• The costs of soil erosion Literature review

    Telles, Tiago Santos; Guimarães, Maria de Fátima; Dechen, Sonia Carmela Falci

    Abstract in Portuguese:

    Este estudo teve por objetivo realizar uma revisão sobre as estimativas dos custos da erosão do solo um levantamento de fundamental importância diante das discussões sobre sustentabilidade ao redor do mundo. Para isso, foram elencadas pesquisas sobre os efeitos on-site e off-site e seus respectivos custos. Essas estimativas apontam o montante de recursos gastos com o processo de degradação dos solos, criando um senso comum sobre a necessidade de sua conservação: os custos on-site, porque alteram diretamente a unidade produtiva; e os off-site, porque geram ônus ao meio ambiente, à economia e à sociedade. Além disso, as estimativas dos custos da erosão do solo contribuem para alertar produtores, sociedade e governo sobre a busca de medidas e ações para seu controle. Entre as diferentes estimativas dos custos da erosão do solo, realizadas entre 1933 e 2010, a maior foi de 45,5 bilhões de dólares ao ano, para a União Europeia. Nos Estados Unidos, os valores chegam a 44 bilhões de dólares ao ano. No Brasil, no Estado do Paraná, atingem 242 milhões de dólares ao ano, e no Estado de São Paulo, 212 milhões de dólares ao ano. Esses valores mostram, acima de tudo, que medidas conservacionistas devem ser tomadas para que o sistema de produção agropecuário seja sustentável.

    Abstract in English:

    The aim of this study was a survey of the estimated costs of soil erosion, an issue of fundamental importance in view of the current worldwide discussions on sustainability. A list was drawn up of research papers on erosion (on-site and off-site effects) and their respective costs. The estimates indicate the amount of resources spent in the process of soil degradation, raising a general awareness of the need for soil conservation. On-site costs affect the production units directly, while off-site costs create a burden borne by the environment, economy and society. In addition, estimating the costs of soil erosion should be effective to alert the agricultural producers, society and government for the need for measures that can be implemented to bring erosion under control. Among the various estimates of soil erosion costs between 1933 a 2010, the highest figure was 45.5 billion dollars a year for the European Union. In the United States, the highest figure was 44 billion dollars a year. In Brazil, estimates for the state of Paraná indicate a value of 242 million dollars a year, and for the state of São Paulo, 212 million dollars a year. These figures show, above all, that conservation measures must be implemented if crop and livestock farming production are to be sustainable.
  • Gênese, química e mineralogia de solos derivados de sedimentos pliopleistocênicos e de rochas vulcânicas básicas em Roraima, Norte Amazônico Solo no Espaço e no Tempo

    Benedetti, Udine Garcia; Vale Júnior, José Frutuoso do; Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud; Melo, Valdinar Ferreira; Uchôa, Sandra Cátia Pereira

    Abstract in Portuguese:

    A influência do material de origem, variando de sedimentos Pliopleistocênicos a rochas vulcânicas básicas, e da posição topográfica na gênese de solos foi estudada em uma topolitossequência representativa da região das savanas da bacia do rio Cauamé, em Roraima. O estudo objetivou diferenciar os solos por meio de atributos físicos, químicos e mineralógicos. Foram amostrados e descritos morfologicamente 14 perfis de solos, em uma topossequência no sentido norte-sul e num transecto no sentido leste-oeste, com identificação das seguintes classes: Latossolos Amarelos, Latossolos Vermelhos, Argissolos Amarelos, Argissolos Vermelho-Amarelos, Plintossolos, Gleissolos, Neossolos Flúvicos e Vertissolos. A mineralogia da fração argila foi determinada por difratometria de raios X. Os processos pedogenéticos e as características dos solos foram estreitamente relacionados com variações topográfico-hidrológicas e material de origem. Os solos formados a partir de sedimentos pré-intemperizados da formação Boa Vista apresentaram invariavelmente baixa fertilidade, acidez moderada a forte e predomínio de caulinita na fração argila, com baixos teores de óxido de Fe. Os solos desenvolvidos de basalto ou de sedimentos com influência máfica são eutróficos, com saturação por bases alta e presença de argilominerais de camada 2:1. A ocorrência de solos eutróficos, de pontuações carbonáticas degradadas e de Vertissolos sob vegetação de savana nesse setor do norte amazônico indica condições paleoclimáticas bem mais secas no Quaternário, quando houve formação de carbonatos nos horizontes inferiores dos Vertissolos, em depressões fechadas.

    Abstract in English:

    The influence of parent material, varying from Plio-Pleistocene sediments and basic volcanics, and topographic position, to soil genesis, was studied in a topolitossequence typical of savanna at the Cauamé River catchment, Roraima. We aimed to describe the soil variability under savanna by means of chemical, physical and mineralogical attributes. Fourteen soil profiles were described and samples, allowing the identification of the following classes: Yellow Latosol, Red Latosol, Yellow and Red-Yellow Argisols, Plinthosols, Gleisols, Fluvic Neosols and Vertisols. The mineralogy was determined by DRX. The pedogenetical processes and soil characteristics were closely related with topographical-hydrological variation and underlying lithology. Soils derived from pre-weathered sediments of the Boa Vista Formation are generally of low fertility, with high acidity and kaolinite mineralogy and low Fe-oxides contents. Soils developed from Basalt or under the influence of alluvia with mafic contribution all showed high base saturation (eutric) and clay mineralogy with the presence of 2:1 clays, with varying amounts of kaolinite. The occurrence of Vertisols, degraded carbonatic nodules and eutric soils under savanna indicate Quaternary drier paleoclimates in this part of north Amazonia, during which carbonates were formed in the lower horizons of Vertisols, in closed depressions.
  • Classificação de horizontes diagnósticos em níveis hierárquicos inferiores com base nas frações húmicas Solo no Espaço e no Tempo

    Fontana, Ademir; Pereira, Marcos Gervasio; Anjos, Lúcia Helena Cunha dos; Benites, Vinicius de Melo

    Abstract in Portuguese:

    Com desenvolvimento da classificação dos solos até o quarto nível categórico do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos SiBCS, busca-se a elaboração e padronização de propostas para a classificação dos solos no quinto e sexto níveis categóricos (família e série). Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo verificar a viabilidade das frações húmicas para a classificação de horizontes diagnósticos no quinto ou sexto níveis categóricos (família e série) do SiBCS. Para o desenvolvimento da proposta, foram utilizados 169 horizontes diagnósticos distribuídos entre O hístico, H hístico, A chernozêmico, A húmico e B espódico. Esses horizontes foram analisados quanto à composição química e física. Também foram quantificados os teores de C orgânico nas frações: ácidos fúlvicos (C-FAF), ácidos húmicos (C-FAH) e humina (C-HUM), extrato alcalino (C-EA). Foram calculadas as relações C-FAH/C-FAF, C-EA/C-HUM (C-EA = C-FAF + C-FAH) e a %FAF, %FAH e %HUM. As propostas de classes estabelecidas para cada horizonte diagnóstico no quinto ou sexto níveis categóricos estão relacionadas ao C-FAH e C-HUM e às relações C-FAH/C-FAF e C-EA/C-HUM, identificadas a partir de correlações significativas com os atributos químicos e físicos. Quanto aos horizontes O e H hístico, apresentam-se classes com base na relação C-FAH/C-FAF. Nos horizontes A chernozêmico e A húmico há duas classes para cada um deles, tendo como base C-HUM e a relação C-FAH/C-FAF, para o primeiro, e C-FAH e C-HUM, para o segundo. Para os horizontes B espódico, apresentam-se três classes, a partir do C-FAH e das relações C-FAH/C-FAF e C-EA/C-HUM.

    Abstract in English:

    With the development of soil classification to the fourth category level of the Brazilian Soil Classification System - SiBCS, it seeks the development and standardization of proposals for the classification of soils in 5 th and 6 th categorical levels (family and series). In this sense, this paper aims to available the viability of the humic fractions for the classification of diagnostic horizons in the 5th or 6th categorical levels (family and series) of SiBCS. For the development of the proposal a total of 169 diagnostic horizons distributed among Folistic Epipedon (O hístico), Histic Epipedon (H hístico), Mollic Epipedon (A chernozêmico), Umbric Epipedon (A húmico) and Spodic Horizon (B espódico) were used. These horizons were analyzed for chemical and physical composition. Also quantified the levels of organic carbon fractions: fulvic acids (C-FAF), humic acids (C-HAF) and humin (C-HUM) and alkaline extract (C-AE). Relations were calculated C-HAF/C-FAF, C-AE/C-HUM (AE = C-FAF + C-HAF) and %FAF, % FAH and %HUM. Proposals for classes completed for each diagnostic horizons in the 5th or 6th categorical levels are related to the C-FAH, C-HUM and C-HAF/C-FAF and C-AE/C-HUM ratios, identified from significant correlations with the chemical and physical attributes. For O and H Epipedons presents classes based on the C-HAF/C-FAF ratio. The Mollic and Umbric Epipedons have been two classes for each horizon, based on the C-HUM and C-HAF/C-FAF ratio for the first and the C-HAF and C-HUM, for the second. For Spodic Horizon, are presented three classes, from the C-HAF and C-HAF/C-FAF and C-AE/C-HUM ratios.
  • Atributos químicos, carbono orgânico e substâncias húmicas em Organossolos háplicos de várias regiões do Brasil Solo no Espaço e no Tempo

    Ebeling, Adierson Gilvani; Anjos, Lúcia Helena Cunha dos; Perez, Daniel Vidal; Pereira, Marcos Gervasio; Gomes, Francisco Wagner de Freitas

    Abstract in Portuguese:

    A dinâmica e os atributos da matéria orgânica do solo (MOS) há muito vêm sendo estudados em solos minerais. Entretanto, em condições tropicais, poucos estudos envolvem os solos orgânicos e a caracterização das substâncias húmicas (SH), ou sua relação com atributos químicos relevantes, para avaliar o potencial agrícola. Os objetivos deste estudo foram: avaliar atributos químicos de Organossolos Háplicos de diferentes regiões do Brasil; quantificar o teor de C orgânico no solo e nas frações da MOS; e avaliar as relações entre esses atributos em cada ambiente de formação. Foram avaliados os atributos químicos e quantificados os teores de C orgânico total e das frações da MOS (ácido fúlvico - C-FAF, ácido húmico - C-FAH e humina - C-HUM), bem como as relações C-FAH/C-FAF, C-EA/C-HUM, em que C-EA (carbono do extrato alcalino) é obtido pelo somatório de C-FAF e C-FAH. Os Organossolos apresentaram elevada acidez, saturação por bases abaixo de 50 % e elevada capacidade de troca catiônica potencial (T), embora com valores altos de Ca2+ e Mg2+ e de soma de bases, na maioria dos perfis. Os teores de C nas frações húmicas apresentaram correlação significativa com diferentes atributos dos solos, como entre os valores de C-FAH e de C-HUM e os teores de N, H+ e T. O C-HUM e o C-FAH predominaram sobre o C-FAF. A relação C-FAH/C-FAF foi menor nos horizontes mais superficiais, dos perfis com maior intensidade de uso ou efeito de queimadas, assim como os teores de matéria orgânica, C-HUM e C-FAH. Os atributos químicos e os teores de C nas substâncias húmicas refletiram o grau de transformação da MOS e alterações pelo uso agrícola, indicando a vulnerabilidade dos Organossolos.

    Abstract in English:

    The dynamics and properties of soil organic matter (SOM) in mineral soils have been studied for many years. However, under tropical conditions, few studies involve organic soils, the characterization of humic substances (HS), or their relationship with chemical properties related to the agricultural potential of Histosols. The objectives of this study were to characterize chemical properties of Histosols in different Brazilian regions; to quantify soil organic carbon and carbon in the SOM fractions; and to evaluate possible relationships between organic carbon content and soil chemical properties in each environment. The chemical properties were measured and carbon was quantified in the soil samples and the SOM fractions (fulvic acid - C-FAF, humic acid - C-HAF, humin - C-HUM). The ratios C-HAF/C-FAF, C-EA/C-HUM, where C-EA (carbon of the alkaline extract) is equal to the sum of C-FAF+C-HAF, were also evaluated. The acidity of the Histosols was high, base saturation below 50 %, and the cation exchange capacity (CEC) high, although the Ca and Mg levels and sum of bases were high in most profiles. The humic fractions were significantly correlated with different soil properties, such as C-HAF and also C-HUM with N, H+, and CEC. The C-HUM and C-HAF predominated over C-FAF. The C-HAF/C-FAF ratio was reduced in the surface layer of Histosols under intense agricultural use or frequent vegetation burning; the SOM, C-HUM and C-HAF contents were also reduced. The chemical properties and C content in the humic substances reflected the transformation degree of SOM and the changes caused by agricultural use, indicating the vulnerability of Histosols.
  • Critérios morfológicos e taxonômicos de Latossolo e Nitossolo validados por propriedades físicas mensuráveis analisadas em parte pela geoestatística Solo no Espaço e no Tempo

    Grego, Célia Regina; Coelho, Ricardo Marques; Vieira, Sidney Rosa

    Abstract in Portuguese:

    A morfologia e a classificação do solo estabelecem referenciais em atributos do solo que podem ser usados para inferência de propriedades ou para correlacionar sistemas e resultados de manejo entre sítios sob mesmas condições. Apesar das evidências nesse sentido, atributos morfológicos ainda são criticados por sua subjetividade. O objetivo deste estudo foi validar o uso de atributos morfológicos do solo, usados na taxonomia, como preditores de propriedades físicas mensuráveis e analisadas pela geoestatística, particularmente aquelas que diferenciam horizontes B níticos de B latossólicos. Três perfis de solo selecionados em áreas manejadas com sistema de plantio direto e em preparo convencional sob pousio foram descritos morfologicamente e classificados. Os perfis estudados foram classificados como Latossolo Vermelho distroférrico típico, tanto no sistema de plantio direto (LD) como no cultivo convencional (LC), e como Nitossolo Vermelho distroférrico latossólico (ND), todos de textura muito argilosa. Amostras foram coletadas por horizonte genético, para caracterização físico-hídrica (curva de retenção de água, porosidade e densidade do solo), química e granulométrica. Em uma das paredes do perfil (0,40 x 1,5 m), em uma grade de 80 pontos distanciados de 10 cm, foram realizadas medições de resistência do solo à infiltração de água e de resistência do solo à penetração, para análise de dependência espacial utilizando geoestatística. A estrutura menos desenvolvida e a menor espessura do horizonte A do solo sob plantio convencional refletiram o revolvimento excessivo e a eliminação da cobertura do solo. O Nitossolo Vermelho distroférrico latossólico diferiu dos demais por apresentar estrutura forte e em blocos desde a superfície até a profundidade de 1,0 m, caracterizando, em associação com sua cerosidade, horizonte B nítico sobrejacente a B latossólico. A estrutura do horizonte nítico condicionou não apenas a classificação do solo, mas também a resistência do solo à penetração e à infiltração de água e a retenção de água do solo. Os limites verticais dos horizontes diagnósticos de superfície e subsuperfície definidos por critérios morfológicos, como estrutura e consistência, mostraram estreita associação com as propriedades físicas mensuradas em campo e analisadas geoestatisticamente, validando os critérios morfológicos na separação de camadas de solo com propriedades físicas diferenciadas. A mensuração das propriedades físico-hídricas dos solos discriminou os horizontes diagnósticos B latossólicos do B nítico, mostrando a validade dos critérios morfológicos e taxonômicos para discriminação desses horizontes diagnósticos nos solos estudados e consolidando o uso desses critérios como indicadores de propriedades físicas diferenciadas dos solos.

