, 21, and 28 cm, and an ungrazed control. Undisturbed soils samples were taken from the layers 0-7.5 and 7.5-15 cm, in which the soil bulk density (Bd), soil water retention and soil resistance to penetration curves were determined, to then calculate the LLWR. The critical soil bulk density (Bdc) was determined for LLWR=0. Regardless of the treatments, it was found that an increase of the soil bulk density requires an increase of soil water contents to maintain soil penetration resistance below 2.5 MPa and a decrease in soil water to ensure adequate soil aeration, mainly in the 0-7.5 cm layer. In the treatments with grazing heights of 21 and 28 cm, the magnitude of LLWR was greater than in the control, suggesting that crop-livestock integration creates a positive soil physical environment, provided that an appropriate stocking is maintained to prevent overgrazing. In the 7 cm treatment, the soil physical degradation was very high in the 0-7.5 cm layer, and certainly predisposes the crops to stress resistance to soil drying and to reduced aeration under prolonged conditions of high soil moisture. A progressive reduction in the proportion of samples with greater bulk density values than the critical density of the 7 cm treatment toward the control was verified, indicating that the treatment effect of excessive animal trampling resulted in a loss of soil physical quality in the 0-7.5 cm soil layer. The grazing height of oat and ryegrass pasture should be maintained above 21 cm to ensure adequate physical soil quality in the 0-7.5 cm soil layer.
  • Water-dispersible clay in soils treated with sewage sludge Soil physics

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

    Abstract in Portuguese:

    As Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário (ETES) geram um subproduto (lodo de esgoto) que, quando tratado e processado, adquire características que permitem sua utilização agrícola de maneira racional e ambientalmente segura. Este trabalho objetivou avaliar a influência de diferentes doses de lodo de esgoto caleado (50 %) na dispersão de argilas em amostras de solos com diferentes texturas (muito argilosa e média). O estudo foi realizado com amostras de solos coletadas sob mata nativa, em Latossolo Vermelho distroférrico, textura muito argilosa, em Londrina (PR), e Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, textura media, em Jaguapitã (PR). Os vasos foram preenchidos com 3 kg de TFSA em casa de vegetação, em um delineamento de blocos ao acaso, com seis tratamentos - T1: controle; e os tratamentos com lodo de esgoto caleado (50%): T2 (3 t ha-1); T3 (6 t ha-1); T4 (12 t ha-1); T5 (24 t ha-1) e T6 (48 t ha-1), com cinco repetições. O tempo de incubação foi de 180 dias; após esse período, os vasos foram abertos e coletaram-se duas subamostras por tratamento, para determinar: pH-H2O, pH-KCl (1 mol L-1), teor de matéria orgânica, argila dispersa em água, ΔpH (pH-KCl - pH-H2O) e o PCZ estimado: PCZ = 2 pH-KCl - pH-H2O, além da mineralogia da fração argila por difração de raios X. Os resultados permitiram concluir que não houve diferença significativa quanto aos teores médios de argila dispersa em água entre o controle e os outros tratamentos estudados para as duas amostras de solo; ΔpH foi a variável que melhor se correlacionou com a argila dispersa em água nos dois solos.

    Abstract in English:

    A by-product of Wastewater Treatment Stations is sewage sludge. By treatment and processing, the sludge is made suitable for rational and environmentally safe use in agriculture. The aim of this study was to assess the influence of different doses of limed sewage sludge (50 %) on clay dispersion in soil samples with different textures (clayey and medium). The study was conducted with soil samples collected from native forest, on a Red Latosol (Brazilian classification: Latossolo Vermelho distroférrico) loamy soil in Londrina (PR) and a Red-Yellow Latosol (BC: Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico) medium texture soil in Jaguapitã (PR). Pots were filled with 3 kg of air-dried fine earth and kept in greenhouse. The experiment was arranged in a randomized block design with six treatments: T1 control, and treatments with limed sewage sludge (50 %) as follows: T2 (3 t ha-1), T3 (6 t ha-1), T4 (12 t ha-1), T5 (24 t ha-1) and T6 (48 t ha-1) and five replications. The incubation time was 180 days. At the end of this period, the pots were opened and two sub-samples per treatment collected to determine pH-H2O, pH KCl (1 mol L-1), organic matter content, water-dispersible clay, ΔpH (pH KCl - pH-H2O) and estimated PZC (point of zero charge): PZC = 2 pH KCl - pH-H2O, as well as the mineralogy of the clay fraction, determined by X ray diffraction. The results showed no significant difference in the average values for water-dispersible clay between the control and the other treatments for the two soil samples studied and ΔpH was the variable that correlated best with water-dispersible clay in both soils.
  • Adsorção de fósforo em frações argila na presença de ácido fúlvico Química e mineralogia do solo

    Cessa, Raphael Maia Aveiro; Vitorino, Antonio Carlos Tadeu; Celi, Luisella; Novelino, José Oscar; Barberis, Elisabetta

    Abstract in Portuguese:

    Os ácidos orgânicos podem ser adsorvidos aos coloides do solo, favorecendo maior disponibilidade de P às plantas. Por meio de isotermas, avaliou-se a influência de ácido fúlvico (AF) sobre a adsorção de P na fração argila de dois Latossolos Vermelhos (LVdf e LVd), caulinita natural pouco cristalizada (KGa2), goethita (Gt) e hematita (Hm) sintéticas. As isotermas de adsorção de P ajustadas pelo modelo de Langmuir na presença de AF foram adequadas somente para a região de baixa concentração de P. De maneira geral, a presença de AF incubado nas frações argila estudadas foi capaz de reduzir a adsorção de P. Na fração argila do LVdf, a adsorção de P em baixas e altas concentrações desse nutriente teve pequena influência da sequência de incubação de P com AF, enquanto para a fração argila do LVd as sequências de incubação com P e AF influenciaram a adsorção de P. A redução da adsorção de P sobre a fração argila da KGa2 em baixas concentrações de P nas isotermas não dependeu da sequência de incubação de P e AF, e sim da presença do AF. Na região de altas concentrações de P, a sequência de incubação de P e AF influenciou a adsorção desse elemento. A adsorção de P sobre Gt foi dependente da sequência de incubação com AF, e a incubação prévia do AF promoveu redução da adsorção de P. A sequência de incubação do P e AF na Hm influenciou a adsorção de P quando em baixas e altas concentrações nas isotermas. Os menores valores de adsorção de P ocorreram com a incubação de P juntamente ao AF ou incubação de AF precedida da do P.

    Abstract in English:

    Organic acids can be adsorbed onto soil colloids, increasing the P availability to plants. Isotherms were used to evaluate the influence of fulvic acid (FA) on P adsorption in the clay fraction of two Rhodic Ferralsols (LVdf) and (LVd), poor crystallized natural kaolinite (KGa2), synthetic goethite (Gt) and hematite (Hm). The P adsorption isotherms adjusted to the Langmuir model in the presence of FA were suitable only for the region of low P concentration. In general, the presence of FA incubated in the studied clay fractions was able to reduce P adsorption. In the clay fraction of LVdf, P adsorption at low and high P concentrations were little influenced by the P sequence of incubation with FA. In the clay fraction of the LVd, however, the sequences of incubation with P and FA affected phosphorus adsorption. The reduction of P adsorption to the clay fraction of KGa2 at low P concentrations had no dependence on the incubation sequence of P and FA, but rather on the presence of FA. In the region of high P concentrations the incubation sequence of P and FA influenced P adsorption. P adsorption to Gt depended on the incubation sequence with FA, and previous incubation of FA reduced P adsorption. The incubation sequence of P and FA in Hm influenced P adsorption at low and high concentrations in the isotherms. The values of P adsorption were lowest under P incubation with FA or FA incubation preceded by P.
  • Redox index of soil carbon stability Soil chemistry and mineralogy

    Baldotto, Marihus Altoé; Canela, Maria Cristina; Canellas, Luciano Pasqualoto; Dobbs, Leonardo Barros; Velloso, Ary Carlos Xavier

    Abstract in Portuguese:

    Como alternativa aos relativamente complexos e dispendiosos métodos espectroscópicos, as propriedades redox dos ácidos húmicos, determinadas por titulação potenciométrica, vêm sendo usadas na avaliação da estabilidade do C do solo. O objetivo deste estudo foi estabelecer um índice redox de estabilidade do C (RICS) e correlacioná-lo com alguns atributos de diferentes solos modais brasileiros (distintos estádios de intemperismo ou manejo), a fim de mais facilmente comparar sistemas. O RICS foi eficiente para comparação de solos e variou similarmente com os métodos químicos e espectroscópicos usados na caracterização dos ácidos húmicos. Os valores de pH, ponto de efeito salino nulo zero, soma de bases, teor de cálcio trocável, índice de intemperismo, bem como de razão entre oxigênio e carbono, teores de quinonas e de radicais livres semiquinonas, carbono aromático e intensidade de fluorescência dos ácidos húmicos, mostraram estreitas relações com o RICS. Os solos menos intemperizados, com argilas mais ativas e mais alta fertilidade apresentaram maior RICS. Os solos sob longo tempo de manejo com cana-de-açúcar mostraram RICS seguindo a ordem decrescente: cana crua, cana queimada com vinhaça, cana queimada sem vinhaça.

