Revista Brasileira de Ciência do Solo, Volume: 35, Issue: 1, Published: 2011
  • Technical challenges and social, economic and regulatory barriers to phytoremediation of contaminated soils Revisão De Literatura

    Marques, Marcia; Aguiar, Christiane Rosas Chafim; Silva, Jonatas José Luiz Soares da

    Abstract in Portuguese:

    A fitorremediação - uso de plantas e comunidades microbianas associadas à rizosfera para degradar, isolar ou imobilizar contaminantes do solo e água - é uma técnica de custo relativamente baixo, vantagens estéticas e que não gera impactos adicionais. A maioria dos estudos com plantas na recuperação de áreas contaminadas tem sido desenvolvida em países de clima temperado, onde o potencial da fitorremediação é limitado por fatores climáticos. No Brasil, o conhecimento acerca do potencial fitorremediador das várias espécies de plantas e comunidades microbianas em solos tropicais é ainda muito escasso, o que, associado à falta de instrumentos de aferição e de apoio à decisão, dificulta a recomendação por parte das agências ambientais e empresas. A presente revisão descreve brevemente os mecanismos de fitorremediação e discute aspectos sociais, econômicos e reguladores que representam entraves ao amplo desenvolvimento da técnica, em comparação com técnicas convencionais, mais conhecidas e aceitas pelas agências e empresas. Finalmente, o mercado brasileiro presente e futuro é discutido, sendo sugerida a criação de protocolos experimentais e instrumentos de apoio à decisão que estimulem a aplicação da fitorremediação nos casos em que ela se apresente como a opção mais adequada.

    Abstract in English:

    Phytoremediation - the use of plants and its associated microbial communities in the rizosphere to degrade, isolate and immobilize contaminants in soil and water - is a relatively cheap technique with aesthetic advantages free of additional impacts. However, most studies with plants to recover contaminated sites have been carried out in countries with temperate climate, where the potential of phytoremediation is limited by climate factors. In Brazil, knowledge regarding the phytoremediation potential of different species for tropical soils is still undeveloped. Associated to the lack of assessment and decision-making tools, the environmental agencies face great difficulties in recommending phytoremediation strategies. This review briefly describes phytoremediation mechanisms and discusses social, economic and regulatory aspects which represent limitations to the full development of this technique, in comparison to conventional techniques that are better known and accepted by environmental agencies and companies. Finally, the current and future Brazilian market for phytoremediation is discussed with suggestions regarding experimental protocols and tools to support decision-making, with a view to promote the application of phytoremediation whenever it appears to be the most appropriate option.
  • Soil-landscape relationships on a granite substrate toposequence in Santo Antônio do Matupi, Manicoré, Amazonas Solo No Espaço E No Tempo

    Campos, Milton César Costa; Ribeiro, Mateus Rosas; Souza Júnior, Valdomiro Severino de; Ribeiro Filho, Mateus Rosas; Souza, Rômulo Vinícius Cordeiro Conceição de

    Abstract in Portuguese:

    Considerando as dimensões da região amazônica e a necessidade de estudos que estabeleçam conexões entre os solos e a expressão da paisagem, o objetivo deste trabalho foi estudar as relações solo-paisagem em uma topossequência sobre substrato granítico em Santo Antônio do Matupi, Manicoré, AM. Foi estabelecido um caminhamento de 3.000 m a partir do "espigão" da vertente, no seu sentido mais suave, com identificação dos segmentos da vertente com base na "quebra" do declive do terreno. Foram abertas trincheiras nos segmentos de vertente mapeados, e perfis foram caracterizados morfologicamente, coletando-se amostras de seus horizontes. Foram realizadas análises físicas (textura, ADA e GF, Ds e Dp, Pt e CHSS), químicas (pH em água e KCl, Ca, Mg, K, Na e Al trocáveis, P disponível, H + Al e C orgânico; SiO2, Al2O3 e Fe2O3 (método do H2SO4) e óxidos de Fe "livres" extraído com ditionito-citrato-bicarbonato e o Fe mal cristalizado extraído com oxalato de amônio) e mineralógicas (frações areia, silte e argila), usando difratometria de raios X. As variações do relevo favoreceram a presença de solos distróficos nos topos e solos eutróficos no sopé de transporte. As variáveis ΔpH, relação silte/argila, V % e relação Fed/Fet indicaram a presença de solos mais intemperizados nas áreas de topo da paisagem e solos com menor grau de evolução na encosta e no sopé de transporte. A composição mineralógica da fração argila mostrou-se relativamente homogênea, com predominância de caulinita e gibbsita e menor proporção de mica e quartzo.

    Abstract in English:

    In view of the size of the Amazon region and the need to establish connections between landscape and soil characteristics, the aim of this study was to investigate soil-landscape relationships in a toposequence on granite substrate in Santo. Antônio Matupi, Manicoré, AM. The study was carried out along a transect of 3,000 m from the top downwards, where different slope segments were identified. Profile pits were opened in each slope segment, the soils were morphologically characterized and samples collected from the horizons for physical, chemical and mineralogical analysis. For the physical analysis, particle size distribution, water dispersible clay and flocculation degree, soil and particle density, total porosity, and hydraulic conductivity were measured. Chemical analysis involved pH in water and KCl; Ca, Mg, K, exchangeable Na and Al, available P, Al + H and organic C; SiO2, Al2O3 and Fe2O3 (H2SO4 method); free iron oxides extracted with dithionite-citrate-bicarbonate and poor crystalline iron oxides extracted with ammonium acid oxalate). The mineralogy of the sand, silt and clay fractions was determined by X ray diffraction. The changes in the relief favored the occurrence of dystrophic soils on the summit and eutrophic soils at the foot. The variables ??"pH, silt/clay ratio, base saturation and Fed/Fet ratio indicated that the most weathered soils were related with the top positions of the landscape, while soils with lower development degree were related to slope and foothill positions. The clay fraction mineralogy with prevailing kaolinite and gibbsite and small amounts of mica and quartz was relatively uniform in the transect.
  • Relationship between soil oxidizable carbon and physical, chemical and mineralogical properties of umbric ferralsols

    Marques, Flávio Adriano; Calegari, Márcia Regina; Vidal-Torrado, Pablo; Buurman, Peter

    Abstract in Portuguese:

    A ocorrência de Latossolos com horizonte A húmico hiperdesenvolvido (> 100 cm de espessura) nos trópicos e subtrópicos úmidos é um paradoxo, pois os processos de decomposição da matéria orgânica nesses ambientes são bastante eficientes. Apesar disso, esses solos têm sido documentados nas regiões Sudeste e Sul do Brasil, com algumas ocorrências na região Nordeste. Aspectos da gênese e do significado paleoambiental desses Latossolos aguardam por melhor entendimento. Os processos que levaram o horizonte A a ser tão espesso e escuro e contribuíram para preservação de C orgânico (CO) em profundidades consideráveis nesses pedons são de especial interesse. Neste trabalho, oito Latossolos com horizonte A húmico hiperdesenvolvido (Lh) sob diferentes fitofisionomias (Floresta Ombrófila, Floresta Estacional e Savana Arborizada) foram amostrados e os seus atributos macromorfológicos, físicos, químicos e mineralógicos estudados, com o objetivo de relacioná-los com a preservação de CO em profundidade. Esses Lh são argilosos a muito argilosos, fortemente ácidos, distróficos, álicos e muitos possuem fragmentos de carvão vegetal dispersos na matriz do solo. Caulinita é o principal mineral da fração argila nos horizontes A e B, seguido em abundância por gibbsita e por vermiculita com hidroxi entrecamadas. Este último argilomineral é identificado apenas nos Lh derivados de rochas basálticas da região Sul. Os teores de C total (CT) variam de 5 a 101 g kg-1 no horizonte A húmico. Carbono oxidado por via úmida com dicromato de potássio constitui, em média, 75 % do CT dos horizontes A húmicos, enquanto o C não oxidável com dicromato (C-res), que inclui formas de C recalcitrantes (como carvões), contribui para os restantes 25 % do CT. Os conteúdos de C foram independentes da maioria das variáveis inorgânicas do solo, exceto do Al extraído com oxalato de amônio ácido (OAA), que individualmente explica 69 % (P < 0,001) da variabilidade de CT do horizonte A húmico. Os conteúdos de argila não foram estimadores eficazes do CT e de outras formas de C estudadas, como também não foram: densidade do solo, Al3+ trocável, saturação por Al, capacidade de troca de cátions efetiva e outros parâmetros obtidos por extrações seletivas com OAA e ditionito-citrato-bicarbonato. Interações entre materiais orgânicos e minerais pobremente cristalinos, como indicado pelo Al extraído com OAA, apresentam-se como um dos mecanismos possíveis para proteção da matéria orgânica nesses solos.

    Abstract in English:

    The occurrence of Umbric Ferralsols with thick umbric epipedons (> 100 cm thickness) in humid Tropical and Subtropical areas is a paradox since the processes of organic matter decomposition in these environments are very efficient. Nevertheless, this soil type has been reported in areas in the Southeast and South of Brazil, and at some places in the Northeast. Aspects of the genesis and paleoenvironmental significance of these Ferralsols still need a better understanding. The processes that made the umbric horizons so thick and dark and contributed to the preservation of organic carbon (OC) at considerable depths in these soils are of special interest. In this study, eight Ferralsols with a thick umbric horizon (UF) under different vegetation types were sampled (tropical rain forest, tropical seasonal forest and savanna woodland) and their macromorphological, physical, chemical and mineralogical properties studied to detect soil characteristics that could explain the preservation of high carbon amounts at considerable depths. The studied UF are clayey to very clayey, strongly acidic, dystrophic, and Al-saturated and charcoal fragments are often scattered in the soil matrix. Kaolinites are the main clay minerals in the A and B horizons, followed by abundant gibbsite and hydroxyl-interlayered vermiculite. The latter was only found in UFs derived from basalt rock in the South of the country. Total carbon (TC) ranged from 5 to 101 g kg-1 in the umbric epipedon. Dichromate-oxidizable organic carbon represented nearly 75 % of TC in the thick A horizons, while non-oxidizable C, which includes recalcitrant C (e.g., charcoal), contributed to the remaining 25 % of TC. Carbon contents were not related to most of the inorganic soil variables studied, except for oxalate-extractable Al, which individually explained 69 % (P < 0.001) of the variability of TC in the umbric epipedon. Clay content was not suited as predictor of TC or of the other studied C forms. Bulk density, exchangeable Al3+, Al saturation, ECEC and other parameters obtained by selective extraction were not suitable as predictors of TC and other C forms. Interactions between organic matter and poorly crystalline minerals, as indicated by oxalate-extractable Al, appear to be one of the possible organic matter protection mechanisms of these soils.
  • Pedological and isotopic relations of a highland tropical peatland, Mountain Range of the Espinhaço Meridional (Brazil)

    Horák, Ingrid; Vidal-Torrado, Pablo; Silva, Alexandre Christófaro; Pessenda, Luiz Carlos Ruiz

    Abstract in Portuguese:

