Abstract in Portuguese:

Nos últimos anos, muitos pesquisadores têm afirmado que as reservas mundiais de fosfato de rocha estão se esgotando a um ritmo alarmante, o que nos coloca no caminho para a escassez desse recurso essencial nas próximas décadas. Outros afirmaram que tais previsões eram frequentes no passado e sempre foi provado que eram infundadas, o que provavelmente será verdade no futuro. Ambos os pontos de vista são diretamente relevantes para o nível de financiamento dedicado à investigação sobre o uso de fertilizantes fosfatados. Nesta breve revisão, argumenta-se que as informações sobre reservas futuras de P, ou qualquer outro recurso, são impossíveis de prever e, portanto, que a ameaça de um possível esgotamento das reservas de P não deve ser usada como motivação-chave para uma intensificação das investigações sobre o P no solo. No entanto, há outras razões, mais atraentes, tanto geopolíticas como ambientais, para intensificarmos, urgentemente, os nossos esforços para conceber práticas agrícolas que proporcionem o melhor uso de P do que as atuais.

Abstract in English:

In recent years, many researchers have claimed that world reserves of rock phosphate were getting depleted at an alarming rate, putting us on the path to scarcity of that essential resource within the next few decades. Others have claimed that such alarmist forecasts were frequent in the past and have always been proven unfounded, making it likely that the same will be true in the future. Both viewpoints are directly relevant to the level of funding devoted to research on the use of phosphate fertilizers. In this short essay, it is argued that information about future reserves of P or any other resource are impossible to predict, and therefore that the threat of a possible depletion of P reserves should not be used as a key motivation for an intensification of research on soil P. However, there are other, more compelling reasons, both geopolitical and environmental, to urgently step up our collective efforts to devise agricultural practices that make better use of P than is the case at the moment.

Abstract in Portuguese:

Apesar de vários estudos abordando o limite inferior do solo e o seu contato com a camada saprolítica, ainda existem demandas referentes à padronização da identificação e anotação dessas variáveis no campo. Em solos rasos, a anotação correta desses limites ou contatos é essencial para determinar o seu comportamento e potencial de uso. Os objetivos deste estudo foram identificar e definir o contato e, ou, zona de transição entre solo e saprolito em perfis de Argissolos derivados de arenito fino e siltito argiloso em ambiente subtropical no sul do Brasil e, subsequentemente, validar as observações de campo pelas análises multivariadas de dados obtidos no laboratório. Nos seis perfis avaliados, a sequência de horizontes encontrada foi A, Bt, C e Cr, onde C foi considerado parte do solo, em razão da sua estrutura pedogênica; e Cr, saprolito, por causa da estrutura de rocha. Os atributos morfológicos que foram determinados no campo e se evidenciaram diferentes entre os horizontes B e C e a camada Cr foram: cor, estrutura, textura e fragmentos de saprolito. De acordo com o teste de médias, os atributos que suportam a inclusão do horizonte C como parte do solo foram: areia, argila, argila dispersa em água, relação silte/argila, macroporosidade, porosidade total, resistência a penetração, capacidade de troca de cátions, ferro extraído com DCB, Al, H+Al e atividade da argila. Os atributos que suportam o horizonte C como uma zona de transição foram: silte, Ca, C orgânico total e Fe extraído com oxalato de amônio. A análise discriminante indicou diferenças entre os três horizontes avaliados (B, C e Cr).

Abstract in English:

Despite numerous studies conducted on the lower limit of soil and its contact with saprolite layers, a great deal of work is left to standardize identification and annotation of these variables in the field. In shallow soils, the appropriately noting these limits or contacts is essential for determining their behavior and potential use. The aims of this study were to identify and define the field contact and/or transition zone between soil and saprolite in profiles of an Alisol derived from fine sandstone and siltstone/claystone in subtropical southern Brazil and to subsequently validate the field observations through a multivariate analysis of laboratory analytical data. In the six Alisol profiles evaluated, the sequence of horizons found was A, Bt, C, and Cr, where C was considered part of the soil due to its pedogenetic structure, and Cr was considered saprolite due to its rock structure. The morphological properties that were determined in the field and that were different between the B and C horizons and the Cr layer were color, structure, texture, and fragments of saprolite. According to the test of means, the properties that support the inclusion of the C horizon as part of the soil are sand, clay, water-dispersible clay, silt/clay ratio, macroporosity, total porosity, resistance to penetration, cation exchange capacity, Fe extracted by DCB, Al, H+Al, and cation exchange capacity of clay. The properties that support the C horizon as a transition zone are silt, Ca, total organic C, and Fe extracted by ammonium oxalate. Discriminant analysis indicated differences among the three horizons evaluated.

Abstract in Portuguese:

O conhecimento etnopedológico tem fornecido informações importantes sobre o modo de vida das populações rurais a respeito de suas tradições ancestrais, como a arte de elaborar peças artesanais a partir do barro advindo de solos com características próprias a esse uso. O objetivo deste trabalho foi avaliar física, química e mineralogicamente Planossolos e Gleissolos explorados para a produção de artefatos de cerâmica artesanal em Minas Gerais. Nos barreiros, foram coletados dois perfis de Planossolos (P1 e P2) e um Gleissolo (P3) usados como matéria-prima na produção artesanal de cerâmica. Foram realizadas análises físicas e químicas, limites de liquidez (LL) e plasticidade (LP), índice de plasticidade (IP) e de atividade coloidal (IA), além da mineralogia da fração argila. Os horizontes selecionados pelos ceramistas para a fabricação de cerâmica artesanal (BA, Btg e BCg, do P1; Btg1 e Btg2, do P2; e C2g e C3g, do P3) apresentaram os maiores teores de argila e silte, IP e IA, importantes para a qualidade final da cerâmica. O horizonte Cg do perfil P1 possui potencial de ser utilizado para a produção artesanal, em virtude do seu IP, superior aos dos horizontes normalmente usados, além dos teores de argila, silte e areia fina e suas características mineralógicas. A proporção ideal das frações areia, silte e argila e a porcentagem de matéria orgânica na definição de um bom material para cerâmica são difíceis de estabelecer e variam principalmente em razão de aspectos quantitativos e qualitativos da argila nos solos.

Abstract in English:

Ethnopedological knowledge has provided important information about the way of life of rural people and their traditions, like the craft of making pieces of pottery from suitable soils. The objective of this study was to evaluate the physical, chemical, and mineralogical properties of Planosols and Gleysols used in the production of handcrafted pottery artifacts in the State of Minas Gerais, Brazil. In the clay pits, two profiles of Planosol soil (P1 and P2) and one of Gleysol soil (P3) used as raw material in the production of handcrafted pottery were collected. Physical and chemical properties, liquidity limits (LL), plasticity limits (LP), plasticity index (PI), and colloidal activity (IA) were analyzed, as well as clay mineralogy. The horizons selected by potters to manufacture handcrafted pottery (BA, Btg, and BCg for P1; Btg1 and Btg2 for P2; and C2g and C3g for P3) showed higher clay and silt, IP, and IA contents, important for the final quality of the pottery. The Cg horizon of the P1 profile has potential for craft production due to its IP, which is greater than the horizons normally used, as well as its clay, silt, and fine sand contents, and mineralogical characteristics. The ideal proportion of sand, silt, and clay and the percentage of organic matter are difficult to establish in defining good material for pottery; they vary mainly as a result of the type and proportion of clay found in the soils.

Abstract in Portuguese:

A dificuldade em encontrar informações recentes sobre o comportamento espacial dos atributos dos solos na Região Amazônica tem sido preocupação de muitos pesquisadores. Em razão da grande dificuldade e dos custos para avaliar os atributos dos solos, têm-se utilizados métodos alternativos para predição de atributos do solo como a suscetibilidade magnética. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial da suscetibilidade magnética (SM), os atributos físicos e químicos e determinar a densidade amostral de coleta em Argissolo Vermelho sob floresta nativa, Terra Preta Arqueológica (TPA) sob cultivo, e pastagem na região de Manicoré, Amazonas. Nessas áreas, foram estabelecidas malhas com dimensão de 70 × 70 m e demarcados pontos nessas malhas, espaçados a cada 10 m, totalizando 64 pontos. Esses pontos foram georreferenciados e, em seguida, realizaram-se as coletas de solo em cada ponto da malha nas camadas de 0,00-0,20 e 0,40-0,60 m para determinar atributos químicos (pH em água, matéria orgânica, P, K, Ca, Mg e acidez potencial), físicos (textura, macroporosidade, microporosidade, diâmetro médio ponderado, densidade do solo e densidade de partículas) e suscetibilidade magnética. Os dados foram submetidos à análise de variância, e as médias, comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. Realizou-se a estatística descritiva. Para caracterizar a variabilidade, fez-se a geoestatística com uso de semivariograma escalonado. O alcance dos semivariogramas escalonados foi utilizado para determinar a densidade amostral mínima de coleta para estimar a variabilidade dos atributos estudados. As áreas de TPA e pastagem apresentaram maior variabilidade, apresentando menor alcance e maior densidade amostral (cinco pontos por hectare). A SM apresentou comportamento espacial similar aos atributos físicos e químicos estudados, sendo a densidade amostral da SM próxima à densidade amostral dos atributos nos ambientes estudados.