    Abstract in English:

    As an alternative to the relatively complex and expensive spectroscopic methods, the redox properties of humic acids, determined by potentiometric titrations, have been used to evaluate the stability of soil organic C. The objective of the present study was to establish a Redox Index of C Stability (RICS) and to correlate it with some properties of the humic acids extracted from different modal soils in Brazil (distinct weathering stages or management) to facilitate system comparison. The RICS was efficient for soil comparison and variations were comparable to those of the chemical and spectroscopic methods used for humic acid characterization. The values of soil pH, point of zero salt effect, sum of bases, exchangeable Ca content, weathering index, as well as the humic acid O/C ratio, quinone and semiquinone free radical contents, aromatic C and fluorescence intensity were closely related with the RICS. The RICS was higher in less weathered soils, with more active clays and higher fertility. The RICS values of soils under long-term sugarcane management were ranked in decreasing order: unburned, burned with vinasse, burned without vinasse.
  • Uso de ICP OES e titrimetria para a determinação de cálcio, magnésio e alumínio em amostras de solos Química e mineralogia do solo

    Soares, Ricardo; Escaleira, Viviane; Monteiro, Maria Inês Couto; Pontes, Fernanda Veronesi Marinho; Santelli, Ricardo Erthal; Bernardi, Alberto Carlos de Campos

    Abstract in Portuguese:

    O crescente interesse dos laboratórios brasileiros de análise de fertilidade de solos pela espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) em detrimento da técnica de titrimetria deve-se à possibilidade da determinação simultânea de diferentes metais em uma ampla faixa de concentrações em extratos de interesse agronômico. Este estudo compara a precisão, reprodutibilidade e exatidão das duas técnicas de determinação de Ca, Mg e Al trocáveis extraídos com KCl 1 mol L-1 em amostras de solos. Foram analisadas 15 amostras de solos de referência, sendo três deles selecionados para avaliar a precisão e a reprodutibilidade das técnicas de determinação. A titrimetria e o ICP OES forneceram resultados mais reprodutíveis e precisos para a determinação de Ca, Mg e Al quando o extrato foi analisado sem diluição. As técnicas de determinação diferiram estatisticamente (p < 0,05) pelo teste de identidade aplicado para comparação dos resultados de Ca, Mg e Al. Nas condições testadas, não se recomenda o uso de ICP OES para as determinações de Ca, Mg e Al trocáveis em amostras de solos.

    Abstract in English:

    The interest of soil Laboratories in Brazil in inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) instead of titrimetry is on the rise due to the possibility of simultaneous determination of different metals within a wide range of concentrations in extracts of agronomic interest. This study compared: precision, reproducibility and accuracy of both techniques for exchangeable Ca, Mg and Al determination extracted with KCl 1 mol L-1 from tropical soil samples. Fifteen reference soil samples were analyzed. Ca, Mg and Al concentrations determined by titrimetry and ICP OES were most reproducible and precise when the extracts were not diluted. The techniques differed statistically (p < 0.05) by the identity test applied to compare concentrations of Ca, Mg and Al. The determination of Ca, Mg and Al in soil samples by ICP OES is not recommended under the tested conditions.
  • Seletividade do pirofosfato de sódio e de cloretos não tamponados (CuCl2 e LaCl3) como extratores de alumínio associado à matéria orgânica em solos de restinga do estado de São Paulo Química e mineralogia do solo

    Coelho, Maurício Rizzato; Vidal-Torrado, Pablo; Pérez, Xosé Luis Otero; Martins, Vanda Moreira; Vázquez, Felipe Macías

    Abstract in Portuguese:

    O Al em complexos com matéria orgânica do solo é comumente determinado por técnicas de dissolução seletiva. Um extrator comum para essa forma do elemento é o pirofosfato de sódio. Devido à sua falta de seletividade para algumas amostras de solos, extratores não tamponados de Al, como CuCl2 e LaCl3, têm sido recomendados. A seletividade do pirofosfato de sódio (Al p) e dos cloretos não tamponados de cobre (AlCu) e de lantânio (AlLa) como extratores de Al ligado à matéria orgânica foi avaliada em 31 perfis de solos (Espodossolos e Neossolos Quartzarênicos), representativos das áreas sob vegetação de restinga do litoral paulista. Os resultados foram comparados aos obtidos com oxalato de amônio e KCl, seguindo-se as interpretações comumente observadas na literatura quanto à capacidade extratora e seletividade dos reagentes utilizados. Pirofosfato careceu de total seletividade para amostras que apresentaram formas inorgânicas de Al. Os reagentes CuCl2 e LaCl3, por sua vez, foram mais seletivos para as formas de Al orgânico nas mesmas amostras, cuja ordem de extractabilidade foi: Al p>AlCu>AlLa . As diferentes habilidades extratoras e as relações entre os reagentes utilizados possibilitaram convergir evidências analíticas a fim de analisar e interpretar algumas determinações, como saturação por Al no húmus e estabilidade das interações Corg-metal. Horizontes espódicos Bs, Bhs e Bsm detiveram a maior estabilidade da interação Corg-metal e saturação por Al no húmus entre todos os horizontes estudados. Dos resultados encontrados, conclui-se que todos os reagentes analisados podem ser utilizados como extratores de Al associado à matéria orgânica dos solos, uma vez que permitiram estabelecer relações e interpretações contundentes quanto ao entendimento da química dos complexos Al-húmus dos solos de restinga estudados. Esses extratores, portanto, são adequados e têm potencial para os estudos e entendimento dos processos envolvidos na gênese dos Espodossolos tropicais derivados de sedimentos quartzosos costeiros.

    Abstract in English:

    Aluminum in complexes with soil organic matter is usually determined by selective extraction techniques. A common extractant for this Al form is sodium pyrophosphate. Due to its lack of selectivity for some soil samples, unbuffered Al extractants, such as CuCl2 and LaCl3, have been recommended. The selectivity of sodium pyrophosphate (Al p) and of unbuffered Cu (AlCu) and La (AlLa) chlorides to extract aluminum bound to soil organic matter (Al-humus) was evaluated in soil samples from 31 pedons (Spodosols and Quartzipsamments) representative of the sandy coastal plains of the state of São Paulo. The results were compared with those obtained by ammonium oxalate and KCl and the extraction capacity and selectivity of the reagents interpreted as commonly used in the literature. Pyrophosphate was not totally selective for some samples containing inorganic aluminum. CuCl2 and LaCl3, in turn, were more selective for Al-humus in the same samples and their order of extractability was: Al p>AlCu>AlLa . Based on the different extraction capacities and the relations between the reagents used the analytic evidences were converged in order to analyze and interpret parameters such as Al saturation in the soil organic matter and stability of C-metal interactions. The stability of the interaction C-metal and humus Al saturation of all horizons studied was greater in the Bs, Bhs and Bsm spodic horizons. Based on the results it was concluded that all reagents studied can be used as Al extractants since they allow establishing relations and interpretations that may help understanding the complex chemistry of Al-humus on the studied Restinga soil. These extractors are therefore adequate and promising to study and understand processes involved in the genesis of tropical Spodosols derived from sandy coastal plain sediments.
  • Enzymatic activity and mineralization of carbon and nitrogen in soil cultivated with coffee and green manures Soil biology

    Balota, Elcio Liborio; Chaves, Julio César Dias

    Abstract in Portuguese:

    Existe grande preocupação sobre a degradação dos solos agrícolas. Tem sido sugerido que o cultivo de plantas intercalares no cafeeiro aumenta a diversidade microbiana e a sustentabilidade do solo. No presente trabalho foi avaliada a alteração na atividade de enzimas do solo (urease, arilsulfatase e fosfatase) e na mineralização do C e N devido ao cultivo intercalar de diferentes leguminosas de verão na cultura do cafeeiro. Foram feitas amostragens em um experimento de campo de longa duração instalado em Latossolo Vermelho distrófico em Miraselva, PR, na profundidade de 0-10 cm, na projeção da copa e na entrelinha, nos seguintes tratamentos: testemunha, leucena (Leucaena leucocephala), Crotalaria spectabilis, Crotalaria breviflora, amendoim-cavalo (Arachis hypogaea tipo virginia), mucuna-cinza (Mucuna pruriens), mucuna-anã (Mucuna deeringiana) e caupi (Vigna unguiculata). As amostragens de solo foram feitas em quatros estádios de desenvolvimento dos adubos verdes: pré-plantio (setembro), pós-plantio (novembro), florescimento (fevereiro) e pós-incorporação (abril), de 1997 a 1999. O cultivo de adubos verdes influenciou a atividade das enzimas do solo (urease, arilsulfatase e fosfatase) e a mineralização do C e N tanto na projeção da copa como na entrelinha. O cultivo da leucena aumentou a atividade da fosfatase ácida e da arilsulfatase e a mineralização de C e N na projeção da copa e na entrelinha do cafeeiro. O cultivo de leucena aumentou a atividade da urease na projeção da copa, enquanto C. breviflora incrementou a atividade da urease na entrelinha.

    Abstract in English:

    There are great concerns about degradation of agricultural soils. It has been suggested that cultivating different plant species intercropped with coffee plants can increase microbial diversity and enhance soil sustainability. The objective of this study was to evaluate enzyme activity (urease, arylsulfatase and phosphatase) and alterations in C and N mineralization rates as related to different legume cover crops planted between rows of coffee plants. Soil samples were collected in a field experiment conducted for 10 years in a sandy soil in the North of Paraná State, Brazil. Samples were collected from the 0-10 cm layer, both from under the tree canopy and in-between rows in the following treatments: control, Leucaena leucocephala, Crotalaria spectabilis, Crotalaria breviflora, Mucuna pruriens, Mucuna deeringiana, Arachis hypogaea and Vigna unguiculata. The soil was sampled in four stages of legume cover crops: pre-planting (September), after planting (November), flowering stage (February) and after plant residue incorporation (April), from 1997 to 1999. The green manure species influenced soil enzyme activity (urease, arylsulfatase and phosphatase) and C and N mineralization rates, both under the tree canopy and in-between rows. Cultivation of Leucaena leucocephala increased acid phosphatase and arilsulfatase activity and C and N mineralization both under the tree canopy and in-between rows. Intercropped L. leucocephala increased urease activity under the tree canopy while C. breviflora increased urease activity in-between rows.
  • Biomassa e atividade microbiana em solo sob diferentes sistemas de manejo na região fisiográfica Campos das Vertentes - MG Biologia do solo

    Silva, Rubens Ribeiro da; Silva, Marx Leandro Naves; Cardoso, Evaldo Luis; Moreira, Fátima Maria de Souza; Curi, Nilton; Alovisi, Alessandra Mayumi Tokura

    Abstract in Portuguese:

    A biomassa e a atividade microbiana têm sido apontadas como indicadores adequados de alterações provocadas por diferentes sistemas de uso e manejo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações na biomassa e na atividade microbiana de um Latossolo Vermelho-Amarelo ácrico típico, sob Cerrado nativo e diferentes sistemas de manejo, na região fisiográfica Campos das Vertentes, Minas Gerais. Os sistemas avaliados foram: cultivo convencional com batata (CCB); cultivo com batata, sucedido por aveia e rotação com milho (CBAM); cultivo convencional com milho (CCM); plantio direto com milho (PDM); cultivo convencional com eucalipto (CCE); e o Cerrado nativo (CN) como referência. Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, analisados o C microbiano (Cmic) e a respiração basal e calculados o quociente metabólico (qCO2) e a relação Cmic/C orgânico. A biomassa e a atividade microbiana foram influenciadas pelos diferentes sistemas de manejo do solo, e as condições mais satisfatórias para a microbiota do solo ocorreram no Cerrado nativo. O manejo mais intensivo do solo e o uso frequente de agrotóxicos, característicos dos sistemas CCB e CBAM, determinaram redução nos teores de Cmic, menores valores da relação Cmic/C orgânico e maiores valores de qCO2, indicando uma provável condição de estresse para a biomassa microbiana.

