Revista Brasileira de Ciência do Solo, Volume: 35, Issue: 5, Published: 2011
  • Carta ao editor

  • Spatial variability of mineralogical properties in soil of the Guabirotuba formation of Curitiba (PR) Solo No Espaço E No Tempo

    Oliveira Junior, Jairo Calderari de; Souza, Luiz Claudio de Paula; Melo, Vander de Freitas; Rocha, Hélio Olympio da

    Abstract in Portuguese:

    As características físicas e químicas do solo são fortemente influenciadas pela sua constituição mineralógica, as quais, mesmo a curtas distâncias horizontais, podem apresentar alta variabilidade espacial, fato que pode ser descrito mais adequadamente pela associação entre a estatística descritiva clássica e a geoestatística. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade espacial de atributos mineralógicos da fração argila de solos da Formação Guabirotuba, região metropolitana de Curitiba (PR), por meio da estatística clássica descritiva (em especial o CV) e da geoestatística como forma de indicar melhores padrões de amostragem para esses atributos. As amostras do horizonte B foram coletadas na interseção de uma malha georreferenciada com espaçamento regular a 30 m, adicionando-se mais 10 % de pontos com posicionamento aleatório para reduzir o efeito-pepita (total de 135 amostras). Para a descrição da dispersão e variabilidade dos dados foi utilizada a análise por estatística descritiva clássica (média, mediana, máximo, mínimo, desvio-padrão, coeficiente de variação (CV), assimetria, curtose e teste de Shapiro-Wilk), enquanto para a caracterização da variabilidade espacial utilizou-se a geoestatística na produção dos semivariogramas. Os teores de caulinita (Ct) apresentaram baixo CV (10,8 %), porém alta variabilidade espacial, com alcance de apenas 22,4 m. Já o atributo que apresentou maior CV foi a relação Fe amorfo/Fe cristalino (94,6 %), indicando grande dispersão dos valores em relação à média, no entanto seu alcance foi de 64,6 m, evidenciando média a baixa variabilidade espacial. Foi observado efeito-pepita puro apenas na substituição isomórfica de Fe por Al na hematita (Hm). O Fe cristalino foi o atributo que apresentou maior alcance, com valor de 625 m. Contudo, quando se analisaram os teores de Hm e goethita separadamente, a variabilidade espacial foi ampliada.

    Abstract in English:

    The physical and chemical properties of a soil depend largely on its mineralogical constitution. Even over short horizontal distances, spatial variability may be high, and are best described by classical descriptive statistics associated with geostatistics. The objective of this study was to characterize the spatial variability of clay mineralogical properties of soils from the Guabirotuba formation, in the metropolitan region of Curitiba (PR), by classical descriptive statistics (especially coefficient of variation - CV) and geostatistics to propose more adequate sampling standards for these soils. The B horizon samples were collected at the intersection of a georeferenced grid at regular intervals of 30 m, plus 10 % additional randomly located points to reduce the nugget effect (135 total samples). For the description of dispersion and variability of the data analysis classical descriptive statistics was used (mean, median, maximum, minimum, standard deviation, coefficient of variation, skewness, kurtosis and Shapiro-Wilk test) and to characterize spatial variability geostatistics were used to establish semivariograms. The CV of the kaolinite contents was low (10.8 %), but spatial variability was high, with a reach of only 22.4 m. The property with the highest CV was the ratio amorphous Fe/crystalline Fe (94.6 %), indicating a wide dispersion of the values in relation to the mean but its reach was 64.6 m, indicating medium to low spatial variability. A pure nugget effect was only observed for isomorphic Fe substitution by Al in hematite. Crystalline Fe was the property with the highest reach, with a value of 625 m. However, when analyzing the contents of hematite and goethite separately, the spatial variability was wider.
  • Implications of the variability in soil penetration resistance for statistical analysis

    Gubiani, Paulo Ivonir; Reichert, José Miguel; Reinert, Dalvan José; Gelain, Neiva Somavilla

    Abstract in Portuguese:

    A resistência do solo à penetração é uma medida da sua compactação relacionada com o crescimento das plantas, mas sua variabilidade dificulta a análise estatística. Os objetivos deste trabalho foram analisar a variabilidade da resistência do solo à penetração sobre a eficiência de testes paramétricos e não paramétricos na discriminação do efeito de níveis de compactação e classificar os coeficientes de variação da resistência do solo à penetração nas classes baixa, média, alta e muito alta. A resistência do solo à penetração foi medida em diferentes datas, em Argissolo Vermelho Distrófico típico sob semeadura direta por 16 anos, em três condições: (i) sem aplicação de tráfego adicional e escarificação, (ii) com aplicação de compactação adicional e (iii) com escarificação. Em cada data, 19 medidas de RP (feitas de 0 a 28,5 cm, a cada 1,5 cm) foram agrupadas para formar várias camadas com diferentes espessuras. Em cada camada, os efeitos de tratamentos foram avaliados pela análise de variância (ANOVA) e por Kruskal-Wallis, num delineamento inteiramente casualizado, sendo os coeficientes de variação de todas as análises classificados como baixo, médio, alto e muito alto. A ANOVA discriminou melhor os efeitos dos níveis de compactação, porém a taxa de rejeição da hipótese nula decresceu de 100 para 80 % quando o coeficiente de variação aumentou de 15 para 26 %. Os valores de 15 e 26 % definiram, respectivamente, os limites de separação das classes baixa/média e alta/muito alta para coeficientes de variação de RP do Argissolo estudado.

    Abstract in English:

    Soil penetration resistance (PR) is a measure of soil compaction closely related to soil structure and plant growth. However, the variability in PR hampers the statistical analyses. This study aimed to evaluate the variability of soil PR on the efficiency of parametric and nonparametric analyses in indentifying significant effects of soil compaction and to classify the coefficient of variation of PR into low, medium, high and very high. On six dates, the PR of a typical dystrophic Red Ultisol under continuous no-tillage for 16 years was measured. Three tillage and/or traffic conditions were established with the application of: (i) no chiseling or additional traffic, (ii) additional compaction, and (iii) chiseling. On each date, the nineteen PR data (measured at every 1.5 cm to a depth of 28.5 cm) were grouped in layers with different thickness. In each layer, the treatment effects were evaluated by variance (ANOVA) and Kruskal-Wallis analyses in a completely randomized design, and the coefficients of variation of all analyses were classified (low, intermediate, high and very high). The ANOVA performed better in discriminating the compaction effects, but the rejection rate of null hypothesis decreased from 100 to 80 % when the coefficient of variation increased from 15 to 26 %. The values of 15 and 26 % were the thresholds separating the low/intermediate and the high/very high coefficient variation classes of PR in this Ultisol.
  • Epigeic fauna in production systems of Nicotiana tabacum L Processos E Propriedades Do Solo

    Drescher, Marta Sandra; Rovedder, Ana Paula Moreira; Antoniolli, Zaida Inês; Eltz, Flávio Luiz Foletto; Drescher, Gerson Laerson

    Abstract in Portuguese:

    O Rio Grande do Sul detém grande relevância na produção de tabaco. Adotam-se três sistemas de manejo: convencional, mínimo e plantio direto. Para analisar o impacto desses sistemas sobre a população da fauna do solo, efetuou-se uma amostragem da fauna epigeica. Foram avaliados preparo convencional (PC), cultivo mínimo (CM) e plantio direto (PD), além de área de reconversão da fumicultura para a vitivinicultura (RV) e de mata nativa (MN). Na amostragem, foram utilizadas dez armadilhas Provid em cada área. Os atributos avaliados foram: abundância de organismos, riqueza, índice de diversidade (H') e equitabilidade de Shannon (J). Collembola (Arthropoda: Hexapoda) foi identificada até o nível de família, devido à sua sensibilidade às modificações do ambiente. Efetuaram-se a análise multivariada de Agrupamento Hierárquico e a Análise de Componentes Principais, e os índices H' e J foram comparados pelo teste t, de Student. O PD apresentou maior número total de organismos, isolando-se das demais áreas pela análise de agrupamento hierárquico. Os valores de riqueza foram muito semelhantes entre as áreas, destacando-se a aproximação entre RV e MN. Os tratamentos PC, PD e RV não diferiram estatisticamente quanto ao H', apresentando valores de 1,58; 1,60; e 1,52, respectivamente. CM apresentou menor valor de H' (1,18) e MN, o valor intermediário (1,33). O comportamento estatístico de J foi muito semelhante ao encontrado em H'. Em relação à Classe Collembola, foram identificadas as famílias Entomobrydae, Sminthuridae, Poduridae e Hipogasturidae. PD apresentou exemplares das quatro famílias identificadas, enquanto nas demais áreas foram identificadas apenas Entomobrydae e Sminthuridae. Pela Análise de Componentes Principais (PCA), as diferenças entre as áreas explicaram 32 % da variabilidade encontrada; desse percentual, 59,3 % foram explicados pelos eixos 1 e 2. A presença ou ausência de revolvimento do solo e a rotação com culturas de cobertura foram os fatores que mais influenciaram as populações de fauna epigeica.

    Abstract in English:

    The state of Rio Grande do Sul is an important tobacco producer. The crop is produced in three management systems: conventional tillage (CT), minimum tillage (MT) and no tillage (NT). To assess the impact of these systems on the soil fauna population, the epigeic fauna was sampled. Aside from the three cited systems, an area in conversion from tobacco to grape (TGr) and an area of native forest (NF) were evaluated. Ten Provid traps per area were used for sampling. The evaluated parameters were abundance of organisms, richness, Shannon's diversity index (H') and Shannon's Evennes Index (J). Due to its sensibility to environmental modifications, Collembola (Arthropoda: Hexapoda) was identified to the family level. Multivariate analysis were performed by the method of Hierarchical Cluster Analysis of Average Euclidean Distance and Principal Component Analysis and the indexes H' and J were compared by the Student´s t test. The total number of organisms was largest in NT, differentiated from the other areas in the Hierarchical Cluster Analysis. The richness values were very similar among the areas, particularly close between TGr and NF. No statistical differences were observed between the treatments CT, NT and TGr regarding H', with values of 1.58, 1.60 and 1.52, respectively. The value of H' was lowest in MT (1.18) and intermediate in NF (1.33). The statistical behavior for J was very similar to that of H'. For Collembola, the families Entomobrydae, Sminthuridae, Poduridae and Hipogastruridae were identified. All four families were observed in NT, while in the other areas only Entomobrydae and Sminthuridae were identified. The Principal Component Analysis (PCA) explained 32 % of the variability among the areas. Of this percentage, the axes 1 and 2 explained 59.3 %. The presence or absence of soil tillage and cover crop rotation were the most influential factors in epigeic fauna populations.
  • Effects of burning and grazing on microbial phosphorus in natural grassland soils Processos E Propriedades Do Solo

    Oliveira, Leandro Bittencourt de; Tiecher, Tales; Quadros, Fernando Luiz Ferreira de; Santos, Danilo Rheinheimer dos

    Abstract in Portuguese:

    Em ecossistemas de pastagens naturais deficientes em P disponível, a imobilização temporária do P na biomassa microbiana e sua posterior mineralização podem ser considerados mecanismo potencial de suprimento de P às plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da queima e do pastejo da vegetação campestre sobre a dinâmica do P no solo, com ênfase no conteúdo de P imobilizado na biomassa microbiana. Os tratamentos consistiram da associação do pastejo (presença ou ausência) e da queima (ausência ou presença) numa pastagem natural manejada há 13 anos com histórico de queimadas e de pastejo nas posições de relevo de encosta (Argissolo) e de baixada (Planossolo). A queima e o pastejo foram arranjados em delineamento completamente casualizado com quatro repetições. Coletaram-se amostras de solo na camada de 0-10 cm em duas épocas, durante a estação de crescimento da pastagem natural, sempre logo após o pastejo. A carga animal utilizada foi calculada adotando-se uma taxa de utilização de 20-35 % da massa de forragem. Determinaram-se o teor de P armazenado na biomassa microbiana do solo, o teor de P total e o de P orgânico total. A análise estatística dos resultados foi baseada em análise de variância via testes de aleatorização. O teor de P microbiano do solo sob pastagem natural variou de 11,4 a 57,3 mg kg-1, representando, em média, 38 e 32 % do P orgânico total do solo, na primeira e na segunda coleta, respectivamente. O P imobilizado na biomassa microbiana constitui a reserva potencial de P capaz de suprir a demanda de espécies nativas nas pastagens naturais, além de ser indicador mais sensível que o teor de P orgânico total do solo para detectar as alterações promovidas pelo pastejo. O manejo das pastagens naturais com fogo diminui a amplitude do incremento de P microbiano decorrente do pastejo.