Abstract in English:

The difficulty in finding recent information on the spatial behavior of properties of soils in the Brazilian Amazon region has been a concern of many researchers. Due to the great difficulty and costs in assessing soil properties, alternative methods have been used for prediction, such as magnetic susceptibility. Thus, the objective of this study was to evaluate the spatial variability of magnetic susceptibility and of physical and chemical soil properties in an Argissolo Vermelho (Ultisol) from native forest, Archaeological Black Earth under cultivation, and pasture in the region of Manicore, Amazonas. Grids of 70 × 70 m were established in these areas, demarcating points at a regular 10 × 10 m spacing, for a total of 64 points. These points were georeferenced, and then soil samples were taken at each point of the grid in the 0.00-0.20 and 0.40-0.60 m layers for determination of chemical properties (pH in water, organic matter, P, K, Ca, Mg, and potential acidity), physical properties (texture, macroporosity, microporosity, weighted mean diameter, bulk density, and particle density), and magnetic susceptibility. The data were subjected to analysis of variance, and mean values were compared by the Tukey test at 5 %. Descriptive statistics were carried out, as well as geostatistics with the use of scaled semivariograms, for characterization of variability. The range of the scaled semivariograms was used to determine the minimum sampling density to estimate the variability of the properties under study. The area of Archaeological Black Earth and pasture exhibited greater variability, with a lower range and higher sampling density (five points per hectare). Magnetic susceptibility exhibited spatial behavior similar to the physical and chemical properties studied, with the magnetic susceptibility sampling density near the sampling density of the soil properties in the environments under study.

Abstract in Portuguese:

Os produtos das atividades de mineração têm grande relevância econômica no Estado de Minas Gerais, Brasil. No entanto, seus inúmeros danos à biota, incluindo a fauna edáfica, resultam na necessidade de recuperação e biomonitoramento dessas áreas e do seu entorno. Considerando a importância ecológica e o potencial bioindicador das minhocas, o objetivo deste estudo foi avaliar a toxicidade de arsênio presente em solos do entorno de minerações de ouro, nas bacias dos rios Doce e São Francisco, a oligoquetas da espécie Eisenia andrei Bouché. Amostras de solos dessas áreas foram caracterizadas em relação às suas propriedades físicas e químicas, incluindo os metais Fe, Al, Cu, Ni, Zn e Mn e do metaloide As; com elas, foram conduzidos bioensaios, que avaliaram a sobrevivência, reprodução e variação da biomassa dos organismos. Também foram realizados testes de sensibilidade dessa espécie ao As adicionado a solo artificial tropical e em solo natural. Houve evidente efeito tóxico sobre a reprodução dessa espécie, que esteve altamente correlacionado com as concentrações de As nas amostras (r = -0,80). Amostras de solos naturais de locais avaliados nas duas áreas apresentaram concentrações de As acima do limite estipulado pela Resolução Conama nº 420 de 2009, chegando a 2.388,2 mg kg-1. A CL50 do As em solo artificial tropical (207,4 mg kg-1) foi seis vezes menor que a do solo natural (1.248,1 mg kg-1). A menor biodisponibilidade do As nos solos naturais foi atribuída a sua associação com o minério de Fe presente nas amostras. Concluiu-se que os solos do entorno de áreas de mineração causaram toxicidade crônica a E. andrei, em termos de sua reprodução, o que demonstrou o potencial de danos dessas atividades sobre a fauna edáfica dessas áreas. O estudo também forneceu informações ecotoxicológicas que podem ser úteis em avaliações de risco ambiental em solos tropicais.

Abstract in English:

Products from mining operations are of great economic importance to the state of Minas Gerais, Brazil. However, due to the extensive damage they may cause to biota, including soil fauna, recovery and biomonitoring of these areas and their surroundings are necessary. Considering the ecological importance of earthworms and their potential as bioindicators, the aim of this study was to evaluate the toxicity of arsenic to earthworms of the species Eisenia andrei Bouché in soils around gold mining operations in the Doce and São Francisco River Basins. Soil samples of these areas were characterized in terms of physical and chemical properties, including Fe, Al, Cu, Ni, Zn, Mn, and As contents. Bioassays evaluating the survival, reproduction, and biomass variation of organisms were also carried out in these samples. Tests were also conducted of E. andrei sensitivity to As added to artificial tropical soil and natural soil. A notable toxic effect on reproduction was highly correlated with high As concentrations in the samples (r = -0.80). These concentrations exceeded the limits of legislation (Conama Resolution no. 420/2009) in both areas, reaching 2,388.2 mg kg-1. Arsenic LC50 in artificial tropical soil (207.4 mg kg-1) was six times lower than in natural soil (1,248.1 mg kg-1). The lower bioavailability of As in natural soils was attributed to its association with iron ore in the samples. We conclude that soils around mining areas had a chronic toxic effect on E. andrei in terms of reproduction, demonstrating the potential damage of these mining activities on the fauna in the surrounding soil. The study also provided ecotoxicological information that may be useful in environmental risk assessments in tropical soils.

Abstract in Portuguese:

O uso de fosfatos naturais, aliado ao adequado manejo de microrganismos do solo solubilizadores de fosfato, é uma alternativa para reduzir os custos da adubação fosfatada. No entanto, ambas as práticas requerem a avaliação prévia do potencial da microbiota rizosférica em solubilizar fontes de P pouco reativas em condições de campo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da microbiota do solo de solubilizar os fosfatos de Ca, Fe, Al, além dos fosfatos naturais de Araxá e Catalão em amostras de solo rizosférico e não rizosférico de plantio do hibrido Eucalyptus grandis × E. urophylla, localizados em três pontos de uma topossequência típica da Zona da Mata de Minas Gerais. Adicionalmente, avaliou-se a atividade de fosfatases ácidas e alcalinas sob as mesmas condições experimentais. A microbiota rizosférica das plantas do topo e da baixada apresentou maior potencial de solubilização de fosfato de Ca (5.745,09 e 6.452,80 μg de P, respectivamente), enquanto o solo da encosta não apresentou diferenças entre as fontes inorgânicas testadas. O fosfato de Catalão foi a fonte de fosfato natural com maior potencial de solubilização (1.209,71 μg de P) pela microbiota do solo nas condições avaliadas. O pH final do meio de cultura correlacionou-se negativamente com os valores de P solubilizado, indicando que a acidificação do ambiente foi um dos mecanismos de solubilização utilizados pela microbiota rizosférica in vitro. A atividade das fosfatases ácida e alcalina foi maior na rizosfera de plantas do topo, área com maior teor de matéria orgânica. Não foi observada correlação clara entre o potencial de solubilização de fosfato ou a atividade das fosfatases com o diâmetro médio à altura do peito das árvores do plantio. Este estudo demonstra o efeito da topografia no potencial de solubilização da microbiota do solo, que é influenciada positivamente pelo teor de matéria orgânica do solo.

Abstract in English:

The use of rock phosphates, combined with proper management of soil microorganisms able to solubilize phosphate, is an alternative for reducing the costs of P fertilization. However, both practices require prior assessment of the potential of the rhizospheric microbiota in solubilizing P sources with low reactivity under field conditions. The objective of this study was to evaluate the potential of soil microbes to solubilize Ca, Fe, and Al phosphates, as well as Araxá and Catalão rock phosphates, in rhizospheric and bulk soil samples from hybrid Eucalyptus grandis × E. urophylla plantations located at three points in a typical toposequence from the state of Minas Gerais. Additionally, we evaluated the activity of acid and alkaline phosphatases under the same experimental conditions. The rhizospheric microbiota of plants from the top of the slope and from the lowland showed higher solubilization potential of Ca phosphate (5,745.09 and 6,452.80 μg P, respectively), whereas the soil from along the slope showed no difference among the inorganic sources tested. Catalão rock phosphate was the natural phosphate source with highest solubilization potential (1,209.71 μg P) by soil microbiota under the conditions evaluated. The final pH of the culture medium was negatively correlated with the values of solubilized P, indicating that acidification of the environment is one of the mechanisms used by soil microbiota in phosphate solubilization in vitro. The activity of acid and alkaline phosphatases was higher in the rhizosphere of plants from the top of the slope, an area with higher organic matter content. No clear correlation between phosphate solubilization potential or phosphatase activity with the average diameter at breast height of trees was observed. This study demonstrates the effect of topography on the solubilization potential of soil microbes, which is positively influenced by the organic matter content of the soil.

Abstract in Portuguese:

A queima da cana-de-açúcar previamente à colheita é amplamente utilizada no Brasil. Entretanto, em razão das restrições ambientais, a colheita sem queima vem ganhando espaço. Consequentemente, espera-se que o acúmulo de resíduos da cultura na superfície do solo altere a comunidade microbiana, iniciando mudanças na diversidade metabólica do solo desde a primeira colheita. Uma vez que os atributos biológicos respondem rapidamente e podem ser úteis para o monitoramento de mudanças ambientais, o objetivo deste trabalho foi avaliar as mudanças iniciais na diversidade metabólica do solo e na estrutura da comunidade bacteriana com a eliminação da queima, quando comparada ao manejo com queima prévia à colheita da cana-de-açúcar. Amostras de solo foram coletadas sob as variedades de cana-de-açúcar SP813250, SP801842 e RB72454, colhidas sem a queima e com queima prévia. O carbono da biomassa microbiana (MBC), os perfis de utilização de substratos de C, a estrutura da comunidade bacteriana com base nos perfis de amplicos do gene 16S rRNA e as propriedades químicas do solo foram determinados. O MBC não se diferenciou entre os tratamentos. A utilização de substratos de C e a diversidade metabólica foram menores no solo sem queima, exceto para o índice de equitabilidade de uso dos substratos. As amostras de solo sob a variedade SP801842 apresentaram as maiores mudanças na utilização de substratos e na diversidade metabólica, mas não diferiram na estrutura da comunidade bacteriana, independentemente do sistema de manejo de colheita. Em conclusão, a análise conjunta de dados químicos e microbiológicos do solo permite detectar alterações iniciais na capacidade e diversidade metabólica microbiana, com menores valores no manejo sem queima. Entretanto, após a primeira colheita, não houve mudanças na estrutura da comunidade bacteriana do solo detectada por PCR-DGGE sob a variedade SP801842. Portanto, o perfil metabólico é o indicador mais sensível para mudanças iniciais na comunidade microbiana do solo, causadas pelo sistema de manejo de colheita.

