• Indicadores hídrico-mecânicos de compactação do solo e crescimento de plantas Revisão de literatura

    Gubiani, Paulo Ivonir; Reichert, José Miguel; Reinert, Dalvan José

    Abstract in Portuguese:

    O efeito da compactação do solo sobre o crescimento de plantas é uma informação necessária para orientar o manejo do solo. Embora o intervalo hídrico ótimo (IHO) tenha sistematizado a relação entre compactação e fatores físicos diretamente relacionados com o crescimento de plantas, sua eficiência para prever respostas biológicas, sobretudo a produção de grãos, ainda não foi comprovada. Resultados de pesquisas em nível celular indicam que os níveis de estresses hídricos e mecânicos que ocorrem nas raízes durante o secamento do solo são parcialmente representados pelo IHO. Consequentemente, a previsão de resposta no crescimento e na produção das culturas não se confirma na maioria dos casos. Além do refinamento dos limites do IHO, novos índices precisam ser desenvolvidos, com capacidade de integrar a variação dos fatores físicos do solo ao longo do ciclo de crescimento das plantas, determinados por fatores meteorológicos. Indicadores de frequência, período de ausência e acumulado de estresses hídricos mecânicos foram sugeridos. Sem avanços, a capacidade de previsão do risco de redução na produção das culturas por compactação do solo será pequena e insuficiente para orientar ações de manejo do solo.

    Abstract in English:

    The effect of soil compaction on plant growth is widely used as orientation for soil management. Although the limiting water range (LLWR) underlies the systematization of the relationship between compaction and physical factors directly related to plant growth, its efficiency to predict biological responses, especially of grain yield, has not yet been proven. Results of research at the cellular level indicate that the water and mechanical stress levels that occur in the roots during soil drying are partially represented by the LLWR. Consequently, the expected response in crop growth and production cannot be achieved in most cases. In addition to refining the boundaries of the LLWR, new indexes need to be developed, capable of integrating the variation of the physical factors of soil along the growth cycle of plants determined by meteorological factors. Indicators of frequency of the period of absence and of accumulation of water and mechanical stress were suggested. Without advances, the ability to predict the risk of reduced crop yields due to soil compaction will be marginal and insufficient to support actions of soil management.
  • Podzolização em solos de áreas de depressão de topo dos tabuleiros costeiros do Nordeste brasileiro Solo no Espaço e no Tempo

    Silva, Elen Alvarenga; Gomes, João Bosco Vasconcellos; Araújo Filho, José Coelho de; Silva, Carlos Alberto; Carvalho, Samara Andrade de; Curi, Nilton

    Abstract in Portuguese:

    Os solos associados às depressões de topo dos Tabuleiros Costeiros são diferenciados sob vários aspectos ainda pouco estudados no Brasil. Geralmente, à medida que se aproxima dessas depressões, nota-se que a textura dos solos é mais arenosa e o hidromorfismo, mais acentuado, sendo comum a ocorrência de Espodossolos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar diferentes extrações de Fe, Al, Si e C orgânico com o intuito de compreender o processo de podzolização em solos associados às depressões de topo dos Tabuleiros Costeiros do Nordeste brasileiro. Foram descritos perfis e coletadas amostras de solo em quatro áreas: Coruripe, AL; Neópolis, SE; Acajutiba, BA; e Nova Viçosa, BA. Nas amostras, determinou-se o teor de Fe, Al e Si pelos extratores ditionito-citrato-bicarbonato de sódio, oxalato de amônio e pirofosfato de sódio e realizou-se o fracionamento químico da matéria orgânica do solo. Os aumentos nos teores de C orgânico e de Fe e Al pelos diferentes extratores nos horizontes iluviais (de acúmulo) de cada solo, relativamente aos horizontes eluviais (de perda), refletiram a morfologia de campo e reforçaram a importância do processo de podzolização nos solos estudados. Complexos Al-húmus dominam inteiramente a matriz dos horizontes iluviais associados ao hidromorfismo, enquanto naqueles sem hidromorfismo a influência das diferentes formas de Fe é variável. O perfil de Espodossolo Ferrihumilúvico é o único, dos quatro estudados, que possui horizontes espódicos com subscrito "s" e, portanto, onde os teores de Fe extraídos refletiram-se diferencialmente na morfologia.

    Abstract in English:

    The soils associated to depressed summits on the Coastal Plains are still little studied in Brazil and are differentiated in several aspects. Generally, the closer a soil is to these depressions, the sandier is the texture and the more accentuated the hydromorphism, where the occurrence of Spodosols is common. The objective of this work was to perform different extractions of Fe, Al, Si and organic C to understand the podzolization process in soils of the summit depressions of the Coastal Plains of Northeastern Brazil. For this purpose, soil profiles were described and samples collected in four areas: Coruripe, AL; Neópolis, SE; Acajutiba, BA; and Nova Viçosa, BA. In these samples, the Fe, Al and Si contents were determined by the sodium dithionite-citrate-bicarbonate, ammonium oxalate and sodium pyrophosphate extractors and soil organic matter was chemically fractionated. The increase in organic C, and Fe and Al contents by different extractors from the iluvial (accumulation) horizons of each soil, relatively to the eluvial (loss) horizons, reflects the field morphology and reinforces the importance of the podzolization process in the studied soils. Complexes of Al-humus entirely dominate the matrix of the iluvial horizons associated to hydromorphism, while there is a variable influence of different Fe forms on those with no hydromorphism. The Ferrihumiluvic Spodosol profile is the only one of the four studied profiles with spodic horizons with "s" subscript, i.e., where the contents of extracted Fe affected the morphology differentially.
  • Caracterização e classificação de solos em uma topossequência sobre calcário na serra da Bodoquena, MS Solo no Espaço e no Tempo

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

    Abstract in Portuguese:

    A serra da Bodoquena, localizada no Estado do Mato Grosso do Sul, apresenta particularidades nos seus solos, que diferem de outras regiões do bioma cerrado-pantanal. Este trabalho teve como objetivo ampliar o conhecimento dos solos formados sobre calcário, por meio da caracterização dos seus atributos físicos, químicos, mineralógicos e da matéria orgânica. Foi selecionada uma topossequência sobre calcário, onde foram abertas trincheiras no topo (P1), terço inferior (P2), sopé (P3) e baixada (P4 e P5). Os perfis foram descritos morfologicamente e analisados os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos horizontes. De acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, os solos estudados foram classificados como: (P1) Organossolo Fólico Sáprico lítico - OOs; (P2) Chernossolo Háplico Órtico típico - MXo; (P3) Chernossolo Argilúvico Órtico típico - MTo; (P4) Gleissolo Melânico Carbonático chernossólico - GMk1; e (P5) Gleissolo Melânico Carbonático organossólico - GMk2. Todos os perfis estudados apresentaram cores escuras nos horizontes superficiais e mais avermelhadas ou acinzentadas em profundidade, em razão da drenagem, sempre associados com elevados valores de saturação por bases e tendo o cálcio como cátion predominante no complexo sortivo. Das frações húmicas, a humina representou a maior fração do carbono orgânico em todos os solos. A análise mineralógica constatou a presença de calcita na fração areia nos perfis GMk1 e GMk2 e caulinita, illita e montmorilonita, na fração argila de todos os solos. A ocorrência do Organossolo Fólico em ambiente não altimontano, diferente do relatado pelo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, sugere maior amplitude das condições ambientais para a ocorrência dessa subordem.

    Abstract in English:

    The soils in the Serra da Bodoquena, a mountain chain in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil, have peculiar features that differ from other regions of the Cerrado-Pantanal biome. This study aims to characterize soils formed on limestone, based on the physical, chemical and mineralogical properties and organic matter. A toposequence on limestone was selected and profile pits were opened on the summit (P1), backslope (P2), footslope (P3) and toeslope (P4 and P5). The profiles were morphologically described and physical, chemical and mineralogical analyses were carried out in all horizons. According to the Brazilian System of Soil Classification (SiBCS), the studied soils were classified as: (P1) Organossolo Fólico Sáprico lítico - OOs (Litic Ustifolist); (P2) Chernossolo Háplico Órtico típico - MXo (Typic Haplustoll); (P3) Chernossolo Argilúvico Órtico típico - MTo (Typic Haplustoll); (P4) Gleissolo Melânico Carbonático chernossólico - GMk1 (Typic Epiaquoll); and (P5) Gleissolo Melânico Carbonático organossólico - GMk2 (Terric Haplosaprist). The color of all studied profiles was dark in the surface horizons, and reddish or grayish in deeper layers, according to the drainage conditions. Base saturation was high in all layers, with calcium as dominant cation in the exchangeable complex. Humin was the dominant organic carbon fraction of the studied soils. A mineralogical analysis showed the presence of calcite in the sand fraction in the soil profiles GMK1 and GMk2 and kaolinite, illite and montmorillonite in the clay fraction of all soils. The occurrence of Ustifolist in non-mountainous environments, different from the characterization by the SiBCS, suggests a greater range of possible environmental conditions for the occurrence of this suborder.
  • Mapeamento de chuvas intensas no estado de Minas Gerais Solo no Espaço e no Tempo

    Mello, Carlos Rogério de; Viola, Marcelo Ribeiro

    Abstract in Portuguese:

    Estudos associados a chuvas extremas são constituídos de eventos de interesse prático para a gestão dos recursos naturais, como manejo de bacias hidrográficas e conservação dos solos e da água. A distribuição espacial desses eventos possibilita inferir sobre áreas onde sua ocorrência é acentuada e desprovida de informações técnicas. Os objetivos deste trabalho foram promover, a partir de dados pontuais de 177 estações meteorológicas e com a utilização de técnicas geoestatísticas, o mapeamento de chuvas intensas para o Estado de Minas Gerais e identificar as áreas mais vulneráveis no tocante à ocorrência dessas chuvas nesse Estado. Foi constatado que as maiores intensidades ocorrem nas regiões leste e noroeste de Minas Gerais, o que pode ser explicado pela maior influência da Zona de Convergência do Atlântico Sul, além de ocorrência de chuvas convectivas. Foi possível, também, constatar e mapear intensidades intermediárias nas regiões sul e central e os menores valores para as regiões norte e nordeste de Minas Gerais. Para maiores durações, verificou-se, para a região sul, ocorrência de altas intensidades, o que está associado à entrada com maior frequência de frentes frias, produzindo chuvas de longa duração.