    Abstract in English:

    In natural grassland ecosystems deficient in available P, the temporary immobilization of P in microbial biomass and its subsequent mineralization can be considered a potential mechanism of P supply to plants. The purpose of this study was to evaluate the influence of burning and grazing of grassland vegetation on the dynamics of soil P, with emphasis on the content of P immobilized in microbial biomass. The treatments consisted of the combination of grazing (presence or absence) and burning (presence or absence) in a natural grassland on slope and lowlands after 13 years under a management involving burning and grazing. Burning and grazing were arranged in a completely randomized design with four replications. Soil samples were collected from the 0-10 cm layer twice during the growing period of native pasture, always immediately after grazing. The stocking rate was calculated based on a utilization rate of 20-35 % of existing forage mass. The P content stored in the soil microbial biomass, the total P content and total organic P in soil were determined. The statistical analysis was based on analysis of variance by randomization tests. The microbial P content of natural pasture ranged from 11.4 to 57.3 mg kg-1, representing on average 38 and 32 % of total organic P in soil in the first and second evaluation, respectively. The P immobilized in microbial biomass is a potential reserve of P that can meet the demand for native species in natural pastures, and is a more sensitive indicator than the total organic P content of the soil to detect changes induced by grazing. Management of natural pastures with fire decreases the amplitude of the increase in microbial P due to grazing.
  • Soil chemical and microbial properties in vineyards under organic and conventional management in southern Brazil Processos E Propriedades Do Solo

    Amaral, Higo Forlan; Sena, José Ozinaldo Alves; Schwan-Estrada, Kátia Regina Freitas; Balota, Elcio Libório; Andrade, Diva Souza

    Abstract in Portuguese:

    O cultivo orgânico com inclusão de material orgânico fresco altera propriedades físicas e químicas do solo e, com isso, pode resultar em modificações nas características biológicas deste. Assim, o objetivo deste estudo foi estudar os efeitos do manejo da videira (Vitis labrusca L.) sobre as propriedades químicas e microbianas do solo. Em outubro de 2006, amostras de solo foram coletadas de dois experimentos instalados em 2000 e de uma área adjacente com floresta. Os seguintes tratamentos foram avaliados em um esquema fatorial 2 x 2 x 2: (i) orgânico (ORG) e convencional (CONV); (ii) dos cultivares (IAC-766/Isabel e IAC-766/Bordô); e (iii) da heterogeneidade espacial (linha e entrelinha) sobre as propriedades químicas e microbianas de um solo arenoso. Foi observada a formação de três grandes grupos (CONV, ORG/linha e ORG/entrelinha), que se destacaram na área de floresta. As variáveis químicas e microbianas, com exceção do K, foram alteradas em relação aos manejos da videira. Houve efeitos do cultivar no N da biomassa microbiana e na respiração basal (CO2). Também foram observados efeitos de heterogeneidade espacial do solo no C da biomassa microbiana e em atributos químicos, como P, pH, Mg e micronutrientes. No sistema orgânico da videira, aumentaram-se o carbono orgânico do solo (COS) e a biomassa microbiana na linha e entrelinha, em comparação com a videira convencional. Os aumentos foram de 172 % no SOC, 100 % no Cmic e 223 % no Nmic, na linha do orgânico. Os manejos da videira e a heterogeneidade espacial do solo foram os fatores mais relevantes no agrupamento (ou separação) das áreas devido às mudanças nos atributos químicos do solo, principalmente o COS, e na biomassa microbiana.

    Abstract in English:

    Organic cropping systems with input of fresh organic matter can modify the physical and chemical properties of soils and consequently affect their biological composition. The purpose of this study was to determine the effects of juice grape (Vitis labrusca L.) management on the soil chemical and microbial properties of a sandy-textured Oxisol. In October 2006, soil was sampled from two vineyard experiments set up in 2000, and from a neighboring forest area. The following treatments were evaluated in a 2 x 2 x 2 factorial design: (i) organic (ORG) and conventional (CONV) vineyard managements; (ii) cultivars in rootstock/graft combinations: grafts Isabel and Bordô on rootstock IAC-766 and (iii) spatial heterogeneity (row and inter-row). Based on the analyses, the vineyard soils were separated in three groups (CONV, ORG/row and ORG/inter-row), which differed from the adjacent forest area. All microbial and chemical variables, except K, were modified in the vineyards. Rootstock/graft cultivar combinations affected the N microbial biomass and basal respiration (CO2), while P, pH, Mg, micronutrients, and C microbial biomass were influenced by spatial heterogeneity. Soil Organic C (SOC) and microbial biomass in the rows and inter-rows were higher in the organic than the conventional vineyard management. In the rows under organic management, SOC was 172 % higher, Cmic 100 % and Nmic 223 % than in CONV. The same was observed in inter-rows, but to a lesser extent. The most relevant factors differentiating areas by changes in soil chemical properties, mainly SOC, and in microbial biomass were mainly caused by the vineyard management and soil spatial heterogeneity.
  • Land-use systems affect Archaeal community structure and functional diversity in western Amazon soils

    Navarrete, Acácio Aparecido; Taketani, Rodrigo Gouvêa; Mendes, Lucas William; Cannavan, Fabiana de Souza; Moreira, Fatima Maria de Souza; Tsai, Siu Mui

    Abstract in Portuguese:

    O conhecimento acerca da ecologia de comunidades microbianas do solo em relevantes escalas espaciais é primordial na ampla região da Amazônia devido às mudanças de uso da terra. Neste estudo, a diversidade do Domínio Archaea (estrutura da comunidade) e Archaea oxidadora de amônia (riqueza e composição da comunidade) foi investigada usando-se técnicas moleculares em solos sob diferentes sistemas de uso da terra na Amazônia ocidental brasileira. Amostras de solo foram coletadas em dois períodos distintos de elevada intensidade pluviométrica (março de 2008 e janeiro de 2009) em Cambissolos sob floresta primária, floresta secundária (5 a 20 anos de regeneração), sistemas agrícolas de povos indígenas e pastagem. A eletroforese em gel com gradiente desnaturante de produtos amplificados pela reação em cadeia da polimerase (PCR-DGGE) usando o gene 16S rRNA como marcador filogenético indicou que as estruturas de comunidades de Archaea em solos sob cultivo agrícola e pastagem são diferentes daquelas encontradas em solos sob floresta primária. Estas, por sua vez, foram mais similares às estruturas de comunidades em solos sob floresta secundária. A análise de sequências de bandas excisadas de géis de DGGE revelou a presença de organismos dos filos Crenarchaeota e Euryarchaeota. Com base em análise de bibliotecas de clones do gene que codifica para a subunidade A da enzima amônia monoxigenase (amoA ) de Archaea (306 sequências), os índices de Shannon-Wiener e Simpson mostraram maior diversidade de Archaea oxidadora de amônia em solos sob floresta primária (H' = 2,1486; D = 0,1366), seguido por menor diversidade em solos sob pastagem (H' = 1,9629; D = 0,1715), cultivo agrícola (H' = 1,4613; D = 0,3309) e floresta secundária (H' = 0,8633; D = 0,5405). Todos os insertos clonados foram similares a clones do gene amoA de Crenarchaeota (identidade >95 %) previamente detectados em solos e sedimentos; e distribuíram-se em três agrupamentos filogenéticos principais. Os resultados indicaram que a estrutura de comunidades de Archaea e a diversidade de Archaea oxidadora de amônia na Amazônia ocidental são afetadas em solos sob sistemas agrícolas de povos indígenas e pastagem.

    Abstract in English:

    The study of the ecology of soil microbial communities at relevant spatial scales is primordial in the wide Amazon region due to the current land use changes. In this study, the diversity of the Archaea domain (community structure) and ammonia-oxidizing Archaea (richness and community composition) were investigated using molecular biology-based techniques in different land-use systems in western Amazonia, Brazil. Soil samples were collected in two periods with high precipitation (March 2008 and January 2009) from Inceptisols under primary tropical rainforest, secondary forest (5-20 year old), agricultural systems of indigenous people and cattle pasture. Denaturing gradient gel electrophoresis of polymerase chain reaction-amplified DNA (PCR-DGGE) using the 16S rRNA gene as a biomarker showed that archaeal community structures in crops and pasture soils are different from those in primary forest soil, which is more similar to the community structure in secondary forest soil. Sequence analysis of excised DGGE bands indicated the presence of crenarchaeal and euryarchaeal organisms. Based on clone library analysis of the gene coding the subunit of the enzyme ammonia monooxygenase (amoA) of Archaea (306 sequences), the Shannon-Wiener function and Simpson's index showed a greater ammonia-oxidizing archaeal diversity in primary forest soils (H' = 2.1486; D = 0.1366), followed by a lower diversity in soils under pasture (H' = 1.9629; D = 0.1715), crops (H' = 1.4613; D = 0.3309) and secondary forest (H' = 0.8633; D = 0.5405). All cloned inserts were similar to the Crenarchaeota amoA gene clones (identity > 95 %) previously found in soils and sediments and distributed primarily in three major phylogenetic clusters. The findings indicate that agricultural systems of indigenous people and cattle pasture affect the archaeal community structure and diversity of ammonia-oxidizing Archaea in western Amazon soils.
  • Soil physical quality of three soils under mechanical sugarcane harvesting Processos E Propriedades Do Solo

    Cavalieri, Karina Maria Vieira; Carvalho, Laércio Alves de; Silva, Alvaro Pires da; Libardi, Paulo Leonel; Tormena, Cássio Antonio

    Abstract in Portuguese:

    A colheita mecanizada da cultura da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) pode aumentar os riscos de degradação e perda da qualidade física dos solos. O objetivo deste estudo foi determinar o intervalo hídrico ótimo (IHO) e o índice S como indicadores da qualidade física de solos cultivados com cana-de-açúcar sob colheita mecanizada. Foram estudados três solos: um Latossolo Vermelho (LV) textura argilosa, um Latossolo Vermelho (LV) textura média e um Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) textura arenosa, utilizando-se amostras das camadas de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m de profundidade. O IHO foi maior no LV argiloso > PVA arenoso > LV textura média. No LV textura média, a densidade do solo crítica (Dsc) foi de 1,76 e 1,77 Mg m-3, respectivamente, nas camadas de 0-0,20 e 0,20-0,40 m, enquanto no PVA arenoso e no LV argiloso não se constatou Dsc, tendo em vista a amplitude de valores de densidade obtidos nas amostragens. O índice S apresentou valor maior que 0,050 no LV argiloso, de 0,024 no LV textura média e maior que 0,033 no PVA arenoso, indicando qualidade física muito boa, muito pobre e pobre, respectivamente. Em função dos valores de IHO e de S foi possível constatar que o LV textura média se apresenta mais sensível aos efeitos do manejo da cultura sob colheita mecanizada, com maiores restrições físicas para o crescimento e desenvolvimento de raízes da cultura da cana-de-açúcar.

    Abstract in English:

    The mechanical harvesting of sugarcane (Saccharum officinarum) increases the risks of soil physical degradation. The objective of this study was to determine the least limiting water range (LLWR) and S index to evaluate the physical quality in soils under mechanically harvested sugarcane. Three soils were sampled (layers 0-0.20 and 0.20-0.40 m): clayey Oxisol (clayey LV), loam Oxisol (medium-textured LV) and a sandy Ultisol (sandy PVA). In decreasing order, the LLWR was clayey LV < sandy PVA < medium-textured LV. In the medium-textured LV, the critical bulk density (BDc) was 1.76 and 1.77 Mg m-3, respectively, in the layers 0-0.20 and 0.20-0.40 m. BDc was not observed in the sandy PVA and clayey LV, based on the range of bulk densities of the field soil samples. The S index was > 0.050 for the clayey LV, around 0.024 for the medium-textured LV and S was < 0.033 for the sandy PVA. The LLWR and S values indicated that the physical restrictions to root growth and development under mechanical sugarcane harvesting system were greatest in the medium-textured LV.
  • Influence of soil bulk density in a dystroferric red ultisol moisture estimated by time domain reflectometry Processos E Propriedades Do Solo

    Gonçalves, Antônio Carlos Andrade; Trintinalha, Marcos Antonio; Tormena, Cássio Antônio; Folegatti, Marcos Vinicius

    Abstract in Portuguese:

    Entre as técnicas para avaliação da umidade do solo, destaca-se a que utiliza a Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR), a qual consiste em um método indireto, não destrutivo, rápido, exato e pouco dependente dos fatores ambientais. Porém, trabalhos desenvolvidos após as suas aplicações sugerem a influência de fatores ligados às características mineralógicas e estruturais dos solos, o que torna necessária a calibração local para o adequado funcionamento da TDR. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da densidade do solo (Ds) na medida da umidade volumétrica do solo (θ), utilizando-se a técnica de TDR, em um Nitossolo Vermelho distroférrico. Um modelo que expressa a relação entre a constante dielétrica do solo (Ka) e θ foi ajustado por meio de regressão polinomial múltipla, com a incorporação da Ds para a estimativa dos seus coeficientes. Os resultados permitiram concluir que, nesse solo, o modelo de calibração deve levar em conta o efeito da Ds, sem o que a qualidade das estimativas de umidade, a partir das medidas de constante dielétrica, fica comprometida. Os resultados evidenciaram também que a sensibilidade da TDR à variação da umidade do solo é elevada, tornando possível que a técnica seja utilizada com exatidão em ações que envolvam o monitoramento da variação da umidade do solo. Os resultados indicaram a necessidade de mais estudos sobre a utilização da TDR em solos tropicais.

    Abstract in English:

    Among the techniques for soil moisture evaluation, the use of Time Domain Reflectometry (TDR) stands out, which consists of an indirect, non-destructive, fast and accurate method less dependent on environmental factors. However, works carried out after its applications suggest the influence of factors related to soils structural and mineralogical characteristics, which makes necessary the site calibration for the TDR proper functioning. The aim of this work was to study the influence of bulk density (Ds) on the volumetric soil water content (θ), using the TDR technique in a Dystroferric Red Ultisol. A model that expresses the relationship between the soil dielectric constant (Ka) and θ was adjusted by multiple polynomial regression, with the incorporation of Ds for the estimation of its coefficients. The results showed that in this soil, the calibration model should take into account the effect of Ds, without which the quality of the moisture estimates from the dielectric constant measurements is compromised. The results also highlighted the high sensitivity of TDR to the variation of soil moisture, making it possible the accurate use of this technique in actions involving the monitoring of the variation in soil moisture. The results indicated the need for further studies on the use of TDR in tropical soils.
  • Estimation methods of soil load support capacity of a hapludalf Processos E Propriedades Do Solo

    Rosa, David Peres da; Reichert, José Miguel; Mentges, Marcelo Ivan; Vieira, Davi Alexandre; Vogelman, Eduardo Saldanha; Rosa, Vanderleia Trevisan da; Reinert, Dalvan José

    Abstract in Portuguese:

    O controle da capacidade de suporte à carga do solo pode minimizar os efeitos danosos da compactação. O objetivo deste estudo foi avaliar o uso de métodos de determinação da tensão de pré-consolidação num Argissolo Vermelho-Amarelo cultivado e submetido a diferentes condições. Os tratamentos empregados foram: semeadura direta (testemunha), semeadura direta com intensidade de tráfego de 24,79 Mg km ha-1 e 49,59 Mg km ha-1, cultivo mínimo há cinco meses e cultivo mínimo em solo compactado pelo tráfego de uma pá-carregadora (260 kPa de pressão ao solo e 24,67 Mg km ha-1). Os métodos usados para estimação da capacidade de suporte foram: (1) interseção da reta de compressão virgem (RCV) com o eixo x na deformação zero; (2) intercepto da RCV pela regressão com os primeiros dois pontos da curva; (3) intercepto da RCV pela regressão com os três pontos da curva; (4) resistência do solo a 2,5 % da deformação; (5) Casagrande, por meio do ajuste sigmoidal da equação de van Genuchten (1980); e (6) Pacheco & Silva (ABNT, 1990), também por esse meio. Os métodos de 2,5 % da deformação e a interseção da RCV com eixo x estimaram, no geral, valores abaixo da referência ao longo de todas as camadas analisadas. Já o método de regressão teve comportamento dependente da inclinação da RCV; em inclinações elevadas houve superestimação; e em inclinações baixas, ocorreu o contrário.