    A evolução das fontes de matéria orgânica no solo está relacionada com a dinâmica do clima e da vegetação durante épocas passadas, representadas pelos registros paleoambientais em depósitos quaternários como as turfeiras. Por esta razão, um organossolo da turfeira mineralotrófica da Área de Proteção Especial - APE Pau-de-Fruta, Serra do Espinhaço Meridional, MG foi descrito e caracterizado com a finalidade de evidenciar os materiais constituintes e os atributos do solo relacionados às mudanças das condições do ambiente, apoiados pela caracterização isotópica e elementar do C e N do solo e idades 14C. A amostragem foi realizada em uma depressão localizada a 1.350 m de altitude, onde possivelmente os Organossolos são mais desenvolvidos, devido à elevada espessura de 505 cm. A turfeira atualmente é colonizada por fisionomias vegetais do Bioma Cerrado, principalmente Campo Rupestre e Campo Úmido, além de alguns redutos de ilhas de Floresta Estacional Semidecidual, denominados Capões de Mata. Os resultados deste estudo demonstraram que a gênese inicial do perfil de solo estudado, antes de 8.090 ± 30 anos AP (idade 14C), apresentou elevada contribuição de uma matéria orgânica mais herbácea, e gradualmente no Holoceno Inferior/Médio, entre 8.090 ± 30 anos AP (idade14C) a ± 4.100 anos AP (idade interpolada), a vegetação tornou-se mais lenhosa, com expansão de uma mata, possivelmente devido ao aumento de umidade, sugerindo a existência no passado de um Cerrado mais lenhoso que o atual. Condições de um clima mais seco que o atual foi verificado em ± 2.500 anos AP (idade interpolada) e após 430 anos AP (idade14C), quando a mata regrediu, predominando a vegetação de campo. Após o período mais seco, a umidade aumentou até as condições atuais. Em meio a essas flutuações climáticas durante o Holoceno, o Organossolo em estudo apresentou três estádios de decomposição da matéria orgânica, com predomínio do mais avançado (sáprico), característico de um depósito em estágio de evolução pedogenético altamente avançado.

    Abstract in English:

    The evolution of organic matter sources in soil is related to climate and vegetation dynamics in the past recorded in paleoenvironmental Quaternary deposits such as peatlands. For this reason, a Histosol of the mineralotrophic peatland from the Pau-de-Fruta Special Protection Area - SPA, Espinhaço Meridional, State of Minas Gerais, was described and characterized to evidence the soil constituent materials and properties as related to changes in environmental conditions, supported by the isotopic and elementary characterization of soil C and N and 14C ages. Samples were collected in a depression at 1,350 m asl, where Histosols are possibly more developed due to the great thickness (505 cm). Nowadays, the area is colonized by vegetation physiognomies of the Cerrado Biome, mainly rocky and wet fields (Campo Rupestre and Campo Úmido), aside from fragments of Semidecidual Seasonal Forest, called Capões forests. The results this study showed that early the genesis of the analyzed soil profile showed a high initial contribution of mostly herbaceous organic matter before 8,090 ± 30 years BP (14C age). In the lower-mid Holocene, between 8,090 ± 30 years AP (14C age) to ± 4,100 years BP (interpolated age), the vegetation gradually became more woody, with forest expansion, possibly due to increased humidity, suggesting the existence of a more woody Cerrado in the past than at present. Drier climate conditions than the current were concluded ± 2,500 years BP (interpolated age) and that after 430 years BP (14C age) the forest gave way to grassland, predominantly. After the dry season, humidity increased to the current conditions. Due to these climate fluctuations during the Holocene, three decomposition stages of organic matter were observed in the Histosols of this study, with prevalence of the most advanced (sapric), typical of a deposit in a highly advanced stage of pedogenetic evolution.
  • Multiple Logistic Regressions: controlling factors in applications to soil class prediction Solo No Espaço E No Tempo

    ten Caten, Alexandre; Dalmolin, Ricardo Simão Diniz; Pedron, Fabrício Araújo; Mendonça-Santos, Maria de Lourdes

    Abstract in Portuguese:

    Métodos mais eficazes para determinação do padrão de distribuição de classes de solo na paisagem precisam ser avaliados visando suprir a demanda por mapas de solo em escalas regional e global. Neste estudo, Regressões Logísticas Múltiplas foram utilizadas como modelos preditores em uma aplicação de Mapeamento Digital de Solos. Os modelos foram gerados utilizando um mapa de solos existente como variável dependente e atributos de terreno como variáveis independentes, o que possibilitou determinar a probabilidade de encontrar classes de solo na paisagem no primeiro e no segundo nível categórico do SiBCS. A qualidade dos mapas preditos foi verificada por meio da matriz de contingência. A classe dos Argissolos foi predita corretamente, em relação ao mapa original, em aproximadamente 85 %. As classes de solos hidromórficos (Planossolos e Gleissolos) foram preditas corretamente em 75 %. Houve confundimento dos modelos para as classes que ocupam posições muito semelhantes na paisagem. Foi verificado também que classes de solo pouco representativas na paisagem não são adequadamente espacializadas em razão da sensibilidade dos modelos logísticos à proporção relativa das amostras usadas para treinar os modelos.

    Abstract in English:

    More effective methodologies to determine the soil class distribution must be evaluated in order to meet the demand for soil maps at regional and global scales. In this study, logistic regressions were used as predictive models in an application of Digital Soil Mapping. The models were derived from an existing soil map as dependent variable and terrain attributes as independent variables. The probability of finding soil classes in the landscape at the 1st and 2nd Categorical Level of the Brazilian System of Soil Classification (SiBCS) was determined. The quality of the predicted map was tested using a contingency matrix. Approximately 85 % of the Acrisols (Argissolos) were correctly predicted, in relation to the original map. Of the hydromorphic soils, 75 % were correctly predicted. The prediction was inaccurate for classes in very similar positions in the landscape. It was also found that the non-representative soil classes of the landscape were not properly spatialized, due to sensitivity of the logistic models to the relative proportion of the samples used to adjust the models.
  • Greenhouse gas emission caused by different land-uses in brazilian Savannah Processos E Propriedades Do Solo

    Siqueira Neto, Marcos; Piccolo, Marisa de Cássia; Costa Junior, Ciniro; Cerri, Carlos Clemente; Bernoux, Martial

    Abstract in Portuguese:

    A conversão de áreas nativas com o corte e queima de vegetação seguida do cultivo do solo resultam em mudanças na dinâmica da matéria orgânica do solo, com alterações nas emissões dos gases causadores de efeito estufa (GEE: CO2, CH4 e N2O) da biosfera para a atmosfera, que causam a elevação da temperatura média e, consequentemente, as mudanças climáticas globais. O objetivo deste estudo foi verificar as relações entre os fluxos de CO2, CH4 e N2O com a umidade, biomassa microbiana e as formas inorgânicas de N no solo com diferentes usos das terras no bioma Cerrado (Rio Verde, Goiás). O clima da região é do tipo Aw (Köppen-Geiger), e o solo foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico caulinítico textura argilosa com vegetação original de Cerradão. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC), com quatro tratamentos (áreas): vegetação nativa - Cerradão (CE); pastagem (PA) de braquiária, semeadura convencional (SC) de soja; e semeadura direta (SD) de milho sucedido por milheto. As emissões anuais de CO2 e N2O não mostraram diferenças significativas entre os tratamentos; isso ocorreu devido à elevada variação nos fluxos dos gases em decorrência da sazonalidade no clima, com as menores emissões observadas durante o inverno, devido à ausência da umidade do solo. A média na emissão de CO2 foi de 108,9 ± 85,6 mg m-2 h-1 , e para o N2O, de 13,5 ± 7,6 µg m-2 h-1. Os fluxos de CH4 apresentaram diferenças significativas somente para a pastagem, com emissão de 32 µg m-2 h-1 , enquanto nas demais áreas foram observados influxos entre 46 e 15 µg m-2 h-1 . Com os resultados das correlações, pode-se verificar que a umidade foi a variável do solo que apresentou maior correlação com o fluxo dos três gases de efeito estufa. O teor de N-NO3- e as emissões de CO2 mostraram correlações para todas as áreas. Quando consideradas as correlações para todos os tratamentos conjuntamente, verificou-se que os fluxos dos três gases apresentaram correlações significativas com os teores de C e N-microbiano. Contudo, a relação Cmicro:Nmicro não mostrou correlação significativa com o fluxo dos gases de efeito estufa. A pastagem foi a única situação em que os fluxos de CO2 e N2O apresentaram correlação com as quantidades de N-inorgânico. Os resultados sugerem que os fluxos dos GEE são dependentes do regime pluvial no bioma Cerrado, principalmente nas áreas cultivadas que recebem altas doses de fertilizantes para o aumento da produtividade.

    Abstract in English:

    The conversion of native forests by cutting and burning into farming areas leads to alterations in the dynamics of soil organic matter, with changes in emissions of greenhouse gases (GHGs: CO2, CH4 and N2O) from the biosphere to the atmosphere. These cause an average temperature rise and, consequently, global climate change. The aim of this study was to examine relationships between the fluxes of CO2, CH4 and N2O with moisture, microbial biomass and inorganic N forms in soil with different land uses in the Cerrado biome (Rio Verde county, State of Goias - Brazil). The climate (Köppen-Geiger) was classified as Aw and the soil as Latossolo Vermelho distrófico caulinítico / a clayey kaolinitic Oxisol under original Cerrado (Brazilian savanna) vegetation. The experiment was arranged in a completely randomized design (CRD) with four treatments (areas): Native vegetation - Cerrado (CE); brachiaria pasture (PA); soybean in conventional tillage (SC) and no-tillage (NT) corn followed by millet. No significant differences in annual CO2 and N2O emissions were observed between treatments. This can be explained by the variability of gas fluxes due to climate seasonality, with lower emissions in the winter due to low soil moisture. Mean emissions of CO2 were 108.9 ± 85.6 mg m-2 h-1 , and of N2O 13.5 ± 7.6 mg m-2 h-1 . For CH4 significant differences in the fluxes were only observed in pasture (32 mg m-2 h-1 ), while in the other areas inflows between 46 and 15 mg m-2 h-1 were observed. The GHG fluxes showed close correlation with soil moisture. The N-NO3- emissions were significantly correlated with CO2-emissions in all areas. Considering all treatments together, the three GHG fluxes were correlated with the microbial C and N contents. However, the Cmicro: Nmicro ratio was not significantly correlated with the GHG flux. Only for pasture the CO2 and N2O fluxes were correlated with the content of soil inorganic-N. Results suggested that the GHG fluxes in the Cerrado are related to rainfall, mainly in farming areas treated with high fertilizer doses to increase productivity.
  • Modeling the water retention curve in Oxisols using the Double Van Genuchten Equation Processos E Propriedades Do Solo

    Carducci, Carla Eloize; Oliveira, Geraldo César de; Severiano, Eduardo da Costa; Zeviani, Walmes Marques

    Abstract in Portuguese:

    Os Latossolos da região do Cerrado brasileiro, em função da mineralogia da fração argila e estrutura granular, apresentam elevado volume de poros grandes e de poros extremamente pequenos, não mostrando significativo volume de poros intermediários, o que faz com que neles a disponibilidade de água para as plantas seja baixa. Este trabalho objetivou caracterizar e modelar o comportamento da retenção de água em Latossolos oxídicos da região do Cerrado, pertencentes a diferentes classes texturais. Foram coletadas amostras do horizonte Bw de 10 Latossolos oxídicos sob vegetação nativa. A retenção de água nos potenciais matriciais de 1, 2, 4, 6, 8 e 10 kPa foi obtida em unidade de sucção nos potenciais de 33, 60, 100, 500 e 1.500 kPa no extrator de Richards, e a água retida sob potenciais de 1.500 a 300.000 kPa foi quantificada utilizando o psicrômetro de termopar WP4-T. O modelo duplo van Genuchten foi proposto para ajustar os dados experimentais de retenção de água por meio de procedimentos de ajuste de modelos não lineares do software R 2.10.1; também foi avaliada a relação entre as estimativas dos parâmetros do modelo, bem como a inclinação do ponto de inflexão com as propriedades texturais dos solos, aplicando o teste de correlação de Pearson. Os resultados mostraram o bom ajuste do modelo e alto poder de predição, sendo observada correlação do conteúdo de argila do solo com os parâmetros da equação (Usat, Upmp, Ures), assim como, com a inclinação do segundo ponto de inflexão (Itex). A textura dos Latossolos influenciou o comportamento das curvas de retenção de água. As curvas de retenção de água dos Latossolos em estudo apresentaram comportamento bimodal no intervalo de potencial matricial estudado.