    Abstract in English:

    Biomass and microbial activity have been suggested as appropriate indicators of changes caused by different land use and management systems. The objective of this study was to evaluate alterations in biomass and microbial activity of a typic acric Red-Yellow Latosol (Oxisol), under native Cerrado and different management systems, in the physiographic region Campos das Vertentes, state of Minas Gerais. The evaluated systems were: conventional tillage with potato (CCB); potato followed by oat in rotation with corn (CBAM); conventional tillage with corn (CCM); no-till with corn (PDM); conventional tillage with eucalyptus (CCE); and native Cerrado (CN) as reference. Soil samples were collected in the layers 0-10, 10-20 and 20-30 cm. The microbial carbon (Cmic) and basal respiration were analyzed, and the metabolic quotient (qCO2) and Cmic/organic carbon ratio were calculated. The biomass and microbial activity were influenced by the different soil management systems and the conditions for soil microbiota were most adequate under NC. The most intensive soil managements with frequent pesticide use, as in the CCB and CBAM systems, resulted in lower amounts of Cmic, lower Cmic/TOC ratio and higher qCO2 values, indicating a probable stress condition for microbial biomass.
  • Growth promotion of pineapple 'vitória' by humic acids and burkholderia spp. during acclimatization Soil biology

    Baldotto, Lílian Estrela Borges; Baldotto, Marihus Altoé; Canellas, Luciano Pasqualoto; Bressan-Smith, Ricardo; Olivares, Fábio Lopes

    Abstract in Portuguese:

    A propagação in vitro de abacaxizeiro produz mudas uniformes e sadias, mas exige longo período de aclimatização antes da transferência para o campo. A adaptação ao ambiente ex vitro seguida da aceleração do crescimento das mudas de abacaxizeiro é um pré-requisito para a produção de maior quantidade de material propagativo vigoroso e enraizado. A combinação de ácidos húmicos e bactérias endofíticas pode ser uma tecnologia útil para reduzir o período crítico de aclimatização. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho inicial do abacaxizeiro 'Vitória' propagado por cultura de tecidos em resposta à aplicação de ácidos húmicos isolados de vermicomposto e bactérias promotoras de crescimento de plantas (Burkholderia spp.) durante a aclimatização em casa de vegetação. Os ácidos húmicos foram aplicados nas axilas das folhas basais, enquanto as raízes foram imersas no meio bacteriano. Foram observados incrementos no crescimento da parte aérea com a aplicação de ácidos húmicos (14 %) e bactérias (102 %) quando comparado ao controle, com efeito mais pronunciado no tratamento combinado (147 %). Da mesma forma, o crescimento das raízes aumentou 50 % com ácidos húmicos, 81 % com bactérias e 105 % com o tratamento combinado. A inoculação conjunta aumentou significativamente o acúmulo de N (115 %), P (112 %) e K (69 %) nas folhas do abacaxizeiro. O crescimento do abacaxizeiro foi influenciado pela inoculação com Burkholderia spp. reforçada pela associação com ácidos húmicos, que resultou em maior massa da parte aérea e raiz e maior conteúdo de nutrientes (N, 132 %; P, 131 %; K, 80 %) quando comparado com mudas não inoculadas. A consistência da resposta da planta hospedeira para bacterização na presença de substâncias húmicas aponta para uma ferramenta biotecnológica promissora para melhorar o crescimento e a adaptação de mudas de abacaxizeiro ao ambiente ex vitro.

    Abstract in English:

    In vitro propagation of pineapple produces uniform and disease-free plantlets, but requires a long period of acclimatization before transplanting to the field. Quicker adaptation to the ex vitro environment and growth acceleration of pineapple plantlets are prerequisites for the production of a greater amount of vigorous, well-rooted planting material. The combination of humic acids and endophytic bacteria could be a useful technological approach to reduce the critical period of acclimatization. The aim of this study was to evaluate the initial performance of tissue-cultured pineapple variety Vitória in response to application of humic acids isolated from vermicompost and plant growth-promoting bacteria (Burkholderia spp.) during greenhouse acclimatization. The basal leaf axils were treated with humic acids while roots were immersed in bacterial medium. Humic acids and bacteria application improved shoot growth (14 and 102 %, respectively), compared with the control; the effect of the combined treatment was most pronounced (147 %). Likewise, humic acids increased root growth by 50 %, bacteria by 81 % and the combined treatment by 105 %. Inoculation was found to significantly increase the accumulation of N (115 %), P (112 %) and K (69 %) in pineapple leaves. Pineapple growth was influenced by inoculation with Burkholderia spp., and further improved in combination with humic acids, resulting in higher shoot and root biomass as well as nutrient contents (N 132 %, P 131 %, K 80 %) than in uninoculated plantlets. The stability and increased consistency of the host plant response to bacterization in the presence of humic substances indicate a promising biotechnological tool to improve growth and adaptation of pineapple plantlets to the ex vitro environment.
  • Monitoring nitrogen nutrition in cotton Soil fertility and plant nutrition

    Rosolem, Ciro Antonio; van Mellis, Vanessa

    Abstract in Portuguese:

    Tanto o excesso como a deficiência de N podem levar a decréscimos na produção e qualidade do algodão. Assim, o monitoramento do estado nutricional da planta pode ajudar no manejo da adubação nitrogenada. Um experimento foi realizado para estudar as correlações entre métodos de determinação do estado nutricional do algodoeiro (Gossypium hirsutum L., var. Latifolia). Os métodos usados foram um medidor de clorofila (SPAD-502®, Minolta), um medidor específico de ions para nitrato (Nitrate Meter C-141, Horiba-Cardy®) e análise de nitrogênio do tecido, em laboratório (Diagnose foliar convencional). Foram coletadas amostras desde duas semanas antes do florescimento até a quinta semana depois da primeira flor. O experimento foi conduzido na Fazenda Santa Tereza, Itapeva, São Paulo, Brasil. A cultura recebeu 40 kg ha-1 de N na semeadura e mais 0, 30, 60, 90 e 120 kg ha-1 de N em cobertura. A faixa de teores de N tida como adequada na diagnose foliar tradicional (com amostragem feita aos 80-90 dias após a emergência da cultura) pode ser usada como referência desde o começo do florescimento, desde que a planta não se encontre sob stress. As leituras de nitrato com o medidor específico de íons podem ser utilizadas como um indicador do estado nutricional do algodoeiro desde uma semana depois do aparecimento do botão floral até a terceira semana de florescimento. Assim, as plantas estarão bem nutridas quando as leituras forem maiores que 8.000 mg L-1 de NO3-. O medidor de clorofila pode também ser usado na estimativa do estado nutricional do algodoeiro a partir da terceira semana de florescimento. Nesse caso, as leituras iguais ou acima de 50 indicam plantas bem nutridas.

    Abstract in English:

    Both N excess and deficiency may affect cotton yield and quality. It would therefore be useful to base the N management fertilization on the monitoring of the nutritional status. This study investigated the correlations among the following determination methods of the N nutritional status of cotton (Gossypium hirsutum L., var. Latifolia): chlorophyll readings (SPAD-502®, Minolta), specific-ion nitrate meter (Nitrate Meter C-141, Horiba-Cardy®), and laboratory analysis (conventional foliar diagnosis). Samples were taken weekly from two weeks before flowering to the fifth week after the first flower. The experiment was conducted on the Fazenda Santa Tereza, Itapeva, State of São Paulo, Brazil. The crop was fertilized with 40 kg ha-1 N at planting and 0, 30, 60, 90, and 120 kg ha-1 of side-dressed N. The range of leaf N contents reported as adequate for samples taken 80-90 days after plant emergence (traditional foliar diagnosis) may be used as reference from the beginning of flowering when the plant is not stressed. Specific-ion nitrate meter readings can be used as a nutritional indicator of cotton nutrition from one week after pinhead until the third week of flowering. In this case, plants are well-nourished when readings exceed 8,000 mg L-1 NO3-. The chlorophyll meter can also be used to estimate the nutritional status of cotton from the third week of flowering. In this case the readings should be above 48 in well-nourished plants.
  • Orchid growth and nutrition in response to mineral and organic fertilizers 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:

    A fertilização de orquídeas é fundamental para crescimento e desenvolvimento satisfatórios tanto em orquidários comerciais quanto em coleções. Essa fertilização pode ser realizada com fontes minerais e, ou, orgânicas. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do uso de fertilizantes orgânicos e, ou, minerais sobre a nutrição e crescimento de mudas de orquídeas (Laelia purpurata 'werkhanserii' x L. lobata 'Jeni') em casa de vegetação. Foram utilizados: um fertilizante mineral NPK + micronutrientes; uma fonte de Ca na forma de nitrato de cálcio; e dois fertilizantes orgânicos, um preparado com a mistura de farinha de ossos, torta de mamona e cinzas e outro semelhante a esse último adquirido no comércio (comercial). Os fertilizantes orgânicos foram distribuídos sobre a superfície dos vasos a cada dois meses, e os minerais foram aplicados semanalmente no substrato em alíquotas de 25 mL de uma solução contendo 1 g L-1 do respectivo fertilizante. Os resultados demonstraram melhores respostas para uso do fertilizante mineral juntamente com o fertilizante orgânico, apresentando maior produção de matéria seca das plantas em relação ao uso isolado de cada fertilizante (orgânico ou mineral). Os tratamentos que receberam nitrato de cálcio adicionalmente ao fertilizante NPK não apresentaram diferenças significativas em comparação ao uso do fertilizante NPK, provavelmente por deficiência de S, evidenciada na análise mineral dos tecidos. O fertilizante orgânico comercial mostrou teor muito elevado de B, refletindo em sintomas de toxidez, crescimento reduzido e extremidades de folhas mais velhas necrosadas, em todos os tratamentos que receberam esse fertilizante.