    Abstract in English:

    The control of soil load support capacity can reduce the damaging effects of compaction. The main objective of this study was to evaluate the use of prediction models of consolidation stress under different conditions for a Hapludalf. The treatments consisted of: (a) soil under no-tillage (control) (b) soil under no-tillage with traffic intensity of 24.79 Mg km ha-1 and (c) 49.59 Mg km ha-1; (d) soil after five months of minimum tillage; and (e) soil under minimum tillage compacted by traffic (soil stress of 260 kPa and 24.67 Mg km ha-1). The soil support capacity was predicted by the following methods: (1) intersection of virgin compression line (VCL) with x-axis at zero deformation; (2) intercept of the VCL and regression with the first two points of the curve; (3) intercept of the VCL and regression with the first three points of the curve; (4) soil resistance at 2.5 % deformation; (5) method of Casagrande with sigmoidal fit of the van Genuchten equation (reference); and (6) method of Pacheco & Silva with sigmoidal fit of the van Genuchten equation. The values by the methods with 2.5 % deformation and intersection of VCL with the x-axis tended to be underestimated, compared to the reference in all layers. The regression method on the other hand varied according to the slope of the VCL; at high slopes, the values tended to be over- and at low slopes underestimated.
  • Hydraulic conductivity and soil-sewage sludge interactions

    Ferreira, Silvio Romero de Melo; Oliveira, Joaquim Teodoro Romão de; Messias, Arminda Saconi; Silva, Hannelore Alves e; Nascimento, Aline Elesbão do; Feitosa, Maria Célia Alves

    Abstract in Portuguese:

    Um dos principais problemas enfrentados pela humanidade é a poluição causada por resíduos gerados na fabricação e utilização de bens, entre eles o lodo de esgoto. Entre as diversas alternativas para a disposição do lodo de esgoto tratado, a utilização agrícola apresenta-se como promissora. Este trabalho teve como objetivo avaliar a condutividade hidráulica e a interação de um solo de textura arenossiltoso, classificado como Espodossolo, proveniente da Estação Experimental de Itapirema/IPA, município de Goiana/PE, misturado com lodo de esgoto coletado da ETE Mangueira, Recife/PE, nas doses equivalentes a 25, 50 e 75 Mg ha-1. Foram realizados ensaios de caracterizações físicas, químicas, microestruturais e da condutividade hidráulica do solo natural saturado e nas misturas solo-lodo quando percolado por água. Após a análise estatística dos dados, percebeu-se que a presença de lodo de esgoto nos solos provoca acréscimo na fração menor que 0,005 mm, diminuição no peso específico real, variação na umidade ótima de 11,60 a 12,90 % e do peso específico aparente de amostra seca entre 17,10 e 17,50 kN m-3. Na mistura solo-lodo houve o revestimento dos grãos de quartzo pelo lodo e preenchimento dos macroporos do solo deixados entre os grãos. Houve modificações nas características químicas do solo e do efluente com o acréscimo de lodo ao solo e pequena diminuição da condutividade hidráulica. Observou-se nos lixiviados que, possivelmente, a acidez do solo influenciou no aumento das concentrações dos elementos encontrados, apresentando maiores teores nas doses de lodo de esgoto mais altas. Conclui-se que o grau de lixiviação de elementos químicos potencialmente tóxicos provenientes dos tratamentos com lodo de esgoto não causa danos ao meio ambiente.

    Abstract in English:

    One of the main problems faced by humanity is pollution caused by residues resulting from the production and use of goods, e.g, sewage sludge. Among the various alternatives for its disposal, the agricultural use seems promising. The purpose of this study was to evaluate the hydraulic conductivity and interaction of soil with sandy-silty texture, classified as Spodosols, from the Experimental Station Itapirema - IPA, in Goiana, state of Pernambuco, in mixtures with sewage sludge from the Mangueira Sewage Treatment Station, in the city of Recife, Pernambuco at rates of 25, 50 and 75 Mg ha-1. Tests were conducted to let water percolate the natural saturated soil and soil-sludge mixtures to characterize their physical, chemical, and microstructural properties as well as hydraulic conductivity. Statistical data analysis showed that the presence of sewage sludge in soils leads to an increase of the < 0.005 mm fraction, reduction in real specific weight and variation in optimum moisture content from 11.60 to 12.90 % and apparent specific dry weight from 17.10 and 17.50 kN m-3. In the sludge-soil mixture, the quartz grains were covered by sludge and filling of the empty soil macropores between grains. There were changes in the chemical characteristics of soil and effluent due to sewage sludge addition and a small decrease in hydraulic conductivity. The results indicate the possibility that soil acidity influenced the concentrations of the elements found in the leachate, showing higher levels at higher sludge doses. It can be concluded that the leaching degree of potentially toxic elements from the sewage sludge treatments does not harm the environment.
  • Inter-relation between soybean yield and soil compaction under degraded pasture in Brazilian Savannah

    Queiroz, Rienni de Paula; Lazarini, Edson; Santos, Marcio Lustosa; Carvalho, Morel de Passos e; Santos, Cristiano

    Abstract in Portuguese:

    As pastagens cultivadas do Cerrado brasileiro são responsáveis pela metade da produtividade da carne bovina destinada à alimentação da população, enquanto as culturas agrícolas o são pela terça parte de sua produtividade de grãos, desempenhando importante papel econômico-financeiro para o país. Dessa forma, no ano agrícola 2005/2006, na Fazenda de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - FEIS/UNESP, foram estudadas a variabilidade e a dependência espacial entre atributos físicos do solo e a produtividade da soja, quando rotacionados após a pastagem degradada com Brachiaria, sobre um Latossolo Vermelho distroférrico. Também foram estudadas correlações lineares e espaciais entre esses atributos, apurando condições que proporcionassem aumento da produtividade agrícola. Para isso, na área com a referida pastagem instalou-se uma malha contendo 124 pontos amostrais, com espaçamentos de 10,0 x 10,0 e de 5,0 x 5,0 m entre eles, numa área total de 7.500 m². Dos pontos de vista linear e espacial, a elevada produtividade de grãos de soja pode ser explicada em razão do número de grãos por planta e da macroporosidade do solo. A alta variabilidade obtida na maioria dos atributos do solo denotou que a integração lavoura-pecuária é um sistema que proporciona heterogeneidade do ambiente físico do solo.

    Abstract in English:

    The Cerrado (Brazilian Savannah) plays an important economic and financial role in the nation, since the pastures of this biome feed cattle for half of the domestic bovine meat productivity, and its agricultural fields produce a third of the country's grain. The variability and spatial dependence between the soil physical attributes and soybean yield were evaluated in a crop rotation planted on a degraded brachiaria pasture, on a dystroferric Red Latosol of an experimental farm of the State University of São Paulo (UNESP), in the 2005/2006 growing season. The linear and spatial correlations between these attributes were also studied, to determine conditions that would allow increased agricultural productivity. In the above pasture area, a grid was installed with 124 plots, spaced 10.0 x 10.0 m and 5.0 x 5.0 m apart, in a total area of 7,500 m². From the linear and spatial point of view, the high grain yield can be explained by the number of grains per plant and soil macroporosity. The high variability observed for most soil properties indicated that the crop - livestock integration system results in environmental heterogeneity of the soil.
  • Chemical dispersants and pre-treatments to determine clay in soils with different mineralogy

    Rodrigues, Cristiane; Oliveira, Virlei Álvaro de; Silveira, Pedro Marques da; Santos, Glenio Guimarães

    Abstract in Portuguese:

    O conhecimento das propriedades físicas do solo, incluindo os teores de argila, é de suma importância para a agricultura. Solos aparentemente iguais podem apresentar comportamento diferente devido a características intrínsecas, determinadas pela atuação de processos de formação diferentes e pela natureza de seu material formador. Este trabalho objetivou avaliar pré-tratamentos, métodos de dispersão e agentes químicos dispersantes, isoladamente ou de forma combinada, na determinação dos teores de argila de algumas classes de solos selecionadas com base na sua natureza mineralógica. Foram selecionados cinco (mas estão citados apenas 4) solos de natureza mineralógica contrastante: Latossolos Acriférricos (oxídicos), Argissolo e Nitossolo (cauliníticos) e Chernossolo (esmectítico). Foram utilizados tratamentos distintos: substâncias químicas como dispersantes, (hidróxido de sódio, hidróxido de lítio e hexametafosfato); pré-tratamentos com ditionito, oxalato de amônio e água oxigenada, para eliminação de matéria orgânica; como ações mecânicas, foi testado o uso de areia grossa como abrasivo e do ultrassom. Os resultados permitiram a conclusão de que: há a necessidade de que sejam dados tratamentos diferenciados na determinação de argila, levando-se em consideração a natureza mineralógica do solo; o hidróxido de lítio não é eficiente para dispersar solos eletropositivos com baixa CTC, mas muito eficiente na dispersão de solos eletronegativos com elevada CTC; o uso de areia grossa como abrasivo aumentou os níveis de argila em todos os tratamentos em que aconteceu a dispersão para todos os solos, com e sem o uso de dispersante químico; e a utilização de areia grossa não tem eficácia igual em todas as classes de solo.

    Abstract in English:

    Knowledge of the soil physical properties, including the clay content, is of utmost importance for agriculture. The behavior of apparently similar soils can differ in intrinsic characteristics determined by different formation processes and nature of the parent material. The purpose of this study was to assess the efficacy of separate or combined pre-treatments, dispersion methods and chemical dispersant agents to determine clay in some soil classes, selected according to their mineralogy. Two Brazilian Oxisols, two Alfisols and one Mollisol with contrasting mineralogy were selected. Different treatments were applied: chemical substances as dispersants (lithium hydroxide, sodium hydroxide, and hexametaphosphate); pre-treatment with dithionite, ammonium oxalate, and hydrogen peroxide to eliminate organic matter; and coarse sand as abrasive and ultrasound, to test their mechanical action. The conclusion was drawn that different treatments must be applied to determine clay, in view of the soil mineralogy. Lithium hydroxide was not efficient to disperse low-CEC electropositive soils and very efficient in dispersing high-CEC electronegative soils. The use of coarse sand as an abrasive increased the clay content of all soils and in all treatments in which dispersion occurred, with or without the use of chemical dispersants. The efficiency of coarse sand is not the same for all soil classes.
  • Chemical and structural characterization of soil humic substances under agroforestry and conventional systems

    Moraes, Gislane M. de; Xavier, Francisco Alisson da Silva; Mendonça, Eduardo de Sá; Araújo Filho, João Ambrósio de; Oliveira, Teógenes Senna de

    Abstract in Portuguese:

    Estudos comprovam que na região semiárida cearense sistemas agroflorestais aumentam os teores de C orgânico do solo. Entretanto, não há registro se tal incremento implica também mudanças qualitativas nos diferentes compartimentos da matéria orgânica do solo. O objetivo deste estudo foi verificar possíveis alterações das características químico-estruturais das frações ácidos fúlvicos e ácidos húmicos de um Luvissolo em áreas sob sistemas agroflorestais, cultivo intensivo e vegetação nativa em experimento de longa duração, instalado na região semiárida cearense. O estudo foi conduzido no campo experimental do Centro Nacional de Pesquisa de Caprinos da EMBRAPA, município de Sobral-CE, onde foram avaliados os seguintes tratamentos: agrossilvopastoril (AGP), silvopastoril (SILV), cultivo tradicional intensivo em pousio (CIP) e áreas sob mata nativa (MN). As frações ácidos fúlvicos (AF) e ácidos húmicos (AH) foram extraídas das camadas de 0-6 e 6-12 cm e caracterizadas por meio das análises de composição elementar, termogravimetria e espectroscopia na região do infravermelho. A análise da composição elementar da fração AH confirma o comportamento dos dados da fração AF, mostrando redução dos teores de C, H e N e aumento do teor de O nos tratamentos AGP e CIP em relação aos sistemas SILV e MN. A fração AH apresentou maiores percentuais de perda de massa na região de maior estabilidade térmica (350-600 °C) em todos os tratamentos, à exceção do SILV na camada de 0-6 cm. A despeito da similaridade entre os espectros de infravermelho, no tratamento SILV a fração AF extraída da camada de 6-12 cm sofreu diminuição das bandas de absorção em 1.708 e 1.408 cm-1, seguida de aumento da banda de absorção em 1.608 cm-1, atribuída a grupamentos aromáticos C = C. Tal comportamento sugere o aumento do caráter aromático da estrutura. Os sistemas AGP e CIP, por promoverem maior revolvimento do solo, favorecem a permanência de substâncias húmicas de maior caráter aromático em comparação com os sistemas SILV e MN. O menor caráter aromático das substâncias húmicas do solo no sistema SILV implica aumento dos sítios de troca da matéria orgânica do solo, implicando na melhoria da ciclagem de nutrientes e na manutenção do processo produtivo do sistema.