    Abstract in English:

    The clay fraction mineralogy and the granular structure of Oxisols in the Cerrado (Brazilian savanna) are the reason for the great volume of large pores as well as of extremely small pores, but no significant medium pore volume, resulting in low available water for plants. This study aimed to characterize and model the behavior of water retention in Oxisols with different texture classes of the Cerrado region. Samples were collected from the Bw horizon of 10 Oxisols under native vegetation. Water retention was measured at matric potentials of 1, 2, 4, 6, 8, 10 kPa using a Richards plate, and the water retained in potentials of 1.500 and 300.000 kPa determined by a thermocouple psychrometer model WP4-T Dewpoint Potentia Meter. The double van Genuchten model was proposed to fit the experimental water retention data by non-linear fitting using software R 2.10.1. The relationship between the estimated model parameters and the inflection point with soil texture properties was evaluated also by the Pearson correlation test. Results indicated good fitting of the model and great prediction power and correlation between the soil clay content and equation parameters (Usat, Upmp, Ures), as well as with the slope of the second inflection point (Itex). Oxisol texture influenced the behavior of water retention curves. The water retention curves of Oxisols were bimodal in the studied range of water potential.
  • Physical quality of an Oxisol under management systems evaluated by the Index "S" Processos E Propriedades Do Solo

    Pereira, Fabiana de Souza; Andrioli, Itamar; Pereira, Faber de Souza; Oliveira, Paula Regina de; Centurion, José Frederico; Falqueto, Ricardo Jorge; Martins, Alba Leonor da Silva

    Abstract in Portuguese:

    O monitoramento da qualidade do solo pelos atributos físicos é importante para a avaliação e manutenção da sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Um atributo indicador da qualidade do solo deve ser sensível às variações do manejo ao qual está sendo submetido. Este estudo teve como objetivo avaliar o parâmetro S como indicador da qualidade física do solo e a agregação de um Latossolo Vermelho distrófico, submetido a sistemas de manejo sem ou com a inclusão de plantas de cobertura em pré-safra durante 11 anos. Os tratamentos foram: sistema convencional (SC) e sistemas conservacionistas compostos por plantas de cobertura, crotalária (SDC), milheto (SDM) e lablabe (SDL). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro tratamentos e seis repetições; as camadas constituíram-se nas parcelas subdivididas. Os sistemas conservacionistas SDC, SDM e SDL apresentaram maior teor de matéria orgânica em relação ao SC nas camadas de 0 a 0,05 m. Maiores valores de diâmetro médio ponderado e geométrico dos agregados foram observados nos sistemas conservacionistas. O solo apresentou boa qualidade física determinada pelo índice S, com valores todos superiores a 0,035.

    Abstract in English:

    The monitoring of soil quality based on physical properties is important for the evaluation and maintenance of the sustainability of agricultural systems. An indicator property of soil quality should be sensitive to management changes. This study aimed to evaluate the S parameter as an indicator of soil physical quality and aggregation of an Oxisol, managed for 11 years in systems with and without the inclusion of off-season cover crops. The treatments consisted of: conventional system (SC) and conservation systems with cover crops (sunn hemp - SDC, millet SDM, and lab-lab SDL). The experimental design was a randomized block design with four treatments and six replications, the split plots consisted of soil layers. The organic matter content in the conservation systems SDC, SDM and SDL was higher than in the conventional system in the 0-0.05m layer. Higher mean values of weighted and geometric diameter of the aggregates were observed in the conservation tillage systems. The S index indicated good physical quality (all values > 0.035).
  • Selecting statistical models to study the relationship between soybean yield and soil physical properties

    Oliveira, Marcio Paulo de; Tavares, Maria Hermínia Ferreira; Uribe-Opazo, Miguel Angel; Timm, Luis Carlos

    Abstract in Portuguese:

    Modelos estatísticos permitem representar conjuntos de dados, assim como estimar e prever o comportamento de uma variável por meio da sua interação com as demais variáveis envolvidas no fenômeno. Entre os modelos estatísticos encontram-se modelos autorregressivos em espaço de estados (AEE) e modelos de regressão linear (RL) que permitem quantificar as relações entre variáveis do sistema solo-planta-atmosfera. Neste trabalho, com o objetivo de se comparar a qualidade dos modelos AEE e RL para a modelagem das relações entre a produtividade da soja e atributos físicos do solo, utilizou-se o critério de informação de Akaike, o qual fornece um coeficiente que permite a seleção do melhor modelo. O conjunto de dados foi amostrado, em um Latossolo Vermelho distroférrico, ao longo de uma transeção com 84 pontos espaçados de 3 m entre si. Em cada ponto, foram coletadas amostras de soja para quantificar a produtividade e mediu-se a resistência do solo à penetração, assim como retiradas amostras de solo, nas camadas de 00,10 e 0,100,20 m, para mensurar a sua densidade. Os resultados mostraram que os dados de produtividade da soja e resistência do solo à penetração apresentaram autocorrelação e estrutura de correlação cruzada. A densidade do solo, entretanto, apresentou autocorrelação apenas na camada de 00,10 m e não mostrou correlação cruzada com a produtividade da soja. Os resultados mostraram a maior eficácia dos modelos autorregressivos de Espaço de Estados em relação aos modelos equivalentes de regressão linear simples e múltipla com o emprego do Critério de Informação de Akaike, o qual resultou em valores comparativamente mais baixos do que os obtidos com os modelos de regressão, para todas as combinações das variáveis explicativas.

    Abstract in English:

    Statistical models allow the representation of data sets and the estimation and/or prediction of the behavior of a given variable through its interaction with the other variables involved in a phenomenon. Among other different statistical models, are the autoregressive state-space models (ARSS) and the linear regression models (LR), which allow the quantification of the relationships among soil-plant-atmosphere system variables. To compare the quality of the ARSS and LR models for the modeling of the relationships between soybean yield and soil physical properties, Akaike's Information Criterion, which provides a coefficient for the selection of the best model, was used in this study. The data sets were sampled in a Rhodic Acrudox soil, along a spatial transect with 84 points spaced 3 m apart. At each sampling point, soybean samples were collected for yield quantification. At the same site, soil penetration resistance was also measured and soil samples were collected to measure soil bulk density in the 0-0.10 m and 0.10-0.20 m layers. Results showed autocorrelation and a cross correlation structure of soybean yield and soil penetration resistance data. Soil bulk density data, however, were only autocorrelated in the 0-0.10 m layer and not cross correlated with soybean yield. The results showed the higher efficiency of the autoregressive space-state models in relation to the equivalent simple and multiple linear regression models using Akaike's Information Criterion. The resulting values were comparatively lower than the values obtained by the regression models, for all combinations of explanatory variables.
  • Soil air permeability in a Rhodic Hapludox under different tillage systems Processos E Propriedades Do Solo

    Rodrigues, Sueli; Silva, Alvaro Pires da; Giarola, Neyde Fabíola Balarezo; Rosa, Jadir Aparecido

    Abstract in Portuguese:

    A permeabilidade ao ar pode ser utilizada para avaliar alterações que ocorrem na estrutura do solo em virtude da adoção de diferentes sistemas de manejo. Este estudo testou a hipótese de que o menor revolvimento do solo sob sistema plantio direto resulta na formação de poros mais contínuos e melhor condição de aeração no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio da permeabilidade ao ar (Ka), da porosidade de aeração (εa) e dos índices de continuidade de poros (K1 e N), a aeração em um Latossolo Vermelho distrófico sob preparo convencional (PC) e sistema plantio direto (SPD). Oitenta amostras de solo (2 tratamentos x 2 profundidades x 20 repetições) com estrutura indeformada foram coletadas de cada sistema de manejo do solo nas profundidades de 0-0,10 e 0,10-0,20 m em área experimental do Instituto Agronômico do Paraná, no município de Ponta Grossa, Paraná. Depois de saturadas e equilibradas em seis potenciais mátricos (-2, -6, -10, -30, -70 e -100 kPa), determinou-se a permeabilidade ao ar e a porosidade de aeração em cada potencial. Também foram determinados a densidade do solo, a densidade de partícula, o carbono orgânico e a porosidade. A densidade do solo não consistiu em fator limitante, ficando abaixo do limite crítico para solos argilosos nos dois sistemas. No SPD, o maior volume de microporos resultou em maior retenção de água no intervalo de umidade avaliado (-2 a -100 kPa) e em maior volume de poros bloqueados para o fluxo de ar (εb), ou seja, redução de Ka. Na profundidade avaliada (00,20 m), os índices de continuidade de poros (K1 e N) revelaram que o PC apresentou poros mais contínuos do que o SPD, contradizendo a hipótese testada.