    Abstract in English:

    Orchid fertilization is fundamental for a satisfactory plant growth and development for commercial orchid production as well as in collections. Mineral and/or organic sources can be used for fertilization. The objective of this study was to evaluate the effect of the use of organic and/or mineral fertilizers on the nutrition and growth of orchid (Laelia purpurata 'werkhanserii' x L. lobata 'Jeni') seedlings in greenhouse. The following fertilizers were tested: an NPK fertilizer + micronutrients; a Ca source in the form of calcium nitrate; two organic fertilizers, one prepared with a mixture of bone meal, castor meal and ash, and a similar commercial fertilizer. The organic fertilizers were distributed on the surface of the pots every two months and the minerals were applied weekly to the substrate in 25 mL aliquots of a solution containing 1 g L-1 of the respective fertilizer. The plant response to the application of mineral together with organic fertilizer was better, with higher dry matter production than by the isolated application of each fertilizer (organic or mineral). The treatments with calcium nitrate + NPK fertilizer did not differ significantly from the use of NPK fertilizer, probably due to the S deficiency detected in a mineral analysis of the tissues. Commercial organic fertilizer had a very elevated B level, leading to toxicity symptoms, reduced growth and necrotized tips of the older leaves in all fertilized treatments.
  • Emission of nitrous oxide and carbon dioxide from semi-arid tropical soils in Chiapas México Soil fertility and plant nutrition

    Ponce-Mendoza, Alejandro; Ceballos-Ramírez, Juan Manuel; Gutierrez-Micelli, Federico; Dendooven, Luc

    Abstract in Portuguese:

    A região semiárida de Chiapas é dominada por árvores fixadoras de N2 do tipo Acacia angustissima. Foram analisadas amostras de solos daquela região cultivados com milho, as quais foram coletadas em zonas sob cobertura e em regiões não cobertas por A. angustissima em diversas épocas do ano, às quais foi adicionada ureia. As emissões de N2O e CO2 foram monitoradas. A finalidade deste trabalho foi determinar o efeito da uréia, nas épocas secas e de chuvas, sobre as emissões de gases dos solos semiáridos, em condições de laboratório. O solo e a ureia não tiveram efeito na produção de CO2. As emissões de NO2 foram três vezes maiores no solo recolhido na época seca do que no solo recolhido na época úmida, e a adição de ureia duplicou essas emissões. O solo sob a cobertura de A. angustissima apresentou emissões de NO2 duas vezes superiores às do solo arável, porém 1,2 vez inferior à de solo colhido em zonas não cobertas por A. angustissima. Essas emissões foram cinco vezes maiores em solos incubados a 40 % da capacidade de retenção de água (CRA) do que em solo úmido, mas 15 vezes mais baixas do que em solo incubado a 100 % CRA. Foi perceptível que a época de amostragem e o teor em água do solo tiveram efeito nas emissões de NO2, enquanto o uso de fertilizantes nitrogenados e o local de amostragem tiveram efeito menor.

    Abstract in English:

    The semi-arid region of Chiapas is dominated by N2 -fixing shrubs, e.g., Acacia angustissima. Urea-fertilized soil samples under maize were collected from areas covered and uncovered by A. angustissima in different seasons and N2O and CO2 emissions were monitored. The objective of this study was to determine the effects of urea and of the rainy and dry season on gas emissions from semi-arid soil under laboratory conditions. Urea and soil use had no effect on CO2 production. Nitrons oxide emission from soil was three times higher in the dry than in the rainy season, while urea fertilization doubled emissions. Emissions were twice as high from soil sampled under A. angustissima canopy than from arable land, but 1.2 lower than from soil sampled outside the canopy, and five times higher from soil incubated at 40 % of the water-holding capacity (WHC) than at soil moisture content, but 15 times lower than from soil incubated at 100 WHC. It was found that the soil sampling time and water content had a significant effect on N2O emissions, while N fertilizer and sampling location were less influent.
  • Rice grown in nutrient solution with doses of manganese and silicon Soil fertility and plant nutrition

    Zanão Júnior, Luiz Antônio; Fontes, Renildes Lúcio Ferreira; Neves, Júlio César Lima; Korndörfer, Gaspar Henrique; Ávila, Vinícius Tavares de

    Abstract in Portuguese:

    O silício destaca-se por exercer vários benefícios para a cultura do arroz, apesar de não ser considerado um nutriente. Um desses benefícios é que ele pode amenizar a toxidez causada por Mn em algumas espécies de plantas. Objetivou-se com este trabalho avaliar a produção de matéria seca (raízes, bainhas e limbo foliar) e a arquitetura da parte aérea (ângulo de inserção e arco foliar) de plantas de arroz cultivadas em soluções nutritivas com três doses de Mn, na presença e ausência de Si. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2 x 3 [ausência e presença (2 mmol L-1) de Si; e três doses de Mn (0,5, 2,5 e 10 µmol L-1)], em blocos casualizados com quatro repetições, sendo a unidade experimental 4 L de solução nutritiva em vaso plástico com quatro plantas de arroz. Trinta e nove dias após a colocação das plântulas na solução com os tratamentos, foi determinada a produção de matéria seca; mediu-se o ângulo de inserção da folha na bainha e o arco foliar; e determinaram-se os teores de Si e Mn nas raízes, bainhas e folhas. Foi feita a análise de variância dos dados (teste F a 5 %) e o ajuste de equações de regressão para as respostas das plantas às doses de Mn dentro de cada nível de Si. O Si proporcionou aumento na produção de matéria seca de raízes, bainhas e folhas. Sua adição à solução resultou em diminuição do ângulo de inserção da folha na bainha e também do arco foliar, o que resultou em melhoria na arquitetura da planta, com favorecimento da produção de matéria seca. O acréscimo de Mn à solução, também, melhorou a arquitetura da planta de arroz, resultando em ganho na produção de matéria seca. Houve diminuição nos teores foliares de Mn e aumento em seus teores radiculares com a adição de Si à solução, o que contribuiu para diminuir os efeitos negativos do excesso de Mn nas plantas.

    Abstract in English:

    Although silicon is not recognized as a nutrient, it may benefit rice plants and may alleviate the Mn toxicity in some plant species. The dry matter yield (root, leaf, sheaths and leaf blade) and plant architecture (angle of leaf insertion and leaf arc) were evaluated in rice plants grown in nutrient solutions with three Mn doses, with and without Si addition. The treatments were arranged in a 2 x 3 factorial [with and without (2 mmol L-1) Si; three Mn doses (0.5; 2.5 and 10 µmol L-1)], in a randomized block design with 4 replications. The experimental unit was a 4 L plastic vase with 4 rice (Metica-1 cultivar) plants. Thirty nine days after keeping the seedlings in the nutrient solution the plant dry matter yield was determined; the angle of leaf insertion in the sheath and the leaf arc were measured; and the Si and Mn concentrations in roots, sheaths and leaves were determined. The analysis of variance (F test at 5 and 1 % levels) and the regression analysis (for testing plant response to Mn with the Si treatments) were performed. The Si added to the nutrient solution increased the dry matter yield of roots, sheaths and leaf blades and also decreased the angle of leaf blade insertion into the sheath and the foliar arc in the rice plant. Additionally, it ameliorated the rice plant architecture which allowed an increase in the dry matter yield. Similarly, the addition of Mn to the solution improved the architecture of the rice plants with gain in dry matter yield. As Si was added to the nutrient solution, the concentration of Mn in leaves decreased and in roots increased thus alleviating the toxic effects of Mn on the plants.
  • Efeito do pH do solo rizosférico e não rizosférico de plantas de soja inoculadas com Bradyrhizobium japonicum na absorção de boro, cobre, ferro, manganês e zinco Fertilidade do solo e nutrição de plantas

    Souza, Luiz Humberto; Novais, Roberto Ferreira; Alvarez V., Víctor Hugo; Villani, Ecila Mercês de Albuquerque

    Abstract in Portuguese:

    Alterações no pH da rizosfera de plantas fixadoras de N2 parecem exercer papel fundamental na absorção de micronutrientes que têm sua disponibilidade dependente de alterações da acidez do solo. Estudaram-se variações na absorção de B, Cu, Fe, Mn e Zn durante o ciclo de crescimento e desenvolvimento da soja, induzidas pela fixação biológica de N2 e pelo pH inicial de amostras de dois solos (um LV argiloso e outro arenoso), em um ensaio conduzido em casa de vegetação. Essas amostras foram incubadas com doses de CaCO3 + MgCO3 (4:1) para elevar o pH (H2O) a valores de 5,2, 5,6, 6,2 e 6,6 no solo argiloso e 5,3, 5,6, 5,9 e 6,3 no solo arenoso. Após 60 dias de incubação, essas amostras receberam 450 mg dm-3 de P e 120 mg dm-3 de K no solo. Sementes de soja (Glycine max (L) Merrill), variedade Paranaíba, inoculadas com Bradyrhizobium japonicum, estirpes SEMIA 587 e SEMIA 5019, foram colocadas para germinar. Foram cultivadas quatro plantas por vaso (2,2 dm³) e colhidas aos 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 46 e 54 dias após a emergência. Determinaram-se o pH da rizosfera (pHr), o pH do solo entre raízes - não rizosférico (pHnr), os teores de B, Cu, Fe, Mn e de Zn na parte aérea e raiz, o N apenas na parte aérea, o número de nódulos e o peso da matéria seca de parte aérea, raiz e nódulos. Observou-se que as mudanças ocorridas no pHr e pHnr foram dependentes do pH inicial dos solos (pHs) e da fixação biológica de N2. O acúmulo de B e de Fe na parte aérea não foi alterado pelos valores de pHr, modificados em função do pHs, exceto para o Fe no solo argiloso. Todavia, aumentos significativos no acúmulo destes nutrientes na parte aérea ocorreram com o aparecimento dos nódulos, a partir de 24 dias após a emergência. Para Cu, Mn e Zn, as diferenças apareceram sobretudo quanto ao pHs. O conteúdo de micronutrientes na planta revelou-se sensível a mudanças no pH rizosférico, principalmente após a nodulação.