    Abstract in English:

    Studies have proven that the agroforestry systems in the semi-arid region of the State of Ceará, Brazil, induce an increase in soil organic C levels. Notwithstanding, there is no information if this increase also results in qualitative changes in different pools of soil organic matter. The objective of this study was to verify the possible chemical and structural alterations in fulvic and humic acids of a Luvisol in areas adopting agroforestry, traditional intensive cultivation and native forest in a long-term experiment conducted in the semi-arid region of Ceará State, Brazil. The study was conducted in an experimental area of the National Goat Research Center (Embrapa) in Sobral, CE. The following treatments were evaluated: agrosilvopasture (AGP), silvopasture (SILV), intensive cultivation under fallow (ICF), and areas with native forest (NF). Soil fulvic and humic acids fractions were extracted from the 0-6 and 6-12 cm layers and characterized by elemental composition, thermogravimetry and infrared spectroscopy analyses. The elemental composition analysis of humic acids confirmed the data found for fulvic acids, showing reduction in the C, H and N levels, followed by an increase in O contents in the AGP and ICF treatments over SILV and NF. In all treatments, except to SILV in the 0-6 cm layer, the percentage of mass loss was highest (300-600 °C) for humic acids in the thermally most stable region. Despite the similarity between infrared spectra, soil fulvic acids in the SILV treatment extracted from 6-12 cm depth decrease the absorption bands at 1708 and 1408 cm-1 followed by an increase in the absorption band at 1608 cm-1 attributed to aromatic C=C groups. This behavior suggests an increase in the aromatic character of the structure. The AGP and ICF treatments, which increase the soil tilling, favored the maintenance of humic substances with a more aromatic character in the soil than SILV and NF. The less aromatic humic substances in the SILV treatment resulted in an increase of exchange sites of soil organic matter, indicating improved nutrient cycling and maintenance of productivity in the system.
  • Root growth of tomato seedlings intensified by humic substances from peat bogs

    Silva, Alexandre Christofaro; Canellas, Luciano Pasqualoto; Olivares, Fábio Lopes; Dobbss, Leonardo Barros; Aguiar, Natalia Oliveira; Frade, Daniele Ângela Rossinol; Rezende, Carlos Eduardo; Peres, Lázaro Eustáquio Pereira

    Abstract in Portuguese:

    As turfeiras constituem uma reserva importante de C humificado nos ecossistemas terrestres. O interesse pelo uso de substâncias húmicas como agentes promotores do crescimento vegetal vem crescendo continuamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a bioatividade das substâncias húmicas alcalino solúveis (SH), ácidos húmicos (AH) e fúlvicos (AF) isolados de turfeiras com matéria orgânica em diferentes estádios de decomposição da matéria orgânica (sáprica, hêmica ou fíbrica) localizadas na Serra do Espinhaço Meridional, MG. Foram obtidas curvas de dose-resposta para o número de raízes emergidas do eixo principal em plântulas de tomateiro. Os resultados mostraram que os AH foram mais bioativos (maior indução de raízes laterais com menor dose) enquanto a maioria dos AF não promoveu o crescimento radicular. Tanto SH como AH estimularam o aparecimento de pelos radiculares. Em baixas concentrações, SH e AH induziram o aparecimento de pelos próximos à coifa, típico de plantas com desbalanço hormonal. O uso do tomateiro transgênico com gene repórter DR5::GUS permitiu a observação da indução de rotas de sinalização ligadas à ação das auxinas na promoção do crescimento radicular pelos AH.

    Abstract in English:

    Peats are an important reserve of humified carbon in terrestrial ecosystems. The interest in the use of humic substances as plant growth promoters is continuously increasing. The objective of this study was to evaluate the bioactivity of alkaline soluble humic substances (HS), humic (HA) and fulvic acids (FA) isolated from peats with different decomposition stages of organic matter (sapric, fibric and hemic) in the Serra do Espinhaço Meridional, state of Minas Gerais. Dose-response curves were established for the number of lateral roots growing from the main plant axis of tomato seedlings. The bioactivity of HA was greatest (highest response in lateral roots at lowest concentration) while FA did not intensify root growth. Both HS and HA stimulated root hair formation. At low concentrations, HS and HA induced root hair formation near the root cap, a typical hormonal imbalance effect in plants. Transgenic tomato with reporter gene DR5::GUS allowed the observation that the auxin-related signalling pathway was involved in root growth promotion by HA.
  • Evaluation of unbuffered chloride to extract aluminum bound to organic matter from soils of the coastal plain of São Paulo state Processos E Propriedades Do Solo

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

    Abstract in Portuguese:

    Pirofosfato de sódio é o extrator mais utilizado para a determinação do Al complexado à matéria orgânica do solo (MOS). Devido à sua falta de seletividade para algumas amostras de solos, extratores não tamponados de Cl têm sido recomendados em substituição ao pirofosfato. Com o objetivo de avaliar a eficácia dos cloretos não tamponados de Cu (CuCl2), lantânio (LaCl3) e potássio (KCl) como extratores de Al unido à MOS, analisaram-se amostras de 31 perfis de solos representativos das áreas sob vegetação de restinga do litoral paulista. Os resultados foram comparados àqueles obtidos com pirofosfato de sódio. O CuCl2, mais forte que o LaCl3 e KCl e menos eficaz que o pirofosfato, extraiu parte do Al de compostos inorgânicos amorfos e de complexos Al-húmus bastante estáveis; estes últimos possivelmente não são reativos em termos de acidez do solo e troca iônica. Ao contrário, KCl e LaCl3 removeram somente as formas reativas do elemento associadas ao C orgânico do solo (Corg). No entanto, o Al extraído por LaCl3 (AlLa) foi que melhor se correlacionou com o Corg e com a CTC, indicando que AlLa está relacionado ao principal componente responsável pelo desenvolvimento de cargas nos solos estudados. Os extratores permitiram analisar o grau de interação da MOS com o Al e a influência do pH do solo na interação. Os complexos Al-húmus mais estáveis foram observados nos horizontes bem drenados Bs, Bhs e C, em que o LaCl3 e, sobretudo, o KCl mostraram as mais baixas eficácias entre todas as amostras analisadas. O Al mais lábil unido à MOS foi encontrado nos horizontes superficiais do tipo A. De maneira geral, os horizontes estudados apresentaram a seguinte sequência de estabilidade da interação Al-húmus: A < Bh < C < Bhm < Bs/Bhs/Bsm. Esses últimos, juntamente com alguns poucos horizontes C, são os únicos horizontes de subsuperfície bem drenados, indicando que o hidromorfismo nos horizontes Bh e a ciclagem da serapilheira nos horizontes A favorecem a manutenção de espécies de alumínio mais lábeis nos solos estudados.

    Abstract in English:

    Sodium pyrophosphate is the most widely used extractant of Al bound to soil organic matter (Al-humus). However, its selectivity has been questioned, so that some authors have proposed the use of substitutional extractants. To evaluate the effectiveness of unbuffered Cu (CuCl2), La (LaCl3) and K (KCl) chlorides to extract Al-humus, soil material from 31 representative pedons of Spodosols and Quartzipsamments from sandy coastal plains of São Paulo State was evaluated. The results were compared with those achieved by sodium pyrophosphate. CuCl2 was more efficient than LaCl3 and KCl and LaCl3 less than pyrophosphate; i.e., extracted part of the Al associated to inorganic poorly crystalline compounds and stable organic complexes, the latter possibly inactive in terms of soil acidity and ionic exchange. On the other hand, KCl and LaCl3 removed the reactive Al forms. However, Al extracted by LaCl3 (AlLa) was best correlated with organic carbon (Corg) and soil CEC, indicating that AlLa is related to the main component responsible for the development of charges in the studied soil. The extractors allowed analyzing the Al-humus interaction degree, as well as the influence of soil pH in this interaction. The most stable Al-humus complexes were only found in the well-drained Bs, Bhs and C horizons, where the lowest effectiveness of all soil materials analyzed was found for LaCl3 and mainly KCl. The more labile organic matter bounded Al was found in the A horizons. In general, the stability of Al-humus interaction of the studied horizons showed the following sequence: A < Bh < C < Bhm < Bs/Bhs/Bsm, of which the latter and a few C are the only well-drained subsurface horizons, indicating that the presence of water (Bh horizons) and litter turnover (A horizons) are favorable for the maintenance of the more labile Al species.
  • Relationship between iron and manganese oxides and phosphorus sorption in soils in the state of Rio Grande do Sul, Brazil Processos E Propriedades Do Solo

    Gonçalves, Gustavo Kruger; Meurer, Egon José; Bortolon, Leandro; Gonçalves, Daiana Ribeiro Nunes

    Abstract in Portuguese:

    Os solos utilizados para a cultura de arroz irrigado por alagamento no Estado do Rio Grande do Sul são oriundos de diferentes materiais de origem e estão sujeitos às variações temporais das condições de oxidação e redução. Essas condições contribuem para as variações nos teores totais e na crista-linidade de óxidos de Fe e de Mn, as quais estão relacionadas aos processos de sorção e dessorção, afetando a disponibilidade de P para a cultura de arroz irrigado. Com o objetivo de verificar a sorção de P e a sua disponibilidade para o arroz em solos oriundos de diferentes materiais de origem, foram desenvolvidos dois estudos: o primeiro para determinar os teores totais de Fe e de Mn e a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) pelas isotermas de Langmuir; além disso, foram associados a CMAP e os teores totais de Fe e de Mn, na razão FeOx6/Fe dit, razão MnOx6/Mn dit argila e da matéria orgânica. O segundo estudo foi para quantificar a sorção de P durante quatro períodos de alagamento do solo. Os solos oriundos de sedimento de basalto (Luvissolo, Vertissolo e Chernossolo) apresentaram maior CMAP do que os oriundos de sedimento de granito e arenito (Planossolos e Gleissolos), devido aos maiores teores totais de Fe e também às razões de Fe extraído por oxalato de amônio a pH 6 (Fe ox6)/ferro extraído por ditionito (Fe dit) e Mn extraído por oxalato de amônio a pH 6 (Mn ox6)/Mn dit. A razão Fe ox6/Fe dit apresentou a maior associação com a CMAP em todos os solos utilizados. O Planossolo teve menor sorção de P do que os solos oriundos de sedimento de basalto em todos os períodos de alagamento.

    Abstract in English:

    The soils used for irrigated rice by flooding in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, are derived from different source material and are subjected to temporal variations in oxidation and reduction conditions. These conditions contribute to variations in total concentrations and crystallinity of iron oxides and manganese, which are related to sorption and desorption processes, affecting P availability to irrigated rice. With the objective of verifying P sorption and availability to rice in soils from different parent materials, two studies were conducted. In the first, the total content of Fe and Mn and maximum P adsorption capacity (MPAC) by the Langmuir Isotherm were determined, and associated with the MPAC, the total contents of Fe and Mn, FeOx6/Fe dit ratio MnOx6/Mn dit ratio, clay and organic matter. In the second study, P sorption was quantified in four flooding periods. In the soils derived from basalt sediment (Luvisolo, Vertisolo and Chernosolo), MPAC was higher than in soils derived from granite and sandstone sediment (Planosolos and Gleisolos), due to higher total of Fe and Mn contents and FeOx6/Fe dit and FeOx3/Fe dit ratios. The association with MPAC was highest with FeOx6/Fe dit in all soils. P sorption was lower in the Planossolo than in soils derived from basalt sediment in all flooding periods.
  • Nitrogen dynamics in soil management systems. I - flux of inorganic nitrogen (NH4+ and NO3-)

    Sá, João Carlos de Moraes; Cardoso, Eduardo Garcia; Briedis, Clever; Ferreira, Ademir de Oliveira; Borszowskei, Paulo Rogério; Santos, Josiane Burkner; Massinham, Aline; Ferreira, Carla Fernanda; Siuta Júnior, Darci; Baranek, Edemar José; Piccolo, Marisa de Cássia; Pavei, Mariana; Urquiaga, Segundo

    Abstract in Portuguese:

    Nos sistemas agrícolas o conteúdo de N-NH4+ e N-NO3- é significativamente afetado pelo manejo do solo. Estudou-se a dinâmica do nitrogênio (N) inorgânico (NH4+ e NO3-) em experimento com avaliação de sistemas de manejo do solo (SMS) implantado em 1988, na Estação Experimental da Fundação ABC, em Ponta Grossa, região Centro-Sul do Estado do Paraná. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar as alterações ocasionadas pelos SMS no fluxo do N-NH4+ e N-NO3- na camada superficial de um Latossolo Vermelho, em um período de 12 meses. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas com três repetições. As parcelas foram constituídas pelos seguintes SMS: 1) preparo convencional (PC); 2) preparo mínimo (PM); 3) plantio direto com escarificação a cada três anos (PDE); e 4) plantio direto permanente (PDP). Para avaliar a dinâmica do N inorgânico, as subparcelas foram constituídas pelo tempo de coleta (11 tempos de coleta - T1 a T11). O conteúdo de N amoniacal (N-NH4+) e de N nítrico (N-NO3-) foi superior nos sistemas com menor mobilização do solo (PM e PDE) e sem mobilização (PDP), em comparação com o PC. No período de outubro de 2003 a fevereiro de 2004, o conteúdo de N-NH4+ no solo foi superior ao de N-NO3-. Entretanto, no período de maio de 2004 a julho 2004 o conteúdo de N-NO3- foi superior. A maior flutuação do conteúdo do N-NH4+ e do N-NO3- ocorreu na camada de 0-2,5 cm, e o maior pico na concentração N-NH4+ e do N-NO3- aconteceu depois da aplicação de N em cobertura da cultura do trigo. Tanto o N-NH4+ quanto o N-NO3- apresentaram elevada correlação com o conteúdo de C-orgânico do solo, indicando que tais atributos variam juntos no sistema.