Abstract in English:

Preharvest burning is widely used in Brazil for sugarcane cropping. However, due to environmental restrictions, harvest without burning is becoming the predominant option. Consequently, changes in the microbial community are expected from crop residue accumulation on the soil surface, as well as alterations in soil metabolic diversity as of the first harvest. Because biological properties respond quickly and can be used to monitor environmental changes, we evaluated soil metabolic diversity and bacterial community structure after the first harvest under sugarcane management without burning compared to management with preharvest burning. Soil samples were collected under three sugarcane varieties (SP813250, SP801842 and RB72454) and two harvest management systems (without and with preharvest burning). Microbial biomass C (MBC), carbon (C) substrate utilization profiles, bacterial community structure (based on profiles of 16S rRNA gene amplicons), and soil chemical properties were determined. MBC was not different among the treatments. C-substrate utilization and metabolic diversity were lower in soil without burning, except for the evenness index of C-substrate utilization. Soil samples under the variety SP801842 showed the greatest changes in substrate utilization and metabolic diversity, but showed no differences in bacterial community structure, regardless of the harvest management system. In conclusion, combined analysis of soil chemical and microbiological data can detect early changes in microbial metabolic capacity and diversity, with lower values in management without burning. However, after the first harvest, there were no changes in the soil bacterial community structure detected by PCR-DGGE under the sugarcane variety SP801842. Therefore, the metabolic profile is a more sensitive indicator of early changes in the soil microbial community caused by the harvest management system.

Abstract in Portuguese:

A mineração de cassiterita na mina Serra da Onça, localizada na Floresta Nacional do Jamari, Estado de Rondônia, causou profundas alterações físicas, químicas e biológicas nos solos. Em 1997, a área foi dividida em parcelas e foi dado início a um programa de recuperação, que consistiu na modelagem do terreno, construção de terraços, calagem, fertilização, plantio de leguminosas e plantio de espécies nativas. Em cada ano que se sucedeu, foram instaladas novas parcelas para serem recuperadas, às quais se aplicou o mesmo programa de recuperação, de tal modo que, no momento da amostragem, cada área recebeu uma nota de avaliação de 1 a 7 de acordo com o estádio visual de recuperação. Este trabalho teve por objetivo avaliar os atributos químicos e bioquímicos dos solos das diferentes áreas da mina Serra da Onça. As amostras de solo foram coletadas na camada de 0-20 cm em cada área e em áreas de mata nativa e em vegetação de capoeira localizadas no entorno. Foram avaliados: respiração basal, carbono da biomassa microbiana (CBM), quociente metabólico (qCO2), atividade enzimática (celulase, arilsulfatase, fosfatase ácida e alcalina, desidrogenase e potencial de hidrólise do diacetato de fluoresceína - FDA), concentração de estanho total e nível de fertilidade. Das 12 áreas avaliadas, sete delas estão em estádio avançado de recuperação, quando comparadas com as de mata nativa e de capoeira, por meio de análise multivariada, quanto às características de respiração basal, CBM, qCO2 e atividade enzimática (arilsulfatase, desidrogenase, hidrólise do FDA).

Abstract in English:

Tin mining in the Serra da Onça in the Jamari National Forest, State of Rondônia, Brazil, caused severe chemical, physical, and biological changes in the soil. In 1997, the area was divided into plots and a rehabilitation program was begun, which consisted of land surface modeling, construction of terraces, liming, fertilization, and planting of leguminous crops and native plants. In subsequent years, new plots were set up in the rehabilitation program so that at the time of sampling the different areas could be classified at levels from 1 to 7 according to the visual stage of rehabilitation. The objective of this study was to evaluate the chemical and biochemical properties of the soils of different areas around the Serra da Onça mine. Soil samples were taken from the 0-20 cm depth in each of the different plots and in native forest and coppice areas around the Serra da Onça mine. Basal respiration, microbial biomass carbon (MBC), metabolic quotient (qCO2), enzyme activity (cellulase, arylsulphatase, acid and alkaline phosphatase, dehydrogenase, and potential for hydrolysis of fluorescein diacetate [FDA]), total tin concentration, and soil fertility were evaluated in soil samples. Of the 12 areas evaluated through multivariate analysis in regard to soil basal respiration, MBC, qCO2, and enzyme activity (arylsulphatase, dehydrogenase, and FDA hydrolysis), seven of them are in an advanced stage of rehabilitation in comparison with areas of undisturbed forest and secondary forest.

Abstract in Portuguese:

A densidade do solo (Ds) é um importante indicador da qualidade física do solo, mas há pouca disponibilidade de informações sobre seus valores a maiores profundidades em razão da dificuldade amostral envolvida. Portanto, funções de pedotransferência têm sido utilizadas para estimar a Ds com relativo êxito, mas ainda sem especificidade aos diferentes biomas brasileiros. O objetivo deste trabalho foi desenvolver funções matemáticas capazes de descrever a Ds até 1 m de profundidade em áreas de vegetação nativa das regiões central e sul de Minas Gerais. A Ds foi amostrada pelo método do anel volumétrico em 53 perfis de solo de diferentes ordens, em seis profundidades (0-5, 5-10, 10-20, 30-40, 50-60 e 90-100 cm). A Ds variou entre 0,66 e 1,74 kg dm-3, com média de 1,25 kg dm-3, e foi geralmente menor nas camadas de 0-5 e 5-10 cm. Por meio de regressão linear múltipla (stepwise), foram gerados modelos com base nas propriedades químicas de rotina e granulometria, que permitiram estimar a Ds até 1 m de profundidade. Os teores de C orgânico do solo, areia, silte e argila e a capacidade de troca catiônica potencial (T) foram as variáveis de maior relevância nos modelos, que alcançaram maior acurácia para a ordem Latossolos (R2ajust = 0,85), seguida por Cambissolos (R2ajust = 0,69), Nitossolos (R2ajust = 0,67) e Argissolos (R2ajust = 0,51). Uma vez que a modelagem para a base de dados completa atingiu R2ajust de 0,50, pode-se concluir que a estratificação por ordem taxonômica foi útil para melhorar os ajustes obtidos, com exceção da ordem Argissolo.

Abstract in English:

Bulk density (ρb) is an important indicator of soil physical quality, but it is seldom assessed at greater depths due to sampling difficulties. Pedotransfer functions have been relatively successful in estimating ρb, but specific functions for most Brazilian biomes are not available. The aim of this study was to develop mathematical functions to describe ρb to a depth of 1 m in areas of native vegetation in central and southern Minas Gerais, Brazil. For determination of ρb, soil core samples were taken of 53 profiles of different soil orders at six depth intervals (0-5, 5-10, 10-20, 30-40, 50-60 and 90-100 cm). The soil ρb ranged from 0.66 to 1.74 kg dm-3, with a mean of 1.25 kg dm-3, and was generally lower in the 0-5 and 5-10 cm layers. Models based on particle size analysis and standard chemical properties were created by multiple stepwise linear regression and were able to describe ρb to a depth of 1 m. Soil organic carbon and clay, silt, and sand contents, as well as cation exchange capacity at pH 7.0, were the most relevant variables in the models, which achieved higher accuracy for Oxisols (R2ajust = 0.85), followed by Inceptisols (R2ajust = 0.69), nitic Alfisols (R2ajust = 0.67), and Ultisols (R2ajust = 0.51). Since modeling for the whole database resulted in R2ajust = 0.50, we conclude that stratification by soil order was useful for improving the equations, with the exception of the Ultisol order.

Abstract in Portuguese:

O conhecimento sobre as alterações físicas e qualidade do solo é importante para o direcionamento adequado das estratégias de manejo a serem utilizadas quando da exploração do solo por cultivos agrícolas. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do cultivo e da aplicação de um biofertilizante, obtido a partir de esterco bovino, sobre a qualidade física de um Cambissolo cultivado com Ficus carica L., irrigado por sistema de gotejamento. Para fins de avaliação da qualidade física, foram contempladas cinco situações de solo: sob cultivo de figo sem aplicação do biofertilizante (testemunha); com aplicação de 20, 40 e 60 % do biofertilizante na lâmina de irrigação; e mata nativa secundária (testemunha adicional), até a profundidade de 0,3 m, nas camadas de 0,0-0,1, 0,1-0,2; e 0,2-0,3 m, com quatro repetições. Nessas camadas, foram coletadas amostras de solo com estrutura deformada e indeformada para realizar análises físicas, como granulometria, argila dispersa em água, carbono orgânico, densidade das partículas e do solo, resistência do solo à penetração e curva característica de água no solo. O cultivo do solo nas condições descritas nesta pesquisa, como preparo do solo por aração e gradagem, uso de irrigação e todos os tratos culturais necessários à condução da cultura de figo, não piora a qualidade física do solo em nenhuma das camadas avaliadas. A aplicação de biofertilizante melhora a qualidade física do solo, particularmente no tocante à retenção de água em decorrência do aumento da microporosidade.