    Abstract in English:

    Despite evidences that soil morphology and classification can be used to infer measurable soil properties and to correlate management results among different agricultural sites, there is still the need of data to support many of those inferences. The aim of this research was to validate the use of soil morphology and taxonomy to predict soil properties based on measurements and analyzed by geostatistics, mainly those related to Nitic and Ferralic/Oxic soil horizons. Three selected soil profiles under no-tillage and fallow after conventional tillage were described and classified with the Brazilian Soil Classification System. Soils were classified as "Latossolo Vermelho distroférrico típico" (Haplic Ferralsol, Rhodic Hapludox) under no-till (LD) and conventional till (LC), and "Nitossolo Vermelho distroférrico latossólico" (Ferralic Nitisol, Rhodic Hapludox) at the no-till site (ND), all with very clayey texture. Samples were collected for soil water retention, particle-size distribution and chemical characterization. In a grid (0.4 x 1.5 m) on one of the pit walls measurements of soil resistance to infiltration and penetration were taken at 80 points spaced 10 cm apart and spatial dependence was analyzed by geostatistics. Conventional tillage practices resulted in a less developed structure and a thinner soil surface A horizon. The "Nitossolo" (ND) differed from the other two pedons with a strong blocky structure and shiny peds down to 1.0 m, characterizing a Nitic B horizon overlying a Ferralic (or Oxic) B horizon. The structure of the Nitic horizon determined not only the soil classification, but also soil resistance to water infiltration and penetration and soil water retention. The vertical limits between surface and subsurface soil horizons defined by field morphology were closely associated to field-measured and geostatistically-analyzed soil physical properties. The Nitic and Oxic/Ferralic diagnostic horizons could be differentiated by measurements of soil physical-hydric properties, indicating these taxonomic criteria as useful for the discrimination of these horizons and confirming their use as indicators of differentiated soil physical properties.
  • Viabilidade técnica do uso de receptores GPS de navegação para fins de amostragem sistemática de solo Solo no Espaço e no Tempo

    Tonello, Maurício Sonda; Bortoluzzi, Edson Campanhola

    Abstract in Portuguese:

    Os receptores de navegação do sistema de posicionamento global (GPS), comumente utilizados pelo setor agrícola, em geral, apresentam precisão posicional < 10,0 m. Em uma amostragem sistemática de solos, as subamostras deverão ser coletadas num raio não superior a 3 m do ponto central georreferenciado. A presente nota técnica visou confrontar a precisão e exatidão desse tipo de equipamento com a necessidade exigida em amostragem sistematizada de solo. Uma área com aproximadamente 17 ha, no campus I da Universidade de Passo Fundo, foi levantada com três receptores GPS de navegação e Estação Total-ET (controle). Pontos centrais de quadrículas de 2 ha, gerados pelo programa Campeiro®, foram locados no campo com os mesmos equipamentos. Sobre esses pontos, materializados no campo, foram novamente tomadas as suas coordenadas, com auxílio da estação total. Assim, as coordenadas X e Y foram submetidas à ANOVA, confrontando-se as médias obtidas pela ET com as dos receptores de GPS pela diferença honesta significativa do teste de Tukey (p < 0,01). Quanto à exatidão, calcularam-se, por Pitágoras, as distâncias lineares entre os pontos gerados pelos GPS e pela ET, assumindo-se não exatas quando ultrapassaram os 3 m de raio preconizado pelo Manual de Adubação e Calagem do Rio Grande do Sul e de Santa Catariana para coleta de solo. A exatidão das coordenadas dos receptores GPS variou de -10 m a +3 m para X e de -4 m a +7 m para Y. Apenas um ponto central dos oito locados com os receptores de GPS de navegação no centro das quadrículas apresentou exatidão compatível com a exigida pela prática. Isso indica que esse tipo de equipamento, com baixa precisão e exatidão, não deve ser utilizado para amostragem sistematizada de solos.

    Abstract in English:

    Navigation recipients of the global positioning system (GPS), widely used in the agricultural sector, in general, have a positional accuracy of < 10.0 m. In systematic soil sampling, sub-samples should be collected within a radius of not more than three meters from the central georeferenced point. In this technical note, precision and accuracy of this equipment were contrasted with the requirements of systematic soil sampling. An area of approximately 17 ha, on Campus I of the University of Passo Fundo, was surveyed with three GPS navigation receivers and a total station-TS (control). Central square plots of 2 ha, generated by the program Campeiro ®, were located in the field with the same equipment. At these points, marked in the field, the coordinates were surveyed again using the total station. The X and Y coordinates were subjected to ANOVA, comparing the means evaluated by TS with GPS receivers for Tukey's honest significant difference (p < 0.01). For accuracy, the linear distances between points generated by the GPS and the TS were calculated by Pythagoras, assuming inaccuracy when the three-meter radius recommended by the Manual of Fertilization and Liming of Rio Grande do Sul and Santa Catarina for soil sampling was exceeded. The accuracy of coordinates determined by GPS receivers ranged from -10 to +3 m for X and from -4 m to +7 m for Y. Only one central point of the eight determined by GPS receivers in the center of the squares met the standard of accuracy required in practice. This indicates that the low precision and accuracy of the equipment rule out the use for systematic soil sampling.
  • Densidade e diversidade fenotípica de bactérias diazotróficas não simbióticas em solos da Reserva Biológica Serra dos Toledos, Itajubá (MG) Processos e Propriedades do Solo

    Silva, Talita Filomena; Melloni, Rogério

    Abstract in Portuguese:

    Bactérias diazotróficas não simbióticas (BDNS) atuam no desenvolvimento das plantas por meio da fixação biológica de nitrogênio e também pela produção e liberação de substâncias reguladoras do crescimento vegetal. Este estudo objetivou avaliar a densidade e diversidade fenotípica desse grupo de bactérias em fragmentos de solo da Reserva Biológica Serra dos Toledos e entorno, em Itajubá/MG. Essa reserva localiza-se na Área de Proteção Ambiental da Mantiqueira, constituindo-se em uma importante área de recarga e de abrigo à flora e fauna endêmicas. Amostras de solo superficial foram coletadas em áreas com diferentes declividades na reserva, em épocas representativas das estações de inverno (setembro/2006) e verão (abril/2007). A densidade, avaliada pelo número mais provável, utilizando os meios de cultura NFb, JNFb e Fam, para Azospirillum spp., Herbaspirillum spp. e A. amazonense, respectivamente, variou de 0,12 a 75,60 (NMP x 10(5)) bactérias g-1 solo seco. Foram obtidos 172 e 174 isolados, respectivamente para as amostras de inverno e verão, dos quais 30 e 55 % apresentaram similaridade igual ou superior a 70 % com as estirpes-tipo Azospirillum brasilense, A. amazonense, A. lipoferum, Herbaspirillum seropedicae e Burkholderia brasilensis. O resultado do comportamento dos isolados com base na tolerância à salinidade nem sempre foi semelhante ao obtido pelas características fenotípicas culturais a 70 % de similaridade, sendo indicado para estudos complementares de diversidade desses organismos. As BDNS apresentam potencial de utilização em estudos de avaliação da qualidade e sustentabilidade de ecossistemas. No entanto, apesar da alta densidade e diversidade fenotípica em solos da reserva, maiores valores foram obtidos no entorno, evidenciando o efeito positivo da cobertura vegetal do tipo gramíneas sobre elas, independentemente da variação climática.

    Abstract in English:

    Non-symbiotic diazotrophic bacteria (NSDB) influence plant growth through biological nitrogen fixation and also production and release of plant growth-regulating substances. The aim of this study was to evaluate the density and phenotypic diversity of this bacterial group in fragments of the "Reserva Biológica Serra dos Toledos" and surroundings, in Itajubá/MG. This reserve is located in the environmental protection area of Mantiqueira and represents an important recharge area and shelter for endemic flora and fauna. Topsoil samples were collected in areas with different slopes in the reserve and surroundings, at the end of the winter season (September/2006) and of the summer (April/2007). Population densities were evaluated by the Most-Probable-Number method (MPN) using the growth media NFb, JNFb and Fam for Azospirillum spp., Herbaspirillum spp. and A. amazonense, respectively, and a range of 0.12 to 75.60 (MPN x 10(5)) bacteria g-1 dry soil was observed. In September/2006, 172 isolates were obtained, of which 30 % had a similarity of at least 70 % with the reference strains. In April/2007, 174 isolates were obtained, in 55 % of which a similarity of at least 70 % was observed with the reference strains evaluated (Azospirillum brasilense, A. amazonense, A. lipoferum, Herbaspirillum seropedicae and Burkholderia brasilensis). The results based on salt tolerance of the isolates were not always similar to those related to phenotypic similarity of 70 % of the cultures; so salt tolerance is recommended for additional diversity studies on these NSDB. The NSDB are indicated for studies on quality and sustainability of ecosystems. However, despite the high bacteria population density and phenotypic diversity in soils of the reserve, higher values were observed in the neighboring areas, showing the positive effect of a grass cover, regardless of climatic variations.
  • Improvement of a testing apparatus for dynamometry: procedures for penetrometry and influence of strain rate to quantify the tensile strength of soil aggregates Soil Processes and Properties

    Figueiredo, Getulio Coutinho; Silva, Alvaro Pires da; Tormena, Cássio Antonio; Giarola, Neyde Fabíola Balarezo; Moraes, Sergio Oliveira; Almeida, Brivaldo Gomes de

    Abstract in Portuguese:

    A resistência do solo à penetração (RP) e a resistência tênsil de agregados (RT) são comumente utilizadas para caracterizar a condição estrutural de solos agrícolas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a funcionalidade de uma máquina de ensaio para dinamometria mediante a automatização do controle de posição e da velocidade linear de sua base móvel nas medições de RP e de RT. O equipamento proposto foi utilizado na determinação da RP em amostras indeformadas de um Nitossolo Vermelho eutroférrico argiloso sob cultivo de seringueira, considerando duas posições de amostragem (linha e entrelinha). Nessas amostras também foram determinados o teor de água e a densidade do solo, cujos dados foram utilizados para o ajuste da curva de resistência do solo à penetração (CRP). Os valores de RT foram medidos num Latossolo Vermelho distrófico de textura média (LVd) e num Nitossolo Vermelho distroférrico muito argiloso (NVdf) sob distintos sistemas de uso: LVd, sob culturas anuais e mata nativa, e NVdf, sob culturas anuais e mata com eucaliptos há mais de 30 anos. Quanto às determinações de RT, foram utilizadas duas máquinas de ensaio dinamométrico para aplicar distintas taxas de deformação: uma de referência (0,03 mm s-1), já amplamente empregada em outros trabalhos, e o equipamento proposto (1,55 mm s-1). A CRP apresentou elevado valor de coeficiente de determinação (R² > 0,9), independentemente da posição de amostragem. Os valores médios de RT do LVd e do NVdf obtidos com o equipamento proposto não diferiram (p > 0,05) daqueles da máquina de ensaio de referência, independentemente do sistema de uso e da classe textural do solo. Os resultados indicam que a RP e a RT podem ser determinadas mais rapidamente e com elevada acurácia utilizando o procedimento proposto.