    Abstract in English:

    In agricultural systems the N-NH4+ and N-NO3- contents is significantly affected by soil management. This study investigated the dynamics of inorganic nitrogen (N; NH4+ and NO3-) in an experimental evaluation of soil management systems (SMSs) adopted in 1988 at the experimental station of the ABC Foundation in Ponta Grossa, in the Central South region of the State of Paraná. The objective of this study was to evaluate the changes in N-NH4+ and N-NO3- flux in the surface layer of a Red Latosol arising from SMSs over a 12-month period. The experiment was arranged in a completely randomized block design in split plots, in three replications. The plots consisted of the following SMSs: 1) conventional tillage (CT); 2) minimum tillage (MT); 3) no-tillage with chisel plow every three years (NT CH); and 4) continuous no-tillage (CNT). To evaluate the dynamics of inorganic N, the subplots represented samplings (11 sampling times, T1 - T11). The ammonium N (N-NH4+) and nitric N (N-NO3-) contents were higher in systems with reduced tillage (MT and NT CH) and without tillage (CNT) than in the CT system. In the period from October 2003 to February 2004, the N-NH4+ was higher than the N-NO3- soil content. Conversely, in the period from May 2004 to July 2004, the N-NO3- was higher than the N-NH4+ content. The greatest fluctuation in the N-NH4+ and N-NO3- contents occurred in the 0-2.5 cm layer, and the highest peak in the N-NH4+ and N-NO3- concentrations occurred after the surface application of N. Both N-NH4+ and N-NO3- were strongly correlated with the soil organic C content, which indicated that these properties vary together in the system.
  • Nitrogen dynamics in soil management systems: II - mineralization and nitrification rates

    Cardoso, Eduardo Garcia; Sá, João Carlos de Moraes; Briedis, Clever; Ferreira, Ademir de Oliveira; Borszowskei, Paulo Rogério; Santos, Josiane Burkner; Massinham, Aline; Ferreira, Carla Fernanda; Siuta Júnior, Darci; Baranek, Edemar José

    Abstract in Portuguese:

    O nitrogênio é o principal fator limitante na produtividade das culturas e sistemas de manejo do solo podem alterar as taxas de mineralização e de nitrificação. Em experimento sobre sistemas de manejo do solo implantado em 1988, na Estação Experimental da Fundação ABC, de Ponta Grossa, região Centro-Sul do Estado do Paraná, foi realizado um estudo sobre a dinâmica do nitrogênio inorgânico, visando contribuir para a estratégia de manejo dos solos que conduzam à sustentabilidade ambiental. O objetivo deste trabalho foi calcular as taxas líquidas de mineralização e nitrificação do N no solo e a correlação com o pH do solo, afetados por sistemas de manejo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas com três repetições. As parcelas foram constituídas pelos seguintes SMS: 1) preparo convencional (PC); 2) preparo mínimo (PM); 3) plantio direto com escarificação a cada três anos (PDE); e 4) plantio direto permanente (PDP). Para avaliar a dinâmica do N inorgânico, as subparcelas foram constituídas pelo tempo de coleta (11 tempos de coleta - T1 a T11). Nos sistemas PDP e PDE, as taxas líquidas de mineralização foram superiores às de PM e PC, na camada de 0-2,5 cm do solo, enquanto na camada de 2,5-5 cm a taxa de nitrificação foi maior. Logo após o manejo da aveia branca, as taxas de mineralização e nitrificação, em todas as camadas do solo, foram maiores no PM e no PC. No período de desenvolvimento da cultura da soja, nas camadas de 0-2,5 e 2,5-5 cm do solo as taxas de mineralização e nitrificação foram superiores nos sistemas PDP e PDE.

    Abstract in English:

    Nitrogen is the main limiting factor in crop productivity and thereby soil management systems may change the mineralization and nitrification rates. In an experiment on soil management systems implemented in 1988 at the experimental station Fundação ABC, Ponta Grossa, in the central South region of the State of Paraná, inorganic N dynamics were examined to find a soil management strategy with a view to a sustainable environment. The objective of this study was to calculate the net mineralization and nitrification rates of soil N and the correlation with soil pH under management systems. Randomized complete block design was used, in split plots, in three replications. The following soil management systems (SMSs) were adopted in the plots: 1) conventional tillage (CT); 2) minimum tillage (MT); 3) no-tillage with chisel plow every three years (NT CH); and 4) continuous no-tillage (CNT). To evaluate the dynamics of inorganic N, samples were collected from sub-plots at different times (11 sampling times - T1 to T11). In the CNT and NT CH, the net mineralization rates were higher in the MT and CT systems in the 0-2.5 cm soil layer, while the nitrification rate was higher in the 2.5-5 cm layer. Soon after implementing the white oat management, the mineralization and nitrification rates in all soil layers were higher in the MT and CT systems. In the period of soybean development, in the 0-2.5 and 2.5-5 cm soil layers, the mineralization and nitrification rates were higher in the CNT and NT CH than in the MT and CT systems.
  • Yield and development of plant cane and ratoon cane as related to manganese rates and sources Uso E Manejo Do Solo

    Benett, Cleiton Gredson Sabin; Buzetti, Salatiér; Silva, Katiane Santiago; Teixeira Filho, Marcelo Carvalho Minhoto; Garcia, Cássia Maria de Paula; Maestrelo, Paulo Ricardo

    Abstract in Portuguese:

    A cana-de-açúcar possui grande importância econômico-social e política para o Brasil. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de doses e fontes de manganês nessa cultura. O experimento foi realizado no sítio Fujimoto, área administrada pela Destilaria Vale do Paraná S/A Álcool e Açúcar, no município de Suzanápolis, SP. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso no esquema fatorial 5 x 3, sendo cinco doses de Mn (0; 2,5; 5,0; 7,5; e 10,0 kg ha-1) e três fontes (quelato, FTE e sulfato de manganês), aplicadas no sulco de plantio, em quatro repetições. As parcelas foram constituídas por quatro linhas de 5 m de comprimento e espaçadas 1,5 m. A variedade de cana-de-açúcar utilizada foi a RB 86-7515, realizando-se dois cortes. As fontes de Mn proporcionaram semelhantes produtividades de colmos, tanto da cana-planta quanto da primeira cana-soca. O quelato de Mn proporcionou maior número de colmo por metro de sulco na cana-soca. As doses de Mn não influenciaram a produtividade de colmos da cana-planta e da cana- soca, porém aumentaram o número de internódios e o diâmetro de colmo na cana-planta até as doses de 6,9 e 6,6 kg ha-1 de Mn, respectivamente.

    Abstract in English:

    Sugar cane plays an important economic-social and political role in Brazil. This study aimed to evaluate the effect of manganese doses and sources on sugar cane. The experiment was conducted on the Sitio Fujimoto, an area administered by the Distillery Vale do Paraná S/A Alcohol and Sugar in Suzanápolis, São Paulo state. The experiment was arranged in a randomized block, 5 x 3 factorial design, with 5 manganese rates (0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10.0 kg ha-1) and 3 sources (chelate, FTE and manganese sulfate), applied in the furrow, with four replications. The plots consisted of four 5 m long rows, spaced 1.5 m apart. The sugar cane variety RB 86-7515 was evaluated in two harvests. The Mn sources produced similar stalk yields, for plant cane as well as first ratoon cane. The Mn chelate resulted in more stalks per row meter in sugarcane ratoon. The Mn rates did not affect the stalk yield of plant cane and ratoon, but increased the number of internodes and stem diameter in plant cane up to 6.9 and 6.6 kg ha-1 Mn, respectively.
  • Calibration for potassium extraction methods for no-tillage soils Uso E Manejo Do Solo

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

    Abstract in Portuguese:

    As recomendações de adubação no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina são baseadas nos estudos realizados em culturas cultivadas no sistema convencional de preparo do solo e nos conhecimentos acumulados ao longo dos anos. Nesse período, ocorreram mudanças no sistema de cultivo, na profundidade de amostragem do solo e no aumento de rendimento das culturas. Isso pode alterar os teores críticos de K, as faixas de fertilidade e as quantidades de fertilizante para as culturas. Este trabalho teve por objetivo calibrar os teores de K disponível, extraído pelos métodos Mehlich-1, Mehlich-3 e resina de troca iônica, para as culturas de soja, trigo e milho cultivadas no sistema plantio direto. Para isso, utilizaram-se amostras de terra de 17 experimentos e resultados de rendimento de grãos de 48 avaliações das culturas de soja, trigo e milho cultivadas em sistema plantio direto, com doses de K, no Rio Grande do Sul; a partir das funções de produção, determinaram-se a curva de calibração e as faixas de fertilidade. Os resultados indicaram que as respostas das plantas à adubação com K foram maiores, nesta sequência: milho, trigo e soja; os teores críticos de K com a solução de Mehlich-1, Mehlich-3 e resina foram de 89,5; 91,6; e 83,8 mg kg-1 de K na camada de 0-20 cm de profundidade e de 117,2; 116,1; e 102,5 mg kg-1 de K na camada de 0-10 cm de profundidade, respectivamente, e são maiores do que os recomendados pela CFSRS/SC (2004) para as culturas soja, trigo e milho cultivadas no sistema plantio direto.

    Abstract in English:

    Fertilizer recommendations in Rio Grande do Sul and Santa Catarina (RS and SC) states are based on studies of crops grown under conventional tillage and knowledge accumulated over the years. In this period, the crop system and soil sampling depth were altered and crop yields increased; this can affect the critical values of K, the fertility status and fertilizer quantity required by crops. This study aimed to determine the levels of available K extracted by Mehlich-1, Mehlich-3 and ion-exchange resin from no tillage soils under soybean, wheat and corn. For this purpose, the K levels of soil samples from 17 experiments were used as well as grain yield data of soybean, wheat and corn grown under no-tillage in 48 studies carried out in RS. Based on the production functions the calibration curve and fertility status were determined. Results indicated that the plant response to K fertilization followed the order: corn> wheat > soybean. The critical K values extracted with Mehlich-1, Mehlich-3 and resin were 89.5, 91; 6 and 83.8 mg kg-1 K in the 0-20 cm layer and 117.2; 116.1 and 102.5 mg kg-1 K in the 0-10 cm layer, respectively, and exceeded those recommended by CFSRS / SC (2004) for soybean, wheat and corn grown under no-tillage.
  • Fractionation of manganese accumulated in tissue of star fruit plantlets Uso E Manejo Do Solo

    Hernandes, Amanda; Cazetta, Jairo Osvaldo; Natale, William; Rozane, Danilo Eduardo; Souza, Henrique Antunes de; Romualdo, Liliane Maria

    Abstract in Portuguese:

    A caramboleira (Averrhoa carambola) tende a acumular grande quantidade de Mn nos seus tecidos, mas são escassas as informações sobre a forma como o excesso desse nutriente permanece na planta. Com o objetivo de contribuir para o esclarecimento desse aspecto, neste trabalho foram cultivadas mudas de caramboleira em solução nutritiva de Furlani (1999) com concentrações crescentes de Mn (0; 0,5; 25; e 50 mg L-1 de Mn), e aos 30, 60, 90 e 120 dias os tecidos de caule, folha e raiz foram colhidos e submetidos a uma sequência de soluções extratoras: água, DTPA (ácido dietilenotriaminopentacético) e HCl (ácido clorídrico) 1 mol L-1, com posterior determinação da quantidade de Mn nos extratos e nos tecidos remanescentes. Foram encontrados teores crescentes de Mn nos extratos de água, DTPA e HCl 1 mol L-1. A maior parte (cerca de 50 %) do Mn permaneceu no tecido vegetal, mesmo após subsequentes extrações com as diferentes soluções extratoras, indicando que essa parte está fortemente ligada aos tecidos. Os maiores teores de Mn foram encontrados nas raízes e, os menores, no caule e nas folhas, sugerindo que a caramboleira tende a fixar o Mn nas raízes, possivelmente como mecanismo para limitar o transporte para a parte área, evitando a intoxicação da planta.

    Abstract in English:

    Star fruit (Averrhoa carambola) plants tend to accumulate significant amounts of Mn in their tissues. However, information regarding the form in which the plant stores the excess is scarce. For a deeper understanding of this aspect, star fruit plantlets were grown in nutritive solutions of Furlani (1999) with increasing levels of Mn (0, 0.5, 25 and 50 mg L-1), and after 30, 60, 90 and 120 days the tissues were collected and subjected to a sequence of extracting solutions: water, DTPA (diethyltriaminepentacetic acid), and HCl (chloridric acid) 1 mol L-1. Then, Mn was determined in the extracts and remaining tissues. Increasing Mn concentrations were found in the extracts with water, DTPA and HCl. The greatest part of Mn (about 50 %) was detected in the remaining tissues, even after successive extractions with the different solutions, suggesting a strong linkage to plant tissues. Highest Mn concentrations were found in the roots, then the stalk and the leaf tissues, suggesting that star fruit plants tend to fix Mn in the root tissues, which is possibly a defense mechanism to limit Mn transport to the aerial part, to avoid plant intoxication.
  • Chemical attributes of a soil and response of wheat and soybean to gypsum in no-tillage system Uso E Manejo Do Solo

    Rampim, Leandro; Lana, Maria do Carmo; Frandoloso, Jucenei Fernando; Fontaniva, Silvano

    Abstract in Portuguese:

    A aplicação de gesso para tornar o Al indisponível, assim como para suprir nutrientes do solo para as plantas, pode proporcionar condições para a obtenção de elevada produtividade das culturas. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do gesso (0, 1.000, 2.000, 3.000, 4.000 e 5.000 kg ha-1) nas características químicas de duas áreas com Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa, com ou sem Al trocável, e na nutrição mineral e produtividade das culturas de trigo e soja em sistema semeadura direta. As doses de gesso foram aplicadas em superfície seis meses após a calagem. Aos seis e 12 meses após a aplicação do gesso, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. O uso de até 5.000 kg ha-1 de gesso resultou em aumento dos teores de Ca2+ e SO4(2-) e lixiviação de K+ até 0,20 m e Mg2+ até 0,40 m de profundidade, um ano após a aplicação, sendo a dose de 3.000 kg ha-1 a que proporcionou maior redução do Al trocável. A aplicação de gesso implicou aumento dos teores foliares de Ca e Mg na cultura da soja, redução dos teores de Ca e Mg na cultura do trigo e aumento no teor de S em ambas as culturas, enquanto o teor de K aumentou até a dose de 3.170 kg ha-1 de gesso na cultura da soja. A utilização do gesso eleva a produtividade do trigo, cultivar CD 104, em solo com presença de Al trocável, mas não influencia a produtividade da soja em ambas os solos, com ou sem Al.