    Abstract in English:

    Air permeability (Kα) can be used to assess soil structure changes resulting from different tillage systems. This study tested the hypothesis that the reduced soil disturbance in no-tillage results in continuous pores and better soil aeration conditions. The objective was to evaluate the aeration of a Rhodic Hapludox under conventional tillage (CT) and no-tillage (NT), based on soil air permeability (Kα), air-filled porosity (εa) and indices of pore continuity (K1 and N). Eighty undisturbed soil cores (2 treatments x 2 depths x 20 repetitions) were collected from each tillage system at 0-0.10 and 0.10-0.20 m in an experimental area of the Agronomic Institute of Paraná in Ponta Grossa, Paraná. After the samples had been saturated and equilibrated at six matric potentials (-2, -6, -10, -30, -70, and -100 kPa), the air permeability and air-filled porosity were determined for each matrix potential. The soil bulk density, particle density, organic carbon and soil porosity were also evaluated. Soil bulk density was not a limiting factor, with values below the critical limit for clay soils in both systems. In NT, the greater micropore volume was related to higher water retention in the evaluated moisture range (-2 to -100 kPa) and greater volume of pores blocked for air flow (εb), thus reducing Kα in this system. At 0-0.20 m, the indices of pore continuity (K1 and N) indicated more continuous pores in CT than NT, contradicting the hypothesis tested.
  • Load bearing capacity and critical water content of a Latossol induced by different managements Processos E Propriedades Do Solo

    Araujo-Junior, Cezar Francisco; Dias Junior, Moacir de Souza; Guimarães, Paulo Tácito Gontijo; Alcântara, Elifas Nunes

    Abstract in Portuguese:

    Os diferentes manejos de plantas invasoras em lavouras cafeeiras têm promovido alterações estruturais aos solos, comprometendo a sua qualidade física. Assim, o conhecimento da capacidade de suporte de carga do solo sob diferentes sistemas de manejo de plantas invasoras é essencial para o manejo sustentável do solo de lavouras cafeeiras. Os objetivos deste estudo foram: (a) avaliar a influência da adoção, durante 30 anos, de diferentes sistemas de manejo de plantas invasoras na capacidade de suporte de carga de um Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf) cultivado com cafeeiros e localizado na Fazenda da Epamig em São Sebastião do Paraíso, MG (Latitude de 20 º 55 ' 00 " S e Longitude 47 º 07 ' 10 " W ); b) determinar a tensão máxima (σmax) aplicada ao solo por um trator; e c) estabelecer as umidades volumétricas críticas (θcrítica) para o tráfego de um trator. Os manejos de plantas invasoras avaliados foram: sem capina (SCAP); capina manual (CAPM); herbicida de pós-emergência (HPOS); roçadora (ROÇA); enxada rotativa (ENRT); grade (GRAD); e herbicida de pré-emergência (HPRE). Em cada sistema de manejo, 15 amostras indeformadas de solo foram coletadas aleatoriamente no centro das entrelinhas dos cafeeiros, nas profundidades de 0-3, 10-13 e 25-28 cm, totalizando 315 amostras. Em uma mata nativa (MATA) sob LVdf, adjacente à área de estudo, foram coletadas 15 amostras adicionais por profundidade, as quais serviram de referência dos atributos avaliados. Os equipamentos utilizados no manejo da lavoura cafeeira foram tracionados por um trator cafeeiro Valmet® modelo 68. Para determinar a θcrítica para o tráfego do trator, foram consideradas apenas aquelas tensões que não excedem a resistência interna do solo expressa pela pressão de preconsolidação. As amostras indeformadas foram utilizadas para determinar a pressão de preconsolidação (σp) em diferentes umidades volumétricas (θ) e obtenção da densidade do solo (Ds). A partir do excedente das amostras indeformadas, foram determinados distribuição granulométrica de partículas, C orgânico do solo (COS) e teor de óxidos. Modelos de capacidade de suporte de carga (CSC) do tipo σp = 10(a+bq) entre pressão de preconsolidação e umidade volumétrica foram obtidos para verificar os possíveis efeitos dos diferentes sistemas de manejo de plantas invasoras na estrutura do solo. A tensão máxima aplicada pelo trator cafeeiro foi de 220 kPa para o pneu dianteiro 6-16 na pressão de inflação de 172 kPa. O menor valor de umidade crítica foi de 0,27 cm³ cm-3 para o LVdf sob o manejo SCAP na profundidade de 0-3 cm, e o maior valor, de 0,48 cm³ cm-3 para o solo sob o manejo HPRE na profundidade de 0-3 cm. O manejo de plantas invasoras utilizando GRAD e HPRE favorece a formação do encrostamento superficial e os incrementos dos valores de densidade do solo e capacidade de suporte de carga na profundidade de 0-3 cm. O solo sob MATA apresenta menor capacidade de suporte de cargas nas três profundidades estudadas, em relação ao solo cultivado com cafeeiros e submetido a diferentes manejos de plantas invasoras. Os diferentes manejos de plantas invasoras utilizadas no centro das entrelinhas da lavoura cafeeira não influenciaram a densidade do solo e o teor de C orgânico do Latossolo, na profundidade de 25-28 cm, em relação ao solo sob mata nativa.

    Abstract in English:

    Different weed managements in coffee have led to structural changes, affecting the soil physical quality. Therefore, information on the load bearing capacity of the soil under different weed managements is essential to establish a sustainable soil management under coffee. The objectives of this study were to: (a) assess the influence of different weed managements over three decades on the load bearing capacity of a Dystroferric Red Latosol (LVdf) cultivated with coffee on the Epamig Farm in São Sebastião do Paraíso, Minas Gerais State (Latitude de 20 º 55 ' 00 " S and Longitude 47 º 07 ' 10 " W); (b) determine the maximum stress (σmax) exerted by a tractor; (c) establish the critical water content (θcrítica) for tractor traffic. The following weed managements were assessed: no weeding (SCAP); hand weeding (CAPM); post-emergence herbicide (HPOS); mowing (ROÇA); rotary tiller (ENRT); tandem disk harrow (GRAD) and pre-emergence herbicide (HPRE). In each management system 15 undisturbed soil samples were collected randomly in the coffee inter-rows in the layers 0-3, 10-13 and 25-28 cm, totaling 315 soil samples. Additionally, 15 samples per layer were collected in a native forest (MATA). The equipment used in coffee management was coupled to a Valmet® model 68 tractor for coffee. To determine θcrítica for tractor traffic, only the stress was considered that did not exceed the internal strength of the soil expressed as precompression stress. The undisturbed soil samples were used to determine precompression stress (σp) at different volumetric water contents (θ) and then bulk density (Bd). Disturbed samples were used to analyze particle size distribution, organic carbon (OC) and total oxides. Load bearing capacity (LBC) between precompression stress and volumetric water content was calculated (σp = 10(a+bq)) to assess the possible effects of weed management systems on soil structure. The maximum stress caused by the Valmet® tractor (inflation pressure of the front tires 6-16 of 172 kPa) was 220 kPa. The lowest critical water content was 0.27 cm³ cm-3 for the Dystroferric Red Latosol under no weeding in the 0-3 cm layer and the highest 0.48 cm³ cm-3 for the soil managed with pre-emergence herbicide in the 0-3 cm layer. The weed management with disk harrow and pre-emergence herbicide led to crusting on the soil surface and increased bulk density and precompression stress. The load bearing capacity of the soil under native forest was lower in the three layers studied compared to the soil under coffee and different weed managements. The different weed managements used in the interrows did not influence soil bulk density and organic carbon content of Latossol, in the 25-28 cm layer, compared to the soil under native forest (MATA).
  • New methods to quantify NH3 volatilization from fertilized surface soil with urea

    Alves, Ana Carolina; Oliveira, Patrícia Perondi Anchão; Herling, Valdo Rodrigues; Trivelin, Paulo Cesar Ocheuze; Luz, Pedro Henrique de Cerqueira; Alves, Teresa Cristina; Rochetti, Ramon Cellin; Barioni Júnior, Waldomiro

    Abstract in Portuguese:

    As perdas gasosas de nitrogênio do solo são consideráveis, sendo resultantes principalmente da volatilização de amônia ligada a diversas atividades agropecuárias, como na adubação de pastagens. A utilização de métodos simples e acessíveis para mensurar essas perdas é fundamental na avaliação do ciclo de N nesses sistemas. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar métodos usados para quantificar a NH3 volatilizada da ureia aplicada na superfície do solo, considerando fundamental que tenham mínima interferência no processo de volatilização. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando-se um delineamento experimental inteiramente casualizado, com 13 tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram: (1) absorvedor de espuma de poliuretano (densidade de 20 kg m-3) contendo solução de ácido fosfórico e colocado a 1, 5, 10 e 20 cm acima da superfície do solo; (2) absorvedor de papel-filtro contendo solução de ácido sulfúrico e colocado a 1, 5, 10 e 20 cm acima da superfície do solo; (3) absorvedor com solução de ácido sulfúrico e colocado a 1, 5 e 10 cm acima da superfície do solo; (4) coletor semiaberto estático; e (5) balanço de 15N (método de referência). O absorvedor de espuma colocado a 1 cm acima da superfície do solo indicou valores reais para a taxa diária de perda e a perda acumulada de N-NH3, sendo eficiente na captação da NH3 volatilizada da ureia aplicada ao solo. Os absorvedores com ácido sulfúrico nas alturas de 1, 5 e 10 cm do solo e os absorvedores de papel nas alturas de 1 e 5 cm do solo apresentaram estimativas reais somente das perdas acumuladas de N-NH3. O absorvedor de espuma é uma câmara estática aberta indicada para quantificar a taxa de perda diária ou a perda acumulada de amônia por volatilização, não sendo necessário o uso de equações de calibração ou fatores de correção.

    Abstract in English:

    Gaseous N losses from soil are considerable, resulting mostly from ammonia volatilization linked to agricultural activities such as pasture fertilization. The use of simple and accessible measurement methods of such losses is fundamental in the evaluation of the N cycle in agricultural systems. The purpose of this study was to evaluate quantification methods of NH3 volatilization from fertilized surface soil with urea, with minimal influence on the volatilization processes. The greenhouse experiment was arranged in a completely randomized design with 13 treatments and five replications, with the following treatments: (1) Polyurethane foam (density 20 kg m-3) with phosphoric acid solution absorber (foam absorber), installed 1, 5, 10 and 20 cm above the soil surface; (2) Paper filter with sulfuric acid solution absorber (paper absorber, 1, 5, 10 and 20 cm above the soil surface); (3) Sulfuric acid solution absorber (1, 5 and 10 cm above the soil surface); (4) Semi-open static collector; (5) 15N balance (control). The foam absorber placed 1 cm above the soil surface estimated the real daily rate of loss and accumulated loss of NH3N and proved efficient in capturing NH3 volatized from urea-treated soil. The estimates based on acid absorbers 1, 5 and 10 cm above the soil surface and paper absorbers 1 and 5 cm above the soil surface were only realistic for accumulated N-NH3 losses. Foam absorbers can be indicated to quantify accumulated and daily rates of NH3 volatilization losses similarly to an open static chamber, making calibration equations or correction factors unnecessary.
  • Decomposition and nutrient release of leguminous plants in coffee agroforestry systems

    Matos, Eduardo da Silva; Mendonça, Eduardo de Sá; Cardoso, Irene Maria; Lima, Paulo César de; Freese, Dirk

    Abstract in Portuguese:

    Leguminosas utilizadas como adubos verdes são consideradas uma fonte importante de nutrientes para a cultura do cafeeiro, especialmente em solos com baixa disponibilidade de nutrientes. Experimentos de campo foram realizados com o objetivo de avaliar as taxas de decomposição e liberação de nutrientes de leguminosas empregadas como adubos verdes em cafezais sob sistemas agroflorestais na Zona da Mata de Minas Gerais. Os teores iniciais de N e P nos materiais vegetais variaram de 25,7 a 37,0 e de 2,4 a 3,0 g kg-1, respectivamente. As relações lignina/N, lignina/polifenol e (lignina+polifenol)/N apresentaram baixos valores para todas as espécies estudadas. As maiores perdas de matéria seca ocorreram nos primeiros 15 dias de avaliação, quando 25 % do material foi decomposto. Entre 15 e 30 dias de avaliação, houve redução da taxa de decomposição em ambas as propriedades. Na propriedade de Pedra Dourada (PD), a constante de decomposição k aumentou na sequência C. mucunoides < S. aterrimum < S. guianensis < A. pintoi. Já em Araponga (ARA), não houve diferença nas taxas de decomposição das leguminosas estudadas. As taxas de liberação de N variaram entre 0,0036 e 0,0096 d-1. Cerca de 32 % do total de N no material vegetal foi liberado nos primeiros 15 dias. Até os 360 dias, foram liberados pelos adubos verdes, em média, 77,5 % do N em Araponga e 88,5 % em Pedra Dourada. O P apresentou a maior velocidade de liberação, variando de 0,0165 a 0,0394 d-1. As taxas de decomposição e liberação de nutrientes não se correlacionaram com as composições química e bioquímica iniciais, porém as diferenças climáticas entre as duas áreas modificaram as constantes de decomposição dos resíduos das leguminosas.