    Abstract in English:

    Changes in the pH of the rhizosphere of N2-fixing plants seem to play a key role in the uptake of micronutrient whose availability depends on changes in soil acidity. Variations in the B, Cu, Fe, Mn, and Zn uptake were studied during soybean development and growth cycle under the influence of biological N2 fixation and the initial pH of two soils samples (a clayey and a sandy Yellow Latosol; Oxisols), in a greenhouse experiment. These samples were incubated with rates of CaCO3 + MgCO3 (4:1) to raise the pH (H2O) to 5.2, 5.6, 6.2, and 6.6 in the clay soil and to 5.3, 5.6, 5.9, and 6.3, respectively, in the sandy soil. After 60 days of incubation, the soil samples were fertilized with 450 mg dm-3 P and 120 mg dm-3 K. Soybean (Glycine max (L) Merrill) seeds of the variety Paranaíba, inoculated with the strains SEMIA 587 and SEMIA 5019 of Bradyrhizobium japonicum were germinated. Four plants per pot (2.2 dm³) were grown and harvested 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 46, and 54 days after emergence. The following variables were measured: pH of the rhizosphere (pHr), the non-rhizospheric soil pH (between roots) (pHnr), the B, Cu, Fe, Mn and Zn contents in shoots and roots, N in the shoot, number of nodules, and the shoot, root and nodule dry matter. It was observed that changes in pHr and pHnr depended on the initial soil pH (pHs) and on biological N2 fixation. The accumulation of B and Fe in the shoots was not influenced by the pHr values modified depending on the pH, except for Fe in the clay soil. However, nodules appeared 24 days after emergence and nutrient accumulation was significantly increased from then on. For Cu, Mn and Zn uptake seemed to be affected mainly by pHr. The micronutrient content in the plants proved to be sensitive to changes in the rhizospheric pH, particularly after nodulation.
  • Nitrous oxide and methane fluxes in south Brazilian gleysol as affected by nitrogen fertilizers Soil fertility and plant nutrition

    Zanatta, Josiléia Acordi; Bayer, Cimélio; Vieira, Frederico C.B.; Gomes, Juliana; Tomazi, Michely

    Abstract in Portuguese:

    Fertilizantes nitrogenados incrementam os fluxos de óxido nitroso (N2O) e podem deprimir a oxidação de metano (CH4) em solos agrícolas. Entretanto, não existem resultados da magnitude desses efeitos nas condições edafoclimáticas do Sul do Brasil, tampouco do potencial de algumas fontes de N em mitigar esses efeitos. O presente estudo objetivou avaliar o impacto da aplicação de fertilizantes nitrogenados (ureia, sulfato de amônio, nitrato de cálcio, nitrato de amônio, Uran, N de liberação lenta e ureia com inibidor de urease) nos fluxos de N2O e CH4 em um Gleissolo no Sul do Brasil (Porto Alegre, RS), em comparação a um tratamento controle sem aplicação de N. O experimento seguiu um delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, e os fertilizantes foram aplicados, em cobertura, numa dose única de 150 kg ha-1 N, no estádio V5 da cultura do milho. A avaliação dos gases foi feita utilizando-se o método da câmara estática, nos 15 dias que sucederam a aplicação de N, e a análise das concentrações de N2O e CH4 nas amostras de ar foi realizada por meio de cromatografia gasosa. O pico de emissão de N2O ocorreu no terceiro dia após a aplicação dos fertilizantes nitrogenados e a sua intensidade variou de 187,8 a 8.587,4 µg m-2 h-1 N, destacando-se as fontes nítricas com as maiores emissões, as fontes amoniacais e amídicas com emissões intermediárias e os fertilizantes de liberação lenta e com inibidor de urease com as menores emissões. As emissões no terceiro dia tiveram relação direta com os teores de N-NO3- do solo (R² = 0,56, p < 0,08) e ocorreram quando este apresentava valores de porosidade preenchida por água (PPA) maiores que 70 %, o que indica que a desnitrificação foi o processo predominante na produção de N2O. Os fluxos de CH4 do solo variaram de -30,1 µg m-2 h-1 C (absorção) a +32,5 µg m-2 h-1 C (emissão), e a emissão acumulada desse gás teve relação direta com os teores de NH4+ no solo (R² = 0,82, p < 0,001), possivelmente pela competição enzimática entre os processos de nitrificação e de metanotrofia. Apesar de os fluxos de ambos os gases terem sido alterados pela aplicação dos fertilizantes nitrogenados, na média dos tratamentos, o impacto das emissões de CH4 (0,2 kg ha-1C-CO2 equivalente) foi centenas de vezes menor que o verificado para as emissões de N2O (132,8 kg ha-1 C-CO2 equivalente). Considerando as emissões desses gases no solo fertilizado e o custo médio de 1,3 kg C-CO2 kg-1 N referente à produção, transporte e aplicação do fertilizante, o impacto ambiental dos fertilizantes nitrogenados variou de 220,4 a 664,5 kg ha-1 C-CO2, o qual pode ser apenas parcialmente contrabalanceado pelo acúmulo de C na matéria orgânica do solo, pois nenhum estudo realizado no Sul do Brasil evidenciou taxa anual de acúmulo de C no solo, decorrente da adubação nitrogenada, maior que 160 kg ha-1 C. A redução das emissões de N2O do solo e, portanto, do impacto ambiental pode ser obtida pelo uso de fontes amoniacais e amídicas em detrimento de fontes nítricas. Os fertilizantes de liberação lenta e com inibidores de urease também são alternativas potenciais visando à mitigação das emissões de N2O para atmosfera, e esforços deverão ser empreendidos numa avaliação sistemática desse potencial em agroecossistemas brasileiros.

    Abstract in English:

    Nitrogen fertilizers increase the nitrous oxide (N2O) emission and can reduce the methane (CH4) oxidation from agricultural soils. However, the magnitude of this effect is unknown in Southern Brazilian edaphoclimatic conditions, as well as the potential of different sources of mineral N fertilizers in such an effect. The aim of this study was to investigate the effects of different mineral N sources (urea, ammonium sulphate, calcium nitrate, ammonium nitrate, Uran, controlled- release N fertilizer, and urea with urease inhibitor) on N2O and CH4 fluxes from Gleysol in the South of Brazil (Porto Alegre, RS), in comparison to a control treatment without a N application. The experiment was arranged in a randomized block with three replications, and the N fertilizer was applied to corn at the V5 growth stage. Air samples were collected from a static chambers for 15 days after the N application and the N2O and CH4 concentration were determined by gas chromatography. The topmost emissions occurred three days after the N fertilizer application and ranged from 187.8 to 8587.4 µg m-2 h-1 N. The greatest emissions were observed for N-nitric based fertilizers, while N sources with a urease inhibitor and controlled release N presented the smallest values and the N-ammonium and amidic were intermediate. This peak of N2O emissions was related to soil NO3--N (R² = 0.56, p < 0.08) when the soil water-filled pore space was up to 70 % and it indicated that N2O was predominantly produced by a denitrification process in the soil. Soil CH4 fluxes ranged from -30.1 µg m-2 h-1 C (absorption) to +32.5 µg m-2 h-1 C (emission), and the accumulated emission in the period was related to the soil NH4+-N concentration (R² = 0.82, p < 0.001), probably due to enzymatic competition between nitrification and metanotrophy processes. Despite both of the gas fluxes being affected by N fertilizers, in the average of the treatments, the impact on CH4 emission (0.2 kg ha-1 equivalent CO2-C ) was a hundredfold minor than for N2O (132.8 kg ha-1 equivalent CO2-C). Accounting for the N2O and CH4 emissions plus energetic costs of N fertilizers of 1.3 kg CO2-C kg-1 N regarding the manufacture, transport and application, we estimated an environmental impact of N sources ranging from 220.4 to 664.5 kg ha-1 CO2 -C , which can only be partially offset by C sequestration in the soil, as no study in South Brazil reported an annual net soil C accumulation rate larger than 160 kg ha-1 C due to N fertilization. The N2O mitigation can be obtained by the replacement of N-nitric sources by ammonium and amidic fertilizers. Controlled release N fertilizers and urea with urease inhibitor are also potential alternatives to N2O emission mitigation to atmospheric and systematic studies are necessary to quantify their potential in Brazilian agroecosystems.
  • Eficácia das recomendações de adubação para diferentes expectativas de produtividade de arroz irrigado por inundação Fertilidade do solo e nutrição de plantas

    Genro Junior, Silvio Aymone; Marcolin, Elio; Anghinoni, Ibanor

    Abstract in Portuguese:

    Em decorrência dos altos rendimentos de arroz irrigado por inundação, verificados nos últimos anos, e das respostas dessa cultura à adubação no Sul do Brasil, as recomendações de adubação foram flexibilizadas no sentido de atender a diferentes expectativas de produtividade. Como essas recomendações foram embasadas em poucos dados de pesquisa, o presente trabalho foi desenvolvido para avaliar a eficácia delas para o sistema de semeadura em solo seco nas regiões arrozeiras do RS. Foram conduzidos 13 experimentos de campo, quatro na safra 2004/2005 e nove na safra 2005/2006, com os seguintes tratamentos: 1- Testemunha (sem adubação); 2- Recomendação de adubação para atingir produtividade até 6,0 Mg ha-1; 3- Para atingir produtividade entre 6,0 e 9,0 Mg ha-1; 4- Para atingir produtividade entre 9,0 e 12,0 Mg ha-1; e 5- Para atingir produtividade maior que 12,0 Mg ha-1. Os tratamentos 2, 3 e 4 constituem as recomendações de adubação para o arroz irrigado no Sul do Brasil. As doses foram definidas em função dos índices de fertilidade de cada local, e os tratamentos, distribuídos em blocos ao acaso. As indicações de adubação para o arroz irrigado no sistema de semeadura em solo seco, apesar de resultarem em incremento relevante de produtividade (média de 3,2 Mg ha-1), não atenderam às respectivas expectativas, pois variaram com as condições edafoclimáticas de cada local.