Abstract in English:

Knowledge of soil physical changes and soil quality is important for creating adequate management strategies to be adopted for soil under crop production. The aim of this study was to evaluate the effects of cultivation and application of biofertilizer (obtained from cattle manure) on the physical quality of a Cambisol planted to Ficus carica L. with a drip irrigation system and to verify the efficiency of indicators in assessing changes in its physical properties. In order to evaluate physical quality, five soil scenarios were analyzed: soil under fig cultivation without application of biofertilizer (control), soil with application of 20, 40, and 60 % of the biofertilizer through irrigation, and soil from secondary native forest (additional control). Analyses were made in the 0.0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.3 m layers, with four replicates. In these layers, disturbed and undisturbed soil samples were taken for physical analyses (particle size distribution, dispersed clay, organic carbon, particle density, soil bulk density, resistance to penetration, and soil water retention curve). Soil cultivation under the conditions described in this study (soil tillage with moldboard plow and disking, use of irrigation, and all crop practices needed to grow the fig crop) did not worsen soil physical quality in any of the layers evaluated. The application of biofertilizer improves the quality of soil physical properties, especially water retention, due to the increase in microporosity.

Abstract in Portuguese:

Os processos naturais que determinam os atributos do solo e da serapilheira são controlados por diversos fatores. Entretanto, pouca atenção tem sido dada para diferenciar o efeito de fatores ambientais de efeitos da estrutura espacial da área sobre a distribuição de atributos do solo e da serapilheira em ecossistemas tropicais em topografias heterogêneas. O objetivo deste estudo foi avaliar padrões de variação dos atributos químicos do solo e da serapilheira em uma área tropical que intercepta níveis distintos de incidência solar ao longo do ano, dado que sua topografia possui encostas predominantemente voltadas para direções geográficas opostas. Dados de solo (pH, C, N, P, H+Al, Ca, Mg, K, Al, Na, areia e silte) e serapilheira (N, K, Ca, P e Mg) foram coletados junto às coordenadas geográficas (para modelar a estrutura espacial) de 40 unidades amostrais estabelecidas em dois sítios compostos, respectivamente, de encostas voltadas para noroeste e sudeste (20 unidades em cada). Os atributos do solo e da serapilheira variaram mais entre encostas voltadas para orientações geográficas semelhantes do que entre encostas voltadas para orientações opostas. Tanto a incidência solar quanto a estrutura espacial da área foram relevantes para explicar os padrões detectados de variação do solo e da serapilheira. As contribuições individuais da incidência solar para explicar a variação dos atributos avaliados sugerem que esse e outros fatores ambientais podem ter papel particularmente relevante na determinação da distribuição do solo e da serapilheira em áreas tropicais com topografia heterogênea. Este estudo corrobora ainda que a estrutura espacial da área também tem papel importante na distribuição do solo e da serapilheira neste tipo de paisagem, o que parece consistente com a ação de mecanismos relacionados à movimentação da água nesses locais.

Abstract in English:

Natural processes that determine soil and plant litter properties are controlled by multiple factors. However, little attention has been given to distinguishing the effects of environmental factors from the effects of spatial structure of the area on the distribution of soil and litter properties in tropical ecosystems covering heterogeneous topographies. The aim of this study was to assess patterns of soil and litter variation in a tropical area that intercepts different levels of solar radiation throughout the year since its topography has slopes predominantly facing opposing geographic directions. Soil data (pH, C, N, P, H+Al, Ca, Mg, K, Al, Na, sand, and silt) and plant litter data (N, K, Ca, P, and Mg) were gathered together with the geographic coordinates (to model the spatial structure) of 40 sampling units established at two sites composed of slopes predominantly facing northwest and southeast (20 units each). Soil and litter chemical properties varied more among slopes within similar geographic orientations than between the slopes facing opposing directions. Both the incident solar radiation and the spatial structure of the area were relevant in explaining the patterns detected in variation of soil and plant litter. Individual contributions of incident solar radiation to explain the variation in the properties evaluated suggested that this and other environmental factors may play a particularly relevant role in determining soil and plant litter distribution in tropical areas with heterogeneous topography. Furthermore, this study corroborates that the spatial structure of the area also plays an important role in the distribution of soil and litter within this type of landscape, which appears to be consistent with the action of water movement mechanisms in such areas.

Abstract in Portuguese:

A resistência do solo à penetração (RP) e a densidade do solo (Ds), entre outros atributos indicadores da qualidade física do solo, vêm sendo determinadas na mesma amostra indeformada de solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar, em dois solos com diferentes teores da fração argila, a influência da determinação da RP sobre os valores da Ds, quando os dois atributos são estimados na mesma amostra indeformada. As amostras indeformadas de solo foram coletadas nas camadas 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, em duas áreas experimentais com classes texturais distintas, textura argilosa e textura muito argilosa. Em cada camada, retiraram-se 120 amostras de solo com anéis volumétricos, totalizando 240 amostras. Desses 120 anéis volumétricos coletados em cada camada, separaram-se dois conjuntos de 60 unidades. Um conjunto foi utilizado para determinar a RP e Ds na mesma amostra indeformada, sendo denominado como “amostras perfuradas”. Outro conjunto foi usado para determinar exclusivamente a Ds, sendo denominado como “amostras intactas”. Nas comparações dos valores de Ds entre as amostras perfuradas e as intactas, procedeu-se a análise de variância seguindo delineamento inteiramente casualizado. A comparação de médias foi realizada por meio do teste t a 5 %. Os valores da Ds com textura argilosa, determinados nas amostras perfuradas, foram semelhantes aos da Ds, definidos nas amostras intactas nas duas camadas avaliadas. Entretanto, no solo com textura muito argilosa, observou-se nas duas camadas avaliadas que os valores da Ds foram menores nas amostras perfuradas do que os determinados nas amostras intactas. Portanto, concluiu-se que a avaliação da RP e Ds na mesma amostra indeformada pode ser realizada em solos com textura argilosa, mas, em solos com textura muito argilosa, a determinação de ambos os atributos deve ser realizada em amostras distintas.

Abstract in English:

Soil quality indicators such as penetration resistance (PR) and bulk density (BD) are traditionally determined in a single undisturbed soil sample. The aim of this study was to assess the effect of PR measurements of undisturbed samples on the determination of BD in the same sample of two soils differing in clay contents. To this end, samples were collected from the 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m layers of two soils of clayey and very clayey texture. Volumetric rings were used to collect a total of 120 undisturbed soil samples from each soil layer that were divided into two subsets containing 60 units each. One sample set, designated “perforated samples”, was used to determine PR and BD in the same undisturbed sample; the other, named “intact samples”, was used to determine BD only. Bulk density values for perforated and intact samples were compared by analysis of variance, using a completely randomized experimental design. Means were compared by the t-test at 5 %. The BD values for the clayey soil were similar in perforated and intact samples from the two layers. However, BD of the very clayey soil was lower in the perforated than in the intact samples at both depths. Therefore, PR and BD in clayey soils can be accurately determined in the same undisturbed sample whereas in very clayey soils, different samples are required for this purpose.

Abstract in Portuguese:

O método do pH SMP, em virtude de sua praticidade analítica, tem sido amplamente utilizado na estimativa da acidez potencial (H+Al), em substituição à solução de acetato de cálcio 0,5 mol L-1 a pH 7,0, em laboratórios de análise de solo no Brasil. No entanto, tornam-se imprescindíveis estudos regionalizados para estimar com segurança os valores da acidez potencial. Este trabalho objetivou ajustar uma equação de regressão com boa capacidade preditiva dos valores de H+Al, a partir da medida do pH(SMP), para solos do Estado da Paraíba, visando sua utilização em análises de rotina para estimar a acidez potencial. Foram utilizadas 90 amostras de solo coletadas nas várias regiões do Estado. Essas amostras foram analisadas para pH(H2O), pH(SMP), H+Al e pH do sobrenadante da solução de acetato de cálcio. Foram observadas estreitas correlações quadrática simples do pH de equilíbrio da suspensão de acetato de cálcio com a acidez potencial e linear simples com o pH(SMP), com elevada capacidade preditiva (R2 = 0,93 e R2 = 0,95, respectivamente). Os resultados permitiram concluir que a acidez potencial (H+Al), expressa em cmolc dm-3 pode ser estimada pelo método do pH(SMP), por meio da equação H+Al = 57,108 -13,338** SMP + 0,7637** SMP2 (R2 = 0,87).