    Abstract in English:

    Leguminous plants used as green manure are an important nutrient source for coffee plantations, especially for soils with low nutrient levels. Field experiments were conducted in the Zona da Mata of Minas Gerais State, Brazil to evaluate the decomposition and nutrient release rates of four leguminous species used as green manures (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum and Stylosanthes guianensis) in a coffee agroforestry system under two different climate conditions. The initial N contents in plant residues varied from 25.7 to 37.0 g kg-1 and P from 2.4 to 3.0 g kg-1. The lignin/N, lignin/polyphenol and (lignin+polyphenol)/N ratios were low in all residues studied. Mass loss rates were highest in the first 15 days, when 25 % of the residues were decomposed. From 15 to 30 days, the decomposition rate decreased on both farms. On the farm in Pedra Dourada (PD), the decomposition constant k increased in the order C. mucunoides < S. aterrimum < S. guianensis < A. pintoi. On the farm in Araponga (ARA), there was no difference in the decomposition rate among leguminous plants. The N release rates varied from 0.0036 to 0.0096 d-1. Around 32 % of the total N content in the plant material was released in the first 15 days. In ARA, the N concentration in the S. aterrimum residues was always significantly higher than in the other residues. At the end of 360 days, the N released was 78 % in ARA and 89 % in PD of the initial content. Phosphorus was the most rapidly released nutrient (k values from 0.0165 to 0.0394 d-1). Residue decomposition and nutrient release did not correlate with initial residue chemistry and biochemistry, but differences in climatic conditions between the two study sites modified the decomposition rate constants.
  • Potting mix and phosphate fertilization for production of rooted Cocoa cuttings Uso E Manejo Do Solo

    Souza Júnior, José Olimpio de; Carmello, Quirino Augusto de Camargo; Sodré, George Andrade

    Abstract in Portuguese:

    Para avaliar o efeito de substratos e da adubação fosfatada sobre a produção de mudas de cacaueiro, bem como definir doses recomendáveis e nível crítico foliar de P, fez-se um experimento fatorial 5 x 5 + 1: cinco substratos (misturas de fibra de coco (FC) e Plantmax florestal estaca®), cinco doses de P no plantio (de 0 a 800 mg dm-3) e um tratamento adicional (P aplicado aos 30 dias). As parcelas iniciais e úteis continham, respectivamente, 27 estacas e 12 mudas (uma estaca/muda por tubete). A partir do 62º dia, aplicaram-se adubações semanais com N e K, e aos 120 dias, com P (20 mg dm-3), em todos os tratamentos. Aos 150 dias foram avaliados: diâmetro, altura, área foliar, massa de matéria seca da parte aérea e das raízes (finas e grossas), concentração e conteúdo de nutrientes na planta. A mortalidade das mudas não foi influenciada pelos tratamentos. A adubação com P em cobertura aumentou sua disponibilidade e sua absorção, mas não o crescimento das mudas. As variáveis biométricas e nutricionais responderam aos tratamentos, sendo os melhores resultados obtidos com 30 a 55 % de FC e doses de P entre 136 e 275 mg dm-3. O nível crítico foliar de P foi de 1,75 g kg-1.

    Abstract in English:

    The effect of potting mix and phosphate fertilization on the production of rooted cocoa tree cuttings was evaluated and recommended rates and critical foliar P levels were determined based on a factorial 5 x 5 + 1 experiment: five potting medium (coconut fiber CF and Plantmax® mix), five P rates at planting (0 to 800 mg dm-3) and an additional P treatment (applied on the 30th day). Each plot contained 27 cuttings, of which 12 rooted cuttings were evaluated. From the 62nd day onwards, N and K fertilization was weekly applied as well as a P fertilization on the 120th day (20 mg dm-3), to all treatments. The diameter, height, leaf area, shoot and root (fine and thick) dry matter, nutrient concentration and content in plants were evaluated on the150th day. Cutting mortality was not influenced by the treatments. Phosphorus top dressing increased P assimilation and absorption, but not the growth of the rooted cuttings. The biometric and nutrition variables responded to treatments; best results were obtained with 3055 % of CF and P rates between 136 and 275 mg dm-3. The foliar critical level of P was 1.75 g kg-1.
  • Potassium cycling and balance and soybean yield in an integrated crop-livestock system under no-tillage Uso E Manejo Do Solo

    Ferreira, Eric Victor de Oliveira; Anghinoni, Ibanor; Andrighetti, Marcelo Hoerbe; Martins, Amanda Posselt; Carvalho, Paulo César de Faccio

    Abstract in Portuguese:

    A ciclagem e balanço de nutrientes em sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP) são processos que envolvem o componente solo, a planta e o animal, além da fertilização, em que o manejo dos animais, por alterar as condições bióticas e abióticas do solo, altera a velocidade de decomposição dos resíduos. Objetivou-se avaliar a ciclagem e o balanço de K em sistema ILP sob semeadura direta, em função da intensidade de pastejo por bovinos em pastagem, no inverno, e sua relação com a produtividade de soja, cultivada no verão. O experimento foi iniciado em maio de 2001 em Latossolo Vermelho distroférrico, em área que vinha sendo cultivada em semeadura direta desde 1991. Os tratamentos constaram de intensidades de pastejo contínuo, por bovinos jovens, em mistura de azevém + aveia-preta, representados por alturas do pasto: 10, 20, 30 e 40 cm e sem pastejo (testemunha), distribuídos num delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições, em que se avaliou um ciclo pastagem/soja (safra 2007/08). Na ciclagem, foram considerados os teores de K na pastagem, na soja e nos animais e, no balanço desse nutriente, na lavoura e no solo, foram considerados os seus teores no solo e as entradas, como fertilizante e saídas, nos grãos de soja e no tecido animal. A ciclagem do K aumentou com o aumento da intensidade de pastejo, e o seu balanço no sistema, apesar de negativo, com maior déficit nas áreas com maior intensidade de pastejo, não influenciou a produtividade da soja.

    Abstract in English:

    Nutrient cycling and balance in integrated crop-livestock systems (ICL) are processes that involves soil, plant and animal components, beyond fertilization. Animal management, by modifying soil biotic and abiotic conditions, also influences this process as it affects the residue decomposition rate. The objective was to evaluate potassium (K) cycling and balance in an ICL system with grazing (black oat and ryegrass) intensities in the winter, followed by soybean cultivated in the summer. The experiment was conducted as of May of 2001 in an area in the state of Rio Grande do Sul - Brazil, on a Rhodic Hapludox (Oxisol), under no tillage since 1991. The treatments consisted of continuous bovine grazing intensities at a pasture height of 10, 20, 30 and 40 cm, and a control (no-grazing), in a randomized block design, with three replicates. The forage/soybean cycle of 2007/08 was evaluated in this paper. To calculate K cycling, the contents accumulated in pasture, soybean and animals in one pasture-soybean cycle were considered, and the balance, "in the field" and "in the soil", of K inputs (fertilizer) and outputs (soybean grains and animal tissue) and the K remaining in plant and soil, respectively, were calculated. Potassium cycling increased with increasing grazing intensity and the balance, despite negative, with a higher deficit in areas with higher grazing intensity, did not influence soybean yield.
  • Rhizosphere properties of maize genotypes with contrasting phosphorus efficiency

    Brasil, Edilson Carvalho; Alves, Vera Maria Carvalho; Marriel, Ivanildo Evódio; Pitta, Gilson Villaça Exel; Carvalho, Janice Guedes de

    Abstract in Portuguese:

    Um experimento foi conduzido em câmara de crescimento da Embrapa Milho e Sorgo, MG, visando avaliar características da rizosfera de genótipos de milho contrastantes na eficiência de uso de P, por meio da determinação do comprimento e densidade de pelos radiculares, do pH da rizosfera e da diversidade funcional bacteriana associada à rizosfera. Utilizou-se amostra de um Latossolo Vermelho distrófico, que, após a correção da acidez, recebeu adubação com N, K e micronutrientes. No tratamento correspondente ao nível alto de P, adicionaram-se 174 mg kg-1 de P. Como unidade experimental, utilizou-se rizobox de PVC, que recebeu 2,2 dm-3 de terra. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com três repetições, em arranjo fatorial 5 x 2, correspondendo a cinco genótipos (H1, H2 e H3 = híbridos eficientes, H4 e H5 = híbridos ineficientes) e dois níveis de P (baixo = 3 mg dm-3; alto = 29 mg dm-3). Aos 18 dias do transplantio, verificou-se que as raízes nodais dos híbridos H3 e H2 apresentaram maiores comprimentos de pelos radiculares. Em geral, o pH da rizosfera dos diferentes genótipos foi maior do que o pH não rizosférico, independentemente do nível de P. O pH da rizosfera de raízes laterais foi superior ao das nodais. Sob baixo nível de P, os híbridos H2, H5 e H4 mostraram maior variação de pH rizosférico em relação ao não rizosférico. Os híbridos H5 e H3 apresentaram maior atividade funcional microbiana na rizosfera. Sob baixo nível de P no solo, os índices de diversidade funcional microbiana, também, apresentaram maiores valores. A rizosfera dos híbridos H1, H2, H3 e H5 apresentou o mesmo perfil metabólico microbiano quando as plantas foram cultivadas sob baixo nível de P. As variações nas características da rizosfera não permitiram identificar padrões relacionados com a eficiência de uso de P nos materiais genéticos utilizados.