    Abstract in English:

    The application of gypsum can make Al unavailable to plants and provide soil nutrients, improving conditions for high crop yields. This study evaluated the chemical characteristics of Red Latosol, with or without exchangeable Al as influenced by gypsum rates (0, 1000, 2000, 3000, 4000, and 5000 kg ha-1) applied to the soil surface, and the effect of gypsum on mineral nutrition and wheat and soybean yields under no-tillage. Gypsum was applied to the surface six months after liming. Six and twelve months after gypsum application, soil samples were collected from the layers 0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m. The use of up to 5000 kg ha-1 gypsum resulted in increased levels of Ca2+ and SO4(2-) and leaching of K+ to a depth of 0.20 m and Mg2+ down to 0.40 m, one year after gypsum application. The rate of 3000 kg ha-1 resulted in greatest Al3+ level reduction. The application of gypsum induced increased Ca and Mg contents for soybean and reduced Ca and Mg content in wheat and increased contents of S in both crops, while K contents increased in soybean up to the 3170 kg ha-1 gypsum rate. Gypsum increased wheat yields (cultivar CD 104), in soil with presence of Al, but did not influence soybean yield in either soil, with and without Al.
  • Brachiaria species affecting soil nitrification

    Fernandes, Adalton Mazetti; Andrade, Gabriel José Massoni de; Souza, Emerson de Freitas Cordova de; Rosolem, Ciro Antonio

    Abstract in Portuguese:

    O processo de nitrificação pode conduzir a perdas substanciais do nitrogênio aplicado por meio da lixiviação de nitrato e emissão de N2O. A regulação da nitrificação pode ser uma estratégia para melhorar a recuperação do N e aumentar sua eficiência agronômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a habilidade de espécies do gênero Brachiaria de inibir o processo de nitrificação no solo. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em vasos contendo 10 dm³ de um Latossolo Vermelho. Os tratamentos foram constituídos do cultivo de três espécies forrageiras (Brachiaria brizantha, B. ruziziensis e B. decumbens) e quatro doses de N (0, 100, 200 e 300 mg/vaso), além da testemunha (sem a presença das forrageiras). Na ausência do cultivo de forrageiras, todos os níveis de adubação nitrogenada proporcionaram maior teor de N-NO3- no solo, reflexo da nitrificação. A mineralização da matéria orgânica supriu boa parte da necessidade de absorção de N pelas forrageiras estudadas, e a B. brizantha alterou a nitrificação em sua rizosfera, no entanto esse efeito não foi de magnitude suficiente para alterar o teor de N-NH4+ presente no volume total de solo do vaso.

    Abstract in English:

    Nitrification can lead to substantial losses of the applied N through nitrate leaching and N2O emission. The regulation of nitrification may be a strategy to improve fertilizer N recovery and increase its agronomic efficiency. The objective of this study was to evaluate the inhibiting capacity of nitrification in soil by Brachiaria species. The greenhouse experiment was conducted using pots with 10 dm³ of a Red Latosol sample. The treatments consisted of the cultivation of three forage species (Brachiaria brizantha, B. ruziziensis and B. decumbens) and four n rates (0, 100, 200, and 300 mg/pot), and the control (without plants). In the absence of the forage plants, all N fertilization levels raised the N-NO3- soil levels, as a result of nitrification. The mineralization of organic matter supplied much of the N requirement of the forage plants and nitrification was influenced in the rhizosphere of B. brizantha; however, this effect was not high enough to alter the N-NH4+ level in the total soil volume of the pot.
  • Evaluation of Sikora instead of SMP buffer to estimate the potential acidity of brazilian soils

    Santanna, Maria Alice; Kaminski, João; Rheinheimer, Danilo dos Santos; Toledo, Jaderson dos Anjos; Casali, Carlos Alberto

    Abstract in Portuguese:

    Apesar da eficiência do tampão SMP na estimativa da acidez do solo, atualmente vêm aumentando as preocupações ambientais devido à presença de p-nitrofenol e cromato de potássio. O objetivo deste trabalho foi testar o método proposto por Sikora (2006) como alternativa ao tampão SMP (Tedesco et al., 1995), que é utilizado para estimar a acidez potencial dos solos da Região Sul do Brasil. O teste foi feito com 21 solos, coletados na Região Sul e no Cerrado. Os valores de acidez potencial real desses solos variaram de 35,95 a 4,02 cmol c kg-1 de solo, refletindo ampla variação de acidez. O tampão Sikora não mimetizou o tampão SMP adaptado utilizado na Região Sul do Brasil, já que o primeiro apresentou baixa capacidade de distinguir entre solos com acidez diferente em razão, provavelmente, da sua alta capacidade-tampão, em comparação com a solução SMP adaptada.

    Abstract in English:

    Despite the efficiency of the Shoemaker, McLean, Pratt (SMP) buffer method in estimating soil acidity, the presence of p-nitrophenol and potassium chromate in the solution, both hazardous substances, has caused increasing environmental concerns. The purpose of this study was to test Sikora method (Sikora, 2006) as an alternative to the adapted SMP buffer method, generally used to estimate potential acidity of Southern Brazilian soils. For the test, 21 soils in the South and Cerrado regions of Brazil were sampled. (1) The potential acidity values of these soils range from 35.95 to 4.02 cmol c kg-1 of soil, reflecting a wide acidity variation. The Sikora buffer does not mimic the adapted SMP buffer used in Southern Brazil, since the former has a low ability to distinguish soils with different acidity from each other, probably due to the higher buffer capacity than of the adapted SMP solution.
  • Persistence of mechanical interventions effect for soil decompaction in no-tillage systems Uso E Manejo Do Solo

    Drescher, Marta Sandra; Eltz, Flávio Luiz Foletto; Denardin, José Eloir; Faganello, Antônio

    Abstract in Portuguese:

    A compactação tornou-se uma das principais causas de degradação do solo em áreas agrícolas, estando diretamente relacionada ao sistema de manejo do solo adotado e, muitas vezes, demandando práticas de descompactação para mitigar esse problema. Este trabalho objetivou avaliar a duração do efeito de intervenções mecânicas, como a aração e escarificação do solo associadas à ação de semeadora de plantio direto equipada com mecanismos rompedores de solo tipo discos e discos + facão, como práticas mitigadoras da compactação de um solo manejado sob o Sistema Plantio Direto (SPD), por meio da avaliação de atributos físicos do solo e do esforço de tração. O estudo foi realizado no município de Coxilha, na região Norte do Rio Grande do Sul, localizado nas coordenadas geográficas de 28°10'18,7" S e 52°22'39,89" O, sobre um Latossolo Vermelho, em experimento instalado no ano de 2001 em área com histórico de oito anos sob SPD. Nessa área foram realizadas intervenções mecânicas anuais, mediante a aração e escarificação do solo, anteriores à implantação da cultura de verão. Os tratamentos de manejo do solo constituíram- se da testemunha, com manutenção ininterrupta do SPD por 16 anos e por seis períodos de tempo de condução desse sistema (7,5; 6,5; 5,5; 4,5; 3,5; e 2,5 anos) após a escarificação ou aração, aplicados nas parcelas principais. Nas subparcelas foram aplicados dois tratamentos de dispositivo de aplicação do adubo no sulco de semeadura (discos duplos defasados e facão + discos). O delineamento experimental adotado foi de blocos completos casualizados com parcelas subdivididas e três repetições. Os resultados indicaram a existência de compactação na camada subsuperficial do solo, situada entre 7 e 15 cm, evidenciada por aumentos na densidade e redução na porosidade total e macroporosidade do solo em todos os tratamentos avaliados. Observou-se que a intervenção mecânica apresenta potencial efêmero para mitigar a compactação e melhorar a estrutura do solo, com duração de até dois anos e meio dos atributos porosidade total e macroporosidade após a escarificação, e a densidade do solo depois da aração. Nos demais atributos avaliados, tais benefícios deixaram de ser perceptíveis em período inferior a dois anos e meio após a intervenção mecânica, o que não provocou alterações na força exercida na barra de tração do trator agrícola, comparativamente à testemunha. Contudo, o mecanismo facão + discos de rompimento do solo na semeadora foi efetivo em alterar os atributos avaliados, aumentando a macroporosidade, diminuindo a microporosidade, a densidade do solo e o esforço de tração e auxiliando, assim, na mitigação da compactação do solo.

    Abstract in English:

    Compaction has become one of the main causes of soil degradation in agricultural areas. It is directly related to the soil management system, often requiring decompaction practices to mitigate the problem. This study aimed to determine the duration of the effects of mechanical soil decompaction, e.g., by plowing and chiseling, associated with soil breaking devices on the seeders, for example disks and disk-ripper, to mitigate the compaction of soil under no tillage; soil physical properties and the force exerted by the traction bar were evaluated. The study was carried out in Coxilha, in the north region of Rio Grande do Sul (Brazil) (28°10'18.7" S, 52°22'39.89" W), on a Red Oxisol. The experiment was installed in 2001, in an area for eight years under no-tillage (NT). In this area, mechanical interventions of soil plowing and chiseling were annually performed, prior to summer crop planting. The treatments consisted of one control (uninterrupted NT for 16 years) and six NT periods (7.5; 6.5; 5.5; 4.5; 3.5, and 2.5 years) after chiseling and plowing in the main plots. In the subplots, two fertilizer treatments were applied in the sowing furrow (disks or disk-ripper). The experiment was evaluated in a randomized block design in split plots and three replications. Results indicated the existence of soil compaction in the subsurface layer (7-15 cm), evidenced by increases in soil density and reduction in soil total porosity and macroporosity in all treatments. It was observed that the effects of mechanical intervention to mitigate compaction and improve the soil structure were ephemeral, with a durability of up to two and a half years after chiseling for total porosity and macroporosity and for soil density in the plowing treatments. For the other parameters, these benefits were no longer detectable less than two and a half years after intervention. Mechanical intervention caused no alterations in the force exerted by the traction bar, in comparison with the control. However, the soil breaking mechanism of the disk-ripper on the seeder was effective in altering the appraised parameters, increasing soil macroporosity and reducing microporosity, soil density and traction force, thus mitigating soil compaction.
  • Environmental zoning applied to soil and water conservation Uso E Manejo Do Solo

    Oliveira, Paulo Tarso Sanches de; Alves Sobrinho, Teodorico; Rodrigues, Dulce Buchala Bicca; Panachuki, Elói

    Abstract in Portuguese:

    O zoneamento ambiental auxilia na gestão do solo e da água, pois fornece informações de uso e manejo do solo de forma adequada. Assim, propõe-se neste estudo: (i) a aplicação do zoneamento ambiental, baseado em valores de perda de solo, tolerância à perda de solo e à legislação ambiental; e (ii) etapa de monitoramento das características quali-quantitativas dos cursos d'água a partir do uso de curvas Total Maximum Daily Loads (TMDL). O estudo foi realizado na bacia hidrográfica do ribeirão Salobra, localizada na transição entre os biomas Cerrado e Pantanal. A partir do cruzamento dos planos de informação, obteve-se a divisão da área em cinco zonas de uso do solo, determinadas de acordo com a conservação e preservação da vegetação nativa, ocorrência de áreas úmidas e nascentes, uso adequado do solo e recuperação de áreas erodidas. Paralelamente, as curvas TMDL foram obtidas a partir da curva de permanência e de padrões de qualidade da água. Verificou-se que cerca de 6 % da área em estudo apresentou perda de solo superior ao limite tolerável e foi definida como área prioritária de recuperação no contexto do planejamento ambiental. O método aplicado permitiu a determinação de zonas específicas de uso do solo, identificação de irregularidades e de prioridades de conservação do solo. Além disso, as curvas TMDL constituem boa alternativa de monitoramento da água, pois produzem informações em condições críticas do corpo d'água.

    Abstract in English:

    The environmental zoning for soil and water conservation provides useful information about land use and management. Thus, this study proposes (i) an environmental zoning, based on the combination of Universal Soil Loss Equation (USLE), soil loss tolerance (T) estimates adapted to Brazilian soils and environmental legislation; and (ii) qualitative-quantitative monitoring of water resources using Total Maximum Daily Load curves (TMDLs). The study area was the Ribeirão Salobra Basin (Terenos, MS, Brazil), located in the transition between the biomes Cerrado and Pantanal. Several information plans were crossed resulting in the division of the total area into five zones with different land use profiles, determined according to the conservation and preservation of native vegetation, occurrence of wet areas and springs, adequate land use and eroded area recovery. In a next step, the TMDL curves were obtained from duration curves and water quality standards. In about 6% of the study area, soil losses exceeded the threshold, defining areas of priority to be recovered in the focus of environmental planning. The proposed methodology was suited for the determination of specific land use zones, as well as the identification of conservation priorities and irregularities. Furthermore, the TMDL curves indicate critical conditions of water bodies and represent an alternative tool for water monitoring.
  • Aggregation and physical fractions of organic matter in an alfisol under different use systems in the Pampa biome Uso E Manejo Do Solo

    Santos, Daiane Carvalho dos; Pillon, Clenio Nailto; Flores, Carlos Alberto; Lima, Cláudia Liane Rodrigues de; Cardoso, Estela Mari Cunha; Pereira, Betânia Fraga; Mangrich, Antonio Salvio

    Abstract in Portuguese:

    O emprego de sistemas agrossilvipastoris tem sido importante estratégia de uso de solos, principalmente arenosos pertencentes ao bioma Pampa. Objetivou-se, neste estudo, avaliar a agregação, o teor de C orgânico total (COT) e de N total (NT), o teor de C nas frações físicas e o grau de humificação da MO em um Argissolo Vermelho eutrófico arênico submetido a diferentes sistemas de uso no município de Alegrete, RS. As avaliações foram desenvolvidas em uma floresta homogênea de eucalipto (FH), na entrelinha do sistema agrossilvipastoril sob pastagem (SA) e em campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025 m; 0,025-0,075 m; 0,075-0,125 m; e de 0,125-0,225 m. Foram coletadas amostras deformadas de solo para a avaliação de agregados estáveis em água (AEA, %) e dos teores de COT e de NT. Foi realizado o fracionamento físico granulométrico e densimétrico da MO, sendo as frações leve livre (FLL) e fração leve oclusa (FLO) da camada superficial submetidas às análises de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). Os AEA em todas as camadas e o diâmetro médio ponderado na camada de 0,025-0,075 m indicaram maior degradação estrutural do solo na entrelinha do SA. Teores mais elevados de COT, NT, C da fração grosseira (CFG), C associado aos minerais (CAM), FLL e FLO na camada superficial foram observados na FH. Entre os usos do solo, os espectros de FTIR foram semelhantes, contudo a FLL apresentou bandas mais intensas na região de 1.072 cm-1, sugerindo maiores quantidades de polissacarídeos em relação à FLO. As densidades de spins obtidas por EPR na FLO foram maiores em relação à FLL, indicando maior humificação desta fração.