    Abstract in English:

    Soil penetration resistance (PR) and the tensile strength of aggregates (TS) are commonly used to characterize the physical and structural conditions of agricultural soils. This study aimed to assess the functionality of a dynamometry apparatus by linear speed and position control automation of its mobile base to measure PR and TS. The proposed equipment was used for PR measurement in undisturbed samples of a clayey "Nitossolo Vermelho eutroférrico" (Kandiudalfic Eutrudox) under rubber trees sampled in two positions (within and between rows). These samples were also used to measure the volumetric soil water content and bulk density, and determine the soil resistance to penetration curve (SRPC). The TS was measured in a sandy loam "Latossolo Vermelho distrófico" (LVd) - Typic Haplustox - and in a very clayey "Nitossolo Vermelho distroférrico" (NVdf) - Typic Paleudalf - under different uses: LVd under "annual crops" and "native forest", NVdf under "annual crops" and "eucalyptus plantation" (> 30 years old). To measure TS, different strain rates were applied using two dynamometry testing devices: a reference machine (0.03 mm s-1), which has been widely used in other studies, and the proposed equipment (1.55 mm s-1). The determination coefficient values of the SRPC were high (R² > 0.9), regardless of the sampling position. Mean TS values in LVd and NVdf obtained with the proposed equipment did not differ (p > 0.05) from those of the reference testing apparatus, regardless of land use and soil type. Results indicate that PR and TS can be measured faster and accurately by the proposed procedure.
  • Desenvolvimento de um consolidômetro pneumático: modelagem da compactação, penetrometria e resistência tênsil de agregados de solo Processos e Propriedades do Solo

    Figueiredo, Getulio Coutinho; Silva, Alvaro Pires da; Tormena, Cássio Antonio; Giarola, Neyde Fabíola Balarezo; Moraes, Sergio Oliveira; Almeida, Brivaldo Gomes de

    Abstract in Portuguese:

    A compactação é um dos processos responsáveis pela degradação física do solo que pode ocasionar a perda da sustentabilidade da produção agrícola. Assim, é fundamental dispor de estratégias instrumentais para quantificar as propriedades físicas que são influenciadas pela compactação e utilizadas para avaliar a qualidade do solo. Os objetivos deste trabalho foram: desenvolver um consolidômetro com propulsão pneumática de baixo custo; avaliar sua funcionalidade mediante estudo do comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho distrófico de textura argilo-arenosa sob plantio direto; e avaliar o potencial de utilização da propulsão pneumática para determinações de resistência do solo à penetração (RP) e de resistência tênsil de agregados (RT). A avaliação do comportamento compressivo do solo foi realizada mediante curvas de compressão, utilizando amostras indeformadas, obtidas das posições de amostragem relativas à linha e à entrelinha da cultura de aveia-preta. Nessas amostras, foram realizados ensaios de compressão uniaxial em condição de teor de água correspondente ao potencial mátrico de -10 kPa, sendo determinados o índice de compressão (IC) e a pressão de preconsolidação (σp), bem como suas relações com outras propriedades físicas do solo. A RP foi determinada em amostras indeformadas de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura franco-arenosa sob citros. Para as determinações da RT foram utilizados agregados de dois solos: um Argissolo Acinzentado distrófico arênico coeso e um Argissolo Amarelo distrófico arênico. Os resultados mostram que a densidade do solo, antes do ensaio de compressão uniaxial, foi maior (p < 0,05) para a entrelinha da cultura de aveia-preta. A curva de compressão foi sensível às alterações estruturais do solo entre as posições de amostragem; a σp e o IC indicaram, respectivamente, maior capacidade de suporte de carga e menor suscetibilidade à compactação (p < 0,05) para a entrelinha da cultura de aveia-preta. A utilização de propulsão pneumática não influenciou os resultados da RP e da RT. Isso permite concluir que a curva de compressão do solo, a RP e a RT podem ser determinadas utilizando o equipamento desenvolvido neste estudo.

    Abstract in English:

    Soil compaction is one of the processes responsible for soil physical degradation that may result in the loss of sustainability of agricultural production. Therefore, it is important to have instrumental strategies to quantify soil physical properties that are influenced by soil compression and used to assess soil quality. The objectives of this study were to: (i) develop an inexpensive pneumatic consolidometer, (ii) evaluate its functionality by the study of the compressive behaviour of a sandy clay Rhodic Hapludox under no-tillage, (iii) evaluate the potential use of pneumatic propulsion to determine penetration resistance (PR) and tensile strength of aggregates (TS) using the proposed consolidometer. Compression curves based on undisturbed soil sampled in and between rows under black oat were used to evaluate the soil compressive behaviour. Uniaxial compression tests were performed in these samples at a soil water content corresponding to a matric potential of -10 kPa and used to determine the compression index (CI) and preconsolidation pressure (σp) and their correlations with other soil physical properties. PR of undisturbed samples of a sandy loam soil under citrus was determined. Aggregates from two Ultisols were used to determine TS in a hardsetting and a non-hardsetting horizons. Results showed that soil bulk density before the uniaxial compression test was higher (p < 0.05) in-between the black oat rows. The compression curve was sensitive to differences in soil structure between sampling positions, and σp and CI indicated, respectively, higher load support and less susceptibility to compaction (p < 0.05) in-between the black oat rows. The use of pneumatic propulsion did not influence the results of PR and TS. Therefore, the soil compression curve, PR and TS can be determined with the equipment developed in this study.
  • Compressibilidade, resistência a penetração e intervalo hídrico ótimo de um Argissolo Amarelo cultivado com cana-de-açúcar nos Tabuleiros Costeiros de Alagoas Processos e Propriedades do Solo

    Pacheco, Edson Patto; Cantalice, José Ramon Barros

    Abstract in Portuguese:

    O tráfego intenso de máquinas agrícolas para colheita e tratos culturais em plantações de cana-de-açúcar pode causar a compactação do solo e comprometer a produtividade e longevidade da lavoura. Uma das formas de avaliar e monitorar a degradação devido à compactação causada pelo trânsito das máquinas é por meio da análise da compressibilidade e comportamento hídrico do solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do trânsito de máquinas para o cultivo da cana-de-açúcar sobre a pressão de pré-compactação (σp), resistência à penetração em laboratório (RPL) e intervalo hídrico ótimo (IHO) de um Argissolo Amarelo distrocoeso dos Tabuleiros Costeiros do Estado de Alagoas. O trabalho foi desenvolvido na Fazenda Progresso, de propriedade da Usina Coruripe (AL), onde foram selecionadas cinco áreas cultivadas com cana-de-açúcar, representando diferentes tempos de uso e dois tipos de cultivo: 4 anos com cultivo de inverno (4 anos I); 14 anos com cultivo de inverno (14 anos I); 14 anos com cultivo de verão (14 anos V); 30 anos com cultivo de inverno (30 anos I); 30 anos com cultivo de verão (30 anos V) e uma área de mata (mata), tipo floresta subperenifólia, como testemunha. Avaliaram-se a σp, a RPL e o IHO, nas profundidades de 0 a 0,20, 0,20 a 0,40 e 0,40 a 0,60 m, correspondendo aos horizontes A (mata) ou Ap (áreas cultivadas), AB e Bt. O cultivo com cana-de-açúcar aumentou a σp e a RPL dos horizontes Ap, AB e Bt do Argissolo Amarelo estudado; no entanto, o horizonte Ap do solo das áreas cultivadas não mostrou RPL superior a valores considerados críticos ao desenvolvimento de raízes, apresentando IHO maior do que o horizonte superficial (A) do solo sob mata nativa. As operações mecanizadas utilizadas no cultivo da cana-de-açúcar aumentaram a RPL para níveis críticos ao desenvolvimento de raízes, mesmo para umidades próximas à da capacidade de campo, o que resulta na redução do IHO dos horizontes AB e Bt do solo das áreas cultivadas. A pressão de pré-compactação deve ser usada como capacidade de suporte de carga no planejamento de operações mecanizadas em lavouras de cana-de-açúcar, a fim de evitar a degradação física de horizontes subsuperficiais do Argissolo Amarelo distrocoeso.

    Abstract in English:

    The intensive traffic of agricultural machinery of cultivation and harvesting operations of sugarcane can promote soil compaction and affect crop yield and longevity. One of the ways to evaluate soil degradation due to compaction is by analyses of soil compressibility and least limiting water range. The objective of this study was to evaluate the effect of sugarcane cultivation on pre-compaction pressure (sp), laboratory-determined soil penetration resistance (LPS) and on the least limiting water range (LLWR) of a cohesive Yellow Ultisol of the coastal tablelands of Alagoas. The study was conducted on the Fazenda Progresso, of the Usina Coruripe, where five sugarcane areas were selected, representing different use periods and crop systems: four years under winter cropping (4 year W), 14 years under winter cropping (14 year W), 14 years under summer cropping (14 year S), thirty years under winter cropping (30 year W), and 30 years under summer cropping (30 year S). A native subperennial forest fragment (Forest) was also included in this study as a reference area. To determine the effect of sugarcane cultivation on soil compaction, sp, LPS and LLWR were determined in soil samples from the layers 00,20 m, 0,200,40 m and 0,400,60 m, corresponding to the horizons A (Forest) or Ap (agricultural areas), AB and Bt. Sugarcane cultivation increased the σp and LPS of the Ap, AB and Bt horizons of the Yellow Ultisol, however, in the Ap horizon of the soil of the agricultural areas the LPS did not reach the value considered critical for root development, and the LLWR was higher than in the surface horizon of native forest. The mechanized operations for sugarcane cultivation increased LPS to critical levels for root development, even at moisture contents near field capacity, which decreased LLWR of AB and Bt horizons in the agricultural areas. Pre-compaction pressure can be used as an indicator of load support capacity in the strategic planning of machinery operations in sugarcane fields, in order to avoid further soil compaction in the subsurface horizons of cohesive Yellow Ultisol.
  • Análise de trilha no estudo dos efeitos de atributos físicos e matéria orgânica sobre a compressibilidade e resistência à penetração de um Argissolo cultivado com cana-de-açúcar Processos e Propriedades do Solo

    Pacheco, Edson Patto; Cantalice, José Ramon Barros

    Abstract in Portuguese:

    Uma das formas de avaliar a condição estrutural do solo é por meio da pressão de pré-compactação e da resistência do solo à penetração. Considerando que o conhecimento da associação entre duas variáveis é de grande importância na ciência do solo, o objetivo deste trabalho foi estudar o desdobramento dos efeitos diretos e indiretos, por meio da análise de correlação de trilha ou "path coefficient analysis", de atributos físicos e teor de matéria orgânica sobre a pressão de pré-compactação média (σpm) e resistência à penetração média em laboratório (RPLm) de um Argissolo Amarelo Distrocoeso cultivado com cana-de-açúcar nos Tabuleiros Costeiros do Estado de Alagoas. O trabalho foi desenvolvido na Fazenda Progresso, de propriedade da Usina Coruripe (AL), onde foram selecionadas cinco áreas cultivadas com cana-de-açúcar com diferentes tempos de uso e dois tipos de cultivo: 4 anos com cultivo de inverno (4 anos I); 14 anos com cultivo de inverno (14 anos I); 14 anos com cultivo de verão (14 anos V); 30 anos com cultivo de inverno (30 anos I); 30 anos com cultivo de verão (30 anos V); e uma área de mata (mata), tipo floresta subperenifólia, que foi considerada como testemunha-padrão. As avaliações foram realizadas nas profundidades de 0 a 0,20, 0,20 a 0,40 e 0,40 a 0,60 m, correspondentes aos horizontes A (mata) ou Ap (áreas cultivadas), AB e Bt, respectivamente, para as quais foram realizadas análises de correlação de "trilha" ("path coefficient analysis"), para determinação do grau de associação entre os atributos físicos e o teor de matéria orgânica do solo com a σpm e a RPLm (variáveis dependentes). Nas três profundidades, o grau de compactação e a densidade do solo foram os atributos que mostraram maior relação causa e efeito com a pressão de pré-compactação e resistência à penetração do Argissolo estudado. Nos horizontes A (mata) ou Ap (áreas cultivadas), o teor de matéria orgânica e a estabilidade de agregados em água apresentaram efeito direto sobre as variações da pressão de pré-compactação e resistência à penetração; a mata apresentou maior teor de matéria orgânica, maior porcentagem de agregados estáveis e maior compressibilidade, em relação às áreas cultivadas.

    Abstract in English:

    One of the ways to evaluate the soil structural status is by means of the pre-compaction pressure and soil penetration resistance. In view of the importance of associations between two variables in soil science, the objective of this study was the decomposition of the direct and indirect effects ("path coefficient analysis") of soil physical properties and organic matter on pre-compaction pressure (sp) and laboratory-determined soil penetration resistance (LPS) of a cohesive Yellow Ultisol under sugarcane in the coastal tablelands of the state of Alagoas. The study was conducted on the Fazenda Progresso, of the Usina Coruripe, where five sugarcane areas were selected representing a range of cropping periods and systems: four years under winter cropping (4 year W), 14 years under winter cropping (14 year W), 14 years under summer cropping (14 year S), 30 years under winter cropping (30 year W), and 30 years under summer cropping (30 year S), A native subperennial forest fragment (Forest) was also included in this study as reference area. Path coefficient analyses were performed for the layers 00.20, 0.200.40, and 0.400.60 m to assess the degree of association of soil physical properties and soil organic matter with sp and LPS. In all layers, the cause/effect relationship of the compaction degree and soil bulk density with sp and LPS of the studied Ultisol was highest. In the A or Ap horizons, soil organic matter and water aggregate stability had a direct effect on the shifts in sp and LPS; organic matter, percentage of water stable aggregates and compressibility were higher under native forest than in the agricultural areas.
  • Sistema de aquisição de dados para equipamento de medida da permeabilidade intrínseca do solo ao ar Processos e Propriedades do Solo

    Silveira, Luciano Roberto da; Brito, Alexsandro dos Santos; Mota, Jaedson Cláudio Anunciato; Moraes, Sergio Oliveira; Libardi, Paulo Leonel

    Abstract in Portuguese:

    A permeabilidade intrínseca - ou simplesmente permeabilidade do solo ao ar - é uma propriedade importante para a identificação de alterações no espaço poroso do solo causadas pelas práticas de manejo, na estimativa de propriedades do solo mais difíceis e onerosas e na composição de modelos de fluxo de fluidos em solos agrícolas e em solos contaminados. O objetivo do presente estudo foi construir um sistema de aquisição de dados (módulo eletrônico e programa computacional) para a medida da permeabilidade do solo ao ar em laboratório, utilizando-se materiais disponíveis no local e ferramentas computacionais de acesso livre. O sistema de aquisição de dados mostrou-se bastante preciso na determinação da permeabilidade do solo ao ar, com intervalo de confiança de 9,42 ± 0,085 μm² (95 %), para uma amostra-padrão constituída de partículas com diâmetro de 0,106 a 0,250 mm da fração areia de um Latossolo Vermelho-Amarelo textura média. A estimativa da permeabilidade do solo ao ar, considerando a viscosidade dinâmica do ar em função da temperatura, foi significativamente maior que a estimativa com valor fixo de viscosidade dinâmica em aproximadamente 20 ºC. A medição realizada em uma amostra de solo com estrutura indeformada de um Latossolo Vermelho foi tão precisa quanto à da amostra-padrão, e a estimativa da massa de água removida da amostra foi de 3,27 mg.