    Abstract in English:

    Studies of heavy rainfall are of practical interest for the conservation management of natural resources such as watersheds and soil and water. The spatial distribution of these natural rainfall events allows conclusions about regions where the occurrence of heavy rain is more frequent and to estimate their magnitude for locations without rainfall data sets. Thus, the purpose of this study was to map heavy rainfall data from 177 meteorological stations, using a geostatistical approach, for Minas Gerais, identifying the most vulnerable regions in terms of the occurrence of heavy rain. The highest values were estimated for the East and Northwest regions of the state, which can be explained by the influence of the South Atlantic Converge Zone (SACZ), aside from convective rainfall events. In addition, the lowest and intermediate values were found and mapped, respectively, for the North/Northeast and Mid/South regions of the state. For the rainfall events with longest duration, intensities were high in the Southern region, which can be explained by the more frequent cold weather fronts that induce long-lasting rains.
  • Strategy of specification of management areas: rice grain yield as related to soil fertility Soil in Space and Time

    Dalchiavon, Flávio Carlos; Carvalho, Morel de Passos e; Montanari, Rafael; Andreotti, Marcelo

    Abstract in Portuguese:

    Atualmente, sabe-se que a variabilidade do solo pode influenciar a produtividade das culturas agrícolas. Assim, durante o ano agrícola 2009/10, no município de Selvíria, Estado do Mato Grosso do Sul, situado no Cerrado brasileiro (longitude 51º24' 21'' W e latitude 20º20' 56'' S), foram estudadas as correlações (Pearson e a espacial) da produtividade de grãos de arroz com o teor de matéria orgânica e pH de um Latossolo Vermelho distroférrico (Typic Acrustox), sob plantio direto, objetivando-se determinar zonas específicas de manejo do solo. A planta-teste empregada foi o cultivar de arroz de terras altas IAC 202. Instalou-sea malha geoestatística para a coleta de dados do solo e da planta, com 120 pontos amostrais, numa área de 3,0 ha e declive homogêneo de 0,055 m m-1. Os atributos pesquisados foram a produtividade de grãos de arroz e os teores de matéria orgânica, pH e acidez potencial e o teor de alumínio, nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m do solo. Espacialmente, observaram-se duas zonas específicas de manejo agrícola do solo. A primeira, com os maiores valores da matéria orgânica e da produtividade de grãos de arroz; e, a segunda, com os menores. Efetuando-se adubações com taxas variáveis na segunda zona, poderá ser obtido substancial aumento dessa produtividade agrícola. O teor de matéria orgânica confirmou ser bom indicador da qualidade do solo, quando correlacionado espacialmente com a produtividade de grãos de arroz.

    Abstract in English:

    It is well-known nowadays that soil variability can influence crop yields. Therefore, to determine specific areas of soil management, we studied the Pearson and spatial correlations of rice grain yield with organic matter content and pH of an Oxisol (Typic Acrustox) under no- tillage, in the 2009/10 growing season, in Selvíria, State of Mato Grosso do Sul, in the Brazilian Cerrado (longitude 51º24' 21'' W, latitude 20º20' 56'' S). The upland rice cultivar IAC 202 was used as test plant. A geostatistical grid was installed for soil and plant data collection, with 120 sampling points in an area of 3.0 ha with a homogeneous slope of 0.055 m m-1. The properties rice grain yield and organic matter content, pH and potential acidity and aluminum content were analyzed in the 0-0.10 and 0.10-0.20 m soil layers. Spatially, two specific areas of agricultural land management were discriminated, differing in the value of organic matter and rice grain yield, respectively with fertilization at variable rates in the second zone, a substantial increase in agricultural productivity can be obtained. The organic matter content was confirmed as a good indicator of soil quality, when spatially correlated with rice grain yield.
  • Microbiological properties and oxidizable organic carbon fractions of an oxisol under coffee with split phosphorus applications and irrigation regimes Soil Processes and Properties

    Costa, Adriana Rodolfo da; Sato, Juliana Hiromi; Ramos, Maria Lucrécia Gerosa; Figueiredo, Cícero Célio de; Souza, Géssica Pereira de; Rocha, Omar Cruz; Guerra, Antônio Fernando

    Abstract in Portuguese:

    A adubação fosfatada e a irrigação aumentam a produtividade do café, mas pouco se sabe sobre o efeito dessas práticas na matéria orgânica e na microbiota de solos de Cerrado. O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos microbiológicos e as frações oxidáveis do carbono orgânico de um Latossolo Vermelho distrófico cultivado com cafeeiro, sob parcelamentos de fósforo (P) e regimes hídricos. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso em arranjo fatorial 3x2, com três parcelamentos de P (P1: 300 kg ha-1 de P2O5, recomendado para a cultura anualmente, sendo 2/3 aplicados em setembro e 1/3, em dezembro; P2: 600 kg ha-1 de P2O5, aplicado no plantio e a cada dois anos; e P3: 1.800 kg ha-1 de P2O5, aplicado somente no plantio, necessário para seis anos); dois regimes hídricos (sequeiro e irrigado durante todo o ano); e três repetições. A amostragem de solo foi feita nas camadas de 0-5 cm e 5-10 cm. Foram determinados o carbono microbiano (CBM), a respiração basal (RB), a atividade da enzima fosfatase ácida, as frações oxidáveis do carbono orgânico (F1, F2, F3 e F4) e o carbono orgânico total (COT). O regime hídrico irrigado do cafeeiro aumentou os teores de CBM e a atividade microbiana da fosfatase ácida, do COT e das frações oxidáveis da matéria orgânica do solo. De maneira geral, a forma de parcelamento do P exerceu pouca influência sobre os atributos microbiológicos do CO do solo. Apenas no parcelamento P3, sob irrigação, obteve-se aumento dos teores de CBM e da atividade da fosfatase ácida.

    Abstract in English:

    Phosphorus fertilization and irrigation increase coffee production, but little is known about the effect of these practices on soil organic matter and soil microbiota in the Cerrado. The objective of this study was to evaluate the microbiological and oxidizable organic carbon fractions of a dystrophic Red Latossol under coffee and split phosphorus (P) applications and different irrigation regimes. The experiment was arranged in a randomized block design in a 3 x 2 factorial design with three split P applications (P1: 300 kg ha-1 P2O5, recommended for the crop year, of which two thirds were applied in September and the third part in December; P2: 600 kg ha-1 P2O5, applied at planting and then every two years, and P3: 1,800 kg ha-1 P2O5, the requirement for six years, applied at once at planting), two irrigation regimes (rainfed and year-round irrigation), with three replications. The layers 0-5 and 5-10 cm were sampled to determine microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR), enzyme activity of acid phosphatase, the oxidizable organic carbon fractions (F1, F2, F3, and F4), and total organic carbon (TOC). The irrigation regimes increased the levels of MBC, microbial activity and acid phosphatase, TOC and oxidizable fractions of soil organic matter under coffee. In general, the form of dividing P had little influence on the soil microbial properties and OC. Only P3 under irrigation increased the levels of MBC and acid phosphatase activity.
  • Métodos de controle de plantas daninhas e seus impactos na qualidade microbiana de solo sob cafeeiro Processos e Propriedades do Solo

    Melloni, Rogério; Belleze, Gabriela; Pinto, Arthur Manuel Silva; Dias, Luiza Barbosa de Paula; Silve, Emilienne Margueritte; Melloni, Eliane Guimarães Pereira; Alvarenga, Maria Inês Nogueira; Alcântara, Elifas Nunes de

    Abstract in Portuguese:

    Minas Gerais destaca-se como o Estado que mais produz café no Brasil. Essa cultura é extremamente suscetível à presença de plantas daninhas, que podem ser manejadas por meio de métodos manuais, mecanizados e, ou, químicos, com impacto nos custos da produção e qualidade do solo. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito exercido por diferentes métodos de controle de plantas daninhas na linha e entrelinha de cafeeiro, sobre a microbiota do solo e seus processos, que destacadamente têm sido utilizados em virtude de sua extrema sensibilidade e baixo custo. Para isto, amostras de solo foram retiradas em abril de 2010, em Latossolo Roxo distrófico da fazenda experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), em São Sebastião do Paraíso, MG, na profundidade de 0-10 cm, no centro da rua (entrelinha) do café, e a 20 cm do caule da planta do café (linha), para determinar os atributos: densidade de bactérias e fungos totais, solubilizadores de fosfato, celulolíticos, amonificantes, bactérias diazotróficas não simbióticas, carbono da biomassa e atividade microbianas, quociente metabólico (qCO2) e atividade enzimática pela hidrólise de diacetato de fluoresceína. O cafeeiro foi submetido a sete métodos de controle de plantas daninhas: roçadora, grade, enxada rotativa, herbicida pós-emergência, herbicida pré-emergência, capina manual e sem capina. Os resultados evidenciaram a complexidade dos efeitos desses diferentes métodos na microbiota do solo e seus processos, com menores impactos para capina manual e enxada rotativa. Os impactos dos métodos roçadora, grade, sem capina e aplicação de herbicidas de pré-emergência foram considerados intermediários, enquanto a aplicação de herbicidas de pós-emergência, na entrelinha do cafeeiro, promoveu os maiores impactos negativos nos atributos avaliados. Esses impactos devem ser considerados quando houver avaliação e escolha do método a ser empregado para o controle de plantas daninhas em cafeeiro.

    Abstract in English:

    Minas Gerais stands out as the largest coffee-producing state of Brazil. This crop is extremely susceptible to weeds, which can be handled by manual, mechanized and/or chemical methods, which strongly affect production costs and soil quality. In this sense, the objective of this study was to evaluate the effect of different weed control methods in and between coffee rows on the soil microbiota and its processes. For this purpose, soil samples were taken in April 2010 from an Oxisol on the experimental farm of the Agricultural Research Company of Minas Gerais (EPAMIG), in São Sebastião do Paraíso, MG, at a depth of 0-10 cm in the middle of the track (interrow) of coffee and 20 cm away from the stem of the coffee trees (row), to determine the following properties: total density of bacteria and fungi, phosphate solubilizers, cellulolytic and ammonifying microorganisms, non-symbiotic diazotrophic bacteria, carbon biomass and microbial activity, metabolic quotient (qCO2) and enzymatic activity by the hydrolysis of fluorescein diacetate. The coffee plants were subjected to seven methods of weed control: mowing, coffee tandem disk harrow (grid), rotary tiller, post-emergence herbicide, pre-emergence herbicide, manual weeding, and no weed control. The results showed the complexity of the effects of these different methods on soil and its processes, with lowest impacts of manual weeding and rotary hoe. Mowing, coffee tandem disk harrow, no weed control and pre-emergence herbicide caused intermediate impacts, while the application of post-emergence herbicides in-between coffee rows caused the most negative impacts on the evaluated properties. It is suggested that these impacts must be considered when evaluating and selecting the method for weed control in coffee plants.
  • Microbial biomass and activity in litter during the initial development of pure and mixed plantations of Eucalyptus grandis and Acacia mangium Soil Processes and Properties

    Bini, Daniel; Figueiredo, Aline Fernandes; Silva, Mylenne Cacciolari Pinheiro da; Vasconcellos, Rafael Leandro de Figueiredo; Cardoso, Elke Jurandy Bran Nogueira

    Abstract in Portuguese:

    A serapilheira é, muitas vezes, um compartimento negligenciado para avaliação e melhor entendimento do comportamento da atividade e biomassa microbiana em plantios florestais. Quase sempre, em estudos dessa natureza, os autores tentam encontrar explicações para o padrão de desenvolvimento de plantas e microrganismos, por meio da avaliação dos nutrientes minerais no solo. Entretanto, considerando-se a dinâmica de disponibilização desses nutrientes, a hipótese é que provavelmente ocorra maior relação entre o crescimento de plantas florestais e da atividade microbiana com os nutrientes presentes na serapilheira. Este estudo teve como objetivo avaliar a atividade e biomassa microbiana e o número mais provável de fungos e bactérias totais cultiváveis do solo e da serapilheira, numa segunda rotação de plantios puros e mistos de Eucalyptus grandis e Acacia mangium, manejados em cultivo mínimo, antes e após a deposição de folhas senescentes. Esses atributos foram relacionados com os teores totais de C, N, P e teor de lignina e polifenóis da serapilheira e C, N e P do solo. Antes da deposição de folhas senescentes, o C da biomassa microbiana da serapilheira foi 46 % maior que a biomassa microbiana do solo nos plantios de E. grandis. Após a deposição foliar, essa diferença diminuiu para 16 %. No entanto, o C da biomassa microbiana da serapilheira no plantio puro de A. mangium foi menor que qualquer um desses valores. Já o N da biomassa microbiana da serapilheira apresentou-se com grande potencial para estocar esse nutriente, sendo, em média, 94 % maior que o N da biomassa microbiana do solo nas duas épocas e em todos os plantios. Houve maior atividade microbiana na serapilheira que no solo. Além disso, o plantio misto e a monocultura de E. grandis com N apresentaram maior atividade microbiana, após a deposição foliar. O número mais provável de fungos e bactérias totais cultiváveis foi maior após a deposição, com maior representação na serapilheira; os fungos foram mais relacionados com os resíduos de E. grandis. De maneira geral, o plantio puro de A. mangium foi mais relacionado com altos teores de lignina e N na serapilheira, principalmente após a deposição foliar. Diferentemente, as monoculturas de E. grandis sempre tiveram relação com os maiores teores de C da serapilheira e de fenóis totais, após a deposição foliar, sendo negativamente relacionadas com os teores de C e N totais do solo. O plantio consorciado promoveu na serapilheira menores relações C:N e C:P e maiores teores de N, P e C da biomassa microbiana, sobretudo após a deposição foliar, o que demonstra a dinâmica desse compartimento. Esse fato pode favorecer melhor ciclagem de nutrientes em longo prazo, com estímulo à atividade microbiana do solo e da serapilheira e à sustentabilidade desse sistema de plantio.