Abstract in English:

Due to its analytical practicality, the SMP buffer solution method has been widely used in Brazilian soil laboratories in estimation of soil potential acidity (H+Al) instead of the extracted by 0.5 mol L-1 calcium acetate solution. However, regionalized studies are indispensable for reliably estimating values of potential acidity. The aim of this study was to fit a regression equation with good predictive capacity of the H+Al values based on measurement of the pH(SMP) for soils of the State of Paraiba, Brazil so as to use it in routine analyses for determination of potential acidity. We used 90 soil samples taken from several regions of the state. These samples were analyzed for pH(H2O), pH(SMP), H+Al, and pH of the supernatant of the calcium acetate solution. Close simple quadratic correlation was observed of the equilibrium pH of the calcium acetate suspension with potential acidity, and simple linear correlation with pH(SMP), with high predictive capacity (R2 = 0.93 and R2 = 0.95, respectively). The results indicated that the equation H+Al = 57.108 -13.338** SMP + 0.7637** SMP2 (R2 = 0.87), expressing the H+Al values in cmolc dm-3, can be used to predict potential acidity using the pH SMP method.

Abstract in Portuguese:

A adição de doses de dejetos líquidos de suínos e o cultivo de plantas podem modificar o teor de fósforo (P) no solo e a distribuição de suas espécies químicas na solução. Este trabalho objetivou avaliar o teor de P total, disponível e na solução e, a distribuição das suas espécies químicas na solução, em um solo submetido à aplicação de doses de dejetos líquidos de suínos por longo tempo e cultivo de plantas. O trabalho foi realizado em colunas de solo com estrutura indeformada, derivadas de um experimento conduzido durante oito anos, na unidade experimental da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria, RS. O solo foi um Argissolo Vermelho distrófico arênico, submetido a aplicações de 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos. Foram realizadas coletas de solos antes e após os cultivos de aveia preta e milho em casa de vegetação, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 e 40-60 cm, para determinar os teores de P disponíveis e totais e a extração da solução. Na solução, foi determinada a concentração dos principais cátions, ânions, carbono orgânico dissolvido (COD) e o pH. A distribuição das espécies químicas de P foi obtida pelo software Visual Minteq. As 21 aplicações de dejetos líquidos de suínos aumentaram o teor de P total no solo até 40 cm e o teor de P extraído por Mehlich-1 e na solução até 30 cm de profundidade. As sucessivas aplicações de dejetos líquidos de suínos alteraram o equilíbrio entre a fase sólida e a líquida do solo nas camadas superficiais, aumentando a proporção do teor total de P do solo presente na solução, além de alterar as espécies químicas na solução, reduzindo a porcentagem complexada com Al e elevando a complexada com Ca e Mg nas camadas de 0-5 e 5-10 cm. O cultivo de aveia preta e milho elevou o pH da solução, consequentemente aumentando a proporção de HPO42- e diminuindo a espécie H2PO4-.

Abstract in English:

The application of pig slurry rates and plant cultivation can modify the soil phosphorus (P) content and distribution of chemical species in solution. The purpose of this study was to evaluate the total P, available P and P in solution, and the distribution of chemical P species in solution, in a soil under longstanding pig slurry applications and crop cultivation. The study was carried out in soil columns with undisturbed structure, collected in an experiment conducted for eight years in the experimental unit of the Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria (RS). The soil was an Argissolo Vermelho distrófico arênico (Typic Hapludalf), subjected to applications of 0, 20, 40, and 80 m3 ha-1 pig slurry. Soil samples were collected from the layers 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, and 40-60 cm, before and after black oat and maize grown in a greenhouse, for the determination of available P, total P and P in the soil solution. In the solution, the concentration of the major cations, anions, dissolved organic carbon (DOC), and pH were determined. The distribution of chemical P species was determined by software Visual Minteq. The 21 pig slurry applications increased the total P content in the soil to a depth of 40 cm, and the P extracted by Mehlich-1 and from the solution to a depth of 30 cm. Successive applications of pig slurry changed the balance between the solid and liquid phases in the surface soil layers, increasing the proportion of the total amount of P present in the soil solution, aside from changing the chemical species in the solution, reducing the percentage complexed with Al and increasing the one complexed with Ca and Mg in the layers 0-5 and 5-10 cm. Black oat and maize cultivation increased pH in the solution, thereby increasing the proportion of HPO42- and reducing H2PO4- species.

Abstract in Portuguese:

Em comparação a outros micronutrientes, os teores de níquel (Ni) disponíveis no solo e tecido vegetal são bastante baixos, com alto grau de dificuldade para a quantificação deles. O objetivo deste estudo foi apresentar métodos otimizados de determinação da disponibilidade de Ni em solos com extratores e teor total em tecido vegetal para análises de rotina em laboratórios comerciais. Foram processadas e analisadas amostras de solos naturais e agrícolas com extração pelo extrator Mehlich-1 e por DTPA. Para quantificar o Ni no tecido vegetal, as amostras foram digeridas com ácido nítrico em sistema fechado em forno micro-ondas. A determinação foi realizada em espectrômetro de emissão óptica com plasma induzido (ICP-OES). Houve correlação positiva e significativa entre os teores disponíveis de Ni nos solos extraídos em Mehlich-1 e DTPA, enquanto, para o tecido vegetal os teores de Ni recuperados foram altos e similares aos materiais de referência. A disponibilidade de Ni em algumas amostras de solos naturais e tecido vegetal foram inferiores aos limites de quantificação. Os teores desse micronutriente foram maiores em amostras de solo em que houve fornecimento de Ni. A concentração de Ni difere nas partes vegetais analisadas, e os grãos de soja apresentaram os maiores teores. Os grãos, em relação às partes aérea e foliar, têm melhor correlação com os teores disponíveis no solo para ambos extratores. Os métodos descritos nesta pesquisa foram eficientes na quantificação de Ni e podem ser adotados em laboratórios de rotina de solos e tecido vegetal.

Abstract in English:

In comparison with other micronutrients, the levels of nickel (Ni) available in soils and plant tissues are very low, making quantification very difficult. The objective of this paper is to present optimized determination methods of Ni availability in soils by extractants and total content in plant tissues for routine commercial laboratory analyses. Samples of natural and agricultural soils were processed and analyzed by Mehlich-1 extraction and by DTPA. To quantify Ni in the plant tissues, samples were digested with nitric acid in a closed system in a microwave oven. The measurement was performed by inductively coupled plasma/optical emission spectrometry (ICP-OES). There was a positive and significant correlation between the levels of available Ni in the soils subjected to Mehlich-1 and DTPA extraction, while for plant tissue samples the Ni levels recovered were high and similar to the reference materials. The availability of Ni in some of the natural soil and plant tissue samples were lower than the limits of quantification. Concentrations of this micronutrient were higher in the soil samples in which Ni had been applied. Nickel concentration differed in the plant parts analyzed, with highest levels in the grains of soybean. The grain, in comparison with the shoot and leaf concentrations, were better correlated with the soil available levels for both extractants. The methods described in this article were efficient in quantifying Ni and can be used for routine laboratory analysis of soils and plant tissues.

Abstract in Portuguese:

O Estado do Paraná não dispõe de um sistema de recomendação de adubação para rotação de culturas em plantio direto (PD). Em razão disso, utiliza indicações geradas para culturas individuais há mais de 30 anos e em preparo convencional. Este estudo teve como objetivo consolidar a calibração de P e avaliar a resposta das culturas à adubação fosfatada, visando à proposição de um sistema de indicações técnicas para a adubação fosfatada das culturas da soja, do milho, do trigo e da cevada cultivadas em sistema de rotação em Latossolos com longo histórico de PD (>30 anos) na região centro-sul do Paraná, que se caracteriza por possuir alto potencial produtivo. Três experimentos de calibração foram conduzidos de 2008 a 2013 e consistiram na criação de níveis de P pela aplicação de doses a lanço de até 640 kg ha-1 de P2O5. Quarenta e quatro experimentos de resposta a P foram conduzidos entre as safras de 2011 a 2012/13, tendo como foco avaliar a resposta das culturas a P em solos com distinta disponibilidade do nutriente. Os rendimentos relativos [RR = (rendimento sem P/rendimento máximo) × 100] das culturas e os teores de P no solo (Mehlich-1) foram relacionados, obtendo-se os teores críticos e as classes de disponibilidade de P no solo. Para a estimativa das doses nas classes de disponibilidade Baixa e Média, foram utilizadas as curvas de resposta à adubação de P, seguindo a filosofia de suficiência (adubação de cultura). Nas classes de disponibilidade Alta e Muito Alta, as doses foram com base na exportação pelos grãos. Os cereais de inverno se evidenciaram mais exigentes e determinaram o teor crítico de P de 8 mg dm-3 para a rotação de culturas, considerando a camada de 0-20 cm. As doses de P indicadas para soja, milho, trigo e cevada em solos em PD de longa duração são superiores às de adubação atualmente indicadas no PR, o que, ao menos em parte, justificam-se pelas altas produtividades das culturas e alta capacidade de retenção de P dos solos da região. Embora adotada a filosofia de suficiência/adubação de cultura para a indicação das doses de adubação fosfatada em solos abaixo do teor crítico, estima-se que as doses estipuladas para as culturas elevem o teor de P no solo ao teor crítico após um ciclo da rotação de culturas (três anos).