    Abstract in English:

    As a result of high flooded rice yields obtained in more recent years and the high crop response to fertilization in southern Brazil, fertilizer recommendations were flexibilized to meet different yield expectations. As these recommendations were poorly supported by research results, this study was conducted to evaluate the efficacy of these recommendations for the dry-seeded rice system in the rice cultivation regions of the State. Thirteen field experiments were conducted at nine locations: four in the 2004/2005 and nine in the 2005/2006 growing seasons with the following treatments: 1. Control (without fertilization); 2. Recommendation to acchieve yield up to 6.0 Mg ha-1; 3. For yields of 6.0-9.0 Mg ha-1; 4. For yields of 9.0-12.0 Mg ha-1 and 5. For yields of more than 12.0 Mg ha-1. Treatments 2, 3, and 4 represent the official regional fertilizer recommendations for flooded rice. The applied fertilizer rates were defined by the soil fertility status of each location, and treatments were distributed in randomized blocks. Fertilizer recommendations for dry-seeded flooded rice, in spite of resulting in relevant and consistent yield increases (average of 3.2 Mg ha-1), did not achieve the expected yields, which depend on the soil and climate conditions of each location.
  • Ammonia volatilization in no-till system in the south-central region of the State of Paraná, Brazil Soil fertility and plant nutrition

    Fontoura, Sandra Mara Vieira; Bayer, Cimélio

    Abstract in Portuguese:

    A volatilização de amônia (NH3) pode resultar em baixa eficiência da ureia aplicada na superfície de solos sob plantio direto (PD). Os objetivos deste estudo foram avaliar a magnitude da perda de NH3 proveniente da ureia e verificar se essa perda justifica a incorporação do fertilizante ou a sua substituição por outras fontes de N nas condições climáticas da região centro-sul do Paraná. O experimento, conduzido por quatro safras num Latossolo Bruno argiloso, consistiu da aplicação em dose única de 150 kg ha-1 de N em cobertura na cultura do milho (estádio V5) em PD, em sete tratamentos (ureia superficial, ureia incorporada, sulfato de amônio, nitrato de amônio, ureia com inibidor de urease, fonte de N de liberação gradual e uma fonte líquida de N), além de um tratamento controle (sem adubação nitrogenada). Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. A volatilização de NH3 foi avaliada por meio do sistema semiaberto estático, durante 20 dias após a aplicação dos fertilizantes. A perda acumulada de NH3 com a aplicação superficial de ureia, na média dos quatro anos, foi baixa (12,5 % do N aplicado) em comparação a perdas superiores a 50 % determinadas em regiões mais quentes do Sudeste do Brasil. As maiores perdas de NH3 da ureia foram verificadas em anos secos (até 25,4 % do N aplicado), as quais reduziram exponencialmente com o aumento do volume de chuva posterior à aplicação do N. A incorporação da ureia e as demais fontes de N, com exceção da fonte de N de liberação gradual, reduziram a volatilização de NH3 em comparação à ureia superficial. A incorporação da ureia é tecnicamente vantajosa quanto à redução da volatilização de NH3, porém a adoção dessa prática deverá levar em consideração outros aspectos, como o seu baixo rendimento operacional. Por sua vez, a baixa perda de NH3 proveniente da ureia superficial nas condições regionais de primavera chuvosa e com temperatura amena não justifica economicamente sua substituição por outras fontes de N na região centro-sul do Paraná.

    Abstract in English:

    Ammonia (NH3) volatilization can reduce the efficiency of urea applied to the surface of no-till (NT) soils. Thus, the objectives of this study were to evaluate the magnitude of NH3 losses from surface-applied urea and to determine if this loss justifies the urea incorporation in soil or its substitution for other N sources under the subtropical climatic conditions of South-Central region of Paraná State, Brazil. The experiment, performed over four harvesting seasons in a clayey Hapludox followed a randomized block design with four replicates. A single dose of N (150 kg ha-1) to V5 growth stage of corn cultivated under NT system was applied and seven treatments were evaluated, including surface-applied urea, ammonium sulfate, ammonium nitrate, urea with urease inhibitor, controlled-release N source, a liquid N source, incorporated urea, and a control treatment with no N application. Ammonia volatilization was evaluated for 20 days after N application using a semi-open static system. The average cumulative NH3 loss due to the superficial application of urea was low (12.5 % of the applied N) compared to the losses observed in warmer regions of Southeastern Brazil (greater than 50 %). The greatest NH3 losses were observed in dry years (up to 25.4 % of the applied N), and losses decreased exponentially as the amount of rainfall after N application increased. Incorporated urea and alternative N sources, with the exception of controlled-release N source, decreased NH3 volatilization in comparison with surface-applied urea. Urea incorporation is advantageous for the reduction of NH3 volatilization; however, other aspects as its low operating efficiency should be considered before this practice is adopted. In the South-Central region of Paraná, the low NH3 losses from the surface-applied urea in NT system due to wet springs and mild temperatures do not justify its replacement for other N sources.
  • Soil structure transformations from ferralic to nitic horizons on a toposequence in southeastern Brazil Soil genesis, morphology and classification

    Cooper, Miguel; Vidal-Torrado, Pablo; Grimaldi, Michel

    Abstract in Portuguese:

    A transformação estrutural entre horizontes B latossólico e B nítico foi estudada numa topossequência sobre sedimentos vermelhos quaternários e diabásio em Piracicaba (SP). Estudos morfológicos e micromorfológicos, análises de imagem, curvas de retenção e o monitoramento do potencial total da água no solo foram utilizados. A presença de cavidades policôncavas, revestimentos de argila e poros fissurais mostrou que a transição vertical e lateral e a transformação estrutural entre os horizontes B latossólico e B nítico ocorrem pela coalescência da estrutura microgranular, devido provavelmente a tensões criadas durante um período mais seco que o atual. A mudança para climas mais úmidos com estação seca bem definida favoreceu a instalação de ciclos de umedecimento e secagem mais frequentes, que resultaram na fissuração do material previamente coalescido, formando agregados e microagregados poliédricos. Ao mesmo tempo em que esses processos estavam acontecendo, a iluviação de argila preenchia o espaço poroso e, junto com a ação de compactação provocada pela atividade biológica, auxiliava na coalescência dos microagregados.

    Abstract in English:

    The soil structure transformation from ferralic to nitic horizons was studied in a toposequence on quaternary red clayey sediments and diabase in Piracicaba (SP), Brazil. Morphological and micromorphological studies, image analysis, soil water characteristic curves and monitoring of (total) soil water potential head were used. The presence of polyconcave vughs, clayskins and planar voids shows that the vertical and lateral transition and structural transformation from ferralic to nitic horizons is given by the coalescence of the microaggregates, probably due to tensions created in a drier period in the past. Changes to a more humid climate with a defined dry season and alternate drying and wetting cycles resulted in the fissuration of the previously coalesced material, forming polyhedral aggregates and microaggregates. Simultaneously, clay illuviation filled the voids and together with the compacting action of the biological activity of these soils contributed to the coalescence of microaggregates.
  • Proporção e tamanho de sedimentos e teor de carbono orgânico na enxurrada e no solo para dois cultivos e duas formas de semeadura Manejo e conservação do solo e da água

    Barbosa, Fabrício Tondello; Bertol, Ildegardis; Luciano, Rodrigo Vieira; Paz-Ferreiro, Jorge

    Abstract in Portuguese:

    O tipo de cultura e a orientação de semeadura em relação ao declive do terreno podem modificar a proporção e o tamanho dos sedimentos transportados na enxurrada, além da relação do teor de C orgânico nos sedimentos e no solo erodido. Este trabalho teve o objetivo de determinar a proporção e o tamanho dos sedimentos transportados pela enxurrada sob taxa constante desta e o teor de C orgânico contido nos sedimentos e no solo erodido, sob duas formas de semeadura das culturas de aveia e ervilhaca. Quatro testes de chuva simulada foram aplicados entre março e novembro de 2006, durante o ciclo vegetativo das culturas, com intensidade constante de 64 mm h-1 e 1 h de duração de cada teste, em Lages, SC, num Cambissolo Húmico com declividade média de 11,9 cm m-1. Os tratamentos eram formados pela combinação de duas culturas e duas orientações de semeadura em relação ao declive. As culturas utilizadas foram aveia (Avena strigosa) e ervilhaca (Vicia sativa); as formas de semeadura eram: mecanizada em linhas em contorno ao declive e mecanizada em linhas paralelas ao declive (morro abaixo). As amostras de enxurrada para a coleta dos sedimentos foram obtidas sob taxa constante de enxurrada, aos 50 min de duração de cada teste de chuva. A aveia reduziu a quantidade de sedimentos na enxurrada em 46 % em relação à ervilhaca, e a semeadura em contorno, em 56 % em relação à semeadura morro abaixo. A proporção de sedimentos na enxurrada foi diminuída em 63 % entre o início e o final do ciclo das culturas. Na classe de menor tamanho dos sedimentos (< 0,038 mm), a aveia aumentou sua proporção em 17 % em relação à ervilhaca, e o contorno os aumentou em 10 % em relação à semeadura morro abaixo. O índice D50 dos sedimentos presentes na enxurrada foi de 0,043 mm na aveia e 0,119 mm na ervilhaca, e de 0,047 mm na semeadura em contorno e 0,117 mm na semeadura morro abaixo. A razão entre o teor de C orgânico dos sedimentos transportados pela enxurrada e o teor de C do solo na camada de 0-2,5 cm foi de 1,39 na aveia e 1,21 na ervilhaca, e de 1,43 na semeadura em contorno e 1,17 na semeadura morro abaixo.