    Abstract in English:

    An experiment was conducted in a growth chamber to evaluate characteristics of the rhizosphere of maize genotypes contrasting in P-use efficiency, by determining length and density of root hairs, the rhizosphere pH and the functional diversity of rhizosphere bacteria. A sample of a Red Oxisol was limed and fertilized with N, K and micronutrients. In the treatment with the highest P level, 174 mg kg-1 P was added. Each experimental unit corresponded to a PVC rhizobox filled with 2.2 dm-3 soil. The experiment was completely randomized with three replications in a 5 x 2 factorial design, corresponding to five genotypes (H1, H2 and H3 = P-efficient hybrids, H4 and H5 = P-inefficient hybrids) and two P levels (low = 3 mg dm-3, high = 29 mg dm-3). It was found that 18 days after transplanting, the nodal roots of the hybrids H3 and H2 had the longest root hairs. In general, the pH in the rhizosphere of the different genotypes was higher than in non-rhizosphere soil, irrespective of the P level. The pH was higher in the rhizosphere of lateral than of nodal roots. At low P levels, the pH variation of the hybrids H2, H4 and H5 was greater in rhizospheric than in non-rhizospheric soil. The functional microbial activity in the rhizosphere of the hybrids H3 and H5 was highest. At low soil P levels, the indices of microbial functional diversity were also higher. The microbial metabolic profile in the rhizosphere of hybrids H1, H2, H3, and H5 remained unaltered when the plants were grown at low P. The variations in the rhizosphere properties could not be related to patterns of P-use efficiency in the tested genotypes.
  • Nitrogen availability, tiller survival and contribution to maize grain yield Uso E Manejo Do Solo

    Sangoi, Luis; Vargas, Vitor Paulo; Schimitt, Amauri; Pletsch, Anderson José; Vieira, Jeferson; Saldanha, Alexandre; Siega, Eduardo; Carniel, Giovani; Mengarda, Rodolfo Thiago; Picoli Junior, Gilmar José

    Abstract in Portuguese:

    O N influencia os processos de morfogênese e perfilhamento nas espécies da família Poaceae. Contudo, seu efeito sobre o perfilhamento do milho é pouco conhecido. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar se a dose de N e a época de aplicação da cobertura nitrogenada interferem na emissão, sobrevivência e contribuição dos perfilhos ao rendimento de grãos de híbridos de milho. O experimento foi instalado no município de Lages (SC), nos anos agrícolas de 2006/07 e 2008/09. O delineamento experimental empregado foi o de blocos casualizados dispostos em parcelas subdivididas. No primeiro ano, as parcelas foram constituídas de dois híbridos de milho (AS 1560 e P30F53); as subparcelas, por três doses de N (0, 100 e 200 kg ha-1 de N); e as sub-subparcelas, por três épocas de aplicação do N (V4, V4+V8 e V8). No segundo ano, avaliaram-se quatro doses de N nas parcelas (0, 50, 100 e 200 kg ha-1 de N) e as mesmas épocas de aplicação usadas no primeiro ano, nas subparcelas. Determinaram-se a percentagem de plantas perfilhadas, o número de perfilhos por planta, o rendimento de grãos e os componentes do rendimento. O híbrido P30F53 teve maior capacidade de perfilhamento e maior rendimento de grãos do que o AS 1560. A aplicação de N em cobertura reduziu a mortalidade dos perfilhos na colheita no primeiro ano, e até a floração, na segunda safra. A realização da cobertura nitrogenada em V4 estimulou o perfilhamento e permitiu maior sobrevivência dos perfilhos na colheita em 2008/09. A aplicação de N em cobertura aumentou o rendimento de grãos nos dois anos de ensaio e incrementou a contribuição direta dos perfilhos à produtividade em 2006/07. A época de aplicação do N em cobertura não interferiu no rendimento de grãos. A capacidade de perfilhamento no milho difere entre híbridos. Os perfilhos contribuem diretamente para o rendimento de grãos do milho em condições de boa disponibilidade de N.

    Abstract in English:

    Nitrogen influences the processes of morphogenesis and tillering in Poaceae. However, its effect on maize tillering is unknown. The purpose of this study was to assess whether N rates and application time affect tiller emission, survival and contribution to maize grain yield. The experiment was set up in Lages, Santa Catarina State, Brazil, in the growing seasons of 2006/07 and 2008/09. The experimental design was arranged in randomized blocks with split plots. In the first year, the main plots consisted of two maize hybrids (AS 1560 and P30F53), the split plots of three N rates (0, 100 and 200 kg ha-1 N), and the split-split plots of three rates of N sidedressing (V4, V4 + V8 and V8). In the second year, four N rates were evaluated in the main plots (0, 50, 100, and 200 kg ha-1 N) and the same sidedress rates in the split plots. The percentage of plants with tillers, number of tillers per plant, grain yield and yield components were assessed. The tillering capacity and grain yield of hybrid P30F53 were greater than of AS 1560. Nitrogen sidedressing reduced tiller mortality at harvest in the first year, and until flowering in the second season. Nitrogen sidedressing at V4 stimulated tiller emission and survival at harvest 2008/09. Nitrogen sidedressing increased grain yield in both study years, and enhanced the direct contribution of tillers to grain yield in 2006/07. The time of nitrogen sidedressing did not affect grain yield, regardless of the growing season. Maize tillering capacity differed among hybrids. In environments with adequate N availability, tillers contribute to increase maize grain yield.
  • Bean plants response to phosphate fertilizer in cerrado soils with different land use history Uso E Manejo Do Solo

    Santos, José Zilton Lopes; Furtini Neto, Antônio Eduardo; Resende, Álvaro Vilela de; Carneiro, Leandro Flávio; Curi, Nilton; Moretti, Bruno da Silva

    Abstract in Portuguese:

    Os diferentes tempos de cultivo e as diferentes formas de manejo podem influenciar na disponibilidade dos nutrientes, entre os quais o P. Objetivou-se com este estudo avaliar a resposta do feijoeiro à adubação com diferentes doses de P, em quatro Latossolos de Cerrado sob diferentes históricos de uso. As amostras dos Latossolos - (LVd1) textura argilosa, (LVd2) textura média alta, (LVAd1) textura média e (LVAd2) textura média baixa - foram coletadas na camada de 0-20 cm de profundidade em locais cultivados há vários anos e, também, em áreas adjacentes não cultivadas (sob cerrado nativo). Com as amostras superficiais dos solos de cada área, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, num esquema fatorial 2 x 4 (dois históricos de uso cultivado e não cultivado, e quatro doses de P), com quatro repetições. As doses de P, equivalentes a 0, 120, 240 e 480 mg dm-3, foram aplicadas na forma de superfosfato triplo. A adição de doses crescentes de P aos solos promoveu aumento dos componentes relacionados ao crescimento do feijoeiro, principalmente matéria seca e conteúdo de P. A condição de solo já cultivado potencializou as respostas do feijoeiro à adubação, sobretudo na menor dose de P, e, nessa condição, houve maior absorção de P pelas plantas. O histórico de uso do solo influencia tanto a absorção quanto a eficiência de utilização de P pelas plantas; no entanto, as condições que promovem maior absorção são opostas àquelas que permitem maior eficiência de utilização do nutriente, sobretudo nas condições de solo já cultivado. A disponibilidade de P no solo foi mais dependente das características físicas, químicas e mineralógicas do que do histórico de uso do solo.

    Abstract in English:

    The different periods of tillage and forms of management may influence the availability of nutrients, including P. The objective of this study was evaluate the beans plants response to phosphate fertilizer in four Cerrado Latosols with different land use history. Samples of a clayey dystrophic Red Latosol (LVd1), a high medium texture Red Latosol (LVd2), a medium dystrophic Red-Yellow Latosol (LVAd1) and a low medium texture Red-Yellow Latosol (LVAd2) were collected in 0-20 cm depth layer in cultivated areas and surrounding uncultivated areas (native Cerrado). For each type of soil and concomitantly one experiment was carried out in greenhouse. A completely randomized design in a 2 x 4 factorial arrangement (two land use history - cultivated an uncultivated, and four P doses) with four replication. The following P doses: 0, 120, 240, and 480 mg dm-3 were used on the source triple superphosphate. The addition of increasing P doses promoted increases in all components concerning growth of bean plants, mainly dry matter and P content. The formerly-cultivated condition improved the beans plants response to fertilization especially in the lower P dose and in this condition, a higher plant absorption was noticed. The land use history influence both absorption efficiency and P use efficiency by plants. However, conditions that promote greater absorption are opposite those that allow more efficient use of nutrient, mainly in the formerly-cultivated condition. The available P in the soil was more dependent on the physical, chemical and mineralogical characteristics than land use history.
  • Remaining phosphorus estimated by pedotransfer function

    Cagliari, Joice; Veronez, Maurício Roberto; Alves, Marcelo Eduardo

    Abstract in Portuguese:

    Embora de simples determinação, valores exatos de fósforo remanescente (Prem) poderiam ser estimados com uma função de pedotransferência visando ao aproveitamento adicional de resultados de análises de avaliação da fertilidade do solo ou sua substituição por uma determinação ainda mais simples. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver uma função de pedotransferência para estimar o Prem em amostras de solos do Estado de São Paulo a partir de atributos de mais fácil ou rotineira determinação laboratorial. Uma função de pedotransferência foi desenvolvida por meio de redes neurais artificiais a partir de um conjunto de dados formado por valores de Prem, de pH determinado em solução de NaF 1 mol L-1 (pH NaF) e de outros atributos de amostras coletadas durante as atividades de classificação de solo realizadas no Estado de São Paulo pelo Instituto Agronômico de Campinas. Adicionalmente, uma função de pedotransferência foi ajustada por meio de regressão linear múltipla, considerando-se o Prem como variável dependente das mesmas variáveis de entrada da função de pedotransferência desenvolvida via redes neurais artificiais. Os resultados indicaram que valores mais exatos de Prem podem ser estimados pela função de pedotransferência baseada em redes neurais artificiais tendo como variáveis de entrada valores de pH NaF, da soma de bases trocáveis (SB) e do teor de alumínio trocável (Al3+). Adicionalmente, observou-se que a exatidão das estimativas de Prem fornecidas pela rede neural artificial foi mais sensível ao aumento do número de dados experimentais utilizados para o desenvolvimento da função de pedotransferência. Apesar de o conjunto de dados utilizado não ser suficientemente abrangente para o estabelecimento de uma função de pedotransferência definitiva para estimativas de Prem, os resultados sugerem como promissora a inclusão de medidas de Prem e de pH NaF entre as análises de avaliação da fertilidade do solo com vistas à formação de um maior banco de dados, que permita o desenvolvimento de uma função de pedotransferência baseada em redes neurais artificiais para o cálculo de valores suficientemente exatos de Prem a partir de valores de pH NaF, SB e Al3+.