    Abstract in English:

    Pasture-agroforestry systems have become an important strategy for the use of sandy soils in the Pampa Biome. The purpose of this study was to evaluate the aggregation, total organic C (TOC) and total nitrogen (TN), carbon of the physical fractions and humification degree of organic matter (OM). Evaluations were conducted in an Alfisol under homogenous eucalyptus forest (HF), between the rows of a pasture-agroforestry system (PA) and in native pasture (NP) in the layers 0.000-0.025, 0.025-0.075, 0.075-0.125, and 0.125-0.225 m. Disturbed samples were collected to evaluate water-stable aggregates (WSA %), TOC and TN. The physical (granulometrical and densimetrical) fractionation of OM was carried out, and the free light fraction (FLF) and occluded light fraction (OLF) of OM in the surface layer subjected to Fourier Transform Infrared (FTIR) and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) analyses. The WSA and mean weight diameter in the layer 0.025-0.075 m indicated a greater degradation of the PA soil. Higher levels of TOC, TN, coarse fraction carbon (CFC), carbon associated with minerals (CAM), FLF and OLF in the surface layer were observed in HF. Between land uses, the FTIR spectra were similar. However, the FLF had more intense bands in the region of 1072 cm-1, suggesting higher amounts of polysaccharides than in the OLF. The spin densities obtained by EPR at OLF were higher than of FLF, indicating a higher humus fraction.
  • Spatial continuity of the saturated hydraulic conductivity in soil of the Alto Rio Grande basin, MG Uso E Manejo Do Solo

    Alvarenga, Camila Cristina; Mello, Carlos Rogério de; Mello, José Marcio de; Viola, Marcelo Ribeiro

    Abstract in Portuguese:

    A distribuição espacial da condutividade hidráulica saturada (k0) é essencial para estudos relacionados a erosão do solo e escoamento superficial. Este trabalho objetivou estudar a continuidade espacial do atributo hidrológico do solo k o na Bacia Hidrográfica do Alto Rio Grande, MG, e realizar seu mapeamento por meio de técnicas geoestatísticas, utilizando dados sem e com transformação logarítmica. Os modelos de semivariograma esférico e exponencial foram ajustados ao semivariograma experimental pelo método dos Mínimos Quadrados Ordinários (MQO) e Mínimos Quadrados Ponderados (MQP). Técnicas de validação cruzada e preditiva foram aplicadas para a escolha do melhor modelo. Os resultados indicaram que, ao se trabalhar com o logaritmo dos dados de k o, houve redução de pontos discrepantes e de anisotropia, entretanto os valores mais elevados de grau de dependência espacial foram observados nos dados sem transformação. O ajuste do modelo esférico, por meio do método MQO, foi o que produziu melhor desempenho na modelagem da continuidade espacial de k0. Os mapas gerados a partir dos dados sem e com transformação logarítmica não apresentaram o mesmo comportamento na distribuição espacial dos valores, e o mapa dos dados na forma transformada teve o melhor detalhamento da distribuição espacial.

    Abstract in English:

    Spatial distribution of the saturated hydraulic conductivity (k0) is essential in the study of soil erosion and surface runoff. The purpose of this study was to investigate the spatial continuity of the soil hydrologic characteristic k0 in the watershed Alto Rio Grande, state of Minas Gerais, and to map k0 based on geostatistical procedures, using data without and with logarithmic transformation. Exponential and spherical semi-variogram models were fitted to the experimental semi-variograms in two approaches: ordinary minimum square (MQO) and weighted minimum square (MQP). Cross validation and predictive validation were both applied to choose the best model. The results showed that the use of log (k0) improved the geostatistical applicability due to a reduction in the number of outliers and anisotropy; however, the spatial dependency degree was highest for k0 data without log-transformation. The spherical model fitted by MQO preformed best in the spatial continuity modeling of k0. The spatial distribution in the basin, indicated by the maps developed from data without and with log transformation was not the same; the map developed on the basis of log-transformed data showed a more detailed spatial distribution.
  • Liquid dairy manure in no-till: carbon and nitrogen loss by runoff Uso E Manejo Do Solo

    Silveira, Fabiana de Medeiros; Favaretto, Nerilde; Dieckow, Jeferson; Pauletti, Volnei; Vezzani, Fabiane Machado; Silva, Eder David Borges da

    Abstract in Portuguese:

    A utilização de dejetos de animais na produção agrícola é uma alternativa de disposição do resíduo gerado na atividade pecuária, porém se aplicado inadequadamente pode causar problemas ambientais. Nesse sentido, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar as concentrações e perdas de C e N por escoamento superficial em quatro doses de dejeto líquido bovino (0, 60, 120, 180 m³ ha-1 ano-1) aplicado em Latossolo franco-argiloarenoso com 13 % de declividade, manejado em plantio direto com soja, aveia-preta, milho e trigo, em sistema de rotação. O escoamento superficial foi coletado durante dois anos e sete meses em galões de 60 L após cada chuva, com geração de escoamento em pelo menos uma parcela. Os nutrientes solúveis foram determinados em amostra filtrada por uma membrana de éster de 0,45 µm e os nutrientes totais, em amostras não filtradas. A aplicação de dejeto líquido bovino reduziu as perdas de C orgânico e N por escoamento superficial, com consequências positivas para a qualidade da água em corpos hídricos a jusante. Porém, doses crescentes de dejeto tendem a aumentar a concentração dos referidos elementos e, por conseguinte, diminuir a qualidade da água. As concentrações médias ponderadas de nitrato estiveram abaixo do limite permitido pela legislação brasileira, porém as de amônio ficaram acima do máximo permitido, indicando a necessidade de práticas de controle e retenção do escoamento superficial, a fim de evitar a entrada do nitrato nos corpos d'água, mesmo em áreas sob plantio direto. Cabe ressaltar que esses dados foram obtidos em condição de baixo potencial poluidor, ou seja, relevo com 13 % de declividade, baixa precipitação e intervalo mínimo de dez dias entre a aplicação do dejeto e a ocorrência de chuva, com formação de escoamento superficial. Além disso, há a necessidade de estudos futuros para avaliar a lixiviação de nitrato.

    Abstract in English:

    The use of manure in agricultural system is a possibility to dispose of the waste generated in animal production, but improper use can cause environmental problems. The general objective of this study was to evaluate carbon and nitrogen concentrations and losses in runoff in four doses of liquid dairy manure (0, 60, 120, 180 m³ ha-1 yr-1) applied to a silt clay loam Oxisol with 13 % slope, in no-till with soybean, oat, corn, and wheat in crop rotation. The runoff was collected for two years and seven months in 60 L containers after every rain with runoff from at least one plot. Soluble nutrients were analyzed in runoff samples filtered through a 0.45 µ m membrane and total nutrients in unfiltered samples. The application of liquid dairy manure reduced the losses of organic carbon and nitrogen, with positive consequences for water quality. However, higher rates tended to increase the concentrations of these elements and, consequently, reduce water quality. The weighted average concentrations of nitrate were below the limit allowed by Brazilian legislation, but ammonium exceeded the threshold values, indicating the need of control measures to prevent the runoff from reaching the water bodies, even in no-tillage systems. It should be pointed out that these data were obtained under low potential polluting conditions, i.e, on 13 % slope, low rainfall and with a minimum interval of ten days between manure application and rainfall. Further studies should also evaluate nitrate leaching.
  • Content of soil organic carbon in albaqualf soil: influence of irrigated rice management Uso E Manejo Do Solo

    Rosa, Carla Machado da; Castilhos, Rosa Maria Vargas; Pauletto, Eloy Antonio; Pillon, Clenio Nailto; Leal, Otávio dos Anjos

    Abstract in Portuguese:

    Nos solos de várzea da região Sul do Rio Grande do Sul, onde um milhão de hectares são cultivados com arroz irrigado por alagamento em diferentes sistemas de manejo, a influência da condição de má drenagem e alternância entre ciclos de oxidação e redução sobre o conteúdo de C orgânico do solo (COS) é pouco conhecida. Este estudo foi realizado em um experimento de longa duração (21 anos), localizado no município do Capão do Leão, RS, com o objetivo de avaliar o efeito de sistemas de manejo do arroz irrigado sobre os estoques de COS e das frações físicas da matéria orgânica em um Planossolo Háplico. O fracionamento físico da matéria orgânica do solo foi realizado pelo método densimétrico, em amostras de solo coletadas das camadas de 0-0,025; 0,025-0,05; 0,05-0,10; e 0,10-0,20 m, nos tratamentos: ST- Sistema tradicional de cultivo um ano com arroz (preparo convencional) e dois anos com pousio; APC- Sistema de cultivo contínuo de arroz (preparo convencional) e controle de invasoras com herbicida; APD- Sucessão azevém/arroz (plantio direto); e SN- Solo mantido com vegetação natural (campo nativo). O sistema com arroz/azevém em plantio direto APD foi mais eficiente em manter os estoques de COS e da fração leve livre até 0,05 m de profundidade, em comparação com o ST e APC. A fração leve oclusa não se mostrou sensível aos efeitos dos diferentes sistemas de manejo, sugerindo para o solo de várzea baixa eficiência da proteção física da MOS por oclusão em agregados, o que pode estar relacionado aos efeitos da condição de má drenagem no processo de agregação. A umidade excessiva no inverno e o alagamento durante os cultivos de arroz estariam proporcionando agregação transitória entre cultivos. A quantidade de CO nesse Planossolo, tanto entre os sistemas de cultivo quanto em profundidade, deve-se principalmente à fração pesada, que é a fração mais estável e mais difícil de ser degradada.

    Abstract in English:

    On paddy soils in the southern region of the State of Rio Grande do Sul, Brazil, irrigated (flooded) rice is grown on 1´000´000 ha, under different soil management systems. The influence of poor drainage and alternating oxidation and reduction cycles on the content of soil organic carbon is still poorly understood. This long-term study (21 years) was conducted in Capão do Leão, RS, Brazil, to evaluate the effect of irrigated rice management systems on soil organic carbon stocks and physical fractions of the organic matter (OM) of an Albaqualf soil. OM in soil samples from the layers 0-0.025; 0.025-0.05; 0.05-0.10 and 0.10-0.20 m was physically fractionated by densimetry in the treatments: TC- traditional cultivation system: one year rice (conventional tillage) and two years fallow; RCV- continuous cultivation of rice (conventional tillage) and herbicide weed control; RNT-succession ryegrass/rice in no tillage and SN- native pasture. In the system of rice in no tillage (RNT), after 21 years, the values of total organic carbon and the free light fraction stock were better preserved, to a depth of 0.05 m, compared to the systems with rice under conventional tillage TC and RCV. The occluded light fraction was not sensitive to detect the effects of different tillage systems, indicating soil a low efficiency of physical protection of OM by aggregate occlusion in the lowland soil, which may be related to the poor soil drainage in the aggregation process. Excessive moisture in the winter and flooding of the rice crops may induce a transitory aggregation between crops. The amount of organic carbon in this Albaqualf soil, between cultivation systems as well as in depth, consisted mainly of the more stable heavy fraction that is more resistant to degradation.
  • Soil and water loss and water infiltration in red latosol under different management systems Uso E Manejo Do Solo

    Panachuki, Elói; Bertol, Ildegardis; Alves Sobrinho, Teodorico; Oliveira, Paulo Tarso Sanches de; Rodrigues, Dulce Buchala Bicca

    Abstract in Portuguese:

    Os sistemas de manejo do solo alteram o microrrelevo e a cobertura por resíduos vegetais, influenciando a perda de solo e de água. Assim, os objetivos deste estudo foram avaliar as perdas de solo e de água e estimar a taxa de infiltração estável de água no solo (TIE) em diferentes sistemas de manejo, sob chuva simulada. As avaliações de campo foram conduzidas sobre resíduos vegetais, após a colheita da cultura da soja (Glycine max L. Merril). Estudaram-se três sistemas de manejo do solo: semeadura direta, preparo com grade aradora e com escarificador associados a três níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal: 0,0; 2,0; e 4,0 Mg ha-1. Para caracterizar a área experimental foram feitas análises de densidade do solo, macroporosidade, estabilidade de agregados, umidade inicial do solo, percentual de cobertura e rugosidade superficial do solo. Por meio do uso do simulador de chuvas portátil, as parcelas receberam aplicação de precipitações de 60 mm h-1. Os tratamentos foram dispostos segundo o delineamento inteiramente casualizado, arranjados em esquema fatorial 3 x 3, com três repetições. As perdas de solo variaram de 1,40 a 116,30 x 10-3 Mg ha-1 h-1, enquanto as de água, de 1,60 a 106,94 m³ ha-1 h-1. Os valores da TIE apresentaram variação entre 23 e 52 mm h-1. Os tratamentos sob semeadura direta sem cobertura do solo e sob preparo com grade aradora apresentaram maiores perdas de solo e de água e valores mais baixos de TIE.