    Abstract in English:

    Studies on microbial activity and biomass in forestry plantations often overlook the role of litter, typically focusing instead on soil nutrient contents to explain plant and microorganism development. However, since the litter is a significant source of recycled nutrients that affect nutrient dynamics in the soil, litter composition may be more strongly correlated with forest growth and development than soil nutrient contents. This study aimed to test this hypothesis by examining correlations between soil C, N, and P; litter C, N, P, lignin content, and polyphenol content; and microbial biomass and activity in pure and mixed second-rotation plantations of Eucalyptus grandis and Acacia mangium before and after senescent leaf drop. The numbers of cultivable fungi and bacteria were also estimated. All properties were correlated with litter C, N, P, lignin and polyphenols, and with soil C and N. We found higher microbial activity (CO2 evolution) in litter than in soil. In the E. grandis monoculture before senescent leaf drop, microbial biomass C was 46 % higher in litter than in soil. After leaf drop, this difference decreased to 16 %. In A. mangium plantations, however, microbial biomass C was lower in litter than in soil both before and after leaf drop. Microbial biomass N of litter was approximately 94 % greater than that of the soil in summer and winter in all plantations. The number of cultivable fungi and bacteria increased after leaf drop, especially so in the litter. Fungi were also more abundant in the E. grandis litter. In general, the A. mangium monoculture was associated with higher levels of litter lignin and N, especially after leaf drop. In contrast, the polyphenol and C levels in E. grandis monoculture litter were higher after leaf drop. These properties were negatively correlated with total soil C and N. Litter in the mixed stands had lower C:N and C:P ratios and higher N, P, and C levels in the microbial biomass. This suggests more effective nutrient cycling in mixed plantations in the long term, greater stimulation of microbial activity in litter and soil, and a more sustainable system in general.
  • Caracterização hidrodinâmica e hidrodispersiva de um latossolo amarelo na microrregião do brejo paraibano Processos e Propriedades do Solo

    Netto, André Maciel; Lima, Luciano José de Souza; Antonino, Antonio Celso Dantas; Souza, Eduardo Soares de; Angulo-Jaramillo, Rafael

    Abstract in Portuguese:

    Para modelar o fluxo de água e o transporte de soluto em solos são necessários parâmetros hidrodinâmicos e hidrodispersivos como dados de entrada nos modelos numéricos. O experimento de infiltração axissimétrica utilizando um infiltrômetro de anel simples com um traçador conservativo (KCl) é um método simples e eficiente para determinar esses parâmetros no campo. O objetivo deste trabalho consistiu na caracterização hidrodinâmica e hidrodispersiva de um Latossolo Amarelo situado na microrregião do brejo paraibano, no município de Areia, PB, em nível de campo, por meio da infiltrometria de anel simples. Os experimentos foram realizados em uma área cultivada com feijão em uma malha de 50 x 50 m. A condutividade hidráulica saturada, Ks, e a sorvidade, S, foram estimadas pelas análises de infiltração tridimensional axissimétrica para tempos curto e longo. O soluto inerte (Cl-) foi utilizado para o cálculo da fração de água móvel, Φ, por meio da medição da concentração de soluto na camada do solo (0-15 cm) ao final do experimento de infiltração. Um modelo numérico de transferência de soluto com base no conceito de convecção-dispersão (CD) foi utilizado para definir os parâmetros (D e R) de transporte. A infiltrometria de anel simples demonstrou ser um método simples e eficiente para obtenção dos parâmetros hidrodinâmicos e hidrodispersivos. Observou-se boa concordância entre os valores medidos e calculados (v, D e R) com o modelo CD observado pelos coeficientes de determinação (r²).

    Abstract in English:

    To model the water flow and solute transport in soils, hydrodynamic and hydrodispersive parameters are required as input data in the mathematical models. The axisymmetric infiltration experiment using a single-ring infiltrometer with a conservative tracer (KCl) is a simple and efficient method for the determination of these parameters in the field. The objective of this study was to characterize hydrodynamic and hydrodispersive parameters of some soils in a marshy region, in Areia-PB, in the field, based on single-ring infiltration tests. The experiments were conducted in an area with common bean, in a 50 x 50 m grid. Saturated hydraulic conductivity (Ks) and sorptivity (S) were estimated by analysis of three- dimensional axisymmetric infiltration for short and long periods. The inert solute (Cl-) was used to calculate the mobile water fraction Φ, by measuring solute concentration in the 0-15 cm layer at the end of the infiltration experiment. A numerical model of solute transfer based on the concept of convection-dispersion (CD) was used to determine the transport parameters (D and R). Single-ring infiltrometry proved to be a simple and efficient method to obtain the hydrodynamic and hydrodispersive parameters. A good agreement was observed between measured and calculated values (v, D and R) with the model CD, based on the coefficients of determination (r²).
  • Soil infiltration based on bp neural network and grey relational analysis Soil Processes and Properties

    Juan, Wang; Pute, Wu; Xining, Zhao

    Abstract in Portuguese:

    A infiltração da água no solo é um processo fundamental do ciclo natural de água. Estudos sobre a permeabilidade do solo contribuem para avaliar e estimar os recursos hídricos, a regulação e gestão de escoamento, a modelagem da erosão do solo e a poluição de origem difusa e de origem pontual de terras agrícolas, entre outros aspectos. A influência desigual da duração da chuva, a intensidade de precipitação pluvial, a umidade do solo, a cobertura vegetal, o tipo de vegetação e inclinação do terreno sobre a infiltração acumulada no solo foram estudados para diferentes superfícies subjacentes, sob chuva simulada. Um modelo de seis fatores de infiltração acumulada no solo foi estabelecido com base numa rede neural artificial melhorada, utilizando o algoritmo de retropropagação com um termo de momento e taxa de aprendizagem autoajustável. Comparadas com o método de regressão múltipla não linear, a estabilidade e exatidão do algoritmo de retropropagação melhorada foram superiores. Com base no modelo de retropropagação melhorada, o índice de sensibilidade desses seis fatores sobre a infiltração acumulada no solo foi investigado. Posteriormente, o método de análise relacional grey foi usado para estudar individualmente correlações grey entre os seis fatores do solo e a infiltração acumulada. Os resultados dos dois métodos foram muito semelhantes. A duração da chuva foi o fator mais importante, seguido de cobertura vegetal, tipo de vegetação, intensidade de precipitação pluvial e umidade do solo. O efeito do gradiente de inclinação sobre a infiltração acumulada no solo não foi significativo.

    Abstract in English:

    Soil infiltration is a key link of the natural water cycle process. Studies on soil permeability are conducive for water resources assessment and estimation, runoff regulation and management, soil erosion modeling, nonpoint and point source pollution of farmland, among other aspects. The unequal influence of rainfall duration, rainfall intensity, antecedent soil moisture, vegetation cover, vegetation type, and slope gradient on soil cumulative infiltration was studied under simulated rainfall and different underlying surfaces. We established a six factor-model of soil cumulative infiltration by the improved back propagation (BP)-based artificial neural network algorithm with a momentum term and self-adjusting learning rate. Compared to the multiple nonlinear regression method, the stability and accuracy of the improved BP algorithm was better. Based on the improved BP model, the sensitive index of these six factors on soil cumulative infiltration was investigated. Secondly, the grey relational analysis method was used to individually study grey correlations among these six factors and soil cumulative infiltration. The results of the two methods were very similar. Rainfall duration was the most influential factor, followed by vegetation cover, vegetation type, rainfall intensity and antecedent soil moisture. The effect of slope gradient on soil cumulative infiltration was not significant.
  • Soil thermal diffusivity estimated from data of soil temperature and single soil component properties Soil Processes and Properties

    Jong van Lier, Quirijn de; Durigon, Angelica

    Abstract in Portuguese:

    A difusividade térmica do solo sob condições de campo pode ser estimada a partir de dados da sua temperatura, mas pode também ser estimada por meio das propriedades individuais dos seus componentes junto com a sua organização espacial. A difusividade térmica foi determinada com base em dados de temperatura do solo registrados de meia em meia hora num Nitossolo Vermelho, empregando-se três procedimentos de cálculo (o da razão das amplitudes, da defasagem e do proposto por Seemann), bem como a partir das propriedades individuais dos seus componentes, fazendo-se comparação entre procedimentos e métodos. Para a determinação da difusividade para períodos de onda curtos (um dia), o procedimento da defasagem apresentou-se mais confiável do que o da razão de amplitudes ou o do Seemann, especialmente para a determinação em camadas mais profundas, onde as variações térmicas são pequenas, pois apresentou valores coerentes para a difusividade térmica. O método que utiliza propriedades individuais dos componentes do solo, com os valores da condutividade térmica para arenito e caulinita, resultou em estimativas da difusividade térmica da mesma ordem de grandeza. Ao longo da faixa de teores de água observada, de 0,26-0,34 m³ m-3, o valor médio da difusividade térmica foi de 0,034 m² d-1 na camada superficial (0,05-0,15 m) e de 0,027 m² d-1, na camada subsuperficial (0,15-0,30 m).

    Abstract in English:

    Under field conditions, thermal diffusivity can be estimated from soil temperature data but also from the properties of soil components together with their spatial organization. We aimed to determine soil thermal diffusivity from half-hourly temperature measurements in a Rhodic Kanhapludalf, using three calculation procedures (the amplitude ratio, phase lag and Seemann procedures), as well as from soil component properties, for a comparison of procedures and methods. To determine thermal conductivity for short wave periods (one day), the phase lag method was more reliable than the amplitude ratio or the Seemann method, especially in deeper layers, where temperature variations are small. The phase lag method resulted in coherent values of thermal diffusivity. The method using properties of single soil components with the values of thermal conductivity for sandstone and kaolinite resulted in thermal diffusivity values of the same order. In the observed water content range (0.26-0.34 m³ m-3), the average thermal diffusivity was 0.034 m² d-1 in the top layer (0.05-0.15 m) and 0.027 m² d-1 in the subsurface layer (0.15-0.30 m).
  • Resistência ao cisalhamento de solos e taludes vegetados com capim vetiver Processos e Propriedades do Solo

    Barbosa, Michele Cristina Rufino; Lima, Hernani Mota de

    Abstract in Portuguese:

    Taludes vegetados são mais resistentes contra movimentos de massa e erosão pela água. A vegetação contribui para a estabilidade do solo, principalmente pelo aumento da resistência ao cisalhamento por meio do reforço oferecido pelas raízes. As espécies vegetais que mais têm sido eficientes na estabilização de taludes instáveis são as gramíneas, pertencentes à família Poaceae. Um exemplar dessa família, capim vetiver (Chrysopogonzizanioides (L.) Roberty), tem se revelado muito eficaz nessa estabilização. Com o objetivo de avaliar a melhoria dos parâmetros de resistência ao cisalhamento oferecida ao solo pelas raízes do capim vetiver com o tempo de plantio, realizaram-se experimentos de cisalhamento direto por meio de amostras indeformadas de solo sem vegetação e cultivadas com capim vetiver na idade de um, dois, três e quatro anos de plantio. Também foram realizados experimentos de cisalhamento direto em talude do mesmo solo sem vegetação e com cobertura desse capim. Os resultados do ensaio de cisalhamento direto das amostras de talude de solo foram avaliados por três métodos de equilíbrio limite para verificação de um fator de segurança médio nos taludes. A partir dos ensaios de cisalhamento direto, determinaram-se os parâmetros de resistência ao cisalhamento (intercepto de coesão e ângulo de atrito interno), verificando que o capim vetiver proporcionou incremento de coesão aparente ao solo, sendo esse destacado após três anos de plantio do capim. Esse capim promoveu melhoria nos parâmetros de resistência com consequente elevação do fator de segurança de taludes e aumento da resistência ao cisalhamento de solos, o que auxiliou na estabilização de taludes em planos superficiais de ruptura.