Abstract in English:

Although the State of Parana, Brazil, has adopted crop rotation and no-till (NT) systems, fertilizer application is still based on recommendations developed more than 30 years ago for monocropping under conventional tillage because fertilizer recommendations developed specifically for crop rotation under NT are lacking. The objective of our study was to consolidate P calibration and evaluate crop responses to P fertilization so as to propose a system of technical recommendations for P fertilization for soybean, maize, wheat, and barley grown in a crop rotation system in Oxisols under long-term (>30 years) NT systems in the high yield potential South-Central region of Parana. Three calibration trials were conducted from 2008 to 2013, consisting of P broadcast application rates of up to 640 kg ha-1 P2O5. Forty-four P fertilization trials were carried out over the 2011-2012/13 growing seasons to evaluate yield response to P fertilization rates in Oxisols with different levels of P availability. Relative crop yield [RR = (yield without P/maximum yield) × 100] and soil P availability (Mehlich-1) were compared to obtain P critical levels and generate soil P availability classes based on crop response. For soils in the Low and Medium availability classes, recommended P fertilizer application rates were based on the yield response curve following the nutrient sufficiency approach. For soils in the High and Very High availability classes, P fertilizer recommendations were based on P removal through grain harvest. The winter cereal crops were more demanding to achieve maximum yields - the soil critical P level for the crop rotation system was determined at 8 mg dm-3 based on the requirement of these crops, considering the 0-20 cm soil layer. The recommended P fertilization rates for soybean, maize, wheat, and barley in Oxisols under long-term NT developed in our study are higher than the current P fertilization rates used in Parana, which is explained in part by the high crop yields and high P adsorption capacity of soils in the region. Although the nutrient sufficiency approach was used to determine P fertilization rates in the soils below the critical level, it is estimated that the P rates recommended for the crops will raise soil P availability above the critical level after a full crop-rotation cycle (3 years).

Abstract in Portuguese:

O nitrogênio é requerido em grandes quantidades pelo eucalipto; entretanto, as repostas à aplicação desse nutriente são divergentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento diferenciado em crescimento, na nutrição mineral e nas trocas gasosas de clones de eucalipto supridos com N. Os tratamentos consistiram de dois clones de eucalipto (VM-01 e I-144) e seis doses de N (0; 0,74; 2,93; 4,39; 5,85; e 8 mmol L-1 de NH4NO3), dispostos em delineamento de blocos casualizados com cinco repetições. O clone VM-01 foi superior em altura e altura/diâmetro do colo e teve maiores concentrações foliares de todos os macronutrientes e de Cu, Fe, Mo e Zn. Em termos de produção de matéria seca da raiz e total, raiz/parte aérea e diâmetro do colo, bem como em condutância estomática e transpiração, o clone I-144 teve melhor performance. O desempenho dos clones foi claramente diferenciado, e o crescimento do I-144, independetemente de menor concentração foliar de N, foi em geral melhor que do VM-01.

Abstract in English:

Eucalyptus requires large amounts of nitrogen (N); however, it responds in diverse manners to the application of this nutrient. The aim of this study was to evaluate the differential performance in growth, mineral nutrition, and gas exchanges of N-fertilized Eucalyptus clones. The treatments consisted of two Eucalyptus clones (VM-01 and I-144) and six N application rates (0, 0.74, 2.93, 4.39, 5.85, and 8 mmol L-1 NH4NO3) arranged in a randomized complete block design with five replications. VM-01 had greater plant height and greater height/collar diameter ratio, as well as higher leaf concentrations of all macronutrients and of Cu, Fe, Mo, and Zn. In terms of total and root dry matter production, root/shoot ratio, and collar diameter, as well as stomatal conductance and transpiration, I-144 performed better. The performance of the clones was clearly differentiated, and the growth of I-144, despite lower leaf N concentration, was in general better than VM-01.

Abstract in Portuguese:

A savana brasileira forma um mosaico de fitofisionomias que está relacionado a fatores edáficos e topográficos, ocorrência de fogo e perturbações antrópicas. O objetivo deste trabalho foi fazer uma análise comparativa entre duas áreas de cerrado localizadas no sudoeste goiano (Ouroana e Montes Claros de Goiás), relacionando a estrutura e composição florística da vegetação às características edáficas. Foram utilizadas 25 parcelas de 20 × 20 m. Todos os indivíduos com CAP ≥15 cm foram mensurados. Para o estudo do solo, foram realizadas análises físicas e químicas com amostras coletadas de 0-20 cm de profundidade. Para verificar as possíveis correlações entre as características edáficas e a abundância e distribuição das espécies, foi utilizada a Análise de Correspondência Canônica (CCA). Ouroana apresentou densidade de 1.647 ind/ha e área basal total de 15,57 m2/ha. Nesse ambiente, foram amostradas 107 espécies. Montes Claros de Goiás apresentou densidade de 781 ind/ha e área basal total de 17,62 m2/ha e 120 espécies amostradas. Os solos de Ouroana e Montes Claros de Goiás se apresentaram significativamente diferentes quanto à textura, sendo o de Ouroana arenoso e o de Montes Claros variando entre as texturas média e argilosa. As duas áreas possuem solos distróficos; porém, o de Montes Claros é mais fértil e o de Ouroana caracteriza-se por ser aluminotóxico. As espécies estão distribuídas de acordo com os níveis de fertilidade do solo. A CCA agrupou espécies de acordo com as características edáficas que definiram a localização e a abundância das espécies, bem como as fitofisionomias das áreas estudadas.

Abstract in English:

The Brazilian savanna is a mosaic of phytophysiognomies influenced by edaphic and topographic factors that range from the occurrence of fires to anthropic disturbance. The goal of this study was a comparative analysis between two cerrado areas in southeastern Goiás, relating the floristic composition and structure of the vegetation to soil properties to better understand the physiognomic characteristics of the region. Twenty-five 20 × 20 m plots were used. All plants with circumference at breast height of more than 15 cm were measured. Soil samples collected at a depth of 0-20 cm were subjected to physical and chemical analyses. Canonical correspondence analysis (CCA) was used to detect possible correlations between the soil properties and species abundance and distribution. The density and total basal area were 1,647 ind/ha and 15.57 m2/ha, respectively, in Ouroana. At this site, 107 species were sampled. In Montes Claros de Goiás, the density and total basal area were 781 ind/ha and 17.62 m2/ha, and 120 species were sampled. The soil texture of Ouroana was sandy and significantly different from the medium to clayey texture of Montes Claros. The soils of both areas are dystrophic, however, more fertile in Montes Claros and aluminum-toxic in Ouroana. The species of vegetation were distributed according to soil fertility levels. The CCAs grouped species according to soil properties that defined location and abundance as well as the phytophysiognomies of the studied areas.

Abstract in Portuguese:

Compreender como mudanças nas práticas de manejo do solo influenciam a dinâmica da estrutura dele, a partir da quantificação da sua qualidade física e da distribuição do tamanho de poros, pode em muito melhorar a previsão do comportamento físico do solo e do rendimento das culturas agrícolas. Os objetivos deste estudo foram determinar índices para quantificar a qualidade física do solo, em dois sistemas de manejo distintos (pousio e aração); e analisar o impacto desses dois sistemas na distribuição do tamanho de poros, obtido a partir de dados de retenção de água no solo. As curvas de retenção foram medidas utilizando câmaras de Richards, e os dados experimentais foram ajustados pelo modelo de van Genuchten (m = 1-1/n). Embora os valores de densidade do solo encontrados sejam altos, o solo em sistema de aração apresentou bons índices de qualidade física, com manutenção da capacidade para permitir bom desenvolvimento radicular. No entanto, o solo em sistema de pousio apresentou uma estrutura pior com restrições de água disponível em relação ao sistema de aração. Esses dois sistemas de manejo apresentaram distintas distribuições de tamanhos de poros. Os resultados evidenciaram que o solo em sistema pousio sem restrição de tráfego, comum nesse tipo de prática, apresentou resultados piores em relação aos obtidos pelo sistema de aração em termos de estrutura e qualidade física.

Abstract in English:

Quantification of soil physical quality (SPQ) and pore size distribution (PSD) can assist understanding of how changes in land management practices influence dynamics of soil structure, and this understanding could greatly improve the predictability of soil physical behavior and crop yield. The objectives of this study were to measure the SPQ index under two different land management practices (the continuous arable cropping system and natural bush fallow system), and contrast the effects of these practices on the structure of PSD using soil water retention data. Soil water retention curves obtained from a pressure chamber were fitted to van Genuchten’s equation, setting m (= 1-1/n). Although values for soil bulk density were high, soils under the continuous arable cropping system had good SPQ, and maintained the capacity to support root development. However, soils under the natural bush fallow system had a worse structure than the continuous arable system, with restrictions in available water capacity. These two management systems had different PSDs. Results showed the inferiority of the natural bush fallow system with no traffic restriction (which is the common practice) in relation to the continuous arable cropping system in regard to physical quality and structure.