    Abstract in English:

    The crop type and seed row direction in relation to the land slope can modify the total amount and size of runoff-transported sediment. They may alter the relation between organic carbon levels in the sediments and the eroded soil. The current study aimed to quantify the sediment size and proportion transported at constant runoff rate and the organic carbon level in the sediments and the eroded soil, under oat and vetch sown in two row directions. Four simulated rainfalls were applied between March and November 2006, during the crop cycle, at a constant intensity of 64 mm h-1 for one hour, in Lages, Santa Catarina, Brazil, to an Inceptisol with a slope of 0.119 m m-1. The treatments consisted of the combination of two crops and two seed row directions in relation to the slope. Oat (Avena strigosa) and vetch (Vicia sativa) were sown mechanically in parallel downhill rows and contour rows of the slope. Runoff sediment was sampled in a set of sieves that collected the constant rate runoff flow for 50 min during each rain test. Oat cropping decreased the amount of runoff-transported sediment by 46 % in comparison to vetch cropping and the contour seed row reduced this by 56 % in relation to downhill seed row. The proportion of sediments in runoff decreased 63 % from the start to the end of the crop cycle. The proportion of the fine size sediment class (< 0.038 mm) was 17 % higher under oat than vetch, and the contour seed row increased the proportion by 10 % in comparison with the downhill seed row. The D50 sediment index in runoff was 0.043 mm in oat and 0.119 mm in vetch; it reached 0.047 mm in the contour and 0.117 mm in the downhill seed rows. The ratio between organic carbon level in sediments and in the 0-2.5 cm soil layer was 1.39 in oat, 1.21 in vetch, 1.43 in the contour and 1.17 in downhill seed rows.
  • Recovery of degraded pasture in Rondônia: macronutrients and productivity of brachiaria brizantha Soil and water management and conservation

    Noronha, Norberto Cornejo; Andrade, Cristiano Alberto de; Limonge, Fernando Célio; Cerri, Carlos Clemente; Cerri, Carlos Eduardo Pellegrino; Piccolo, Marisa de Cássia; Feigl, Brigitte Josefine

    Abstract in Portuguese:

    As pastagens consistem no principal uso da terra na Amazônia. Com o tempo de utilização do pasto, a gramínea perde o vigor e reduz a produtividade, caracterizando algum estado de degradação. Entre as principais causas de degradação estão a falta de manutenção do pasto e consequente infestação de plantas invasoras, a escolha de espécies forrageiras inadequadas à região e o pastejo excessivo. O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar o impacto de diferentes manejos de recuperação sobre os atributos químicos do solo e a produtividade da gramínea numa pastagem degradada em Rondônia. Para atingir esse objetivo, foi instalado, em outubro de 2001, um experimento composto de 5 tratamentos: T = testemunha (controle); G = gradagem + NPK + micronutrientes; H = herbicida + NK + micronutrientes; A = plantio direto de arroz + NPK + micronutrientes; e S = Plantio direto de soja + PK+ micronutrientes. As seguintes fontes de N, P e K foram utilizadas: sulfato de amônio para N, termofosfato para o P e cloreto de potássio para o K. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. A produção de matéria seca da parte área da gramínea foi analisada a partir do trigésimo quinto mês de experimentação, englobando um período seco e outro úmido. A adubação fosfatada propiciou incrementos significativos de Ca2+ e Mg2+ e tendência de aumento de P na camada superficial do solo nos primeiros meses de condução do experimento nos tratamentos G e S e incrementos de Ca2+ e P (tendência) no tratamento A. A produtividade acumulada de Brachiaria brizantha, obtida entre os meses de set/2004 e mar/2005, foi de 30.025, 28.267 e 27.735 kg ha-1 de matéria seca da parte aérea, nos tratamentos G, A e S, respectivamente, as quais diferiram significativamente dos tratamentos T e H: 17.040 e 17.057 kg ha-1, respectivamente. Concluiu-se que a adubação fosfatada, associada à reforma da pastagem, foi efetiva no incremento de produção da matéria seca de Brachiaria brizantha. O plantio direto do arroz ou da soja é aconselhável como prática de reforma de pastagens, por propiciar o efeito residual da adubação.

    Abstract in English:

    Pasture is the main form of land use in Amazonia. Over time the pasture grass loses vigor and yields decrease, indicating a certain degree of degeneration. The main causes of degradation are lack of pasture maintenance and subsequent weed infestation, the choice of regionally unsuitable forage species and excessive grazing. The main purpose of this study was to evaluate the impact of different recovery managements on soil chemical properties and grass yield of a degraded pasture in Rondônia. For this purpose, an experiment was installed in October 2001, consisting of five treatments: C = control; HA = harrowing + NPK + micronutrients; HE = Herbicide + NK + micronutrients; R = No-tillage rice + NPK + micronutrients; and S = No-tillage soybean + PK + micronutrients. The following N, P and K sources were used: ammonium sulfate for N, calcined phosphate for P and potassium chloride for K. The experiment was arranged in a randomized block design with four replications. The shoot dry matter yield of the grass was analyzed as of the 35th month of experimentation, in a dry and a rainy period. Phosphorus fertilization resulted in significant increases in Ca2+ and Mg2+ and increasing trend of P in the topsoil in the initial months of the experiment in treatments HA and S and increases in Ca2+ and P (trend) in the treatment R. The cumulative production of Brachiaria brizantha, from Sep/2004 to Mar/2005, was 30,025, 28,267 and 27,735 kg ha-1 shoot dry matter in the treatments HA, R and S, respectively. These values differed significantly from treatments C and HE, with 17,040 and 17,057 kg ha-1, respectively. It was concluded that phosphorus fertilization associated to pasture reform was effective to raise the dry matter yield of Brachiaria brizantha. Rice or soybean under no-tillage is recommended as a practice of pasture recovery, due to the residual effect of fertilization.
  • Armazenagem de água e produtividade de meloeiro irrigado por gotejamento, com a superfície do solo coberta e desnuda Manejo e conservação do solo e da água

    Mota, Jaedson Cláudio Anunciato; Libardi, Paulo Leonel; Brito, Alexsandro dos Santos; Assis Júnior, Raimundo Nonato de; Amaro Filho, Joaquim

    Abstract in Portuguese:

    Em regiões com escassez hídrica, a irrigação por métodos que otimizam a aplicação de água às plantas torna-se necessária à produção agrícola. Dessa maneira, o conhecimento da armazenagem de água na camada de solo explorada pelas raízes de uma cultura agrícola ao longo de seu desenvolvimento é essencial ao manejo dos recursos água e solo. Partindo desse problema, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a armazenagem de água em Cambissolo cultivado com meloeiro, irrigado por gotejamento, sem e com cobertura da superfície do solo. O experimento foi conduzido em Baraúna-RN, e a estimativa de armazenagem foi feita para a camada de 0-0,3 m, correspondente à camada explorada pelo sistema radicular efetivo da cultura. O monitoramento diário foi realizado durante todo o ciclo, sendo dividido em quatro fases fenológicas: inicial, vegetativa, de frutificação e de maturação. A cobertura da superfície do solo aumentou a armazenagem de água, especialmente nas fases inicial e vegetativa da cultura, mas não teve influência sobre a produtividade e as características pós-colheita dos frutos.

    Abstract in English:

    In regions with water stress, irrigation methods that optimize water application to crops are required for agricultural production. Knowledge on soil water storage in the soil rooting zone during an agricultural crop cycle is essential for water and soil management. The objective of this study was to evaluate water storage in an Inceptisol under drip-irrigated muskmelon, with and without soil cover. The experiment was carried out in the Apodi Tableland, county of Baraúna, state of Rio Grande do Norte, Brazil (05 º 04 ' 48 S, 37 º 37 ' 00 W). Water storage was estimated for the 0-0.3 m soil layer, which is the layer explored by the effective root system of crops. Water storage was monitored daily, in the four phenological stages: initial, rapid growth, fructification and maturation. It was concluded that the soil cover increased water storage, especially in the initial and rapid growth stages of the crop, but did not influence the fruit yield and post-harvest characteristics.
  • Temporal variability of soil water content under different surface conditions in the semiarid region of the Pernambuco state Soil and water management and conservation

    Santos, Thais Emanuelle Monteiro dos; Silva, Demetrius David da; Montenegro, Abelardo Antônio de Assunção

    Abstract in Portuguese:

    As chuvas na região semiárida de Pernambuco caracterizam-se pela irregularidade na distribuição no tempo e no espaço, dificultando expressivamente a agricultura de sequeiro na região. Com base nessa consideração, este trabalho objetivou avaliar temporalmente o perfil do conteúdo de água no solo do semiárido de Pernambuco, de modo a investigar o efeito de diferentes condições de superfície na variação do conteúdo de água volumétrico do solo, bem como na produtividade do feijoeiro em regime de sequeiro. Para monitoramento do conteúdo de água no solo foram implantadas cinco parcelas experimentais, com 4,5 m de largura por 11 m de comprimento, em um Argissolo Amarelo. Foram adotados os seguintes tratamentos nas parcelas experimentais: vegetação natural; feijoeiro consorciado com palma forrageira; feijoeiro cultivado morro abaixo; feijoeiro cultivado em nível, com cobertura morta e barramentos em pedras; e solo descoberto. Em cada parcela foram instalados oito tubos de acesso de PVC para determinação do perfil do conteúdo de água no solo, nas profundidades de 0,20 e 0,40 m, utilizando sonda de nêutrons. A condição de superfície influenciou expressivamente a variação do conteúdo de água no solo tanto no período seco como no chuvoso. Verificou-se, também, que a utilização de cobertura morta, associada ao emprego de barramentos em pedra, proporcionou valores mais elevados de conteúdo de água no solo e incrementou a produtividade do feijoeiro de sequeiro.