    Abstract in English:

    The intrinsic permeability or soil air permeability is an important soil property for the identification of changes in soil porous space caused by soil tillage, in estimations of soil properties that are expensive and difficult to be determined in the laboratory, and for the formulation of flux models in cropped and contaminated soils. The purpose of this study was to develop a data acquisition system (electronic module and software) for intrinsic permeability measurement, in laboratory. High precision of the acquisition system was observed in the estimation of this property, with a confidence interval of 9.42 ± 0.085 μm² (significant at the 5 % level), in a standard soil sample consisting of particles with diameter from 0.25 to 0.106 mm of the sand fraction of a medium texture Yellow Red Latosol. The estimate of soil air intrinsic permeability considering the air dynamic viscosity as a function of temperature was significantly greater than the estimate with fixed air dynamic viscosity at approximately 20 ºC. The measurement precision of air permeability in an undisturbed Red Latosol sample was high and similar to that of the standard sample and the estimate of water mass removed from the soil sample (3.27 mg).
  • Variação na resistência tênsil de agregados em função do conteúdo de carbono em dois solos na região dos Campos Gerais Processos e Propriedades do Solo

    Ferreira, Ademir de Oliveira; Sá, João Carlos de Moraes; Giarola, Neyde Fabíola Balarezo; Harms, Mônica Gabrielle; Miara, Simone; Bavoso, Marina Araujo; Briedis, Clever; Netto, Caio Quadros

    Abstract in Portuguese:

    O comportamento em macroescala do solo depende das propriedades mecânicas de agregados individuais. A resistência tênsil (RT) de agregados do solo é uma das propriedades mecânicas mais úteis e utilizadas como indicadora do impacto do manejo na qualidade do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento da RT em relação ao conteúdo do C orgânico total (COT) em dois solos (Latossolo Vermelho distrófico típico) com classes texturais diferentes, em sistema plantio direto de longa duração. O delineamento experimental utilizado foi fatorial 2 x 2 x 2 inteiramente casualizado, com 12 tratamentos. Os fatores analisados foram: (a) dois solos: Latossolo Vermelho distrófico típico classe textural franco-argiloarenosa e Latossolo Vermelho distrófico típico classe textural franco-argilosa; (b) profundidades de amostragem: 0-5 e 5-20 cm; e (c) épocas de amostragem (E1-outubro de 2007; E2-setembro de 2008). Para determinação da resistência tênsil, foram coletados 1.440 blocos de solo. A RT e o conteúdo de COT foram mensurados em 1.920 agregados para cada época de amostragem. A RT reduziu à medida que o conteúdo de COT aumentou e com maior impacto no LV classe textural franco-argilosa, ou seja, o conteúdo de argila influenciou o comportamento da RT, que respondeu inversamente proporcional ao conteúdo de argila. O impacto do conteúdo de COT na RT foi mais importante na camada superficial do solo de 0-5 cm do que na de 5-20 cm.

    Abstract in English:

    Macroscale soil behavior depends on the mechanical properties of individual aggregates. Tensile strength (TS) of soil aggregates has been used as an indicator of management effect on soil quality as related to land use. The objective of this study was to evaluate the change of TS in relation to the variation of soil organic carbon (SOC) content in two soils (Typic Hapludox) with different textures under a long term no-tillage system. The experiment was arranged in a completely randomized 2 x 2 x 2 factorial design with 12 treatments. The analyzed factors were: (a) two soils: Oxisol with medium texture and Oxisol with clay loam texture, (b) two sampling layers: 0-5 and 5-20 cm, (c) two sampling dates (October 2007-T1, September 2008-T2). To determine TS, 1440 soil blocks were sampled. The TS and SOC contents were measured in 1920 aggregates for each sampling time. RT decreased as SOC content increased, with a greater impact on Oxisol with clay loam texture. The clay content affected the TS behavior, to which it was inversely proportional. The impact of SOC content on TS was greater in the soil surface (0-5 cm) than in the 5-20 cm layer.
  • Method to estimate soil macroporosity and microporosity based on sand content and bulk density Soil Processes and Properties

    Stolf, Rubismar; Thurler, Álvaro de Mendonça; Bacchi, Osny Oliveira Santos; Reichardt, Klaus

    Abstract in Portuguese:

    A macroporosidade é um atributo do solo utilizado para estudos do seu grau de compactação. Valores baixos de macroporosidade podem resultar em má drenagem, baixa aeração e aumento da resistência do solo à penetração de raízes, sendo um dos indicadores de degradação do solo. Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar modelos para estimativa da macro e da microporosidade, utilizando regressão múltipla, como uma proposta para levantamentos expeditos. Dez amostras de solos com diferentes composições granulométricas areia: 0,07-0,84; silte: 0,03-0,24; e argila: 0,13-0,78 kg kg-1 - foram submetidas a três níveis de densidade do solo (DS). Dois modelos foram selecionados, apresentando acurácias semelhantes, com erro médio em torno de 0,02 m³ m-3 (2 %). O modelo y = a + b.Ds + c areia, denominado modelo 2, aplicado tanto para macro e micro como para porosidade total, Pt, foi selecionado pela sua simplicidade: macro = 0,693 - 0,465 Ds + 0,212 areia; micro = 0,337 + 0,120 Ds - 0,294 areia; Pt = 1,030 - 0,345 Ds - 0,082 areia. As porosidades foram expressas em m³ m-3, e a areia, em kg kg-1. Os modelos foram testados em 76 dados, medidos por diferentes autores, obtendo-se um erro médio da ordem de 0,04 m³ m-3 (4 %). Foram apresentadas simulações da variação de Ds com areia na faixa de compactação para macro de 0 a 0,10 m³ m-3. A equação da macroporosidade foi remodelada para obter outros indicadores de compactação: a) para simular densidade máxima do solo em função da areia (Equação 11), apresentando boa concordância com dados da literatura; b) um modelo de densidade relativa do solo em função da Ds e areia (Equação 13); e c) um outro modelo para simular a densidade relativa do solo em função da macro e areia (Equação 16), confirmando a independência dessa variável em relação à areia para um valor fixo da macroporosidade e, também, comprovando a hipótese de Hakansson & Lipiec, de que o valor 0,87 representa aproximadamente a macroporosidade 10 % (0,10 m³ m-3).

    Abstract in English:

    Macroporosity is often used in the determination of soil compaction. Reduced macroporosity can lead to poor drainage, low root aeration and soil degradation. The aim of this study was to develop and test different models to estimate macro and microporosity efficiently, using multiple regression. Ten soils were selected within a large range of textures: sand (Sa) 0.07-0.84; silt 0.03-0.24; clay 0.13-0.78 kg kg-1 and subjected to three compaction levels (three bulk densities, BD). Two models with similar accuracy were selected, with a mean error of about 0.02 m³ m-3 (2 %). The model y = a + b.BD + c.Sa, named model 2, was selected for its simplicity to estimate Macro (Ma), Micro (Mi) or total porosity (TP): Ma = 0.693 - 0.465 BD + 0.212 Sa; Mi = 0.337 + 0.120 BD - 0.294 Sa; TP = 1.030 - 0.345 BD 0.082 Sa; porosity values were expressed in m³ m-3; BD in kg dm-3; and Sa in kg kg-1. The model was tested with 76 datum set of several other authors. An error of about 0.04 m³ m-3 (4 %) was observed. Simulations of variations in BD as a function of Sa are presented for Ma = 0 and Ma = 0.10 (10 %). The macroporosity equation was remodeled to obtain other compaction indexes: a) to simulate maximum bulk density (MBD) as a function of Sa (Equation 11), in agreement with literature data; b) to simulate relative bulk density (RBD) as a function of BD and Sa (Equation 13); c) another model to simulate RBD as a function of Ma and Sa (Equation 16), confirming the independence of this variable in relation to Sa for a fixed value of macroporosity and, also, proving the hypothesis of Hakansson & Lipiec that RBD = 0.87 corresponds approximately to 10 % macroporosity (Ma = 0.10 m³ m-3).
  • Substâncias húmicas e suas interações com Fe e Al em Latossolo subtropical sob diferentes sistemas de manejo de pastagem Processos e Propriedades do Solo

    Santana, Graciele Sarante; Dick, Deborah Pinheiro; Jacques, Aino Victor Ávila; Chitarra, Guilherme da Silva

    Abstract in Portuguese:

    Sistemas de manejo de pastagem baseiam-se em geral na intensidade e pressão de pastejo, na roçada, no melhoramento da fertilidade do solo ou na queima da vegetação. Tendo em vista que o manejo do solo altera a dinâmica da matéria orgânica, este trabalho teve por objetivo avaliar a distribuição do C, do N e das substâncias húmicas, bem como investigar as interações destas com os íons Fe e Al, em Latossolo Vermelho nos seguintes ambientes: pastagem nativa sem queima há 41 anos, pastagem nativa sem queima há oito anos, pastagem nativa com melhoramento da fertilidade do solo e mata nativa. Em amostras coletadas nas profundidades de 0-5, 0-20, 20-40 e 40-60 cm foi realizado o fracionamento químico da matéria orgânica do solo, caracterizadas as substâncias húmicas por espectroscopia de Espectrocospia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e quantificados os teores de Fe e Al coextraídos nas frações húmicas. O melhoramento da fertilidade do solo com calagem e adubação proporcionou, na camada superficial, aumento de 24 % do teor de C do solo em relação à pastagem nativa sem queima há oito anos e estimulou a formação de huminas. Nesta pastagem, as substâncias húmicas estavam presentes preferencialmente na forma de ácidos fúlvicos (9,4 g kg-1), enquanto na pastagem nativa sem queima há 41 anos os ácidos húmicos foram mais abundantes (11,2 g kg-1). Em todos os ambientes, o Fe associou-se preferencialmente aos ácidos húmicos, e o Al, aos ácidos fúlvicos. O melhoramento da fertilidade do solo representa alternativa sustentável em relação à prática da queima na condução de pastagens nativas.

    Abstract in English:

    Pasture management systems are, in general, based on the grazing intensity and pressure, dry forage cutting, soil fertility improvement or vegetation burning. In view of the influence of soil management systems on soil organic matter (SOM) dynamics, this study aimed to evaluate soil carbon and nitrogen distribution, and to investigate humic substances (HS) and their interactions with Fe and Al ions in a subtropical Oxisol in the following environments: native pasture without burning for the last 41 years, native pasture without burning for 8 years, native pasture amended by liming and fertilization, and native forest. In samples from the layers 0-5, 0-20, 20-40 and 40-60 cm, chemical fractionation was performed the humic substances characterized by infrared spectroscopy and the contents of co-extracted Fe and Al determined. Soil fertility amendment resulted in an increase of 24 % of the C content and stimulated humin formation in the upper 5 cm in comparison to the native pasture without burning for 8 years. In this latter environment, HS were found mostly as fulvic acids (9.4 g kg-1) while in the native pasture without burning for 41 years humic acids prevailed (11.2 g kg-1). Ionic Fe was mostly associated with humic acids and Al with fulvic acids in all environments. Soil fertility amendment represents a sustainable alternative to the practice of vegetation burning in the management of native pastures.
  • Dinâmica da emissão de metano em solos sob cultivo de arroz irrigado no sul do Brasil Processos e Propriedades do Solo

    Silva, Leandro Souza da; Griebeler, Gustavo; Moterle, Diovane Freire; Bayer, Cimélio; Zschornack, Tiago; Pocojeski, Elisandra

    Abstract in Portuguese:

    Solos de várzea sob cultivo de arroz irrigado contribuem com aproximadamente 18 % das emissões totais de metano (CH4) do Estado do Rio Grande do Sul. Entretanto, a liberação de CH4 depende do curso de redução de cada solo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica da emissão desse gás de efeito estufa (GEE) em seis solos: Gleissolo (2), Planossolo (2), Chernossolo e Neossolo, representativos do cultivo de arroz irrigado no Sul do Brasil, visando identificar também sua relação com propriedades do solo e as alterações eletroquímicas da solução após o alagamento. O experimento foi realizado em casa de vegetação, com três repetições, segundo delineamento de blocos casualizados. Os solos foram dispostos em vasos de PVC mantidos com uma lâmina de água de 10 cm de altura e cultivados com arroz. A avaliação das emissões de CH4 foi realizada semanalmente, do 3º ao 66º dia após o alagamento (DAA) do solo, com o auxílio de uma câmara de PVC acoplada ao topo dos vasos. As amostras de ar foram coletadas em quatro intervalos de 5 min, para estimativa das taxas de emissão de CH4. A solução do solo também foi coletada e caracterizada. O início da emissão de CH4 variou entre os solos e, normalmente, ocorreu após a quase total redução do Fe3+ (em torno de 90 % da maior liberação de Fe2+) e estabilização dos valores de pH e de Eh da solução. A emissão total de CH4 variou de 8,5 a 44,2 g m-2 e apresentou relação sigmoidal com os teores de C orgânico dos solos (r²=0,83, p < 0,05), sugerindo que a disponibilidade de C somente foi limitante para o processo de metanogênese em teores inferiores a 8 g kg-1 de C no solo. Os resultados mostram que a dinâmica e as quantidades totais de CH4 emitidas são influenciadas pelo tipo de solo e que esforços devem ser direcionados para determinação dos fatores de emissão de CH4 para os diferentes solos representativos da produção de arroz no Sul do Brasil, bem como na avaliação do efeito de práticas agrícolas na mitigação das emissões desse GEE nos diferentes solos.