    Abstract in English:

    Vegetated slopes are more resistant to mass movement and erosion by water. The vegetation contributes to the soil stability, especially by increasing the shear strength provided by roots. Plant species that have been most effective in stabilizing unstable slopes are the grasses, belonging to the family Gramineae. One specimen of this family, vetiver (Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty), has proved very effective in slope stabilization. With the objective of evaluating the improvement of soil shear strength parameters at different times after vetiver planting, direct shear tests were carried out on soil without vegetation and soil with vetiver grass one, two, three and four years after planting. Direct shear tests were also carried out on the same slope soil without vegetation and covered with vetiver grass. The results of direct shear tests with soil slope samples were evaluated by three limit equilibrium methods to determine an average safety factor for the slopes. From the direct shear tests, the parameters cohesion and angle of internal friction were determined, which showed that vetiver grass increased apparent soil cohesion, which became significant three years after planting vetiver. The vetiver grass induced an improvement in resistance parameters with a consequent increase in the safety factor of slopes and increase in soil shear strength, contributing to slope stabilization of shallow ruptures.
  • Composição lignocelulósica e isótopica da vegetação e da matéria orgânica do solo de uma turfeira tropical: I - composição florística, fitomassa e acúmulo de carbono Processos e Propriedades do Solo

    Silva, Vinicius Evangelista; Silva, Alexandre Christofaro; Pereira, Rosana Cristina; Camargo, Plínio Barbosa de; Silva, Bárbara Pereira Christofaro; Barral, Uidemar Morais; Mendonça Filho, Carlos Victor

    Abstract in Portuguese:

    A matéria orgânica do solo (MOS) é um dos grandes reservatórios de carbono (C) da Terra e constitui um dos principais componentes do ciclo do C. Turfeiras, ambientes acumuladores de MOS, são produto da decomposição de vegetais, que se desenvolvem e se acumulam em ambientes saturados com água, sendo o estádio inicial da sequência de carbonificação. A fitomassa participa de forma marcante no ciclo global do C, armazenando em torno de 85 % de todo o C terrestre acima do solo. O tecido vegetal é composto principalmente por lignina, celulose e hemicelulose, constituindo até 85 % da biomassa seca. As plantas discriminam C de forma diferenciada, em razão de seu ciclo fotossintético (C3, C4 e CAM). As turfeiras da Serra do Espinhaço Meridional (SdEM-MG) são colonizadas por vegetação de Campo Limpo Úmido (CLU) e de Floresta Estacional Semidecidual (FES), onde ocorrem espécies dos ciclos fotossintéticos C3 e C4. Este trabalho objetivou avaliar a contribuição dessas duas fitofisionomias para o acúmulo de MOS, por meio da avaliação da fitomassa e da composição lignocelulósica e isotópica da vegetação e da MOS. A turfeira estudada localiza-se na SdEM e ocupa 81,75 ha. Para a estimativa da fitomassa do CLU e da FES, foram marcadas três parcelas de 0,5 x 0,5 m em cada fitofisionomia, onde todos os indivíduos da parcela foram cortados e armazenados. Para as análises isotópicas e lignocelulósicas da vegetação, identificaram-se as espécies dominantes em cada fitofisionomia. Amostras de solo foram coletadas em três locais representativos sob cada fitofisionomia, a cada 5 cm de profundidade, até 50 cm. Foram extraídas a celulose e a lignina das folhas das 15 espécies dominantes e das 60 amostras de turfeira para quantificação e determinação dos valores de δ13C e δ15N. Para datação da MOS, o 14C foi determinado em três profundidades, sob o CLU e a FES. A produção da fitomassa da FES foi muito superior à produção da do CLU. Os sinais isotópicos e a composição lignocelulósica da vegetação e da matéria orgânica do solo evidenciaram que a turfeira foi formada pela deposição de matéria orgânica da vegetação que a coloniza. O crescimento vertical e a taxa de acúmulo de C foram muito mais elevados sob a FES do que sob o CLU.

    Abstract in English:

    Soil organic matter (SOM) is one of the major reservoirs of carbon on Earth and is one of the key contributors to the carbon cycle. Peatlands are natural accumulators of organic matter commonly derived from decomposing plant residues in water-saturated environments, and represent an initial stage of a much longer pedogenic pathway leading to carbonification. The soil biomass markedly influences the global carbon cycle, accounting for approximately 85 % of all carbon on the Earth's surface. Plant tissues are mainly composed of lignin, cellulose and hemicelluloses, representing as much as 85 % of their dry biomass. Plants usually discriminate carbon differentially, according to their photosynthetic cycle (C3, C4 and CAM). The vegetation of the bogs in the southern domain of Serra do Espinhaço (SdEM; Brazil) consists mostly of moist grassland (CLU) and semideciduous forest (FES), with species of both C3 and C4 cycles. This study was designed to discriminate the contribution of these two vegetation types to the accumulation of soil organic matter by an analysis of the biomass and of the lignocellulosic and carbon isotopic composition and SOM. The studied peat is located in SdEM and covers an area of 81.75ha. Three 0.5x0.5m plots were marked per vegetation type, to delimit the sampling areas, for which biomass of CLU and FES were estimated. All plants per plot were cut and adequately stored to preserve as much of their fresh characteristics as possible. To characterize the isotopic and lignocellulosic composition of the vegetation, the species of each vegetation type were systematically identified according to their main botanic characteristics. Soil samples were collected at three representative sites under each vegetation type, at intervals of 5 cm, down to a depth of 50 cm. Cellulose and lignin were extracted from leaves of 15 dominant species and 60 peat samples, to quantify and determine the values of δ13C and δ15N. The 14C was determined at three depths under CLU and FES. The biomass production under FES was much higher than the biomass production under CLU. The isotopic signals and lignocellulosic composition of the vegetation and SOM confirmed that this peat was originated by the deposition of organic matter from the colonizing vegetation. The vertical growth and the carbon storage rates are much higher under FES than under CLU.
  • Composição lignocelulósica e isótopica da vegetação e da matéria orgânica do solo de uma turfeira tropical: II - substâncias húmicas e processos de humificação Processos e Propriedades do Solo

    Silva, Alexandre Christofaro; Silva, Vinicius Evangelista; Silva, Bárbara Pereira Christofaro; Camargo, Plínio Barbosa de; Pereira, Rosana Cristina; Barral, Uidemar Morais; Botelho, Ana Maria Martins; Torrado, Pablo Vidal

    Abstract in Portuguese:

    Grande parte da matéria orgânica de Organossolos das turfeiras é composta por substâncias húmicas, formadas pela transformação de resíduos orgânicos pelos microrganismos do solo e pela polimerização dos compostos orgânicos em macromoléculas resistentes à degradação biológica. Os processos de humificação da matéria orgânica do solo (MOS) ainda são pouco compreendidos e o conhecimento sobre os precursores das substâncias húmicas é limitado, sendo apresentadas rotas diferentes para a formação dessas substâncias. Contudo, em todas as rotas, destaca-se a participação da lignina. Isótopos estáveis (13C, 15N) podem ser utilizados para rastrear processos de humificação da MOS, por meio da identificação de seus precursores. Este trabalho teve como objetivo avaliar comparativamente a composição isotópica da vegetação das fitofisionomias que colonizam uma turfeira tropical de altitude composta de Campo Limpo Úmido (CLU) e de Floresta Estacional Semidecidual (FES), em relação à composição isotópica das substâncias húmicas da MOS. A turfeira estudada ocupa 81,75 ha. Para as análises isotópicas e lignocelulósicas da vegetação, foram identificadas as espécies dominantes em cada fitofisionomia. Amostras de solo foram coletadas em três locais representativos sob cada fitofisionomia, a cada 5 cm de profundidade, até 50 cm. As substâncias húmicas dessas amostras foram fracionadas, assim como calculados os valores de δ13C e δ15N nas frações húmicas, respectivamente a partir da determinação dos isótopos estáveis 12C e 13C e 14N e 15N. Os teores de lignina e seus valores de δ13C são mais elevados na vegetação e MOS sob FES em relação à vegetação e MOS sob CLU. Os teores de humina são mais elevados entre as substâncias húmicas na MOS, sob as duas fitofisionomias; os de ácidos húmicos são mais elevados na MOS sob CLU, em relação à FES; e os de ácidos fúlvicos são mais elevados na MOS sob a FES, em relação ao CLU. O δ13C da lignina apresenta similaridade elevada em relação ao δ13C da humina, dos ácidos húmicos e dos ácidos fúlvicos. As variações na composição lignocelulósica das espécies que colonizam o CLU e a FES promovem diferenças nas taxas e nos produtos da humificação da MOS.