    Abstract in English:

    Although the determination of remaining phosphorus (Prem) is simple, accurate values could also be estimated with a pedotransfer function (PTF) aiming at the additional use of soil analysis data and/or Prem replacement by an even simpler determination. The purpose of this paper was to develop a pedotransfer function to estimate Prem values of soils of the State of São Paulo based on properties with easier or routine laboratory determination. A pedotransfer function was developed by artificial neural networks (ANN) from a database of Prem values, pH values measured in 1 mol L-1 NaF solution (pH NaF) and soil chemical and physical properties of samples collected during soil classification activities carried out in the State of São Paulo by the Agronomic Institute of Campinas (IAC). Furthermore, a pedotransfer function was developed by regressing Prem values against the same predictor variables of the ANN-based PTF. Results showed that Prem values can be calculated more accurately with the ANN-based pedotransfer function with the input variables pH NaF values along with the sum of exchangeable bases (SB) and the exchangeable aluminum (Al3+) soil content. In addition, the accuracy of the Prem estimates by ANN-based PTF were more sensitive to increases in the experimental database size. Although the database used in this study was not comprehensive enough for the establishment of a definitive pedotrasnfer function for Prem estimation, results indicated the inclusion of Prem and pH NaF measurements among the soil testing evaluations as promising ind order to provide a greater database for the development of an ANN-based pedotransfer function for accurate Prem estimates from pH NaF, SB, and Al3+ values.
  • Soil aggregation and carbon stock of a paleudult under different agricultural managaments Uso E Manejo Do Solo

    Vezzani, Fabiane Machado; Mielniczuk, João

    Abstract in Portuguese:

    A estrutura física é uma propriedade essencial para que o solo cumpra adequadamente suas funções e tenha qualidade. Com o objetivo de avaliar a contribuição de práticas de manejo na recuperação da agregação de um solo fisicamente degradado, estudou-se a distribuição de agregados estáveis em água e partículas simples em classes de diâmetro (9,51-4,76; 4,76-2,00; 2,00-0,25; 0,25-0,053; < 0,053 mm) e o estoque de C na camada superficial de 0-7,5 cm de um Argissolo Vermelho distrófico típico da Depressão Central do Rio Grande do Sul sob sistemas de manejo. Em parcelas experimentais com 17 anos, avaliaram-se os sistemas: solo mantido sem plantas e sem revolvimento (Descoberto); plantio direto de Lablab purpureus e milho (Zea mays) (Lablab/m); plantio direto de Cajanus cajan e milho (Guandu/m); e pastagem perene de Digitaria decumbens (Pangola). Em parcelas experimentais com 15 anos, avaliaram-se os sistemas: preparo convencional e plantio direto de Avena strigosa e milho (pc a/m e pd a/m, respectivamente) e Avena strigosa + Vicia sativa e milho + Vigna unguiculata (pc av/mc e pd av/mc, respectivamente). Avaliaram-se, também, área de lavoura de grãos em preparo convencional conduzida por 30 anos (Lavoura) e área de campo nativo (CN), representando a condição degradada e o ecossistema nativo deste solo, respectivamente. As avaliações foram realizadas em amostras de solo indeformadas coletadas em duas épocas (setembro de 1999 e setembro de 2000), compondo seis repetições por sistema de manejo. Os dados foram analisados por meio da análise de variância, e o teste de Tukey (5 %) foi utilizado para verificar as diferenças entre os sistemas de manejo. O CN apresentou 76,4 % de solo agregado, distribuídos em 63,8 % de macroagregados e 23,6 % de partículas simples, com estoque de C de 20,0 Mg ha-1 na profundidade de 0-7,5 cm. O uso agrícola com revolvimento intenso do solo e baixa adição de resíduos (sistema Lavoura) reduziu a proporção de solo agregado para 49,9 % e aumentou a de partículas simples para 50,1 %. O estoque de C reduziu para 11,8 Mg ha-1 na profundidade de 0-7,5 cm. A partir dessa condição, o sistema sem revolvimento de solo, com maior diversidade de espécies de plantas e grande adição de resíduos (pd av/mc) elevou, em 15 anos, a proporção de solo agregado para 70,7 %, e a dos macroagregados, para 53,5 %. A pastagem perene (Pangola) elevou a proporção de solo agregado para 74,1 % e a dos macroagregados para 61,8 %, igualando-se ao CN. Os sistemas pd av/mc, Guandu/m e Lablab/m recuperaram os estoques de C no nível do CN. No entanto, a Pangola, que apresentou os maiores índices de agregação do solo, teve o estoque de C inferior ao desses sistemas, enfatizando a ação positiva do sistema radicular denso na recuperação da agregação do solo.

    Abstract in English:

    Soil functions and quality are closely linked to soil structure. The effect of management practices on the recovery of the aggregation of a physically degraded soil was studied based on the distribution of water-stable aggregates and single particles (diameter classes 9.51-4.76, 4.76-2.00, 2.00-0.25, 0.25-0.053, < 0.053 mm) and carbon stock (C) in the surface layer (0-7.5 cm) of a Paleudult in the Central Depression region of the state of Rio Grande do Sul, Brazil, under different management systems. The following systems were evaluated in experimental plots after 17 years: soil without plants and without tillage (fallow); no-till Lablab purpureus and maize (Zea mays) (Lablab/m); no-till Cajanus cajan (pea/m) and maize; perennial pasture of Digitaria decumbens (Pangola grass). The following systems were evaluated after 15 years: conventional tillage and no-till Avena strigosa and maize (CT a/m and NT a/m, respectively) Avena strigosa + Vicia sativa and maize + Vigna unguiculata (CT av/mu and NT av/mu, respectively). A conventionally tilled area was also evaluated after 30 years of grain cultivation (crop) and native grassland (NGr), representing the degraded state and the native ecosystem of this soil, respectively. Undisturbed soil samples collected in two seasons (September 1999 to September 2000) were evaluated in six replications per management system. Data were analyzed by ANOVA and Tukey's test (5 %) to detect differences between management systems. In the NGr, 76.4 % of the soil aggregates consisted of 63.8 % macroaggregates and of 23.6 % of single particles, and a C stock of 20.0 Mg ha-1. The agricultural use with intense soil tillage and low residue application (crop) reduced the proportion of soil aggregates to 49.9 % and raised single particles to 50.1 %, while the C stock decreased to 11.8 Mg ha-1. From this condition, 15 years of the untilled system with greater diversity of plant species and high residue application (NT av/mc) raised the proportion of soil aggregates to 70.7 % and of macroaggregates to 53.5 %. Perennial pasture (Pangola) increased the proportion of soil aggregates to 74.1 % and of macroaggregates to 61.8 %, equaling NGr. The systems NT av/mc, pea/m and Lablab/m recovered C stocks to the level of NGr. Although Pangola had the highest soil aggregation rates, the C stock was lower than in the said systems, emphasizing the positive action of a dense root system in the recovery of soil aggregation.
  • Hydrographs and sedimentographs from water erosion in a soil with different crop sequences, with different physical conditions in the surface Uso E Manejo Do Solo

    Portela, Jeane Cruz; Cogo, Neroli Pedro; Amaral, André Júlio do; Gilles, Luciléia; Bagatini, Tatiane; Chagas, Juliana Pardo; Portz, Gustavo

    Abstract in Portuguese:

    Estudos hidrossedimentológicos detalhados são de grande valia para o melhor entendimento e controle do processo de erosão hídrica e, por conseguinte, para se aprofundar a pesquisa no assunto e, assim, praticar a conservação do solo e da água de modo mais eficaz e duradouro. Considerando isso, realizou-se este trabalho com o objetivo de desenvolver hidrogramas (taxas instantâneas de descarga da enxurrada versus tempo) e sedimentogramas (concentrações instantâneas de sedimento na enxurrada e taxas instantâneas de perda de solo versus tempo) individualizados (cada repetição de tratamento), associados à erosão hídrica ocorrida em solo cultivado com diferentes sequências culturais (gramíneas e leguminosas de inverno e verão, implantadas em semeadura direta, nos modos de cultivo isolado e consorciado), com diferentes condições físicas na superfície (solo não mobilizado, solo recém-escarificado, solo previamente escarificado e solo recém-gradeado, com presença e ausência de crosta e de completa, pouca e nenhuma cobertura por resíduos culturais). O estudo foi desenvolvido em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), usando-se chuva simulada e um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura franco-argiloarenosa na camada superficial e declividade média de 0,115 m m-1. No início da pesquisa esse solo encontrava-se bastante degradado. As chuvas simuladas (seis no total, sendo uma para cada teste de erosão) foram aplicadas com o aparelho simulador de braços rotativos, todas elas na intensidade planejada de 64 mm h-1 (neste trabalho usaram-se as intensidades observadas das chuvas, as quais variaram de 59,1 a 74,6 mm h-1) e com duração variando de 1 a 3 h (devido almejar-se atingir a condição de equilíbrio da enxurrada em todos os testes de erosão). Observou-se que os hidrogramas e sedimentogramas, de modo geral, resultaram coerentes com as condições das quais foram desenvolvidos. Assim, na maior parte das vezes, os hidrogramas diferenciaram-se mais entre os testes de erosão do que entre os tratamentos de sequência cultural, e o inverso ocorreu com os sedimentogramas. As superfícies de solo não mobilizadas e com pequena rugosidade e pouca cobertura, de modo geral, proporcionaram hidrogramas e sedimentogramas com menor tempo de partida e maior magnitude, independentemente da presença ou ausência de crosta e do tipo de sequência cultural. As superfícies de solo recém-mobilizadas e com média e grande rugosidade, de modo geral, proporcionaram hidrogramas e sedimentogramas com maior tempo de partida e menor magnitude, praticamente independentemente da cobertura e do tipo de sequência cultural. As superfícies de solo com completa cobertura tiveram suas enxurradas diminuídas e suas erosões eliminadas, independentemente da sua mobilização e do tipo de sequência cultural. A sequência cultural com teosinto proporcionou hidrogramas e sedimentogramas com os maiores tempos de partida e as menores magnitudes, seguida das com milho+feijão-miúdo e milheto, as quais diferenciaram pouco entre si. As repetições dos tratamentos proveram valores das taxas instantâneas de descarga da enxurrada que se pareceram mais e se distribuíram no tempo de modo mais uniforme do que os providos para as correspondentes concentrações instantâneas de sedimento e taxas instantâneas de perda de solo. Os dados obtidos foram valiosos no que diz respeito a poder entender melhor a variação comumente observada nos resultados de pesquisas de erosão hídrica realizadas em campo.