    Abstract in English:

    Paddy soils under flooded rice produce nearly 18% of all methane (CH4) emissions in the state of Rio Grande do Sul. However, CH4 release depends on the intensity of soil reduction. The objective of this study was to evaluate the dynamics of emissions of this greenhouse gas from six representative soils [Albaqualf (2), Endoaqualf (2), Udorthent and Hapludoll] of rice cultivation in southern Brazil, to identify the relation with soil proprieties and electrochemical changes in the soil solution after flooding. The experiment was carried out in a greenhouse with three replications in a randomized block design. Rice was grown in PVC pots filled with soil and covered with a 10 cm water layer. CH4 emissions were evaluated weekly from the 3rd to the 66th day after flooding, using a gas trap fixed on top of the pots. The gas was collected every five minutes, four times, to estimate CH4 emission rates. Soil solution was collected and analyzed as well. The beginning of CH4 emissions varied according to the soil type and usually occurred when 90 % of Fe3+ had been reduced to Fe2+ and pH and Eh stabilized. Total CH4 emission varied from 8.5 to 44.2 g m-2 and had a sigmoid relation to soil organic C (r² = 0.83, p < 0.05), suggesting that C availability only limited methanogenesis when levels were below 8 g kg-1 C soil. The results illustrate that the dynamics and total fluxes were strongly affected by the soil type and efforts must be directed toward determining CH4 emission factors for the different representative soil types of rice cultivation in southern Brazil, and agricultural practices to mitigate greenhouse gases from the different soils should be evaluated.
  • Frações de fósforo no solo em resposta à adubação fosfatada em um Latossolo com diferentes históricos de uso Uso e Manejo do Solo

    Carneiro, Leandro Flávio; Resende, Álvaro Vilela de; Furtini Neto, Antônio Eduardo; Santos, José Zilton Lopes; Curi, Nilton; Reis, Thiago Henrique Pereira; Valle, Lucas Albert Ribeiro do

    Abstract in Portuguese:

    No sistema plantio direto existe tendência de melhor aproveitamento do P, sobretudo em áreas cultivadas há mais tempo, mas há, ainda, necessidade de confirmação deste fato. Este trabalho teve como objetivo quantificar as frações inorgânicas e orgânicas de P e avaliar as respostas a diferentes doses de P do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) e braquiária (Brachiaria decumbens) cultivados em sucessão, em amostras de um Latossolo com diferentes históricos de uso. O experimento foi realizado em casa de vegetação com amostras de um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa e oxídico, coletadas na profundidade de 0-20 cm. O experimento foi disposto em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 4 com quatro repetições, com dois históricos de uso (solo agrícola cultivado por longos períodos com calagem e adubações fosfatadas periódicas; e solo adjacente sob vegetação de cerrado nativo) e quatro doses de P (0, 120, 240 e 480 mg dm-3, na forma de superfosfato triplo, com base no teor de P2O5 total). Foi realizado cultivo de feijão até a colheita dos grãos e, posteriormente, cultivo de braquiária com dois cortes no momento de florescimento das plantas. As frações de P foram determinadas em amostras de solo das unidades experimentais, antes e após a incubação dos tratamentos e após os cultivos do feijoeiro e da braquiária. A adubação fosfatada aumentou as formas inorgânicas de P no solo, as quais foram maiores nos solos com histórico de cultivo e adubação. Ela também aumentou as formas orgânicas de P no solo, as quais foram maiores nos solos adjacentes sem histórico de cultivo e adubação, nas maiores doses de P e após cultivo de feijoeiro e braquiária. As respostas do feijoeiro e da braquiária à adubação fosfatada foram menores nos solos com histórico de cultivo e adubação.

    Abstract in English:

    In no-tillage systems there is a tendency of better P use, particularly in areas under longstanding cultivation, but this observation still awaits confirmation. This study had the objective to quantify the inorganic and organic P fractions and evaluate the responses to different P levels in common bean (Phaseolus vulgaris L.) and brachiaria (Brachiaria decumbens) grown in succession, on a Oxisol with distinct previous land use. The experiment was conducted in a greenhouse with samples from the 0-20 cm layer of a clay Oxisol. The experiment was arranged in a completely randomized design, in a 2 x 4 factorial scheme with four replications, comparing two land uses (soil under longstanding agricultural use with liming and phosphate fertilization and adjacent soil under native cerrado vegetation) and four P rates (0, 120, 240, and 480 mg dm-3 as triple superphosphate based on total P2O5 content). The bean plants were cut after grain harvest and succeeded by brachiaria plants cut twice at flowering. Phosphorus fractions were determined in soil samples of each experimental unit, before and after incubation treatments and after bean and brachiaria cultivation. Phosphorus fertilization increased soil inorganic P forms, which were higher in soils with a history of cultivation and fertilization. Phosphorus fertilization increased soil organic P forms, which were higher in the native soil without cultivation and fertilization records, at the highest P fertilization rates and after bean and brachiaria cultivation. Bean and brachiaria responses to soil phosphate fertilization were lower in previously cultivated and fertilized soils.
  • Volatilização de amônia do solo após a aplicação de ureia convencional ou com inibidor de urease Uso e Manejo do Solo

    Tasca, Francis Alex; Ernani, Paulo Roberto; Rogeri, Douglas Antonio; Gatiboni, Luciano Colpo; Cassol, Paulo Cézar

    Abstract in Portuguese:

    Volatilização de NH3 é a principal reação que diminui a eficiência de utilização pelas plantas do N proveniente da ureia, quando ela é aplicada sobre a superfície do solo. A fim de minimizar essa perda, produtos têm sido misturados à ureia para inibir temporariamente a ação da urease. Este trabalho objetivou avaliar alternativas de aplicação de um fertilizante com inibidor de urease, visando a diminuir a volatilização de NH3 relativamente à ureia convencional, em algumas condições ambientais e de solo. Foram desenvolvidos quatro experimentos, todos em condições de laboratório, em 2007 e 2008, em Cambissolo Húmico. Os tratamentos variaram em cada estudo e incluíram combinações de níveis de pH do solo (natural; 5,5; 6,3; e 6,8), umidade do solo (5, 10 ou 20 % de água) e temperaturas ambientais (18 e 35 ºC), além de estados físicos (sólido ou líquido) e de métodos de aplicação dos fertilizantes (na superfície ou incorporado ao solo). As unidades experimentais foram constituídas por bandejas plásticas (23 x 51 x 17 cm) com 12 kg de solo, numa espessura de 15 cm, sobre as quais foram instaladas câmaras coletoras de NH3. A amônia volatilizada foi determinada em várias épocas, nos primeiros 28 dias após a aplicação dos fertilizantes. O pico de volatilização diária de NH3 ocorreu sempre na primeira semana depois da adição dos fertilizantes ao solo, e aconteceu dois a três dias mais tarde para a ureia com inibidor de urease, em relação à ureia convencional. A volatilização de NH3 nem sempre foi maior para a ureia convencional em comparação ao fertilizante contendo inibidor de urease, tampouco para o estado líquido em relação ao granulado. A volatilização de NH3 aumentou com a elevação do pH, da temperatura e da dose aplicada de N e foi menor nos extremos de umidade (solo com 5 % ou com 20 % de água). Para os fertilizantes aplicados sobre a superfície do solo, a taxa máxima de perda diária foi correspondente a 14 kg ha-1 de N, e a perda total acumulada variou de 2 a 50 % do N aplicado, dependendo principalmente do estado físico em que o fertilizante foi aplicado, da umidade do solo e da temperatura ambiente. A incorporação dos fertilizantes amídicos ao solo foi a maneira mais eficaz de minimizar as perdas de N por volatilização.

    Abstract in English:

    Ammonia volatilization is an important process of N loss which decreases the use efficiency of N by plants when urea is applied on the soil surface. To overcome this problem, some chemical compounds were mixed with urea to inhibit the urease action. The purpose of this study was to compare applications of an alternative fertilizer with urease inhibitor to reduce ammonia volatilization with conventional urea, under certain environmental and soil conditions. Four experiments were carried out in 2007 and 2008, under laboratory conditions, with samples of a Humic Haplumbrept. The treatments varied according to each experiment in terms of soil conditions, such as pH (4.0, 5.5, 6.3 and 6.8), soil water content (5, 10 or 20 % moisture), temperature (18 or 35 ºC), aside from the fertilizer physical state (solid or liquid) and application method (over the surface or soil-incorporated). The experimental units consisted of plastic trays into which 12 kg of soil (dry basis) were filled in a 15 cm layer. Ammonia gas traps were installed across the soil surface. Frequent measurements were performed during the first 28 days of soil-fertilizer incubation. The peak of ammonia volatilization from the soil occurred in the first week after the application of traditional urea, and two or three days later for urea with urease inhibitor. Ammonia loss was not always higher from conventional than from treated urea, nor from solid than from liquid fertilizers. Ammonia volatilization increased with increases in soil pH, temperature and N rate and was lower at the lowest (5 %) and highest (20 %) soil moisture content. For surface-applied fertilizers, the maximum daily N loss rate was 14 kg ha-1 and the total cumulative loss ranged from 2 to 50 % of the applied N, depending mainly on the physical state of the fertilizer, temperature and on soil moisture. Soil incorporation of urea fertilizers was the best option to minimize ammonia volatilization in all treatments.
  • Soil phosphorus dynamics and availability and irrigated coffee yield Soil Use and Manegement

    Reis, Thiago Henrique Pereira; Guimarães, Paulo Tácito Gontijo; Furtini Neto, Antônio Eduardo; Guerra, Antônio Fernando; Curi, Nilton

    Abstract in Portuguese:

    Resultados de pesquisa têm demonstrado que o cafeeiro demanda uma quantidade anual de fósforo semelhante à das culturas de ciclo curto. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o status do P no solo, em função da aplicação anual de doses de P, por meio da quantificação de frações de P lábeis, moderadamente lábeis, pouco lábeis e P total, associando-as às produtividades do cafeeiro. O experimento foi instalado num Latossolo Vermelho distrófico típico (LVd) cultivado com cafeeiros irrigados em produção, submetidos a adubações fosfatadas anuais de 0, 50, 100, 200 e 400 kg ha-1 de P2O5, como superfosfato triplo. Foram determinadas frações de fósforo no solo nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm. Também foram avaliados teores foliares de fósforo e a produção dos cafeeiros em 2008. O cafeeiro irrigado respondeu à adubação fosfatada em fase de produção, com incrementos de até 138 % na produtividade com a aplicação de 400 kg ha-1 de P2O5, na safra avaliada. Os teores foliares de P no cafeeiro aumentaram com o aumento das doses de P e se estabilizaram em torno de 1,98 g kg-1 a partir da dose de 270 kg ha-1 de P2O5. A aplicação de fósforo ao solo promoveu, em geral, incrementos nas frações de P biodisponíveis, sendo estas o principal reservatório de P do solo.

    Abstract in English:

    Research data have demonstrated that the P demand of coffee (Coffea arabica L.) is similar to that of short-cycle crops. In this context, the objective of this study was to evaluate the influence of annual P fertilization on the soil P status by the quantification of labile, moderately labile, low-labile, and total P fractions, associating them to coffee yield. The experiment was installed in a typical dystrophic Red Latosol (Oxisol) cultivated with irrigated coffee annually fertilized with triple superphosphate at rates of 0, 50, 100, 200, and 400 kg ha-1 P2O5. Phosphorus fractions were determined in two soil layers: 0-10 and 10-20 cm. The P leaf contents and coffee yield in 2008 were also evaluated. The irrigated coffee responded to phosphate fertilization in the production phase with gains of up to 138 % in coffee yield by the application of 400 kg ha-1 P2O5. Coffee leaf P contents increased with P applications and stabilized around 1.98 g kg-1, at rates of 270 kg ha-1 P2O5 and higher. Soil P application caused, in general, an increase in bioavailable P fractions, which constitute the main soil P reservoir.
  • Water-soluble nutrients in aerial plant parts of peanut and white oat as affected by lime and gypsum application Soil Use and Manegement

    Marques, Rúbia Renata; Crusciol, Carlos Alexandre Costa; Castro, Gustavo Spadotti Amaral; Perim, Lucas

    Abstract in Portuguese:

    A calagem e a gessagem influenciam a disponibilidade e a absorção de nutrientes, podendo alterar a quantidade de ácidos orgânicos na parte aérea das culturas. Essas alterações, quantificadas por meio da análise de nutrientes solúveis em água, podem potencializar o efeito da correção do solo, garantindo a sustentabilidade do sistema de semeadura direta. Nesse sentido, objetivou-se avaliar o efeito da aplicação superficial de calcário e gesso no teor de nutientes solúveis em água nos resíduos vegetais das culturas de amendoim e aveia-branca. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho distroférrico em Botucatu (SP), nos anos agrícolas de 2004/2005 e 2005/2006. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições, em que as parcelas foram constituídas por doses de calcário, e as subparcelas, pela presença ou ausência da aplicação de gesso. Foi cultivado amendoim no verão e aveia-branca no inverno, em toda a área experimental. Na cultura do amendoim a aplicação de gesso elevou os teores de Ca solúvel em água apenas na primeira safra, em razão do curto período entre a aplicação do produto e a determinação dos teores de nutientes solúveis no extrato vegetal da cultura. A calagem realizada nas culturas de amendoim e aveia-branca elevou os teores solúveis de Ca, Mg, K e não alterou o teor de Cu e reduziu os teores de Zn, Mn e Fe nos dois anos de cultivo. Já a gessagem reduziu os valores da condutividade elétrica do amendoim (2004/2005 e 2005/2006) e da aveia-branca (2004/2005).