    Abstract in English:

    Much of the organic matter of a typical peat consists of humic substances, mainly formed via humification of organic residues, decomposed by soil microorganisms, and by the polymerization of organic compounds to functional macromolecules, which are normally more resistant to degradation. The fundamental pathways governing the humification of soil organic matter (SOM) are not well understood so far, and most available data about the identified chemical precursors of humic substances and the main chemical routes by which they are transformed in the peat environment are still poorly understood. What is clear is that all routes involve lignin as a chemical intermediate. Stable isotopes (δ13C, δ15N) can be used to trace humification processes of the soil organic matter (SOM), by identifying their precursors. The purpose of this study was to compare the isotopic composition of vegetation materials from the two bog vegetation types that colonize a tropical highland peatland: moist grassland (CLU) and semideciduous forest (FES), based on the isotopic composition of humic substances of SOM. The whole area of the studied peatland occupies 81.75 ha. To identify the isotopic and lignocellulosic vegetation composition, materials of the dominant species of each vegetation type were sampled. Soil samples were collected from three representative sites per vegetation type, at intervals of 5 cm from the surface down to a depth of 50 cm. The humic substances were isolated from these samples; signals of δ13C and δ15N were determined for the humic fractions. The lignin and and δ13C values were higher in vegetation and SOM under FES than in SOM under CLU. Humin contents were high in SOM under both vegetation types; the levels of humic acids were higher in SOM under CLU than in FES; fulvic acid contents were higher in SOM under FES than CLU. The 13C values for lignin were highly similar to those for humic acids and fulvic acids. Variations in the lignocellulosic composition of the species that colonize the CLU and FES promote different rates and SOM humification products.
  • Padrões nutricionais para lavouras arrozeiras irrigadas por inundação pelos métodos da CDN chance matemática Uso e Manejo do Solo

    Wadt, Paulo Guilherme Salvador; Anghinoni, Ibanor; Guindani, Raquel Hermann Pötter; Lima, André Suêldo Tavares de; Puga, Aline Peregrina; Silva, Gilson Silvério da; Prado, Renato de Mello

    Abstract in Portuguese:

    Para o arroz irrigado, poucos trabalhos utilizam métodos de diagnose foliar desenvolvidos para as condições locais de clima, solo ou cultivares. O objetivo deste trabalho foi avaliar os métodos da Diagnose da Composição Nutricional e da Chance Matemática na definição dos padrões nutricionais de lavouras arrozeiras do Estado do Rio Grande do Sul. Resultados de produtividade de grãos e teores foliares de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn e Mo de 356 lavouras arrozeiras cultivadas sob sistema de irrigação por inundação foram utilizados para a determinação das faixas de suficiência calculadas pelo método da Chance Matemática. As faixas de suficiência foram comparadas com valores críticos propostos pela literatura e com o intervalo de confiança do teor médio dos nutrientes em lavouras consideradas nutricionalmente equilibradas, identificadas pelo método Diagnose da Composição Nutricional. Observou-se pouca concordância entre os valores das faixas de suficiência indicados pelos métodos da Chance Matemática e da Diagnose da Composição Nutricional e os respectivos valores indicados na literatura. A faixa de teores foliares adequados, consistentes com maior produtividade média das lavouras arrozeiras, foi indicada ser de 23 a 28 g kg-1 para N; 11 a 14 g kg-1 para K; 1,4 a 2,0 g kg-1 para S; 6 a 12 mg kg-1 para B; e 70 a 200 mg kg-1 para Fe. Para os teores foliares de P, Ca, Mg, B, Cu, Mn e Zn e Mo nenhuma das faixas adequadas testadas indicou capacidade para distinguir as lavouras arrozeiras quanto à produtividade média.

    Abstract in English:

    For rice, few studies use foliar analysis methods developed for local conditions of climate, soil or cultivars. The purpose of this study was to evaluate the methods of Compositional Nutrient Diagnosis and of Mathematical Chance to define nutritional standards for rice fields in Rio Grande do Sul state, Brazil. Data of 356 irrigated rice fields for grain yield and foliar contents (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn, and Mo) were used to calculate the sufficiency ranges by the Mathematical Chance method. The sufficiency ranges were compared with critical values proposed in the literature and with the confidence interval of the average nutrient contents of nutritionally balanced crops identified by the Compositional Nutrient Diagnosis method. There was little agreement between the sufficiency ranges indicated by the methods of Mathematical Chance and Compositional Nutrient Diagnosis and the respective values in the literature. The appropriate range of foliar contents, consistent with highest average yield of rice fields, was 23-28 g kg-1 for N; 11-14 g kg-1 for K; 1.4-2.0 g kg-1 for S; 6-12 mg kg-1 for B; and 70-200 mg kg-1 for Fe. For the contents of P, Ca, Mg, B, Cu, Mn, Zn, and Mo none of the tested ranges allowed to discriminate rice yield.
  • Nutrients in soil layers under no-tillage after successive pig slurry applications Soil Use and Manegement

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

    Abstract in Portuguese:

    Aplicações sucessivas de dejeto de suínos em solos sob plantio direto podem aumentar os teores de nutrientes em suas camadas superficiais, bem como parte desses podem ser transferidos para as mais profundas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição de nutrientes no perfil de um solo com 19 aplicações de dejeto líquido de suínos em sistema de plantio direto, durante 93 meses. O experimento foi conduzido em área experimental da Universidade Federal de Santa Maria, no período de maio de 2000 a janeiro 2008, em um Argissolo Vermelho distrófico arênico. Os tratamentos consistiram da aplicação de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos e, no final do experimento, amostras de solo foram coletadas nas camadas 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. Foram determinados os teores de N mineral, P e K disponíveis e os teores totais de N, P e K. As 19 aplicações de dejeto de suínos por 93 meses promoveram o deslocamento de N e P total até 30 cm e P e K disponíveis até a camada mais profunda analisada. Essas 19 aplicações não promoveram incremento no teor de N mineral do solo, mas aumentaram os níveis de P e K disponíveis, demonstrando a transferência de P e K para as camadas mais profundas do que as do limite da amostra. Isso evidencia indesejáveis consequências ambientais e econômicas para o uso de dejeto de suínos e reforça a necessidade de racionalidade na sua utilização, o que envolve o uso de doses menores de dejeto combinado com fertilizantes minerais.

    Abstract in English:

    Successive applications of pig slurry to soils under no-tillage can increase the nutrient levels in the uppermost soil layers and part of the nutrients may be transferred to deeper layers. The objective was to evaluate the distribution of nutrients in the profile of a soil after 19 pig slurry applications under no-tillage for 93 months. The experiment was conducted from May 2000 to January 2008 in an experimental area of the Federal University of Santa Maria, southern Brazil, on a Typic Hapludalf. The treatments consisted of pig slurry applications (0, 20, 40 and 80 m³ ha-1) and at the end of the experiment, soil samples were collected (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 levels of mineral N, available P and K and total N, P and K were evaluated. The 19 pig slurry applications in 93 months promoted migration of total N and P down to 30 cm and available P and K to the deepest layer analyzed. At the end of the experiment, no increase was observed in mineral N content in the deeper layers, but increased levels of available P and K, showing a transfer of N, P and K to layers below the sampled. This evidences undesirable environmental and economic consequences of the use of pig slurry and reinforces the need for a more rational use, i.e., applications of lower manure doses, combined with mineral fertilizers.
  • Characterization of soil chemical properties of strawberry fields using principal component analysis Soil Use and Manegement

    Islabão, Gláucia Oliveira; Pinto, Marília Alves Brito; Selau, Lisiane Priscila Roldão; Vahl, Ledemar Carlos; Timm, Luís Carlos

    Abstract in Portuguese:

    Um dos locais que mais se produz morango no Estado do Rio Grande do Sul é o município de Turuçu. O sistema de produção de morango adotado pelos produtores desse município é similar aos sistemas adotados em outras regiões do Brasil e no mundo; entretanto, a principal diferença se encontra no manejo do solo utilizado, que pode alterar os seus atributos químicos durante o ciclo do morango. O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição temporal e a espacial dos parâmetros de fertilidade do solo, usando a análise de componentes principais (PCA). Foram selecionadas 14 lavouras onde a amostragem de solo em cada uma foi com base na sua topografia, dividindo a área em três terços: superior, mediano e inferior. Em cada um desses terços, coletaram-se, de forma aleatória, cinco amostras simples de solo na camada de 0-0,20 m, formando uma amostra composta em cada terço. Foram realizadas quatro amostragens ao longo do ciclo da cultura do morango e determinados os seguintes atributos químicos: matéria orgânica (MO), nitrogênio total (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), capacidade de troca de cátions (CTC) a pH 7,0, pH em água (pH), saturação por bases (V%) e saturação por alumínio (m%). Os resultados evidenciaram que nenhum dos parâmetros de fertilidade do solo estudados apresentou variação espacial dentro das lavouras e apenas o K apresentou variação temporal. Os teores de P e de K estiveram sempre altos ou muito altos desde o início do ciclo da cultura do morango, enquanto o pH variou de muito baixo até muito alto. A análise de componentes principais permitiu o agrupamento das lavouras de morango com base nas variáveis relacionadas à acidez do solo e matéria orgânica.

    Abstract in English:

    One of the largest strawberry-producing municipalities of Rio Grande do Sul (RS) is Turuçu, in the South of the State. The strawberry production system adopted by farmers is similar to that used in other regions in Brazil and in the world. The main difference is related to the soil management, which can change the soil chemical properties during the strawberry cycle. This study had the objective of assessing the spatial and temporal distribution of soil fertility parameters using principal component analysis (PCA). Soil sampling was based on topography, dividing the field in three thirds: upper, middle and lower. From each of these thirds, five soil samples were randomly collected in the 0-0.20 m layer, to form a composite sample for each third. Four samples were taken during the strawberry cycle and the following properties were determined: soil organic matter (OM), soil total nitrogen (N), available phosphorus (P) and potassium (K), exchangeable calcium (Ca) and magnesium (Mg), soil pH (pH), cation exchange capacity (CEC) at pH 7.0, soil base (V%) and soil aluminum saturation(m%). No spatial variation was observed for any of the studied soil fertility parameters in the strawberry fields and temporal variation was only detected for available K. Phosphorus and K contents were always high or very high from the beginning of the strawberry cycle, while pH values ranged from very low to very high. Principal component analysis allowed the clustering of all strawberry fields based on variables related to soil acidity and organic matter content.
  • Aluminum in corn plants: influence on growth and morpho-anatomy of root and leaf Soil Use and Manegement

    Batista, Michelli Fernandes; Moscheta, Ismar Sebastião; Bonato, Carlos Moacir; Batista, Marcelo Augusto; Almeida, Odair José Garcia de; Inoue, Tadeu Takeyoshi

    Abstract in Portuguese:

    A toxicidade do alumínio (Al) é um dos fatores mais limitantes para a produtividade. Esta pesquisa foi realizada para avaliar a influência do Al, em solução nutritiva, na altura de plantas, no peso da matéria seca e nas alterações morfoanatômicas de raízes e folhas de milho (Zea mays L.). O experimento foi conduzido em casa de vegetação com tratamentos constituídos de cinco doses de Al (0; 25; 75; 150; e 300 µmol L-1) e seis repetições. As soluções foram constantemente aeradas e o pH foi ajustado a 4,3, inicialmente. A matéria seca da parte aérea e das raízes e a altura das plantas diminuíram significativamente com o aumento da concentração de Al. As raízes de plantas de milho cultivadas em soluções com Al tiveram seu crescimento inibido e apresentaram menos raízes laterais e desenvolvimento do sistema radicular inferior, em comparação com as das plantas-controle. As folhas das plantas crescidas em soluções que continham 75 e 300 µmol L-1 de Al não apresentaram muita diferença anatômica em relação às das plantas-controle. A bainha da folha das plantas exposta ao Al apresentou epiderme uniestratificada revestida por uma fina camada de cutícula e as células da epiderme e do córtex foram as que menos se desenvolveram. No feixe vascular, o metaxilema e protoxilema não tinham paredes secundárias, e o diâmetro de ambos foi muito menor quando comparado com os das plantas-controle.