    Abstract in English:

    The soil management systems change the microrelief and the crop residue cover, influencing the soil and water losses. In this study evaluated the soil and water losses and estimated the water final infiltration rate in different soil managements models under simulated rainfall. Crop residues were evaluated in the field after harvest of soybean (Glycine max L. Merrill). Three soil managements systems were studied: no-tillage, disk harrow and chisel plow associated with three levels of dry soybean residue: 0; 2; and 4 Mg ha-1. In the experimental units, the soil bulk density, macroporosity, aggregate stability, initial moisture content, cover percentage and surface roughness were determined. Artificial rain was applied to each plot at an intensity of 60 mm h-1 by a portable rainfall simulator. The treatments were arranged in a completely randomized, factorial 3 x 3 design with three replications. Soil loss ranged from 1.40 to 116.30 x 10-3 Mg ha-1 h-1, while water loss ranged from 1.60 to 106.94 m³ ha-1 h-1. The water final infiltration rate ranged from 23 to 52 mm h-1. Soil and water losses were highest and the final infiltration rate lowest in the treatments under no-tillage without soil cover and tilled with disk harrow.
  • Biomass production and nutrient cycling of cover crops in upland rice and soybean Uso E Manejo Do Solo

    Pacheco, Leandro Pereira; Barbosa, Juliano Magalhães; Leandro, Wilson Mozena; Machado, Pedro Luiz Oliveira de Almeida; Assis, Renato Lara de; Madari, Beáta Emoke; Petter, Fabiano André

    Abstract in Portuguese:

    As plantas de cobertura em sistema de plantio direto pode contribuir na formação de palhada e ciclagem de nutrientes para as culturas em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de matéria seca e ciclagem de nutrientes por plantas de cobertura semeadas em safrinha no desempenho do arroz de terras altas e da soja semeados em rotação, em sistemas plantio direto e preparo convencional, em Latossolo Vermelho do município de Rio Verde, Goiás. O estudo foi realizado no período de abril de 2008 a abril de 2010. Utilizou-se o delineamento em faixas com fatorial 2 x 5 com quatro repetições. Nas faixas horizontais foram testados os dois sistemas de manejo do solo (plantio direto e convencional) e nas faixas verticais, as plantas de cobertura. As avaliações de matéria seca, taxa de cobertura do solo e ciclagem de nutrientes foram realizadas apenas nos tratamentos plantio direto, em que as parcelas foram subdivididas em seis épocas de coletas de matéria seca após a dessecação das plantas de cobertura, o que ocorreu aos 0, 15, 30, 60, 90 e 120 dias a partir da dessecação de manejo das plantas de cobertura, perfazendo um fatorial 5 x 6. As plantas de cobertura, semeadas em safrinha, foram as seguintes: Brachiaria brizantha, B. ruziziensis, Pennisetum glaucum e B. ruziziensis + Cajanus cajan e o pousio. Avaliaram-se a produção de matéria seca, a taxa de cobertura do solo, o acúmulo e liberação de nutrientes pelas plantas de cobertura e a produtividade do arroz na safra 2008/09 e da soja na safra 2009/10, semeados em rotação. As espécies B. ruziziensis e B. ruziziensis + C. cajan destacaram-se na produção de matéria seca, taxa de cobertura do solo e acúmulo de nutrientes no final do período de entressafra. Os nutrientes com mais acúmulos nas matérias secas foram N e K, e as maiores taxas de liberação no solo foram observadas nos elementos K e P. As maiores produtividades de arroz sob plantio direto foram obtidas sobre palhadas de P. glaucum e B. ruziziensis, enquanto a cultura da soja não apresentou diferenças em sua produtividade nos tratamentos estudados.

    Abstract in English:

    The cover crops in no-till system can contribute to the formation of mulch and nutrient cycling to annual crops in succession. The objective of this study was to evaluate biomass production and nutrient cycling of cover crops sown in the second growing season, in crop rotation after upland rice and soybean, in no-tillage and conventional tillage systems, on a Red Latassol of Rio Verde, state of Goiás, from April 2008 to April 2010. The experiment was evaluated in randomized strips, in a 5 x 6 factorial design, with four replications. In the horizontal strips two soil management systems (after three years of no-tillage and conventional systems) were evaluated and the cover crops in the vertical strips. Biomass and ground cover and nutrient cycling rates were only evaluated in the no-till treatments, in a 5 x 6 factorial arrangement, where the plots were subdivided, corresponding to six harvest dates of dried biomass 0, 15, 30, 60, 90 and 120 days after cutting of the cover crops. The following cover crops were sown in the second growing season: Brachiaria ruziziensis, Pennisetum glaucum and B. ruziziensis + Cajanus cajan and a fallow treatment as reference. Biomass production and the rates of soil cover and nutrient accumulation and release by cover crops as well as rice and soybean yield were evaluated. B. ruziziensis and B. ruziziensis + C. cajan performed best in biomass production, ground cover and nutrient accumulation at the end of the cover crops. The nutrients N and K had the highest concentration in the biomass, and the highest nutrient release to the soil was observed for K and P. The highest rice yield was observed when grown in no-tillage on crop residues of P. glaucum and B. ruziziensis, while soybean yields did not differ in the treatments.
  • Spatial and temporal patterns of soil moisture in a watershed with predominance of oxisols Uso E Manejo Do Solo

    Ávila, Léo Fernandes; Mello, Carlos Rogério de; Mello, José Márcio de; Silva, Antônio Marciano da

    Abstract in Portuguese:

    A umidade volumétrica do solo possui alta variabilidade espacial e temporal devido à influência de vários fatores ambientais e de uso do solo. Desse modo, seu entendimento assume papel fundamental na modelagem dos processos que envolvem o escoamento superficial, a erosão do solo e o transporte de sedimentos. Nesse contexto, objetivou-se neste estudo avaliar o padrão espacial e temporal da umidade volumétrica na camada superficial do solo, nas diferentes estações do ano, em uma bacia hidrográfica experimental, com predominância de latossolos, localizada na região Sul de Minas Gerais. Para isso, utilizou-se o conceito de estabilidade temporal e escalonamento de semivariogramas, o qual possibilitou a comparação da estrutura espacial dos modelos de semivariogramas ajustados. Foi possível detectar forte dependência espacial da umidade do solo na bacia hidrográfica, com grau de dependência sempre acima de 80 %, e os semivariogramas escalonados mostraram semelhanças no padrão espacial no verão e no outono e diferenças em relação ao inverno e à primavera. Dessa forma, constatou-se que houve diferença no padrão espacial da umidade do solo ao longo do ano, contudo maior homogeneidade no período chuvoso (verão). Ocorreu variação no padrão temporal de umidade do solo de acordo com as estações do ano, sendo verificada tendência nos dados de inverno e primavera, demonstrada pelo teste de Spearman. Devido às diferenças verificadas no padrão espaçotemporal da umidade do solo ao longo das estações do ano, quatro pontos distintos foram identificados, um em cada estação, para implantação de monitoramento permanente desse atributo do solo na bacia hidrográfica.

    Abstract in English:

    The spatial and temporal variability of soil moisture is high due to the influence of several environmental features and the land-use. The understanding of this variability plays a fundamental role in the modeling of surface runoff, soil erosion and sediment transport. This study aimed to evaluate the spatial and temporal patterns of surface soil moisture over the annual seasons, in a watershed with predominance of Oxisols in the south of the State of Minas Gerais. For this purpose, the temporal stability concept was used as well as semivariogram models to compare the spatial structure of the adjusted semivariogram models. It was possible to detect a strong spatial dependence of soil moisture in the watershed, with a spatial dependence degree of > 80 %. Besides, spatial pattern of the scaled semivariograms was similar for summer and fall, and different for winter and spring. Based on these results, the spatial patterns of soil moisture differed over the year, and were most homogenous in the rainy season (summer). Differences in the temporal patterns of soil moisture according to the season were verified, and also, the Sperman Test demonstrated a temporal bias in soil moisture i winter and spring.
  • Sediment retention in an agriculture field by riparian forest in Goiatuba, Goiás state (Brazil) Uso E Manejo Do Solo

    Santos, Diléia Santana dos; Sparovek, Gerd

    Abstract in Portuguese:

    Matas ciliares são geralmente associadas à retenção de sedimentos e à mitigação dos impactos extrínsecos da erosão do solo em áreas de lavoura. No entanto, existem poucos estudos quantitativos sobre o tema. O objetivo deste trabalho foi analisar a eficiência de uma mata ciliar na retenção dos sedimentos produzidos na área de lavoura utilizando a técnica do 137Cs. A amostragem foi realizada em julho de 2005, em transector alocado em área sob intenso uso agrícola, na região central do Brasil, cultivada com algodão em sistema de plantio convencional. A técnica do 137Cs mostrou-se adequada para a determinação de perdas e ganhos de solo nesse tipo de estudo, evidenciando o depósito de sedimentos na área ciliar coberta de mata, bem como a eficácia dessa formação na retenção dos sedimentos advindos da área de lavoura.

    Abstract in English:

    Riparian forests are generally associated to sediment retention and consequently to the mitigation of off-site erosion, but few studies have investigated this effect. The purpose of this study was to analyze the efficiency of riparian forests on the retention of sediment from crop lands using the 137Cs technique. Sampling in an area located in Central Brazil, under intensive cotton farming in a conventional system, was performed in July 2005, using cross-sectional analyses. The 137Cs technique proved adequate for estimating the soil gains and losses in this kind of study; sediment deposition in the forest-covered riparian area was detected, evidencing the effectiveness of this formation in retaining sediments from crop land.
  • Natural concentrations of barium in benchmark soils of Pernambuco, Brazil Uso E Manejo Do Solo

    Biondi, Caroline Miranda; Nascimento, Clístenes Williams Araújo do; Fabricio Neta, Adelazil de Brito

    Abstract in Portuguese:

    O bário (Ba) é um metal alcalino terroso de ocorrência natural no solo. É constituinte de carbonatos, sulfatos e silicatos e ocorre como substituto isomórfico de elementos como Ca e K nos minerais. Quando disponível em elevados teores no solo, o Ba pode causar toxidez a diversos organismos vivos. Para considerar que determinado solo está livre de contaminação por esse elemento, faz-se necessário conhecer os teores de Ba nesse solo em condição natural. Portanto, a determinação de teores naturais de Ba em solos é essencial para a construção de uma legislação que sirva de base ao monitoramento e remediação de áreas contaminadas por esse elemento e que seja adequada à realidade pedológica local. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi determinar os teores naturais de Ba como base de referência de qualidade para os Solos de Referência do Estado de Pernambuco. Foram coletadas amostras dos dois primeiros horizontes dos 35 perfis de referência, as quais foram submetidas à digestão ácida em micro-ondas (método 3051A). Nos extratos obtidos foi efetuada a determinação dos teores de Ba por ICP-OES. Observaram-se teores de Ba superiores aos valores de prevenção e de investigação estabelecidos pela legislação brasileira (CONAMA, 2009), corroborando a necessidade de maior conhecimento das diversidades regionais para a elaboração de normas nacionais. Os teores naturais de Ba determinados nos solos podem ser utilizados como base para a definição dos valores de referência de qualidade para Ba nos solos de Pernambuco, de acordo com o preconizado pela legislação nacional.

    Abstract in English:

    Barium is an alkaline-earth metal that occurs naturally in soils. It is present in soil in carbonates, sulphates and silicates as well as in the isomorphic substitution of calcium and magnesium in clay minerals. When available at high soil concentrations, Ba is toxic to several living organisms. To rule out the possibility of metal contamination of a particular soil, the natural metal concentrations of this soil must be known. Therefore, the natural soil concentrations of metals must be determined for soil monitoring and remediation, taking the local soil conditions into account. This study determined the natural Ba concentrations as threshold levels of this metal in reference soils of the state of Pernambuco. Samples from the two upper horizons of the 35 benchmark soil profiles were submitted to microwave-assisted acid digestion using method 3051A. Afterwards, the Ba concentration in extracts was obtained by ICP-OES. Ba concentrations above the prevention and investigation values according to the Brazilian guidelines (CONAMA, 2009) were observed. This corroborates the importance of a deeper knowledge of the regional soil diversity underlying national guidelines. The natural Ba concentrations determined in the soils can be used to define the Reference Quality Levels (natural concentration) in soils of Pernambuco, according to the Brazilian legislation.
  • Soil chemical properties related to acidity under successive pig slurry application

    Lourenzi, Cledimar Rogério; Ceretta, Carlos Alberto; Silva, Leandro Souza da; Trentin, Gustavo; Girotto, Eduardo; Lorensini, Felipe; Tiecher, Tadeu Luis; Brunetto, Gustavo

    Abstract in Portuguese:

    A aplicação de dejetos como adubo ao solo pode alterar os atributos químicos deste e afetar a sua acidez, modificando o ambiente para o crescimento e desenvolvimento das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a alteração de atributos químicos relacionados à acidez de um solo submetido a aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos. O experimento foi instalado em maio de 2000, em área experimental sob plantio direto pertencente à Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) e conduzido até janeiro de 2008. Foram realizadas 19 aplicações superficiais de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos, durante 100 meses. Ao final, foi coletado solo nas camadas de 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 e 50-60 cm. A aplicação de dejeto líquido de suínos aumentou os valores de pH do solo, podendo o incremento atingir a profundidade de 8 cm, sem alteração nos valores de acidez potencial. Também promoveu acúmulo dos teores trocáveis de Ca e Mg nas camadas superficiais do solo, aumentando os valores de saturação por bases e diminuindo a saturação por Al. As aplicações ao longo do tempo possibilitaram aumento no teor de MO em profundidade. Entretanto, o efeito desses dejetos sobre a CTC potencial foi menos significativo e restrito à camada superficial.

    Abstract in English:

    Pig slurry application as soil manure can alter the chemical properties of the soil and affect its acidity, modifying the environment for crop growth and development. The objective of this study was to evaluate the chemical properties related to soil acidity subjected to successive applications of pig slurry. The experiment was conducted in May 2000, in an experimental area of the Federal University of Santa Maria (UFSM) under no-tillage and lasted until January 2008. Nineteen surface applications of 0, 20, 40, and 80 m³ ha-1 of pig slurry were performed, during a period of 100 months and the soil sampled in the end (layers 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 and 50-60 cm). The application of pig slurry increased soil pH values, an effect that could reach the depth of 8 cm without affecting the potential acidity values. The applications also resulted in accumulation of Ca and Mg exchangeable levels in the surface layers, increasing base saturation and reducing Al saturation. Long-term applications induced an increase in organic matter in the deeper layers. However, the effect of this residue on the potential CEC was less significant and restricted to the surface layers.
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