    Abstract in English:

    Lime and gypsum influence nutrient availability and uptake, as well as the content of organic acids in the aerial plant parts. These changes, quantified by plant analysis of soluble nutrients, may potentiate the effect of soil amendment, ensuring the sustainability of the no-tillage system. In this sense the effect of lime and gypsum surface application on the content of water-soluble nutrients in peanut and oat residues was evaluated. The experiment was conducted on an Oxisol in Botucatu (SP) in the growing seasons 2004/2005 and 2005/2006. It was arranged in a randomized block design in split plots with four replications, where lime rates represented the plots and presence or absence of gypsum application the subplots. Peanut was grown in summer and white oat in the winter in the entire experimental area. Gypsum applied to peanut increased soluble Ca only in the first season, due to the short period between product application and determination of soluble nutrient contents in the plant extract. Liming of peanut and oat increased soluble Ca, Mg, K contents, did not alter Cu content and reduced Zn, Mn and Fe contents in both years of cultivation. Gypsum on the other hand reduced the electrical conductivity of peanut (2004/2005 and 2005/2006) and white oat (2004/2005).
  • Eficiência nutricional de clones de eucalipto na fase de mudas cultivados em solução nutritiva Uso e Manejo do Solo

    Pinto, Sheila Isabel do Carmo; Furtini Neto, Antonio Eduardo; Neves, Júlio César Lima; Faquin, Valdemar; Moretti, Bruno da Silva

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo do presente trabalho foi avaliar a produção de biomassa e a eficiência nutricional de mudas de clones de eucalipto, cultivados em solução nutritiva, visando caracterizar os genótipos quanto à eficiência de absorção, translocação e utilização de macronutrientes. O experimento foi conduzido em casa de vegetação no ano de 2008. Mudas de seis clones de eucalipto (58, 386, GG100, I042, I144 e VM1) foram cultivadas em solução nutritiva. Os tratamentos, representados pelos seis clones, foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Os clones diferiram entre si na produção de biomassa e na eficiência nutricional, sendo identificadas diferenças na eficiência de absorção, translocação e utilização dos macronutrientes em relação aos diferentes clones de eucalipto, bem como em função do nutriente. De modo geral, os clones podem ser separados, quanto à eficiência nutricional, na seguinte sequência: I144 > 386 > 58 ≈ GG100 > VM1 > I042. O clone I144 mostrou-se mais eficiente, principalmente para N, P, K, Mg e S, com maior eficiência na absorção e utilização desses nutrientes na produção de biomassa. O clone I042 foi ineficiente tanto na absorção quanto na utilização de todos os macronutrientes, comprometendo a produção de biomassa. O clone VM1 destacou-se entre os demais clones de eucalipto, sendo mais eficiente na translocação de todos os macronutrientes para a parte aérea das mudas dessa cultura. As diferenças identificadas no presente trabalho, quanto à eficiência nutricional dos clones de eucalipto na fase de mudas, sugerem a possibilidade de seleção de genótipos de eucalipto para condições distintas de fertilidade do solo.

    Abstract in English:

    The objectives of this study were to evaluate the biomass production and nutritional efficiency of seedlings of eucalyptus clones in nutrient solution, to characterize the macronutrient uptake, translocation and utilization efficiency. The experiment was carried out in a greenhouse using seedlings of six eucalyptus clones (58, 386, GG100, I042, I144, and VM1), grown in nutrient solution. The treatments, represented by the six clones, were distributed in a completely randomized design, with four replications. The eucalyptus clones differed from each other in biomass production and in nutritional efficiency. Differences were detected in the uptake efficiency, translocation and utilization of the macronutrients in relation to the different eucalyptus clones, as well as in function of the nutrient. In a general way, the clones can be ranked for nutritional efficiency in the following sequence: I144 > 386 > 58 ≈ GG100 > VM1 > I042. Clone I144 was most efficient, mainly for N, P, K, Mg and S, with higher uptake and utilization efficiency of these nutrients in biomass production. Clone I042 was inefficient in uptake and utilization of all macronutrients, compromising biomass production. VM1 stood out among the other clones as the most efficient in the translocation of all macronutrients to the aerial part of the eucalyptus seedlings. The differences identified in this study in terms of nutritional efficiency of eucalyptus clones in the seedling phase suggest the possibility of selection of eucalyptus genotypes for distinct soil fertility conditions.
  • Atributos do solo e crescimento do milho decorrentes da adição de lodo anaeróbio da estação de tratamento de efluentes da parboilização do arroz Uso e Manejo do Solo

    Vieira, Giúlia D'Avila; Castilhos, Danilo Dufech; Castilhos, Rosa Maria Vargas

    Abstract in Portuguese:

    O resíduo do processo de parboilização do arroz apresenta alta quantidade de elementos como N e P, dentre outros, que, uma vez incorporados ao solo, poderão servir como fonte de nutrientes. Nesse sentido, o presente trabalho avaliou alguns atributos de um Argissolo, a produção de massa seca e o estado nutricional do milho cultivado após a adição de lodo anaeróbio originado do processo de parboilização do arroz. O experimento foi instalado em vasos com capacidade para 4,0 kg de solo e com quatro repetições. Foram estudados os seguintes tratamentos: testemunha; adubação NPK; 2,15, 4,31, 8,62, 12,93, e 17,24 g kg-1 de lodo (base seca) no solo. A aplicação de lodo aumentou o rendimento de matéria seca do milho, assim como os valores de pH, condutividade elétrica e os teores de N, P, K e Na do solo. As doses de lodo aumentaram também os teores de N, P e K e diminuíram os de Ca e Mg, da parte aérea do milho.

    Abstract in English:

    The residue of the process of parboiling rice contains high amounts of elements such as nitrogen, phosphorus and others which, once incorporated into the soil, could serve as a source of nutrients. Accordingly, the present study evaluated some properties of an Ultisol, the dry matter production and nutritional status of corn grown after applying an anaerobic sludge originated from the process of parboiling rice. The experiment was conducted in 4 kg pots filled with soil, in four replications. The following treatments were studied: control, NPK fertilization, 2.15, 4.31, 8.62, 12.93, and17.24 g kg-1 sludge. Sludge application from parboiled rice increased the maize dry matter yield, as well as pH, electrical conductivity and the concentration of N, P, K and Na in the soil. The sludge also increased the concentration of N, P and K and decreased Ca and Mg in the maize shoots.
  • Atributos microbianos do solo após a adição de lodo anaeróbio da estação de tratamento de efluentes de parboilização do arroz Uso e Manejo do Solo

    Vieira, Giúlia D'Avila; Castilhos, Danilo Dufech; Castilhos, Rosa Maria Vargas

    Abstract in Portuguese:

    O cultivo do arroz é destaque na região Sul, com 60 % da produção total desse cereal no país. A parboilização do arroz é um tratamento hidrotérmico que cozinha parcialmente os grãos ainda em casca, melhorando seu valor nutricional. Desse processo resulta um efluente rico em matéria orgânica e nutrientes, que pode ser utilizado como adubo orgânico na agricultura. O presente trabalho objetivou avaliar a qualidade de um solo com base nas alterações de alguns atributos microbianos decorrentes do acréscimo de lodo anaeróbio da estação de tratamento de efluentes de parboilização do arroz. Foram realizados dois experimentos, sendo o primeiro em casa de vegetação, por meio do cultivo de milho em um Argissolo acrescido de lodo (base seca) nas doses de 2,15; 4,31; 8,62; 12,93; e 17,24 g kg-1, em que foram analisados os teores de C orgânico total (COT) e N total (NT)do solo e da biomassa microbiana. O segundo foi desenvolvido em laboratório, utilizando-se vasos respirométricos, com o mesmo solo e tratamentos do experimento anterior, onde se analisou a atividade da microbiota do solo pela determinação da respiração basal. Como tratamentos controle foram utilizados: solo sem adubação e solo adubado com NPK. Os tratamentos foram dispostos em delineamento completamente casualizado com quatro repetições. A atividade microbiana do solo e o C (CM) e N (NM) da biomassa microbiana aumentaram com as doses de lodo e proporcionaram diminuição no quociente metabólico do solo. A aplicação do lodo não alterou as relações COT/NT, CM/NM, CM/COT e NM/NT, em comparação com o tratamento NPK. A aplicação do lodo ao solo aumentou os teores de COT e causou diminuição nos teores de N mineral (NH4+ e NO3-), quando comparados aos do tratamento NPK. O lodo originado da parboilização do arroz pode ser aplicado ao solo, em doses recomendadas, com benefícios à atividade e à biomassa microbiana.

    Abstract in English:

    Rice, grown in all Brazilian regions, is particularly important in the southern region, where 60 % of the total production of this cereal is raised. The rice parboiling process is a hydrothermal treatment of partially cooking the grains in the husk, improving the nutritional value. This process results in an effluent rich in organic matter and nutrients, which can be used as organic fertilizer in agriculture. In this sense, this study aimed to evaluate the quality of a soil based on changes of some microbial properties arising from the addition of anaerobic sludge from an effluent treatment plant of parboiled rice. Two experiments were conducted. The first in a greenhouse, with corn grown on an Ultisol enriched with anaerobic sludge of parboiling rice at doses of: 2.15; 4.31; 8.62; 12.93; and 17.24 g kg-1. Soil organic carbon and nitrogen and the microbial biomass were evaluated. The second experiment was developed in the laboratory using respirometric vessels with the same soil and treatments as in the previous experiment; the microbial activity was determined by basal respiration. Soil without fertilization and NPK fertilized soil constituted control treatments. Treatments were arranged in a completely randomized design with four replications. The sludge increased soil microbial activity, and the carbon and nitrogen contents of the microbial biomass, and decreased the soil metabolic quotient. Sludge application did not affect the ratios COT/NT, CM/NM, CM/COT and NM/NT in comparison to the NPK treatment. Sludge increased the contents of soil organic carbon and caused a decrease in the levels of mineral N (NH4+ and NO3-), compared to the NPK treatment. The sludge originated from rice parboiling can be applied to soil at the recommended doses, with benefits for the microbial activity and biomass.
  • Eficiência de adubação de batatinha com esterco e N mineral (15N) e efeito residual no cultivo do milheto Uso e Manejo do Solo

    Oliveira, Fabio Freire de; Salcedo, Ignacio Hernan; Fraga, Vânia da Silva

    Abstract in Portuguese:

    Os solos arenosos utilizados para o cultivo da batatinha (Solanum tuberosum) no agreste da Paraíba têm baixo teor de N. Adubações anuais com esterco e N mineral, realizadas empiricamente, têm resultado na acumulação e,ou, perda de nutrientes do solo. Por esse motivo, objetivou-se determinar a eficiência do sulfato de amônio (15N) mais esterco na adubação da batatinha e do efeito residual dessa adubação na produção e absorção de N pelo milheto (Pennisetum glaucum) cultivado em sequência. Em experimento de campo em Neossolo regolítico, foi comparada a combinação de 16 t ha-1 de esterco + 80 kg ha-1 de N, utilizada mais frequentemente na região, com doses de 11 t ha-1 de esterco combinadas com 0, 40 e 80 kg ha-1 de N em aplicação única ou parcelada. O sulfato de amônio utilizado foi enriquecido em 15N (2,5 % de abundância). Em todos os tratamentos, avaliou-se a produtividade de matéria seca de tubérculos e parte aérea do milheto, assim como a composição isotópica do N nesses materiais. Demonstrou-se que a adubação tradicional é excessiva nesse solo, uma vez que a redução para 11 t ha-1 de esterco e 40 kg ha-1 de N mineral não resultou em queda de produtividade das culturas; no entanto, houve queda com a aplicação isolada de esterco. O milheto recuperou grande parte do N mineral adicionado à batatinha e mostrou ser uma alternativa como forrageira em condições de semiárido.

    Abstract in English:

    The N content of the sandy soils in the semi-arid region of Paraíba State cultivated with potato (Solanum tuberosum) is low. Annual applications of farm manure (FM) and mineral N, determined on an empirical basis, have led to accumulation and/or loss of soil nutrients. Thus, the objective of this study was to determine the efficiency of ammonium sulphate (15N) combined with FM applied to potato as well as the residual effects on subsequent millet. A field experiment on an Alfisol compared the combination of a rate of 16 t ha-1 FM + 80 kg ha-1 of mineral N, as most frequently used in the region, with a rate of 11 t ha-1 of FM combined with 0, 40 and 80 kg ha-1 of N in single or split applications. The ammonium sulphate was enriched in 15N (2.5 % 15N abundance). The dry weight of potato and millet aboveground mass was determined in all treatments, as well as the N isotopic composition of both materials. Fertilization at the traditional rate proved to be excessive for this soil, since crop yields were not reduced when the rates were reduced to 11 t ha-1 manure + 40 kg ha-1 mineral N. However, yields were lower with applications of manure alone. Millet recovered much of the mineral N added to potato and was a good alternative for forage production in the area.
  • NPK fertilization on initial growth of physic nut seedlings in Quartzarenic Neossol Soil Use and Manegement

    Souza, Patrícia Teixeira de; Silva, Enilson de Barros; Grazziotti, Paulo Henrique; Fernandes, Luiz Arnaldo

    Abstract in Portuguese:

    A adubação balanceada é importante para o crescimento das plantas. O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma espécie sobre a qual as informações são escassas, sendo muito recentes ensaios com adubação. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o crescimento inicial de mudas de pinhão-manso em resposta às doses de NPK em casa de vegetação em um Neossolo Quartzarênico órtico típico, bem como estimar os níveis críticos de P e K no solo e de N, P e K na matéria seca da parte aérea até 120 dias de avaliação. Os tratamentos foram dispostos em delineamento inteiramente casualizado, no esquema de fatorial fracionado (4 x 4 x 4)½, perfazendo 32 tratamentos com três repetições, totalizando 96 parcelas experimentais, sendo as doses de N (0, 75, 150 e 300 mg dm-3) na forma de ureia; as de P (0, 45, 90 e 180 mg dm-3), na forma de superfosfato triplo; e as de K (0, 50, 100 e 200 mg dm-3), na forma de cloreto de potássio. Após 120 dias, as plantas foram colhidas e as seguintes variáveis avaliadas: altura das plantas, diâmetro do caule, matéria seca da parte aérea e de raízes, teor de macro e micronutrientes na parte aérea das plantas e atributos químicos do solo. As mudas de pinhão-manso responderam à adubação NPK na fase de inicial de crescimento; a resposta para o N foi negativa, sem a necessidade de aplicação desse nutriente. A dose recomendada foi de 55 mg dm-3 de P e 67 mg dm-3 de K. Os níveis críticos, correspondentes às doses recomendadas, foram de 13 mg dm-3 para P e 74 mg dm-3 para K no solo (Mehlich-1). Os teores de N, P e K na matéria seca da parte aérea das plantas de pinhão-manso foram de 37,4, 2,1 e 35,3 g kg-1, respectivamente.