    Abstract in English:

    Aluminum (Al) toxicity is one of the most limiting factors for productivity. This research was carried out to assess the influence of Al nutrient solution on plant height, dry weight and morphoanatomical alterations in corn (Zea mays L.) roots and leaves. The experiment was conducted in a greenhouse with five treatments consisting of Al doses (0, 25, 75, 150, and 300 µmol L-1) and six replications. The solutions were constantly aerated, and the pH was initially adjusted to 4.3. The shoot dry matter, root dry matter and plant height decreased significantly with increasing Al concentrations. Compared to the control plants, it was observed that the root growth of corn plants in Al solutions was inhibited, there were fewer lateral roots and the development of the root system reduced. The leaf anatomy of plants grown in solutions containing 75 and 300 µmol L-1 Al differed in few aspects from the control plants. The leaf sheaths of the plants exposed to Al had a uniseriate epidermis coated with a thin cuticle layer, and the cells of both the epidermis and the cortex were less developed. In the vascular bundle, the metaxylem and protoxylem had no secondary walls, and the diameter of both was much smaller than of the control plants.
  • Critérios de calagem e teores críticos de fósforo e potássio em latossolos sob plantio direto no centro-sul do Paraná Uso e Manejo do Solo

    Vieira, Renan Costa Beber; Bayer, Cimélio; Fontoura, Sandra Mara Vieira; Anghinoni, Ibanor; Ernani, Paulo Roberto; Moraes, Renato Paulo de

    Abstract in Portuguese:

    A adoção do plantio direto (PD) em substituição ao preparo convencional promove alterações na dinâmica de nutrientes e na acidez no solo, podendo influenciar as relações solo-planta e, portanto, os critérios de manejo da fertilidade do solo. Este estudo teve como objetivo determinar os critérios de recomendação de calagem e os teores críticos de fósforo (P) e potássio (K) para o sistema de rotação de culturas envolvendo soja, milho, trigo, cevada e aveia branca, amplamente adotado na região Centro-Sul do Paraná. O estudo foi com base em 13 experimentos de campo conduzidos em Latossolos Brunos em longo prazo em PD (>15 anos), nos municípios de Guarapuava, Pinhão e Candói. Desses, cinco envolveram calagem e oito adubação de P e K. Em amostras de solo das camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, foi determinado o pH (CaCl2) e calculada a saturação por bases (V%) nos experimentos de calagem e os teores de P e K disponível (Mehlich-1) nos experimentos de adubação. O método dos quadrantes foi utilizado para determinar os critérios de recomendação de calagem; e o nível crítico de pH e V% consistiu no valor em que, acima do qual, as culturas apresentaram rendimento relativo (RR) superior a 90 % e nunca inferior a 80 %. A relação entre os teores de P e K e os valores de RR foi verificada pela equação de Mitscherlich, sendo o teor crítico aquele correspondente ao RR de 90 %. Os resultados indicaram que os níveis críticos relacionados à acidez e disponibilidade de P e K foram maiores para a camada de 0-0,10 m do que para a de 0-0,20 m. A cultura da soja foi mais sensível à acidez do solo, enquanto os cereais de inverno foram mais exigentes em P e K. Tomando-se como referência as culturas mais restritivas do sistema de rotação e a camada de 0-0,20 m, os níveis críticos para calagem foram pH (CaCl2) de 4,9 e saturação por bases de 60 %, enquanto os teores críticos para adubação foram 8 mg dm-3 de P e 0,30 cmol c dm-3 de K para Latossolos cultivados no longo prazo em sistema PD na região Centro-Sul do Paraná.

    Abstract in English:

    When conventional tillage is replaced by no-tillage (NT) changes occur in the dynamics of soil nutrients and acidity, which may influence the soil-plant relationships and consequently, the criteria for soil fertility management. This study determined the criteria for liming as well as the soil critical levels for P and K in a crop rotation of soybean, maize, wheat, barley, and white oat, widely used in the South-Central region of the State of Parana, in Southern Brazil. The study involved 13 field experiments on Hapludox soils under long-term no-tillage (>15 years) in Guarapuava, Pinhão and Candói; five of the experiments were related to liming and eight to P and K fertilization. In soil samples from the layers 0-0.10 and 0.10-0.20 m, of the liming studies, CaCl2-pH and base saturation (V%) were quantified and available P and K (Mehlich-1) in the samples from the fertilization. The quadrant method was used to determine the liming criteria; the critical levels for pH and base saturation were based on values that ensured relative crop yields above 90 % and never below 80 %. The ratio between the soil P and K levels and the relative crop yields could be represented by the Mitscherlich equation, where the levels required for relative crop yields of 90 % represent the critical values. The results indicated that the critical levels of soil acidity and available P and K were higher in the 0-0.10 m than the 0-0.20 m layer. Soybean was most sensitive to soil acidity, while the winter cereals were most demanding in P and K. Based on the most restrictive crop in the rotation and 0-0.20 m soil layer as reference, the critical levels for liming were CaCl2-pH of 4.9 and base saturation of 60 %, while the critical levels of fertilization were 8.0 mg dm-3 for P and 0.30 cmol c dm-3 for K for Oxisoils under long-term no-tillage, in the South-Central Region of Paraná.
  • Potential acidity estimated by SMP pH in soils of the state of Pará Soil Use and Manegement

    Gama, Marcos André Piedade; Matos, Gilson Sergio Bastos de; Silva, George Rodrigues da; Brasil, Edilson Carvalho; Nunes, Otiniel Ferreira

    Abstract in Portuguese:

    O uso do pH SMP na estimativa da acidez potencial (H + Al) apresenta maior praticidade em relação ao método do acetato de cálcio 0,5 mol L-1 para laboratórios de rotina. Objetivou-se com este trabalho ajustar uma equação para estimar H + Al, a partir dos valores de pH SMP de solos do Estado do Pará. Foram utilizadas 177 amostras de solo das várias regiões do estado, em que se realizaram as determinações de pH SMP, em solução de CaCl2 0,01 mol L-1, e H + Al, em acetato de cálcio 0,5 mol L-1; os resultados foram relacionados por análise de regressão. A equação H + Al = 77.77 + 20.61 SMP pH - 1.435 SMP pH² (R² = 0,90) foi a que melhor expressou os valores H +Al em cmol c dm-3. Quando se utilizaram os valores de pH SMP em equações de outras regiões ou estados brasileiros, ocorreu subestimativa ou superestimava dos valores de H + Al. A acidez potencial pode ser estimada pelo método do pH SMP em solos paraenses.

    Abstract in English:

    The use of SMP pH to estimate the potential acidity (H + Al) is more practical than the method of 0.5 mol L-1 calcium acetate for routine laboratory analyses. The objective was to fit an equation to estimate the H + Al from SMP pH values of soils of the State of Pará. From various regions of the state, 177 soil samples were collected, in which the SMP pH was determined in 0.01 mol L-1 CaCl2 solution and H + Al in 0.5 mol L-1 calcium acetate and the results were related by regression analysis. The equation H + Al = 77.77 + 20.61 SMP pH - 1.435 SMP pH² (R² = 0.90) expressed the H + Al values (in cmol c dm-3) best. When the SMP pH values were used in equations referring to other regions or states in Brazil, the H +Al values were over- or underestimated. The potential acidity in soils of Pará can be estimated by the method of SMP pH.
  • Legumes and forage species sole or intercropped with corn in soybean-corn succession in midwestern Brazil Soil Use and Manegement

    Ceccon, Gessí; Staut, Luiz Alberto; Sagrilo, Edvaldo; Machado, Luís Armando Zago; Nunes, Danieli Pieretti; Alves, Valdecir Batista

    Abstract in Portuguese:

    A viabilidade do plantio direto no Cerrado brasileiro depende da produção adequada de palha das culturas, que pode ser aumentada pela consorciação de milho (Zea mays L.) com uma espécie forrageira. O trabalho foi implantado em março de 2005 com o objetivo de avaliar a produtividade de resíduos das espécies e de grãos de soja (Glycine max L. Merrill) e de milho safrinha em sucessão. Foram avaliados tratamentos de milho safrinha consorciado com Brachiaria (Urochloa) brizantha cv. Marandu, B. decumbens cv. Basilisk, B. ruziziensis cv. comum, Panicum maximum cv. Tanzânia, crotalaria juncea (Crotalaria juncea L.), guandu [Cajanus cajan (L.) Millsp], e também o sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), a B. ruziziensis e o milho safrinha solteiro. Em outubro de 2005, as espécies foram dessecadas com glyphosate e a soja semeada. Após a colheita de soja em março de 2006, o milho safrinha foi cultivado em área total. O rendimento de grãos e palha de milho não foi influenciado pela espécie em consórcio. A massa seca da parte aérea foi maior quando o milho foi consorciado com Tanzânia (10,7 Mg ha-1), Marandu (10,1 Mg ha-1) e Ruziziensis (9,8 Mg ha-1) do que com o milho solteiro (4,0 Mg ha-1). Nos tratamentos consorciados, houve aumento na porcentagem de solo coberto com os resíduos vegetais. O rendimento de grãos de soja e milho safrinha em sucessão foram maiores na ruziziensis solteira e no milho safrinha consorciado com ruziziensis. O cultivo de milho safrinha consorciado com Brachiaria spp. ou com Panicum spp. aumenta a produção de resíduos culturais, preserva os nutrientes no solo sem reduzir a produtividade do milho e viabiliza o plantio direto no Centro-Oeste do Brasil.

    Abstract in English:

    The feasibility of no-tillage in the Cerrado (Savanna-like vegetation of Brazil) depends on the production of sufficient above-ground crop residue, which can be increased by corn-forage intercropping. This study evaluated how above-ground crop residue production and yields of soybean and late-season corn in a soybean-corn rotation were influenced by the following crops in the year before soybean: corn (Zea mays L.) intercropped with Brachiaria (Urochloa) brizantha cv. Marandu, B. decumbens cv. Basilisk, B. ruziziensis, cv. comum., Panicummaximum cv. Tanzânia, sunn hemp (Crotalaria juncea L.), pigeon pea [Cajanus cajan (L.) Millsp]; sole corn, forage sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench (cv. Santa Elisa)], and ruzi grass. In March 2005, corn and forage species were planted in alternate rows spaced 0.90 m apart, and sole forage species were planted in rows spaced 0.45 m apart. In October 2005, the forages were killed with glyphosate and soybean was planted. After the soybean harvest in March 2006, sole late-season corn was planted in the entire experimental area. Corn grain and stover yields were unaffected by intercropping. Above-ground crop residue was greater when corn was intercropped with Tanzania grass (10.7 Mg ha-1), Marandu (10.1 Mg ha-1), and Ruzi Grass (9.8 Mg ha-1) than when corn was not intercropped (4.0 Mg ha-1). The intercropped treatments increased the percentage of soil surface covered with crop residue. Soybean and corn grain yields were higher after sole ruzi grass and intercropped ruzi grass than after other crops. The intercropping corn with Brachiaria spp. and corn with Panicum spp. increases above-ground crop residue production and maintains nutrients in the soil without reducing late-season corn yield and the viability of no-till in the midwestern region of Brazil.
  • Soil losses from typic cambisols and red latosol as related to three erosive rainfall patterns Soil Use and Manegement

    Aquino, Regimeire Freitas; Silva, Marx Leandro Naves; Freitas, Diego Antonio França de; Curi, Nilton; Avanzi, Junior Cesar

    Abstract in Portuguese:

    A erosividade da chuva é um dos principais fatores relacionados à erosão hídrica para as condições tropicais. Este trabalho teve como objetivo relacionar as perdas de solo em Cambissolo Háplico Tb distrófico típico (CXbd) e Latossolo Vermelho distrófico típico (LVdf), a diferentes padrões de chuvas erosivas naturais. A unidade experimental foi constituída de uma parcela com declive de 0,15 m m-1, no CXbd, e 0,12 m m-1, no LVdf, com aproximadamente 26 m² (3 x 8,67 m), sendo ambas delimitadas por chapas galvanizadas. Na parte inferior das parcelas, foram instaladas calhas coletoras para conduzirem a enxurrada para dois tanques, interligadas por um divisor tipo Geib. Para o cálculo da erosividade, utilizando o EI30, foram usados registros contínuos de dados pluviométricos, obtidos da Estação Climatológica de Lavras. A amplitude de registro desses dados foi de 10 mm de precipitação com acurácia de 0,2 mm, tempo de registro de 24 h e unidade de medida de 20 min. As chuvas erosivas, com precipitação maior que 10 mm, intensidade máxima maior que 24 mm h-1, em 15 min, ou energia cinética maior que 3,6 MJ, foram separadas em razão do ponto de ocorrência do pico de maior intensidade de precipitação em padrões avançado, intermediário e atrasado. Dentre as 139 chuvas erosivas para o CXbd, 60 % concentraram-se no padrão avançado, com perdas de solo de 415,9 Mg ha-1 e perdas totais de 776,0 Mg ha-1. Já para o LVdf, das 93 chuvas correspondentes, 58 % caracterizaram-se no padrão avançado, representando 37,8 Mg ha-1 de perda de solo e 50,9 Mg ha-1 de perdas de solo totais. As maiores perdas de solos foram observadas para o padrão de chuva avançado, notadamente para o CXbd. A umidade do solo antecedente à chuva e ao pico de maiores perdas de solos foi evidenciada para o padrão de chuva avançado, especialmente para o CXbd. No Cambissolo, as maiores perdas de solo por evento de chuva ocorreram no padrão avançado, sendo influenciado pela permeabilidade do solo.