Abstract in Portuguese:

A permeabilidade ao ar pode ser utilizada como indicador da qualidade física do solo. O objetivo deste trabalho foi determinar a permeabilidade ao ar e os índices de continuidade de poros para a cama de semeadura em um Latossolo Vermelho distrófico cultivado no sistema semeadura direta e submetido à escarificação mecânica e escarificação biológica, utilizando a cultura do nabo forrageiro. O estudo foi conduzido em área experimental da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Estado do Paraná. Os tratamentos implantados foram: sistema semeadura direta por 18 anos consecutivos (SD); semeadura direta submetido à escarificação mecânica (SDE); e semeadura direta submetido à escarificação biológica por meio da cultura do nabo forrageiro (SDNF). O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com quatro repetições. As amostragens de solo foram feitas aos seis e 18 meses após a implantação dos tratamentos, correspondentes às semeaduras das culturas do milho (outubro de 2009) e da soja (novembro de 2010), respectivamente, nas camadas de 0,00-0,05 e 0,05-0,10 m de profundidade. A permeabilidade ao ar foi determinada pelo permeâmetro de carga constante nos potenciais mátricos -6, -10, -30 e -100 kPa. Foram definidos os seguintes índices de continuidade de poros: índice N, índice K1 e volume de poros bloqueados; e a porosidade de aeração. Os resultados foram submetidos à análise de variância e, quando significativos, as médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste Tukey (p<0,05). Para a camada de 0,00-0,05 m, a permeabilidade ao ar e o índice K1 no SDNF no potencial mátrico de -6 kPa foram significativamente maiores que em SD e SDE. O índice N, o volume de poros bloqueados e a porosidade de aeração não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos em ambas as profundidades. Os efeitos benéficos da escarificação biológica na permeabilidade do solo ao ar e no índice de continuidade de poros K1 persistiram aos 18 meses após sua aplicação. A escarificação mecânica resultou em maior continuidade do sistema poroso do solo, avaliado pelo índice K1, com persistência desse efeito aos 18 meses após sua aplicação.

Abstract in English:

Air permeability may be used as a soil physical quality indicator. The objective of this study was to determine the air permeability and pore continuity index for the seedbed of an Oxisol cultivated under a no-tillage system that underwent mechanical chiseling and biological promotion of pore formation using the forage radish crop. The study was carried out in an experimental area of the Universidade Estadual de Ponta Grossa (Ponta Grossa State University), Parana, Brazil. The treatments were 18 consecutive years under no tillage (SD); no-tillage under mechanical chiseling (SDE); and no-tillage under biological promotion of pore formation by a forage radish cover crop (SDNF). A randomized complete block experimental design was used with four replications. Soil samples were taken at the 0.00-0.05 and 0.05-0.10 m soil depths at 6 and 18 months after setting up the treatments, corresponding to maize (October 2009) and soybean (November 2010) planting, respectively. Air permeability was determined with a constant head permeameter at four matric potentials: -6, -10, -30, and -100 kPa. The following pore continuity indices were determined: N index, K1 index, and blocked porosity; and air-filled porosity. The results were subjected to analysis of variance and, when significant, the means were compared by the Tukey test (p<0.05). For the 0.00-0.05 m soil depth, the air permeability and K1 index in SDNF at the -6 kPa matric potential were significantly higher than in SD and SDE. The N index, blocked porosity and air-filled porosity did not differ statistically among treatments for either depth. The beneficial effects of biological promotion of pore formation on air permeability and on the soil pore continuity index (K1) continued at 18 months after application. Mechanical chiseling resulted in greater continuity of the soil pore system (K1), and this effect persisted at 18 months after application.

Abstract in Portuguese:

Em sistemas de produção como a integração lavoura-pecuária (ILP) em sistema plantio direto (SPD) têm sido observadas melhorias nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Sendo assim, objetivou-se avaliar as alterações nos atributos químicos e físicos do solo e o acúmulo de carbono (C) num Latossolo Vermelho distrófico típico argiloso utilizado em sistema de ILP em SPD com irrigação, no Cerrado. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em parcelas subdivididas no tempo, e as parcelas experimentais foram compostas pelas culturas do milho e do sorgo forrageiro cultivadas exclusivamente ou consorciadas com as espécies forrageiras Urochloa brizantha cv. Xaraés e Megathyrsus maximum cv. Tanzânia para ensilagem; pelas espécies forrageiras no período de entressafra; e pela cultura da soja em sucessão. Foram realizadas durante a condução dos experimentos, além da análise com a caracterização inicial do solo, cinco avaliações (épocas) dos atributos químicos e físicos do solo ao final de cada ciclo produtivo durante os anos agrícolas 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013. Os sistemas de produção na ILP em SPD, mesmo com alta exportação de nutrientes e tráfego de máquinas, foram eficientes para manutenção e melhoria da fertilidade e dos estoques de C do solo. Ao longo de três anos, os sistemas de ILP promoveram redução da compactação do solo pelo efeito positivo de incremento da macroporosidade e porosidade total e diminuição da resistência mecânica à penetração e densidade do solo, nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m.

Abstract in English:

In production systems such as the integrated crop-livestock system (ICL) under no-tillage, improvements have been observed in chemical, physical, and biological soil properties. Therefore, we aimed to evaluate the changes in chemical and physical soil properties, as well as carbon (C) accumulation, in an Oxisol under irrigated conditions in the Cerrado (Brazilian tropical savanna) in an ICL system under no-tillage. The experiment was carried during the growing of 2010/2011, 2011/2012, and 2012/2013. A randomized block experimental design with four replications was used. Treatments were arranged in split plots in time, and the experimental plots were composed of the following: maize and forage sorghum grown separately or intercropped with the forages Urochloa brizantha var. Xaraés and Megathyrsus maximum var. Tanzânia for ensiling; forage species in the between-harvest period; and the soybean crop in succession. In addition to the initial characterization, five evaluations (seasons) of the soil chemical and physical properties at the end of each production cycle were performed while carrying out the experiment. Production in the ICL system under no-tillage, even with high nutrient export and machine traffic, were efficient in maintaining and even improving soil fertility and soil C stocks. Over a three-year period, the ICL led to reduction in soil compaction through the positive effect of increased macroporosity and total porosity and decreased resistance to penetration and bulk density, in the 0-0.10 and 0.10-0.20 m soil layers.

Abstract in Portuguese:

O manejo da altura de pastejo das forrageiras pelos bovinos pode comprometer os atributos físicos do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da altura de pastejo de braquiária (Urochloa ruziziensis) e a carga animal média, após três anos de sistema integração lavoura-pecuária com soja, nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho distrófico típico. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com três repetições. Cinco tratamentos com 10, 20, 30 e 40 cm de altura de pastejo, após 84 dias de pastejo contínuo mantidos com carga variável de bovinos, e um tratamento testemunha sem pastejo foram avaliados em parcelas experimentais de 1 ha. Em novembro de 2012, após o terceiro período de pastejo, com carga animal média de 1.262, 919, 892 e 724 kg ha-1 de peso vivo, respectivamente, para as alturas de pastejo de 10, 20, 30 e 40 cm, coletaram-se amostras indeformadas de solo nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, as quais foram utilizadas para determinar as curvas de retenção de água e de resistência do solo à penetração e a densidade do solo (Ds), bem como para calcular o intervalo hídrico ótimo (IHO). A menor Ds ocorreu na camada de 0-10 cm para a altura de pastejo de 31 cm da braquiária que correspondeu a 72 % da carga animal máxima. O maior IHO ocorreu na camada de 10-20 cm para a altura de pastejo de 23 cm da braquiária que correspondeu a 83 % da carga animal máxima. O manejo da altura de pastejo da braquiária foi limitado em 23 cm pela maior carga animal e melhores atributos físicos na camada de 10-20 cm do Latossolo Vermelho distrófico típico.

Abstract in English:

Management of forage grazing height by cattle may compromise soil physical properties. The objective of this study was to evaluate the influence of grazing height of brachiaria (Urochloa ruziziensis) and the average stocking rate, after three years into an integrated soybean crop-livestock system, in the physical attributes of a Haplorthox (Rhodic Ferralsol). A randomized complete block experimental design with three replications was used. Five treatments were evaluated in 1 ha experimental plots: grazing heights of 10, 20, 30, and 40 cm at 84 days after continuous grazing, maintaining variable stocking rates of cattle, and a control treatment without grazing. In November 2012, after the third grazing period, with average stocking rate of 1,262; 919; 892; and 724 kg of ha-1 live weight, respectively, for grazing heights of 10, 20, 30 and 40 cm, undisturbed soil samples were taken from the 0-10, 10-20, and 20-30 cm soil layers, which were used to determine the water retention curve, the soil resistance to penetration curve, and soil bulk density (Db), as well as to calculate the least limiting water range (LLWR). The lowest Db occurred in the 0-10 cm layer for the brachiaria height of 31 cm corresponding 72 % maximum stocking rate. The greatest LLWR occurred in the 10-20 cm layer the brachiaria height of 23 cm corresponding 83 % of the maximum stocking rate. Management of the grazing height of brachiaria was limited to the height of 23 cm for higher stocking rate and better physical attributes of the 10-20 cm soil layer of the Haplorthox.

Abstract in Portuguese:

A agregação do solo e a distribuição do carbono orgânico total (COT) podem ser influenciadas pelo preparo do solo e plantas de cobertura. O objetivo desta pesquisa foi determinar os efeitos da rotação de culturas com plantas de cobertura na agregação do solo, a concentração de COT nas frações dos agregados do solo e a densidade do solo de solo cultivado em sistema de plantio direto (SPD) e sistema de preparo convencional do solo (PC, uma aração e duas gradagens). Este foi um estudo de três anos, com rotações entre plantas de cobertura-arroz-planta de cobertura-arroz no Cerrado brasileiro. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com seis tratamentos e três repetições. As plantas de cobertura (tratamentos) foram: pousio, Panicum maximum, Brachiaria ruziziensis, Brachiaria brizantha e milheto (Pennisetum glaucum). Um tratamento adicional foi incluído com pousio mais CTS como controle. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0,00-0,05 m; 0,05-0,10 m; e 0,10-0,20 m, após a segunda colheita de arroz. Os tratamentos em SPD proporcionaram maior estabilidade nos agregados do solo (variando de 86,33 a 95,37 %) do que PC, pousio arado (variando de 74,62 a 85,94 %). O PC proporcionou a maior quantidade de agregados menores que 2 mm. As plantas de cobertura interferiram diferentemente na densidade do solo; e o tratamento milheto no SPD proporcionou os menores valores. As plantas de cobertura sem incorporação proporcionaram maior acúmulo de COT nas camadas superficiais do solo. A concentração do COT correlacionou-se positivamente com o índice de estabilidade de agregados em todas as camadas e negativamente com a densidade do solo na profundidade de 0,00-0,10 m.