    Abstract in English:

    Balanced fertilization is important for plant growth. There is little information on physic nut (Jatropha curcas L.) and tests with the fertilization of the species are very recent. This study evaluated the initial growth of physic nut seedlings in response to NPK rates to Quartzarenic Neossol in a greenhouse and estimated P and K critical soil levels and N, P and K in shoot dry matter after 120 days of evaluation. The treatments were arranged in a randomized, fractional factorial design (4 x 4 x 4)½, totalizing 32 treatments with three replicates, 96 experimental plots and N rates (0, 75, 150 and 300 mg dm-3) as urea; P rates (0, 45, 90 and 180 mg dm-3) as triple superphosphate and K rates (0, 50, 100 and 200 mg dm-3) as potassium chloride. After 120 days, the plants were harvested and some variables evaluated: plant height, stem diameter, shoot and root dry weight, macro and micronutrient levels in plant shoots, and soil chemical properties. The physic nut seedlings responded to NPK fertilizer in the initial growth phase; the response to N was negative. The recommended P and K rates were 25 and 67 mg dm-3, respectively. The critical levels, corresponding to the recommended P rate were 13 and 74 mg dm-3 for K in soil (Mehlich-1). The N, P and K levels in the shoot dry matter of physic nut were 37.4, 2.1 and 35.7 g kg-1, respectively.
  • Atributos físicos, químicos e biológicos do solo em ambientes de voçorocas no município de Lavras - MG Uso e Manejo do Solo

    Gomide, Plínio Henrique Oliveira; Silva, Marx Leandro Naves; Soares, Cláudio Roberto Fonsêca Sousa

    Abstract in Portuguese:

    A região Sul de Minas Gerais apresenta grandes áreas comprometidas por erosões do tipo voçoroca, e a avaliação dos atributos do solo nesses ambientes é de extrema importância, pela sua sensibilidade às alterações na qualidade do solo. Os objetivos deste estudo foram avaliar os atributos físicos, químicos e biológicos dos solos e suas relações com a cobertura vegetal ocorrente no interior das voçorocas. O estudo foi realizado em três voçorocas, uma sob Cambissolo Háplico e as outras duas sob Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA1 e LVA2, localizadas em Lavras, MG. Diferentes ambientes das voçorocas foram avaliados, compreendendo o leito, o terço médio sem vegetação (TMSV) e o terço médio com vegetação (TMCV), que foram comuns às três voçorocas, bem como outros dois ambientes encontrados na voçoroca sob LVA2: terço médio com eucalipto (TMEucalipto) e terço médio com candeia (Eremanthus incanus) (TMCandeia), além de áreas sob vegetação nativa (VN), próximas de cada voçoroca, adotadas como referência. Entre os atributos físicos, os mais alterados foram volume total de poros (VTP), macro e microporosidade e densidade do solo (Ds). A erosão hídrica provocou decréscimo acentuado na fertilidade do solo, expresso pela redução de Ca2+, Mg2+, K+, P e teores de matéria orgânica, além do acréscimo dos teores de Al3+, H + Al e saturação por Al3+ (m). Entre os atributos biológicos analisados, o C da biomassa microbiana apresentou reduções superiores a 80 % nos ambientes TMSV nas voçorocas sob Cambissolo e LVA1 e leito sob LVA2, em relação às suas respectivas áreas de referência. O qCO2 mostrou-se um índice sensível às alterações do ambiente, e os maiores valores encontrados foram no leito, ocasionados pelo excesso de umidade, e no ambiente TMSV, devido ao baixo teor de matéria orgânica e à ausência de vegetação. O número de esporos de fungos micorrízicos arbusculares apresentou decréscimo superior a 75 % nos ambientes mais degradados. Os resultados evidenciam que os atributos de solo analisados foram sensíveis às alterações nos ambientes de voçorocas e podem servir como indicadores para o monitoramento da dinâmica de ambientes degradados pela erosão hídrica.

    Abstract in English:

    In the southern region of Minas Gerais large areas are affected by gully erosion. The evaluation of soil properties in these environments is extremely important, in view of their sensitivity to changes in soil quality. The objectives of this study were to evaluate physical, chemical and biological soil properties and their relationship with vegetation in the gullies. The study examined three gullies, one on an Inceptisol and two on Oxisols- LVA1 and LVA2, in Lavras, Minas Gerais (SE Brazil). Different environments of the gullies were evaluated including the river bed, an intermediate position without vegetation (TMSV) and an intermediate position with vegetation (TMCV) that were common to the three gullies. Other environments found in two gullies on LVA2 were also assessed: an intermediate position with eucalyptus (TMEucalypt) and an intermediate position with Candeia (Eremanthus incanus) (TMCandeia), as well as areas under native vegetation (NV), adjacent to each gully, as reference. Of the physical properties, the most affected were the total pore volume, macro and microporosity and bulk density (Ds). Water erosion has caused a sharp decrease in soil fertility, expressed by the reduction of Ca2+, Mg2+, K+, P, and organic matter contents, as well as increases in the levels of Al3+, H + Al and Al saturation (m). Of the biological properties, microbial biomass C decreased more than 80 % in the environments TMSV in LVA1, Inceptisol gullies and river bed under LVA2, compared to their respective reference areas. The qCO2 proved to be a sensitive index to environmental changes; highest values †were found in the bed, caused by excess moisture and in TMSV, due to low organic matter content and absence of vegetation. The decrease in the number of spores of mycorrhizal arbuscular fungi was greater than 75 % in most degraded environments. Results show the sensitivity of the analyzed soil properties to environmental changes in gullies and can serve as indicators for monitoring the dynamics of environments degraded by water erosion.
  • Densidade, agregação e frações de carbono de um Argissolo sob pastagem natural submetida a níveis de ofertas de forragem por longo tempo Uso e Manejo do Solo

    Conte, Osmar; Wesp, Cristiane de Lima; Anghinoni, Ibanor; Carvalho, Paulo César de Faccio; Levien, Renato; Nabinger, Carlos

    Abstract in Portuguese:

    O ajuste da quantidade de animais à oferta de forragem é fundamental para a sustentabilidade de pastagens naturais. O manejo da oferta de forragem, além de interferir nas espécies vegetais que compõem a pastagem, também pode se refletir nos atributos do solo, como densidade, agregação e conteúdo de carbono. Neste estudo, avaliaram-se a densidade do solo, o diâmetro médio ponderado de agregados e frações de carbono sob pastagem natural, manejada por 22 anos com diferentes intensidades de pastejo, representadas por níveis de oferta de forragem de 4, 8, 12 e 16 kg de matéria seca para cada 100 kg de peso de animal vivo. Duas áreas excluídas de pastejo foram incluídas como testemunhas. Verificaram-se alterações nos atributos do solo, estando elas relacionadas às intensidades de pastejo. Essas alterações ocorreram, principalmente, na superfície (0-10 cm), observando-se aumento da densidade do solo com a redução na oferta de forragem. O diâmetro médio ponderado de agregados do solo e a massa de raízes na camada de 0 a 10 cm apresentaram comportamento inversamente proporcional ao da oferta de forragem. A labilidade do carbono decresce nos tratamentos conforme diminui a oferta de forragem. O índice de estoque de C indica que na oferta de 12 % aumenta-se o estoque de C no solo em relação à testemunha, enquanto as demais ofertas diminuem. O índice de manejo de carbono demonstra que as maiores ofertas de forragem (12 e 16 %) proporcionam melhor qualidade ao sistema em pastagem natural, ao passo que na menor oferta (4 %) o sistema está perdendo qualidade e comprometendo a sustentabilidade - demonstrado pela redução substancial desse índice.

    Abstract in English:

    The adjustment of animal quantity according to the herbage allowance is fundamental to the sustainability of natural pastures. The management of herbage allowance, besides affecting the plant species that compose the pasture, can also compromise soil properties, such as density and aggregation. This study aimed to evaluate the soil bulk density, weighted mean diameter of soil aggregates and carbon fractions under natural pasture, under varying grazing intensities for 22 years, represented by herbage allowance levels of 4, 8, 12, and 16 kg dry matter per 100 kg animal weight. Two ungrazed areas were included as references. Changes in soil properties were found, related to the grazing intensity. These changes occurred mainly in the soil surface layer (0-10 cm), where soil density increased with decreasing herbage allowance. The behavior of the weighted mean diameter of soil aggregates and the root mass in the layer 0 - 10 cm were inversely proportional to the herbage allowance. The carbon storage index indicated that under forage supplies of 12 % the soil C stock increased compared to the control, but decreased at other allowance rates. The index of carbon management shows that the highest herbage allowance (12 and 16 %) improved the system quality of natural pasture, while at the lowest allowance rate (4 %) the system lost quality and sustainability, as demonstrated by the substantial reduction of this index.
  • Sistemas de preparo do solo e culturas de cobertura na produção orgânica de feijão e milho: I - atributos físicos do solo Uso e Manejo do Solo

    Cunha, Eurâimi de Queiroz; Stone, Luís Fernando; Moreira, José Aloísio Alves; Ferreira, Enderson Petrônio de Brito; Didonet, Agostinho Dirceu; Leandro, Wilson Mozena

    Abstract in Portuguese:

    Há necessidade de se avaliar a contribuição de plantas de cobertura e do seu manejo na manutenção ou melhoria da qualidade física do solo em áreas sob produção orgânica. Este trabalho objetivou determinar a influência das plantas de cobertura crotalária (Crotalaria juncea), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), mucuna-preta (Mucuna aterrima), sorgo-vassoura (Sorgum technicum) e pousio nos atributos físicos de solo cultivado com feijão e milho orgânicos, sob semeadura direta (SD) e preparo convencional (PC). O trabalho foi conduzido em Santo Antônio de Goiás-GO, em Latossolo Vermelho distrófico, no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Em novembro de 2003 foram instalados quatro experimentos, dois em SD e dois em PC, sendo um com feijão e outro com milho em cada sistema. Amostragens do solo das parcelas e de uma mata próxima aos experimentos foram realizadas em novembro de 2007, nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, para determinação do teor de matéria orgânica (MO) e de atributos físicos do solo. O uso desse solo para a produção agrícola, independentemente do sistema de preparo, resultou em redução no teor de MO e em modificações nos seus atributos físicos, aumentando sua densidade (Ds) e resistência à penetração (RP) e reduzindo a macroporosidade (Mp), porosidade total (Pt) e diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP). Entretanto, a Ds e a Mp não atingiram os valores críticos preconizados na literatura como limitantes ao desenvolvimento das culturas. Os sistemas de preparo do solo divergiram quanto ao DMP e à RP. Os atributos físicos do solo foram alterados favoravelmente pela MO. O índice S correlacionou-se com os atributos físicos do solo e com o teor de MO, mostrando-se adequado como indicador da qualidade física do solo.

    Abstract in English:

    The influence of cover crops and their management on the maintenance or improvement of soil physical quality in areas under organic production should be investigated. This study aimed to determine the influence of the cover crops sunn hemp (Crotalaria juncea), pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp), velvet bean (Mucuna aterrima), sorghum (Sorgum technicum), and fallow on physical properties of soil under organic cultivation of common bean and corn, in no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) systems. The study was conducted in Santo Antônio de Goiás-GO, on an Oxisol, in a randomized block design, with four replications. In November 2003 four experiments were installed, two of them under NT and the other two in CT. In each management system, one experiment was carried out with common bean and another with corn. Samples were taken from the layers 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m in November 2007, from the plots and from a neighboring native forest, to determine soil organic matter (SOM) and physical properties. The use of this soil for agricultural production, regardless of the tillage system, reduced the SOM content and affected the physical properties, increased bulk density (BD) and soil penetration resistance (PR) and decreased macroporosity (Mp), soil porosity (SP), and the weighted mean diameter of aggregates (WMDA). However, BD and Mp did not reach the critical values indicated in the literature as limiting for crop growth. The soil tillage systems diverged in relation to WMDA and PR. The soil physical properties were favorably affected by SOM. The S index was correlated to the soil physical properties and to SOM and seems to be an adequate indicator of soil physical quality.
  • Sistemas de preparo do solo e culturas de cobertura na produção orgânica de feijão e milho: II - atributos biológicos do solo Uso e Manejo do Solo

    Cunha, Eurâimi de Queiroz; Stone, Luís Fernando; Ferreira, Enderson Petrônio de Brito; Didonet, Agostinho Dirceu; Moreira, José Aloísio Alves; Leandro, Wilson Mozena

    Abstract in Portuguese:

    Há necessidade de se avaliar a contribuição de culturas de cobertura e do seu manejo na manutenção da qualidade biológica do solo em áreas sob produção orgânica. Este trabalho objetivou determinar a influência das plantas de cobertura crotalária (Crotalaria juncea), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), mucuna-preta (Mucuna aterrima), sorgo-vassoura (Sorghum technicum) e pousio nos atributos biológicos de solo cultivado com feijão e milho orgânicos, sob semeadura direta (SD) e preparo convencional (PC). O trabalho foi conduzido em Santo Antônio de Goiás-GO, em Latossolo Vermelho distrófico, no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Em novembro de 2003 foram instalados quatro experimentos, dois em SD e dois em PC, sendo um com feijão e outro com milho em cada sistema. Amostragens de solo das parcelas e de uma mata próxima aos experimentos foram realizadas em novembro de 2007, nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, para determinação do teor de C orgânico total (COT), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal do solo (RBS), quociente metabólico (qCO2) e quociente microbiano (qMIC). As principais alterações nos atributos biológicos com o uso agrícola ocorreram na camada superficial, onde, de maneira geral, os valores de CBM foram menores que no solo sob mata, sendo esse fato mais pronunciado nas áreas sob PC. O qCO2 mostrou-se sensível às alterações decorrentes do preparo do solo, apresentando valores mais favoráveis na camada superficial do solo sob SD.