    Abstract in English:

    Rainfall erosivity is one of the main factors related to water erosion in the tropics. This work focused on relating soil loss from a typic dystrophic Tb Haplic Cambisol (CXbd) and a typic dystrophic Red Latosol (LVdf) to different patterns of natural erosive rainfall. The experimental plots of approximately 26 m² (3 x 8.67 m) consisted of a CXbd area with a 0.15 m m-1 slope and a LVdf area with 0.12 m m-1 slope, both delimited by galvanized plates. Drainpipes were installed at the lower part of these plots to collect runoff, interconnected with a Geib or multislot divisor. To calculate erosivity (EI30), rainfall data, recorded continuously at a weather station in Lavras, were used. The data of erosive rainfall events were measured (10 mm precipitation intervals, accuracy 0.2 mm, 24 h period, 20 min intervals), characterized as rainfall events with more than 10 mm precipitation, maximum intensity > 24 mm h-1 within 15 min, or kinetic energy > 3.6 MJ, which were used in this study to calculate the rainfall erosivity parameter, were classified according to the moment of peak precipitation intensity in advanced, intermediate and delayed patterns. Among the 139 erosive rainfall events with CXbd soil loss, 60 % were attributed to the advanced pattern, with a loss of 415.9 Mg ha-1, and total losses of 776.0 Mg ha-1. As for the LVdf, of the 93 erosive rainfall events with soil loss, 58 % were listed in the advanced pattern, with 37.8 Mg ha-1 soil loss and 50.9 Mg ha-1 of total soil loss. The greatest soil losses were observed in the advanced rain pattern, especially for the CXbd. From the Cambisol, the soil loss per rainfall event was greatest for the advanced pattern, being influenced by the low soil permeability.
  • Alterações estruturais e mecânicas de solo de várzea cultivado com arroz irrigado por inundação Uso e Manejo do Solo

    Mentges, Marcelo Ivan; Reichert, José Miguel; Gubiani, Paulo Ivonir; Reinert, Dalvan José; Xavier, Alencar

    Abstract in Portuguese:

    A conversão de área natural para área de uso agrícola pode degradar a estrutura do solo, favorecendo a ocorrência de compactação. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nas propriedades físico-hídricas e mecânicas de um Gleissolo Háplico provocadas pela conversão de um campo natural antropizado para área de cultivo de arroz irrigado. Propriedades físico-hídricas (densidade, porosidade total, macro e microporosidade, índice de vazios e retenção de água) e mecânicas (pressão de preconsolidação, índice de compressão, coeficiente de descompressão e índice de recuperação) foram avaliadas nos horizontes A1 (0,0-0,25 m), A2 (0,25-0,51 m), Cg1 (0,51-0,92 m) e Cg2 (0,92-1,20+ m) em solo sob campo antropizado sem uso agrícola e nos horizontes Ap (0,0-0,17 m), A (0,17-0,40 m), Cg1 (0,40-0,70 m) e Cg2 (0,70-1,00+ m), em solo cultivado com arroz irrigado. Oito anos de cultivo de arroz sob preparo convencional e irrigação por inundação não alteraram significativamente as propriedades físico-hídricas e mecânicas, de acordo com a análise de agrupamentos. Porém, o cultivo de arroz aumentou a densidade do solo e reduziu o índice de vazios, a porosidade total e a macroporosidade. A relação da elasticidade com a densidade do solo, a porosidade total e o índice de vazios foi influenciada pelo tipo de estrutura, pois maiores compressões e descompressões ocorreram nos horizontes de estrutura prismática, em comparação aos horizontes de estrutura maciça.

    Abstract in English:

    The conversion of natural areas for agricultural use can degrade the soil structure and increase the occurrence of compression. This study aimed to evaluate changes in the physico-mechanical and hydro-physical properties of an Endoaqualf, caused by the conversion of a natural area into a rice field. Hydro-physical (density, porosity, macroporosity, microporosity, void ratio, and water retention) and mechanical properties (preconsolidation pressure, compression index, coefficient of decompression, and recovery rate) were evaluated in the horizons A1 (0.0-0.25 m), A2 (0.25-0.51 m), Cg1 (0.51-0.92 m) and Cg2 (0.92-1.20+ m) in soil of a natural area and in Ap (0.0-0.17 m), A (0.17-0.40 m), Cg1 (0.40-0.70 m) and Cg2 (0.70-1.00+ m) of soil under rice. Cluster analysis showed that eight years of conventionally tilled rice under flood irrigation did not significantly alter the physico-mechanical and hydro-physical properties. However, rice cultivation increased bulk density and reduced the void ratio, total porosity and macroporosity. The ratio of elasticity with bulk density, porosity and void ratio was affected by the type of soil structure, since compression and decompression were higher in horizons with prismatic than with massive structure.
  • Sistemas de manejo do solo na recuperação de uma pastagem degradada em Rondônia Uso e Manejo do Solo

    Neves Junior, Afrânio Ferreira; Silva, Alvaro Pires da; Noronha, Norberto Cornejo; Cerri, Carlos Clemente

    Abstract in Portuguese:

    Na região amazônica, pastagens formadas e conduzidas de forma inadequada perdem a produtividade durante os primeiros anos em razão de superpastejo, ausência de adubação e de manutenção e emprego de espécies inadequadas para as condições edafoflorísticas da região. O objetivo deste estudo foi quantificar as modificações ocasionadas por diferentes sistemas de manejo nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), sob pastagem degradada no Estado de Rondônia, RO. Os sistemas de manejo utilizados nos tratamentos foram: T = testemunha; G = gradagem + NPK + micronutrientes; H = herbicida + NK + micronutrientes; A = plantio direto de arroz + NPK + micronutrientes; e S = plantio direto de soja + NPK + micronutrientes. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Para avaliar os tratamentos, amostras com estrutura indeformada foram coletadas em três profundidades (0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m) para determinar a curva de retenção da água no solo, densidade do solo, resistência do solo à penetração de raízes, macroporosidade, microporosidade, porosidade total, estimativa do intervalo hídrico ótimo (IHO), densidade máxima do solo (Dsmax) e densidade relativa do solo (Dsrel). Os sistemas de manejo do solo adotados na recuperação da pastagem não proporcionaram melhorias significativas nos atributos físicos do solo, 40 meses após a implantação dos tratamentos. Em todos os sistemas de manejo, foram encontrados valores de densidade do solo acima do considerado ideal (1,40 Mg m-3) e abaixo do crítico (1,75 Mg m-3). Todos os sistemas de manejo apresentaram valores de densidade do solo relativa (Dsrel) acima do valor adotado como crítico (Dsrel = 86 %), exceto no sistema em que foi realizado o preparo do solo na profundidade de 0-0,10 m. A qualidade física do solo, avaliada pelo IHO, diminuiu com o aumento da profundidade do solo.

    Abstract in English:

    In the Amazon region, pastures provide a satisfactory grass yield in the first years. Over time, overgrazing by livestock, the lack of pasture maintenance and choice of regionally unsuitable forage species can lead to soil degradation. The objective of this study was to evaluate the effect of different soil management systems on some soil physical properties of a Red-Yellow Oxisol (LVA) under degraded pasture, in the State of Rondônia (RO). The soil management systems were T = control; G = harrowing + NPK + micronutrients; H = herbicide + NK + micronutrients; A = no-tillage rice + NPK + micronutrients; S = no-tillage soybean + NPK + micronutrients. The experiment was arranged in a randomized block design with four replications and five soil management systems. Undisturbed soil samples were collected (layers 0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m) to assess soil water retention capacity, soil bulk density, soil penetration resistance, macroporosity, microporosity and total porosity, and to calculate the least limiting water range (LLWR), maximum soil bulk density (Dsmax), and relative soil bulk density (Dsrel). The management systems did not improve the soil physical properties, 40 months after the beginning of experiment. In all treatments, soil bulk density was higher than the ideal value (1.40 Mg m-3) and lower than critical (1.70 Mg m-3). With exception of G (0-0.10 m), the Dsrel exceeded the critical level (Dsrel = 86 %) in all soil management systems. The evaluation of the LLWR showed that the physical quality decreased with increasing soil depth.
  • Propriedades físicas de solo e crescimento de batata-doce em diferentes sistemas de preparo Uso e Manejo do Solo

    Rós, Amarílis Beraldo; Tavares Filho, João; Barbosa, Graziela Moraes de Cesare

    Abstract in Portuguese:

    Trabalhos sobre preparo reduzido em solos cultivados com raízes e tubérculos são escassos e controversos. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar o impacto de sistemas de preparo em propriedades físicas de um Argissolo Vermelho-Amarelo e no crescimento de raízes tuberosas de batata-doce. Para avaliação das propriedades físicas do solo, foi instalado experimento em blocos ao acaso, esquema de parcelas subdivididas. As parcelas corresponderam aos tratamentos: preparo convencional, com confecção de leiras, e preparo reduzido, com manutenção de palhada superficial e as subparcelas, às épocas de coleta: 120 e 180 dias após o plantio (DAP) da cultura de batata-doce. Foram avaliados os atributos físicos densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade, resistência do solo à penetração e umidade gravimétrica do solo. Para avaliação do crescimento de raízes tuberosas de batata-doce, montou-se experimento em que as parcelas corresponderam às formas de manejo do solo, e as subparcelas às quatro épocas de colheita: 90, 120, 150 e 180 DAP. Avaliaram-se as relações comprimento/diâmetro e massa fresca individual/comprimento de raízes tuberosas. O preparo convencional do solo com confecção de leiras, em oposição ao preparo reduzido, promoveu menores valores de densidade do solo, resistência do solo à penetração e microporosidade, maiores valores de porosidade total e macroporosidade; proporcionou menor manutenção de água na camada superior do solo (0-0,15 m); e permitiu maior crescimento vertical de raízes tuberosas de plantas de batata-doce.