    Abstract in English:

    Rainfall in the semiarid region of Pernambuco is characterized by irregular distribution in time and space, which significantly hinders the rainfed agriculture in the region. This work aims to evaluate the temporal profile of soil moisture in the semiarid region of the Pernambuco State (Brazil) and the effect of different soil surface conditions on soil water content variation and the yield of rainfed beans. To monitor soil water content, five plots 4.5 m wide by 11 m long were installed in a Yellow Argisol (Ultisol). The following treatments were adopted in the experimental plots: natural vegetation, bean intercropped with cactus, beans planted down the slope, beans planted along contour lines with mulch and rock barriers, and bare soil. In each plot, eight PVC access tubes were installed for monitoring the soil water content profile at depths of 0.20 and 0.40 m using a neutron probe device. The surface condition significantly influenced the soil water content variation, both in the dry and rainy seasons. The use of mulch, associated with rock barriers, provided higher soil water content levels than the other treatments and increased the rainfed beans production.
  • Chemical and physical properties of organic residues Fertilizers and soil amendments

    Higashikawa, Fábio Satoshi; Silva, Carlos Alberto; Bettiol, Wagner

    Abstract in Portuguese:

    Uma diversidade de resíduos orgânicos, oriundos das atividades humanas, é gerada diariamente e demanda pesquisas para avaliar a viabilidade técnica, econômica e ambiental do seu uso agrícola. A caracterização química e física auxiliam no planejamento de uso e no manejo dos resíduos orgânicos, pois permitem avaliar atributos que tornam o uso na agricultura atrativo ou limitante. Este trabalho teve como objetivos a caracterização química e física e a avaliação de teores de nutrientes e de Na em carvão vegetal, casca de café, casca de pínus, esterco bovino, esterco de galinha, fibra de coco, lodo de esgoto, turfa e vermiculita. Os seguintes atributos foram analisados: N-amônio e N-nitrato e os teores totais de N, P, S, K, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, B e Na, além do pH em água, da condutividade eletrolítica (CE) e da densidade aparente dos materiais. A casca de café, o lodo de esgoto e os estercos de galinha e de bovino foram os materiais que apresentaram as maiores concentrações totais de: N, N-amônio, N-nitrato, P, S, K, Ca, Zn, Cu e B; foram, também, os resíduos que apresentaram os maiores valores de CE (0,08 a 40,6 dS m-1). A turfa e o lodo de esgoto mostraram os maiores valores de densidade aparente. Os teores de Na apresentados pelos materiais variaram de 0 a 4,75 g kg-1, sendo os maiores valores verificados para os estercos de galinha e de bovino e o lodo de esgoto. O uso de casca de café, de estercos de bovino e de galinha e do lodo de esgoto demanda maiores cuidados para estabelecer as suas proporções para a produção de substratos ou no cálculo da quantidade a ser utilizada em programas de adubação das culturas.

    Abstract in English:

    Due to human activity, large amounts of organic residue are generated daily. Therefore, an adequate use in agricultural activities requires the characterization of the main properties. The chemical and physical characterization is important when planning the use and management of organic residue. In this study, chemical and physical properties of charcoal, coffee husk, pine-bark, cattle manure, chicken manure, coconut fiber, sewage sludge, peat, and vermiculite were determined. The following properties were analyzed: N-NH4+, N-N0(3)-, and total concentrations of N, P, S, K, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, and B, as well as pH, Electrical Conductivity (EC) and bulk density. Coffee husk, sewage sludge, chicken manure and cattle manure were generally richer in nutrients. The EC values of these residues were also the highest (0.08 - 40.6 dS m-1). Peat and sewage sludge had the highest bulky density. Sodium contents varied from 0 to 4.75 g kg-1, with the highest levels in chicken manure, cattle manure and sewage sludge. Great care must be taken when establishing proportions of organic residues in the production of substrates with coffee husk, cattle or chicken manure or sewage sludge in the calculation of the applied fertilizer quantity in crop fertilization programs.
  • Disponibilidade de potássio para as plantas em solos do sul do Brasil estimada por métodos multielementares Nota

    Bortolon, Leandro; Gianello, Clesio; Schlindwein, Jairo André

    Abstract in Portuguese:

    A avaliação da disponibilidade de K para as plantas é feita pela estimativa de seus teores na forma trocável. Métodos multielementares aumentam a eficiência nos laboratórios de análises de solo, porém a capacidade de troca de cátions (CTC) do solo pode alterar a predição do K disponível. O objetivo deste trabalho foi estimar o K disponível para o milho e para a soja em solos representativos do Estado do RS, pelos métodos Mehlich-1 (M1), Mehlich-3 (M3), resina de troca iônica (resina) e Acetato de Amônio pH 7,0 (AcNH4), bem como verificar se a CTC influencia a estimativa da disponibilidade de K no solo para as plantas. O experimento foi conduzido em microparcelas a céu aberto e, após 45 dias de cultivo, quantificou-se a matéria seca da parte aérea das plantas e determinou-se o o teor de K no tecido. Foram feitas as correlações entre os teores de K extraídos pelos métodos e a relação com a absorção de K pelas plantas em todos os solos e separando os solos em classes de CTC. As quantidades de K extraídas pela resina foram aproximadamente 50 % menores que as das soluções de M1, M3 e AcNH4. Os coeficientes de correlação entre os teores de K extraído pelos métodos tiveram alto grau de associação. A relação entre os teores de K acumuladas pelas culturas e os teores extraídos pelos métodos não diferiram, independentemente da separação por classes de CTC. A disponibilidade de K para as plantas em solos do RS pode ser feita pelos métodos testados no presente trabalho. Não houve diferença entre os métodos na avaliação da disponibilidade de K nas classes de CTC. O método da resina, embora não diferindo dos demais na predição do teor de K disponível, apresenta desvantagem em relação aos demais pela menor capacidade extrativa, o que resulta em classes de disponibilidade menores e propicia o erro analítico.

    Abstract in English:

    Potassium (K) availability to plants is estimated based on the exchangeable K fraction. Multielement methods increase the analysis efficiency in soil laboratories. The cation exchange capacity (CEC) of soils may affect the prediction of available K. Thus, the purpose of this study was to estimate the available K for corn and soybean in soils in the Rio Grande do Sul (RS) state using Mehlich-1 (M1), Mehlich-3 (M3), ion-exchange resin (resin), ammonium acetate pH 7.0 (AcNH4), and verify whether the CTC affects the estimated availability of soil K to plants. The experiment was carried out in microplots in the field and after 45 days of growth the shoot dry mass was quantified and K determined in the tissue. The K quantities estimated by the distinct methods were correlated, the relationship with K uptake by plants in all soils established and the soils separated in CTC classes. Resin-extracted K was about 50 % lower than that obtained by M1, M3 and AcNH4. There close correlations between the K quantities extracted by the methods. The relationship between the quantities of K uptake by the crops and the amounts extracted by the tested methods, which did not differ from each other regardless of soil CTC class. K availability to plants in soils in RS can be estimated by the methods tested in this study. There was no difference between the evaluation methods of K availability in the CTC classes. Despite the resin method being as effective as other methods in estimating available K, it has the drawback of a lower extraction capacity, which results in lower values for K availability classes and thus may favor analytical errors.
  • Avaliação da porosidade e placa férrica de raízes de arroz cultivado em hipoxia Nota

    Holzschuh, Marquel Jonas; Bohnen, Humberto; Anghinoni, Ibanor

    Abstract in Portuguese:

    A alta difusividade do oxigênio em diversos materiais dificulta a criação e, ou, manutenção de um ambiente livre de O2. As técnicas utilizadas são pouco eficientes na exclusão do O2 e, portanto, não expressam a condição do solo alagado. Os objetivos deste trabalho foram desenvolver um método para obtenção de raízes em condição de hipoxia e avaliar a placa férrica e a formação de aerênquima no arroz. Foi criada uma condição de hipoxia semelhante à do solo alagado em tanques de 50 L, explorando a capacidade de difusão do O2 por meio do vinil em contato com solo reduzido. Cada tanque preenchido com solo (Gleissolo háplico) recebeu cinco sacos de vinil e foi mantido alagado. Plantas dos genótipos IRGA 423 e IRGA 424 previamente cultivadas em campo foram coletadas, tendo as raízes cortadas junto ao colo, lavadas e um terço da lâmina foliar removido. Cada saco de vinil recebeu 12 plantas de cada genótipo e solução nutritiva. Após sete dias, as novas raízes adventícias formadas foram utilizadas na determinação da porosidade e a da placa férrica em segmentos de 0-2, 2-4 e 4-6 cm a partir da ponta da raiz. As raízes foram colocadas em contato com a solução de um solo em processo de redução por 4 h e a placa férrica determinada após a extração do Fe com HCl 0,5 mol L-1. A porosidade foi determinada pela aplicação de ciclos de vácuo, com auxílio de seringas. A diferença de peso antes e depois do tratamento com vácuo e entrada de água foi assumida como sendo a estimativa da magnitude do aerênquima ao longo da raiz. A eficácia do método foi testada com a produção de raízes adventícias em saco de vinil com aeração e hipoxia. A porosidade nas raízes foi maior em ambiente hipóxico, comparado à aeração. A porosidade foi maior na proximidade da base da planta e, à medida que a porosidade aumentou, houve aumento do conteúdo de Fe na superfície das raízes, indicando que a placa férrica pode servir como estimativa da formação de aerênquima no arroz. O método de obtenção de raízes foi eficiente em promover a eliminação de O2 do saco de vinil para estudar a formação do aerênquima.

    Abstract in English:

    The high oxygen diffusion in different materials makes the establishment and maintenance of oxygen-free environments difficult. The techniques used to obtain oxygen-free environments are little efficient and not representative of flooded soil conditions. The purpose of this study was to develop a method for obtaining roots in a hypoxic environment to evaluate iron plaque and aerenchyma formation in rice plants. A hypoxic condition similar to that of flooded soils was created in 50 L tanks, based on the oxygen diffusion capacity through vinyl plastic in contact with flooded soil. Each tank was filled with soil (Gley soil), five vinyl bags and then flooded. Rice plants of the genotypes IRGA 423 and IRGA 424 grown in the field were collected, the roots cut at the stem, washed and 1/3 of the leaves removed. Each bag was filled with 12 plants of each genotype and nutrient solution. After seven days, the new adventitious roots were used to determine the iron plaque and aerenchyma formation in the segments 0-2, 2-4 and 4-6 cm from the root tips. The roots were exposed the solution of a flooded soil for 4 hours. The iron plaque was determined in the root segments after iron extraction with HCl 0.5 mol L-1. Porosity was determined in vacuum cycles applied with a syringe. The weight difference before and after vacuum treatment and water entrance was assumed as estimate of the magnitude of the aerenchyma of the roots. The method was tested with the production of new adventitious roots in vinyl bags under aerated and hypoxic conditions. Root porosity was higher in the hypoxic than in the aerated environment. Porosity was higher near plant base and as porosity increased, iron increased near the root surface, indicating the iron plaque as a parameter to estimate aerenchyma formation in rice roots. The tested root-growth method was efficient in eliminating O2 from the vinyl bags to study aerenchyma formation.
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