    Abstract in English:

    The influence of cover crops and their management on the maintenance of soil biological quality in areas under organic production should be better understood. This study aimed to determine the influence of the cover crops sunn hemp (Crotalaria juncea), pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp), velvet bean (Mucuna aterrima), sorghum (Sorgum technicum), and fallow on biological properties of soil under organic common bean and corn, in no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) systems. The study was conducted in Santo Antônio de Goiás-GO, on an Oxisol, in a randomized block design, with four replications. Four experiments were installed in November 2003, two of them under NT and the other two in CT. In each soil management system, one experiment was carried out with common bean and another with corn. Samples were taken from the layers 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m in November 2007, in the plots and in a neighboring native forest, to determine the soil organic carbon content (SOC), microbial biomass carbon (MBC), soil basal respiration (SBR), metabolic quotient (qCO2), and microbial quotient (qMIC). The main changes in biological properties of soil under agricultural use occurred in the surface layer, where, in general, the MBC values were lower than in forest soil, a difference that was more pronounced in CT areas. The qCO2 was sensitive to changes resulting from soil tillage, with lowest values in the surface layer of NT soil.
  • Qualidade química e física do solo sob vegetação arbórea nativa e pastagens no Pantanal Sul-Mato-Grossense Uso e Manejo do Solo

    Cardoso, Evaldo Luis; Silva, Marx Leandro Naves; Curi, Nilton; Ferreira, Mozart Martins; Freitas, Diego Antônio França de

    Abstract in Portuguese:

    A busca por aumento de produtividade da pecuária pantaneira tem motivado o desmatamento de áreas florestadas para a implantação de pastagem cultivada, gerando preocupação quanto à sustentabilidade dos recursos naturais. Para estudar alguns aspectos de uso do solo no Pantanal Sul-Mato-Grossense, este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nos atributos químicos e físicos do solo em razão da conversão da vegetação arbórea nativa em pastagem cultivada, bem como da submissão da pastagem nativa ao sistema de pastejo contínuo. Os ambientes de estudo consistiram de três remanescentes de vegetação arbórea nativa, representadas por uma floresta semidecídua (FN) e dois cerradões (CE1 e CE2), três pastagens de Brachiaria decumbens com 27, 26 e 11 anos de formação, implantadas em substituição a FN, CE1 e CE2, respectivamente, e uma pastagem nativa caracterizada pela predominância de Mesosetum chaseae e Axonopus purpusii, submetida a três diferentes sistemas de pastejo (contínuo e sem pastejo por 3 e 19 anos). Amostras de solo, deformadas e indeformadas, foram coletadas em cada ambiente de estudo, nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm, com três repetições. A substituição da vegetação arbórea nativa por pastagem cultivada e o sistema de pastejo contínuo da pastagem nativa determinaram redução da qualidade química do solo, evidenciada principalmente por perdas de matéria orgânica do solo, notadamente na profundidade de 0-10 cm. Embora a qualidade física do solo também tenha apresentado tendência à redução nas pastagens cultivada e nativa sob pastejo contínuo, a densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, condutividade hidráulica do solo saturado e resistência do solo à penetração não atingiram valores considerados limitantes ao desenvolvimento do sistema radicular.

    Abstract in English:

    The search for improved productivity of livestock has stimulated deforestation of forested areas in the Pantanal for pasture planting, raising concerns about the sustainability of the natural resources. To study some aspects of land use in the Pantanal of Mato Grosso, Brazil, this study aimed to evaluate the changes in chemical and physical soil properties due to the conversion of native tree vegetation in pasture, and the exposure of native pasture to a continuous grazing system. The environments of the study consisted of three remnants of native vegetation, represented by a semi-deciduous forest (NF) and two Cerrado (CE1 and CE2) areas, three 27, 26 and 11-year-old Brachiaria decumbens pastures, planted to replace FN , CE1 and CE2, respectively, and a native pasture with predominance of Mesosetum chaseae and Axonopus purpusii, under three different grazing systems (continuous and ungrazed for 3 and 19 years). Disturbed and undisturbed soil samples were collected from each study environment, in the layers 0-10 and 10-20 cm, with three replications. The replacement of native tree vegetation by pasture and by continuous grazing of native pasture resulted in a reduction of the soil chemical quality, evidenced primarily by a loss of soil organic matter, particularly in the layer 0-10 cm. Although the soil physical quality also tends to decrease under cultivated and native pasture under continuous grazing, the values of bulk density, total porosity, macroporosity, microporosity, hydraulic conductivity of saturated soil and soil penetration resistance did not reach levels considered critical for root development.
  • Mitigation of methane and nitrous oxide emissions from flood-irrigated rice by no incorporation of winter crop residues into the soil Soil Use and Manegement

    Zschornack, Tiago; Bayer, Cimélio; Zanatta, Josiléia Acordi; Vieira, Frederico Costa Beber; Anghinoni, Ibanor

    Abstract in Portuguese:

    Plantas de cobertura de inverno são fontes de C e de N em sistemas de produção de arroz irrigado, mas pouco se conhece sobre o efeito do manejo e da qualidade dos seus resíduos culturais nas emissões de metano (CH4) e de óxido nitroso (N2O) do solo. O estudo consistiu de um experimento conduzido em casa de vegetação e teve como objetivo principal avaliar a influência do manejo (incorporado ou em superfície) e do tipo de resíduos culturais (azevém e serradela) de plantas de cobertura sobre as emissões de CH4 e de N2O de um Planossolo Háplico sob cultivo de arroz irrigado por inundação. Utilizou-se o método da câmara fechada, e as concentrações de CH4 e de N2O nas amostras de ar foram determinadas por cromatografia gasosa. Coletas da solução do solo em duas profundidades (2 e 20 cm) foram realizadas simultaneamente às coletas de ar. A manutenção dos resíduos culturais na superfície do solo resultou em menor emissão de CH4 e de N2O em comparação à sua incorporação. O tipo de resíduo cultural não teve efeito na emissão de CH4, enquanto para o N2O a distinção entre os resíduos ocorreu apenas quando estes foram mantidos na superfície do solo condição na qual as maiores emissões ocorreram com a adição dos resíduos da leguminosa (serradela). O processo mais intenso de redução do solo em subsuperfície (20 cm), evidenciado pelos maiores teores de íons reduzidos (Mn2+ e Fe2+), e a estreita relação entre a emissão de CH4 e os teores de C orgânico dissolvido nessa profundidade indicam que a camada subsuperficial foi a principal fonte de CH4 quando da incorporação dos resíduos culturais. A adoção de estratégias de manejo que promovam a manutenção dos resíduos culturais na superfície do solo é fundamental quando se visa à mitigação das emissões de CH4 e N2O em solos sob cultivo de arroz irrigado. O CH4 compõe mais de 90 % do potencial de aquecimento global parcial (CH4 + N2O) nesses sistemas de produção e, portanto, deve ser o foco principal da pesquisa.

    Abstract in English:

    Winter cover crops are sources of C and N in flooded rice production systems, but very little is known about the effect of crop residue management and quality on soil methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions. This study was conducted in pots in a greenhouse to evaluate the influence of crop residue management (incorporated into the soil or left on the soil surface) and the type of cover-crop residues (ryegrass and serradella) on CH4 and N2O emissions from a flooded Albaqualf soil cultivated with rice (Oryza sativa L.). The closed chamber technique was used for air sampling and the CH4 and N2O concentrations were analyzed by gas chromatography. Soil solution was sampled at two soil depths (2 and 20 cm), simultaneously to air sampling, and the contents of dissolved organic C (DOC), NO3-, NH4+, Mn2+, and Fe2+ were analyzed. Methane and N2O emissions from the soil where crop residues had been left on the surface were lower than from soil with incorporated residues. The type of crop residue had no effect on the CH4 emissions, while higher N2O emissions were observed from serradella (leguminous) than from ryegrass, but only when the residues were left on the soil surface. The more intense soil reduction verified in the deeper soil layer (20 cm), as evidenced by higher contents of reduced metal species (Mn2+ and Fe2+), and the close relationship between CH4 emission and the DOC contents in the deeper layer indicated that the sub-surface layer was the main CH4 source of the flooded soil with incorporated crop residues. The adoption of management strategies in which crop residues are left on the soil surface is crucial to minimize soil CH4 and N2O emissions from irrigated rice fields. In these production systems, CH4 accounts for more than 90 % of the partial global warming potential (CH4+N2O) and, thus, should be the main focus of research.
  • Aspectos agronômicos de leguminosas para adubação verde no Cerrado do Alto Vale do Jequitinhonha Uso e Manejo do Solo

    Teodoro, Ricardo Borges; Oliveira, Fábio Luiz de; Silva, Diego Mathias Natal da; Fávero, Claudenir; Quaresma, Mateus Augusto Lima

    Abstract in Portuguese:

    O uso intensivo e inadequado dos solos acelera sua degradação, sendo necessária a intervenção por meio de práticas conservacionistas para restaurar a capacidade produtiva dos mesmos. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento e desenvolvimento de diferentes leguminosas utilizadas como adubos verdes em solos de Cerrado, Alto Vale do Jequitinhonha, em Turmalina, MG. O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso, com sete tratamentos e quatro repetições, sendo os tratamentos constituídos pelas leguminosas: mucuna-cinza (Mucuna nivea), mucuna-preta (Mucuna aterrima), lablabe (Dolichos lablab), feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), Crotalaria juncea, Crotalaria spectabilis e guandu-anão (Cajanus cajan). O ciclo precoce de C . juncea, C. spectabilis e feijão-de-porco favorece a inserção destes nos sistemas de cultivo. Aos 40 dias, o feijão-de-porco e mucuna-cinza já cobriam o solo, com 67 e 63 %; já o guandu-anão e C. juncea apresentaram os maiores desenvolvimentos, nesse período. Os teores de N, P e K tendem a diminuir nas avaliações realizadas nas diferentes fases vegetativas, o que contribui para melhor escolha da época de manejo das leguminosas. Crotalaria juncea, mucuna-cinza, feijão-de-porco e mucuna-preta foram as leguminosas que se destacaram na produção de matéria seca, o que torna essas espécies promissoras para adubação verde na região. As leguminosas, em sua maioria, apresentam potencial para reciclagem dos macronutrientes e aporte de N aos sistemas de produção.

    Abstract in English:

    The intensive and inadequate use of soils accelerates its degradation, requiring the intervention by means of conservation practices to restore the productive capacity of the same. The aim of this study was to evaluate the behavior and development of different legumes used as green manure in soils of the Cerrado, High Jequitinhonha Valley in Turmalina, MG. The experimental design was in randomized blocks with seven treatments and four replications, the treatments were the leguminous: Mucuna nivea, Mucuna aterrima, Dolichos lablab, Canavalia ensiformis, Crotalaria juncea, Crotalaria spectabilis and Cajanus cajan. The early cycle of Crotalaria juncea, Crotalaria spectabilis and Canavalia ensiformis, favors the insertion of these in cropping systems. At 40 days, the Canavalia ensiformis and Mucuna nivea stood out to cover the soil with 67 and 63 %, the Cajanus cajan and Crotalaria juncea presented the highest development in this period. The contents of N, P and K tend to decrease in the evaluations realized in different vegetative stages, which contributes to better choice of the time management of legumes. Crotalaria juncea, Mucuna nivea, Canavalia ensiformis and Mucuna aterrima, were the leguminous that stood out for fitomass production, making these promising species for green manure in the region. The leguminous in your mostly, presents potential for recycling of macronutrients and the contribution of N to production systems.
  • Cadmium availability and accumulation by lettuce and rice Soil Use and Manegement

    Pereira, Bruno Fernando Faria; Rozane, Danilo Eduardo; Araújo, Suzana Romeiro; Barth, Gabriel; Queiroz, Rafaela Josemara Barbosa; Nogueira, Thiago Assis Rodrigues; Moraes, Milton Ferreira; Cabral, Cleusa Pereira; Boaretto, Antonio Enedi; Malavolta, Eurípedes

    Abstract in Portuguese:

    Entre os elementos tóxicos, o Cd tem recebido atenção considerável por sua associação com diversos problemas de saúde humana. Objetivou-se com este estudo avaliar a disponibilidade de Cd no solo e seu acúmulo, taxa de transferência e toxidez em plantas de arroz e alface cultivadas em Latossolo Vermelho-Amarelo contaminado com esse elemento. Foram realizados dois experimentos simultâneos com a cultura da alface e do arroz. O delineamento adotado foi em blocos ao acaso; em cada experimento, foram avaliadas quatro doses de Cd (CdCl2), com quatro repetições: 0,0, 1,3, 3,0 e 6,0 mg kg-1, definidas com base nos valores orientadores de Cd no solo estabelecidos pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb). As doses de Cd aplicadas no solo aumentaram a concentração desse nutriente nele disponível (Mehlich-3, Mehlich-1 e DTPA) e diminuíram a produção de massa seca das plantas de alface e de arroz. Contudo, não foram observados sintomas de toxidez nas plantas. Os extratores Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA foram eficientes na predição das concentrações de Cd disponível no solo, bem como do teor e acúmulo de Cd nas partes vegetais. Os teores de Cd nos grãos de arroz permaneceram abaixo dos limites máximos estabelecidos para o consumo humano, conforme a legislação brasileira. Entretanto, para a alface, as concentrações de Cd verificadas na parte aérea excederam o limite tolerado.

    Abstract in English:

    Among the toxic elements, Cd has received considerable attention in view of its association with a number of human health problems. The objectives of this study were to evaluate the Cd availability and accumulation in soil, transfer rate and toxicity in lettuce and rice plants grown in a Cd-contaminated Typic Hapludox. Two simultaneous greenhouse experiments with lettuce and rice test plants were conducted in a randomized complete block design with four replications. The treatments consisted of four Cd rates (CdCl2), 0.0; 1.3; 3.0 and 6.0 mg kg-1, based on the guidelines recommended by the Environmental Agency of the State of São Paulo, Brazil (Cetesb). Higher Cd rates increased extractable Cd (using Mehlich-3, Mehlich-1 and DTPA chemical extractants) and decreased lettuce and rice dry matter yields. However, no visual toxicity symptoms were observed in plants. Mehlich-1, Mehlich-3 and DTPA extractants were effective in predicting soil Cd availability as well as the Cd concentration and accumulation in plant parts. Cadmium concentration in rice remained below the threshold for human consumption established by Brazilian legislation. On the other hand, lettuce Cd concentration in edible parts exceeded the acceptable limit.
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