    Abstract in English:

    Studies about reduced tillage in soil cultivated with roots and tubers are rare and controversial. Thus, this study assessed the impact of tillage systems on physical properties of an Alfissol and on the growth of sweet potato tubers. To evaluate the soil physical properties, an experiment was conducted in a randomized block, split-plot design. The plots consisted of the treatments conventional tillage with mounds and reduced tillage with straw on the soil surface and the subplots of two sampling periods: 120 and 180 days after planting (DAP) of sweet potato. The soil physical properties - soil bulk density, total soil porosity, soil macroporosity and microporosity, penetration resistance and gravimetric soil water content were evaluated. For the assessment of the growth of sweet potato tuberous roots, an experiment was carried out where the plots corresponded to the soil management forms and subplots to four sampling periods: 90, 120, 150, and 180 (DAP). The ratios root length/diameter and fresh mass/length were evaluated. Conventional tillage with mounds, opposite to reduced tillage (no-tillage), resulted in lower values of soil bulk density, penetration resistance and microporosity, higher scores of total porosity and macroporosity, lower water maintenance in the soil surface (0-0.15 m) and increased vertical growth of sweet potato tubers.
  • Avaliação dos atributos físicos do solo em consórcio de forrageiras e milho em sucessão com soja em região de cerrados Uso e Manejo do Solo

    Mendonça, Veridiana Zocoler de; Mello, Luiz Malcolm Mano de; Andreotti, Marcelo; Pereira, Francisco Cezar Belchor Lages; Lima, Ronaldo Cintra; Valério Filho, Walter Veriano; Yano, Élcio Hiroyoshi

    Abstract in Portuguese:

    O uso intensivo de áreas do Cerrado para produção agropecuária aliado ao manejo inadequado tem causado degradação dos solos. Nesse sentido há necessidade da incorporação de sistemas sustentáveis como plantio direto e a integração lavoura-pecuária. Este trabalho objetivou identificar o efeito da sucessão de milho+forrageiras e soja nos atributos físicos do solo. Para tanto foi realizado, em área experimental da Unesp, campus de Ilha Solteira, um ensaio composto do consórcio de milho com quatro forrageiras (Brachiaria brizantha,B. ruziziensis, Panicum maximum cv. Tanzânia e P. maximum cv. Áries) semeadas em três modalidades (na linha de semeadura do milho misturada ao adubo, a lanço simultânea à semeadura do milho e a lanço no estádio V4 do milho) e o milho sem consorciação (testemunha). A soja de verão foi implantada sobre os restos culturais dos tratamentos anteriores. Foram realizadas coletas para determinar a macro e microporosidade, porosidade total e densidade do solo em duas épocas de amostragem, após as colheitas do milho e da soja. Pelos resultados, pôde-se concluir que, em regiões de cerrados, a sucessão de culturas utilizada promoveu a melhoria da macroporosidade, porosidade total e densidade do solo, independentemente da utilização de forrageiras em consórcio com milho.

    Abstract in English:

    The intensive use of Cerrado soils for agricultural production coupled with an inadequate management has resulted in soil degradation. This created the need for the introduction of more sustainable systems such as no-tillage and crop-livestock integration. This study analyzed the effect of succession of corn+forage and soybean on soil physical properties. For this purpose, four forages (Brachiaria brizantha, B. ruziziensis, Panicum maximum cv. Tanzânia, and P. maximum cv. Áries), were sown in an intercropping trial with maize in three modalities (in the corn row mixed with fertilizer; broadcast at corn sowing; and broadcast in corn stage V4) and corn without intercropping (control), in the experimental area of UNESP, campus Ilha Solteira. Summer soybean was sown on the crop remains of previous treatments. To determine macro and microporosity, total porosity and bulk density soil was sampled twice, after the maize and after the soybean harvest. From the results, it was concluded that in Cerrado region, the crop succession improved soil macroporosity, total porosity and bulk density, regardless of the use of forages intercropped with maize.
  • Monitoramento em longo prazo da contenção vegetativa em talude rodoviário de saprolito de gnaisse em Minas Gerais Uso e Manejo do Solo

    Einloft, Rosilene; Ruiz, Hugo Alberto; Costa, Liovando Marciano da; Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud; Griffith, James Jackson; Silva Junior, Wilson Marcelo da; Passos, Renato Ribeiro

    Abstract in Portuguese:

    A sucessão de eventos após a revegetação de uma área, em geral, não é estudada. Com o passar do tempo, um consórcio vegetal que se apresentou favorável na fase inicial pode não ser adequado no futuro, deixando a área com o solo descoberto e suscetível à ação dos fatores intempéricos. O objetivo deste trabalho foi monitorar características associadas à contenção vegetativa e, em longo prazo, o surgimento de novas formas de cobertura ou exposição do solo em resposta à revegetação com gramíneas e leguminosas em talude rodoviário de declividade acentuada. Após quatro anos, foi observada, nas parcelas experimentais, a presença de novas formas de cobertura ou exposição do solo, denominadas tipologias, como: cobertura de braquiária, leguminosa, capim-gordura, espécies invasoras, biomanta, resíduos em decomposição, crostas microfíticas, crosta física, solo exposto, erosão e afloramento de rochas. Essas tipologias foram quantificadas em dois levantamentos: antes e após o período chuvoso. Foram confeccionados mapas de cobertura para cada parcela experimental e analisadas a dinâmica, distribuição espacial, frequência e competição entre as tipologias encontradas nos dois levantamentos. Das 11 tipologias encontradas, as espécies vegetais e as crostas microfíticas foram as mais importantes no estádio primário da sucessão ecológica, resultando em rápida estabilização e recuperação da superfície degradada e favorecendo o aparecimento de espécies invasoras. A variação sazonal entre os dois levantamentos levou à diminuição da erosão e ao solo exposto, pelo incremento da cobertura vegetal e das crostas microfíticas.

    Abstract in English:

    The succession of events after revegetation has rarely been studied. A plant consortium with a good initial development may come to be inadequate later, resulting in exposed soil, susceptible to the weathering forces. The objective of this study was to monitor characteristics associated with vegetative stabilization and, in the long term, the appearance of new cover forms or soil exposure in response to planting grasses and legumes on a steep road slope alongside a highway. After four years of recovery, new forms of soil cover or exposure were observed in the experimental plots, called typologies, described below: brachiaria grass cover, legume plants, gordura grass, invasive species, geotextile, decomposing residues, microphytic crusts, soil crust, exposed soil, erosion, and rock outcrops. The characteristics of these typologies were quantified by two surveys, before and after the rainy season. In addition, the different typologies of each experimental plot were mapped; these maps were used to analyze the dynamics, spatial distribution, frequency, and competition among typologies identified in the two surveys. Of the total 11 typologies, the vegetation species and microphytic crusts were the most relevant for revegetation. Microphytic crusts were very important in the initial stage of ecological succession, resulting in rapid stabilization and reclamation of degraded surfaces and favoring the appearance of invasive species. The seasonal variation between the two surveys showed that erosion and soil exposure decreased with increase in vegetation cover and microphytic crust development.
  • Inibidor de nitrificação e aplicação parcelada de dejetos de suínos nas culturas do milho e trigo Uso e Manejo do Solo

    Schirmann, Janquieli; Aita, Celso; Giacomini, Sandro José; Pujol, Stefen Barbosa; Giacomini, Diego Antônio; Gonzatto, Rogério; Olivo, Juliano

    Abstract in Portuguese:

    Nas áreas com produção intensiva de suínos, os dejetos líquidos dos animais constituem importante fonte de nitrogênio (N) às culturas; entretanto, esses dejetos são uma das principais causas de poluição do solo, do ar e da água. É preciso buscar estratégias que reduzam as perdas de N desse resíduo orgânico para o ambiente e que melhorem a sua eficiência agronômica, relativa ao fornecimento de N às culturas comerciais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso de inibidor de nitrificação (IN) e da aplicação parcelada de dejetos líquidos de suínos (Dls) sobre o acúmulo de N e a produtividade de milho e trigo em plantio direto. Os tratamentos avaliados constaram da aplicação da dose recomendada de Dls em aplicação única e parcelada (1/3 em pré-semeadura e 2/3 em cobertura), com e sem IN. Além desses quatro tratamentos, foi avaliado um tratamento com adubação mineral (NPK) recomendada ao milho e ao trigo e outro sem IN e sem fertilizantes (testemunha). O IN, à base de dicianodiamida (DCD), foi misturado aos dejetos na dose de 7 kg ha-1. A aplicação de Dls, em dose única ou parcelada, aumentou o acúmulo de N e a produtividade de milho e trigo, proporcionando resultados similares aos observados com a adubação mineral recomendada às duas culturas. As estratégias de parcelar a dose recomendada de Dls ao milho e ao trigo e de usar a DCD para inibir a nitrificação não influenciaram o acúmulo de N e a produtividade do milho e trigo em plantio direto.

    Abstract in English:

    In areas of intensive pig production, pig slurry is used as an important nitrogen (N) source of crops, but is also a major cause of soil, air and water pollution. Strategies are required to reduce N losses from this organic material to the environment and to improve the agronomic efficiency as plant N source. The purpose of this study was to evaluate the effect of the use of a nitrification inhibitor (NI) and the split application of pig slurry (PS) on N accumulation and yield of no-till corn and wheat. The treatments consisted of the application of the recommended dose of PS in single and split applications (1/3 at prior to planting and 2/3 side dressed), with and without NI. Aside from these four treatments, one treatment with mineral fertilizer (NPK) recommended for corn and wheat was evaluated and another treatment without IN and fertilizer (control). The NI, containing dicyandiamide (DCD), was mixed with pig slurry, at a dose of 7 kg ha-1. The application of PS, prior to planting and after emergence, increased N accumulation and corn and wheat yield, providing similar results to those observed with mineral fertilization recommended for these two crops. The strategies of dividing the application of recommended PS doses to corn and wheat and to use DCD to inhibit nitrification did not affect N accumulation or yield of no-till corn and wheat.
  • Teores de arsênio e cádmio em solos do bioma cerrado Uso e Manejo do Solo

    Campos, Mari Lucia; Guilherme, Luiz Roberto Guimarães; Marques, João José Granate de Sá e Melo; Curi, Nilton; Araújo, Alessandra Siqueira Antunes; Miquelluti, David José; Lopes, Claudia; Spiazzi, Fábio Rodrigues

    Abstract in Portuguese:

    O conhecimento do teor natural de As e Cd em solos é importante para monitorar o risco de possível entrada desses elementos na cadeia alimentar por fontes antropogênicas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar o teor natural de As e Cd em solos representativos do bioma Cerrado. Foram coletados solos de três sub-regiões: G (leste de Goiás), T (Triângulo Mineiro) e N (nordeste de MG). Para determinar os teores de As e Cd, as amostras de solo foram submetidas à digestão em forno de micro-ondas, protocolo USEPA 3051A, determinação em espectrometria de absorção atômica com atomização eletro térmica. Os teores médios de As decresceram na seguinte ordem: sub-região G (3,29 mg kg-1) > sub-região T (2,18 mg kg-1) > sub-região N (0,62 mg kg-1). Para Cd, os teores nos solos das sub-regiões G (2,45 µg kg-1) e T (1,88 µg kg-1) foram iguais e superiores aos da N (1,16 µg kg-1). Os maiores teores de As e Cd foram encontrados na sub-região G em perfis de Plintossolo e Cambissolo, enquanto os menores teores foram encontrados em perfis de Neossolo Quartzarênico.

    Abstract in English:

    Knowledge on As and Cd levels in soils is important to monitor the entry of these elements into the food chain from anthropogenic sources. The purpose of this study was to determine the natural content of As and Cd in representative soils of the Cerrado region, Brazil. Soil samples were collected from three sub-regions: G (eastern Goiás), T (Triângulo Mineiro) and N (northeastern MG). To determine the soil levels of As and Cd, samples were digested by acid attack in a microwave oven, using USEPA 3051A. The element content was quantified by graphite furnace atomic absorption spectrometry. The average As levels decreased in the following order: sub-region G (3.29 mg kg-1), sub-region T (2.18 mg kg-1) and sub-region N (0.62 mg kg-1). For Cd, the soil levels in the sub-regions G (2.45 µg kg-1) and T (1.88 µg kg-1) were equal to and higher than in N (1.16 µg kg-1). The greatest concentrations of As and Cd were found in G (Plinthosols and Inceptisols), whereas the lowest levels were found in the Neosols.
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