    Abstract in English:

    Detailed studies on hydrology and sediment production are of great value to enhance the understanding and control of the water erosion process, with a view to more continuous and effective soil and water conservation practices. The purpose of this study was to develop specific (for each treatment replication) hydrograms (instantaneous runoff discharge versus time) and sedimentograms (instantaneous sediment concentrations in the runoff and instantaneous soil loss rates versus time), associated with water erosion in a soil under different crop sequences (winter and summer grass and legume species in no-till, mono and intercropped), with different physical conditions on the surface (untilled, recently-chiseled, previously-chiseled, and recently-disked soil, in addition to the presence and absence of crust and of full, little, and no cover by crop residues). The study was conducted in the field, at an experimental station of the Federal University of Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), in Eldorado do Sul (RS), Brazil, under simulated rain on an Ultisol with a sandy clay loam texture in the surface layer and 0.115 m m-1 average slope steepness. In the beginning of the study the soil had a high degradation degree. The rains (six in total, one for each erosion test) were applied with a rotating-boom rainfall simulator, at the designed rainfall intensity of 64.0 mm h-1 (in this study the observed rainfall intensities were used, ranging from 59.1 mm h-1 to 74.6 mm h-1) and duration ranging from 1 to 3 hours (determined to reach the runoff equilibrium condition in all erosion tests). It was observed that the hydrograms and sedimentograms were generally coherent with the conditions under which they were developed. Therefore, in most erosion tests the hydrograms differed more from one another than in the crop sequence treatments, opposite to the sedimentograms. The untilled soil surfaces with low roughness and cover, in general, provided hydrograms and sedimentograms with shorter start-up period and greater magnitude, regardless of the presence or absence of crust and type of crop sequence. The recently-tilled soil surfaces and those with medium and great roughness, in general, provided hydrograms and sedimentograms with longer start-up period and smaller magnitude, practically regardless of cover and type of crop sequence. The runoff from soil surfaces with complete cover was diminished and erosion eliminated, regardless of tillage and type of crop sequence. For the crop sequence with teosinte, the hydrograms and sedimentograms showed longest start-up periods and smallest magnitudes, followed by the ones with corn+cowpea and pearl millet, which differed little from each other. The replications of the treatments provided values of instantaneous runoff discharges that seemed more similar to one another and were more regularly distributed in time than those for the corresponding instantaneous concentrations of sediment and instantaneous soil loss rates. The obtained data were valuable for a better understanding of the variation commonly observed in the results of water erosion research developed in the field.
  • Evaluation of sample preparation methods and optimization of nickel determination in vegetable tissues Note

    Salazar, Rodrigo Fernando dos Santos; Alcântara, Marco Aurélio Kondracki de; Izário Filho, Hélcio José

    Abstract in Portuguese:

    O Ni, embora essencial às plantas, pode ser tóxico a estas e aos animais. O hábito alimentar é geralmente a sua principal via de obtenção. Contudo, informações sobre a composição média de elementos (incluindo Ni) em vegetais comestíveis em diferentes regiões ainda são escassas no Brasil. Os objetivos deste trabalho foram: (a) avaliar e otimizar um método para preparação de amostras de tecidos vegetais para a determinação de Ni; (b) otimizar os procediemntos analíticos para a determinação por espectrometria de absorção atômica por chama (FAAS) e por aquecimento eletrotérmico (ETAAS) em amostras vegetais; e (c) determinar a concentração de Ni em vegetais consumidos nas cidades de Lorena e Taubaté, no Vale do Paraíba, Estado de São Paulo, Brasil. Por meio da técnica analítica para determinação por ETAAS ou FAAS, os resultados puderam ser validados pelo teste de adição e recuperação de analito, sendo a digestão úmida com HClO4-HNO3 o método testado mais viável para quantificação desse elemento. Com exceção das amostras de cenoura coletadas em Lorena, todas as demais apresentaram teores de Ni acima do permitido pelo Ministério da Saúde do Brasil. Os resultados mais preocupantes e que demandam estudos mais detalhados referem-se aos teores de Ni nas amostras de cenoura da cidade de Taubaté, os quais foram superiores em cinco vezes aos limites estabelecidos pelas normas brasileiras.

    Abstract in English:

    Nickel, although essential to plants, may be toxic to plants and animals. It is mainly assimilated by food ingestion. However, information about the average levels of elements (including Ni) in edible vegetables from different regions is still scarce in Brazil. The objectives of this study were to: (a) evaluate and optimize a method for preparation of vegetable tissue samples for Ni determination; (b) optimize the analytical procedures for determination by Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) and by Electrothermal Atomic Absorption (ETAAS) in vegetable samples and (c) determine the Ni concentration in vegetables consumed in the cities of Lorena and Taubaté in the Vale do Paraíba, State of São Paulo, Brazil. By means of the analytical technique for determination by ETAAS or FAAS, the results were validated by the test of analyte addition and recovery. The most viable method tested for quantification of this element was HClO4-HNO3 wet digestion. All samples but carrot tissue collected in Lorena contained Ni levels above the permitted by the Brazilian Ministry of Health. The most disturbing results, requiring more detailed studies, were the Ni concentrations measured in carrot samples from Taubaté, where levels were five times higher than permitted by Brazilian regulations.
  • Effect of NPK fertilization on production and leaf nutrient content of eucalyptus minicuttings in nutrient solution Note

    Carvalho Neto, José Pereira; Silva, Enilson de Barros; Santana, Reynaldo Campos; Grazziotti, Paulo Henrique

    Abstract in Portuguese:

    Os níveis adequados de nutrientes na planta podem variar de acordo com a espécie ou clone, a idade e o manejo adotado. Com isso, muitas vezes, ajustes na solução nutritiva são necessários conforme o material que se deseja multiplicar. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da adubação NPK na produção e nos teores de nutrientes foliares em miniestacas de eucalipto em solução nutritiva. O trabalho foi realizado de novembro de 2008 a janeiro de 2009, em casa de vegetação da UFVJM. Foi utilizado delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial fracionado (4 x 4 x 4)½, perfazendo 32 tratamentos com três repetições. Os tratamentos constituíram-se de quatro doses dos nutrientes N (50, 100, 200 e 400 mg L-1) na forma de ureia, P (7,5, 15, 30 e 60 mg L-1) na forma de ácido fosfórico e K (50, 100, 200 e 400 mg L-1) na forma de cloreto de potássio em solução nutritiva. Houve efeito significativo apenas para as doses de N isoladamente para número e massa seca das miniestacas por minicepa, com efeito linear decrescente com o aumento das doses de N. O maior número de miniestacas foi obtido nas doses de 50, 7,5 e 50 mg L-1 de NPK, respectivamente.

    Abstract in English:

    Adequate nutrient levels in plants vary according to the species or clone, age and management practice. Therefore, adjustments of the nutrient solution are often necessary according to the plant material for multiplication. This study aimed to evaluate the influence of NPK fertilization on production and leaf nutrient contents of eucalyptus cuttings in nutrient solution. The study was conducted from November 2008 to January 2009 in a greenhouse. The experimental design was completely randomized fractional factorial (4 x 4 x 4)½, with a total of 32 treatments with three replications. The treatments consisted of four doses of N (50, 100, 200 and 400 mg L-1) as urea, P (7.5, 15, 30 and 60 mg L-1) in the form of phosphoric acid and K (50, 100, 200 and 400 mg L-1) in the form of potassium chloride in the nutrient solution. Only the effect of N alone was significant for the number and dry weight of minicuttings per ministump, with a linear decreasing effect with increasing N levels. The highest number of cuttings was obtained at a dose of 50, 7.5 and 50 mg L-1 of N, P and K, respectively.
  • Soil suitability and genetic algorithms for spatial organization of agrarian reform projects Nota

    Ferreira Neto, Jose Ambrósio; Moreira, Mayron César de Oliveira; Santos Junior, Edgard Carneiro dos; Paleo, Urbano Fra; Lani, João Luiz

    Abstract in Portuguese:

    A definição das parcelas familiares em projetos de reforma agrária envolve questões técnicas e sociais. Essas questões estão associadas principalmente às diferentes aptidões agrícolas do solo nestes projetos. O objetivo deste trabalho foi apresentar método para realizar o processo de ordenamento territorial em assentamentos de reforma agrária empregando Algoritmo Genético (AG). O AG foi testado no Projeto de Assentamento Veredas, em Minas Gerais, e implementado com base no sistema de aptidão agrícola das terras.

    Abstract in English:

    The definition of family settlement plots in land reform projects involves technical and social issues. These aspects are mainly related to differences in the agricultural suitability of the soil in these projects. The objective of this study was to introduce a procedure for an optimal subdivision of the land by cross-linking projects by a Genetic Algorithm (GA). The GA was tested in the rural settlement Veredas, located in Padre Paraíso, in the region of the Vale do Jequitinhonha, State of Minas Gerais, Brazil. It was implemented based on the soil suitability and productivity index.
  • Numerical modeling of the effect of variation of boundary conditions on vadose zone hydraulic properties Note

    Leão, Tairone Paiva; Gentry, Randall

    Abstract in Portuguese:

    A estimativa precisa e acurada de fluxos hidráulicos na zona vadosa é um fator crítico para simular o transporte de água, nutrientes e contaminantes em sistemas naturais. O objetivo deste estudo foi simular o efeito de variações nas condições de contorno na estimativa de propriedades hidráulicas do solo (isto é, conteúdo de água, condutividade hidráulica efetiva em condições não saturadas e fluxo hidráulico) em um modelo de fluxo não saturado unidimensional. Fluxo vertical não saturado unidimensional foi simulado em um perfil de material franco-argiloso puro e em material franco-argiloso intercalado com camadas de material franco-siltoso distribuído seguindo a terceira iteração de um modelo do objeto fractal Conjunto de Cantor. As simulações foram realizadas no modelo numérico Hydrus 1D. Os potenciais totais superiores e inferiores na coluna unidimensional foram variados ao redor do valor médio de -55 cm para a faixa de valores próxima da saturação. Isso resultou em combinações para potenciais constantes nos limites superior e inferior da coluna de -50 e -60 cm; -40 e -70 cm; -30 e -80 cm; -20 e -90 cm; e -10 e -100 cm, para as condições de contorno superior e inferior, respectivamente. Para o intervalo de umidade definido como mais seco o valor médio de potencial de água no solo foi fixado em -550 cm, resultando em combinações de -500 e -600 cm; -400 e -700 cm; -300 e -800 cm; -200 e -900 cm; e -100 e -1.000 cm, para as condições de contorno superior e inferior, respectivamente. Houve aumento nos conteúdos de água, fluxos e condutividades hidráulicas com o aumento no gradiente entre os valores estipulados nos limites superior e inferior do domínio. Variação nas condições de contorno nos sistemas de fase pura e em camadas resultou em desvios significativos nos fluxos, conteúdos de água e condutividades hidráulicas com relação ao caso mais simples (uma diferença de potencial total entre os limites superior e inferior fixada em 10 cm para o intervalo mais úmido e 100 cm para o intervalo mais seco).

    Abstract in English:

    An accurate estimation of hydraulic fluxes in the vadose zone is essential for the prediction of water, nutrient and contaminant transport in natural systems. The objective of this study was to simulate the effect of variation of boundary conditions on the estimation of hydraulic properties (i.e. water content, effective unsaturated hydraulic conductivity and hydraulic flux) in a one-dimensional unsaturated flow model domain. Unsaturated one-dimensional vertical water flow was simulated in a pure phase clay loam profile and in clay loam interlayered with silt loam distributed according to the third iteration of the Cantor Bar fractal object Simulations were performed using the numerical model Hydrus 1D. The upper and lower pressure heads were varied around average values of -55 cm for the near-saturation range. This resulted in combinations for the upper and lower constant head boundary conditions, respectively, of -50 and -60 cm, -40 and -70 cm, -30 and -80 cm, -20 and -90 cm, and -10 and -100 cm. For the drier range the average head between the upper and lower boundary conditions was set to -550 cm, resulting in the combinations -500 and -600 cm, -400 and -700 cm, -300 and -800 cm, -200 and -900 cm, and -100 and -1,000 cm, for upper and lower boundary conditions, respectively. There was an increase in water contents, fluxes and hydraulic conductivities with the increase in head difference between boundary conditions. Variation in boundary conditions in the pure phase and interlayered one-dimensional profiles caused significant deviations in fluxes, water contents and hydraulic conductivities compared to the simplest case (a head difference between the upper and lower constant head boundaries of 10 cm in the wetter range and 100 cm in the drier range).
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    Alvarez V., Víctor Hugo
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