Abstract in English:

Soil aggregation and the distribution of total organic carbon (TOC) may be affected by soil tillage and cover crops. The objective of this study was to determine the effects of crop rotation with cover crops on soil aggregation, TOC concentration in the soil aggregate fractions, and soil bulk density under a no-tillage system (NTS) and conventional tillage system (CTS, one plowing and two disking). This was a three-year study with cover crop/rice/cover crop/rice rotations in the Brazilian Cerrado. A randomized block experimental design with six treatments and three replications was used. The cover crops (treatments) were: fallow, Panicum maximum, Brachiaria ruziziensis, Brachiaria brizantha, and millet (Pennisetum glaucum). An additional treatment, fallow plus CTS, was included as a control. Soil samples were collected at the depths of 0.00-0.05 m, 0.05-0.10 m, and 0.10-0.20 m after the second rice harvest. The treatments under the NTS led to greater stability in the soil aggregates (ranging from 86.33 to 95.37 %) than fallow plus CTS (ranging from 74.62 to 85.94 %). Fallow plus CTS showed the highest number of aggregates smaller than 2 mm. The cover crops affected soil bulk density differently, and the millet treatment in the NTS had the lowest values. The cover crops without incorporation provided the greatest accumulation of TOC in the soil surface layers. The TOC concentration was positively correlated with the aggregate stability index in all layers and negatively correlated with bulk density in the 0.00-0.10 m layer.

Abstract in Portuguese:

Sistemas conservacionistas em pomares de laranja podem aumentar a capacidade de suporte de carga do solo minimizando os seus riscos de compactação. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de suporte de carga por meio da pressão de preconsolidação e sua dependência a conteúdo de água, densidade e carbono orgânico de um Argissolo Vermelho distrófico latossólico, após 18 anos de implantação de plantas de cobertura permanentes nas entrelinhas de um pomar de laranja. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com três repetições. Foram estudados três tratamentos de manejo por meio de roçadas nas entrelinhas do pomar, desde o plantio do pomar em 1993: gramínea Paspalum notatum, leguminosa Arachis pintoi e vegetação espontânea. Cento e oito amostras indeformadas de solo foram coletadas em 2011 sob o rodado e entrerrodado das máquinas nas estrelinhas do pomar com textura arenosa nas camadas de 0,00-0,10 m (87 g kg-1 de argila) e 0,10-0,20 m (122 g kg-1 de argila). Determinaram-se as pressões de preconsolidação das curvas de compressão do solo (25, 50, 100, 200, 400, 800 e 1.600 kPa) em conteúdos de água sob três potenciais (-80, -330 e -1.000 hPa), a densidade do solo e o teor de carbono orgânico do solo. A pressão de preconsolidação não foi dependente do conteúdo de água, da densidade do solo e do teor de carbono orgânico do solo. A pressão de preconsolidação sob o rodado na camada de 0,00-0,10 m foi menor nos tratamentos leguminosa e vegetação espontânea. A manutenção permanente da gramínea manejada com roçadas nas entrelinhas do pomar de laranja proporcionou maior capacidade de suporte de carga do solo sob o rodado na camada superficial arenosa.

Abstract in English:

Conservation tillage systems in orange groves can increase soil load-bearing capacity minimizing their risks of soil compaction. The objective of this study was to evaluate load-bearing capacity through preconsolidation pressure and its dependence on water content, bulk density, and organic carbon of a Typic Paleudult soil 18 years after setting up permanent plant cover between the rows of an orange grove. A randomized block experimental design was used, with three replications. Three groundcover treatments subjected to mowing between the rows of the grove, as of establishment of the orange grove in 1993, were studied: Paspalum notatum grass, the Arachis pintoi legume, and spontaneous vegetation. One hundred and eight undisturbed soil samples were collected in 2011 at the 0.00-0.10 m (87 g kg-1 clay) and 0.10-0.20 m (122 g kg-1 clay) depths under and between the wheel tracks of the machines between the rows of the orange grove consisting of sandy clay texture soil. Preconsolidation pressure was not dependent on soil water content, bulk density, or organic carbon content. Preconsolidation pressure from soil compression curves (25; 50; 100; 200; 400; 800; and 1,600 kPa) at water content under three potentials (-80; -330; and 1,000 hPa), soil bulk density, and soil organic carbon were determined. The preconsolidation pressure under the wheel tracks between the orange rows in the 0.00-0.10 m layer was lower in the legume and spontaneous vegetation treatments. Ongoing maintenance of the grass managed through mowing between the rows of the orange grove led to greater soil load-bearing capacity under the wheel tracks in the sandy surface layer.

Abstract in Portuguese:

Após a mineração do carvão a céu aberto, os solos são construídos e normalmente apresentam baixos estoques e baixa qualidade de matéria orgânica (MO), sendo importante usar espécies para revegetação e recuperação da área degradada. Este trabalho objetivou avaliar a distribuição do carbono (C) em frações químicas, bem como as características químicas e o grau de humificação da MO em um solo construído após a mineração de carvão e sob cultivo de gramíneas perenes. O experimento foi instalado em 2003, com os seguintes tratamentos: Hemarthria altissima (T1), Paspalum notatum (T2), Cynodon dactilon (T3), Urochloa brizantha (T4), solo construído descoberto (T5) e solo natural (T6). Em 2009, amostras de solo foram coletadas na camada de 0,00-0,03 m e determinados os estoques de C orgânico total (COT) e de C nas frações químicas: extrato ácido (CHCl), ácido fúlvico (CAF), ácido húmico (CAH) e humina (CHU). A fração ácido húmico (AH) foi caracterizada por espectroscopia de infravermelho, e calculou-se o índice de fluorescência induzida a laser (IFIL) da MO. Após seis anos, somente foram encontradas diferenças nos estoques de C da fração AH, sendo os maiores estoques observados em T1 (0,89 Mg ha-1) e T4 (1,06 Mg ha-1). Os espectros de infravermelho do AH de T1, T2 e T4 foram semelhantes ao do T6, com maior contribuição de compostos orgânicos alifáticos, em comparação ao AH dos demais tratamentos. Nesse sentido, o IFIL decresceu na sequência T5>T3>T4>T1>T2>T6, o que indica maior humificação da MO em T3 e T5 e MO mais lábil nos demais tratamentos. Sendo assim, os tratamentos T1 e T4 evidenciaram maior potencial para recuperação da qualidade da MO do solo construído.

Abstract in English:

After open coal mining, soils are “constructed”, which usually contain low levels and quality of organic matter (OM). Therefore, the use of plant species for revegetation and reclamation of degraded areas is essential. This study evaluated the distribution of carbon (C) in the chemical fractions as well as the chemical characteristics and humification degree of OM in a soil constructed after coal mining under cultivation of perennial grasses. The experiment was established in 2003 with the following treatments: Hemarthria altissima (T1), Paspalum notatum (T2), Cynodon dactilon (T3), Urochloa brizantha (T4), bare constructed soil (T5), and natural soil (T6). In 2009, soil samples were collected from the 0.00-0.03 m layer and the total organic carbon stock (TOC) and C stock in the chemical fractions: acid extract (CHCl), fulvic acid (CFA), humic acid (CHA), and humin (CHU) were determined. The humic acid (HA) fraction was characterized by infrared spectroscopy and the laser-induced fluorescence index (ILIF) of OM was also calculated. After six years, differences were only observed in the CHA stocks, which were highest in T1 (0.89 Mg ha-1) and T4 (1.06 Mg ha-1). The infrared spectra of HA in T1, T2 and T4 were similar to T6, with greater contribution of aliphatic organic compounds than in the other treatments. In this way, ILIF decreased in the sequence T5>T3>T4>T1>T2>T6, indicating higher OM humification in T3 and T5 and more labile OM in the other treatments. Consequently, the potential of OM quality recovery in the constructed soil was greatest in treatments T1 and T4.

Abstract in Portuguese:

Solos construídos após mineração frequentemente apresentam baixos estoques de carbono (C) e baixa qualidade de matéria orgânica (MO). As plantas de cobertura são cruciais para o processo de recuperação desses estoques, melhorando a qualidade do solo construído. Este trabalho objetivou avaliar o efeito de coberturas vegetais sobre o estoque de C orgânico total (COT), a distribuição do C em frações físicas da MO e o índice de manejo de C (IMC) de um solo construído após mineração de carvão. O experimento foi instalado em 2003 e seis tratamentos foram implementados: Hemarthria altissima (T1), Paspalum notatum (T2), Cynodon dactilon (T3), Urochloa brizantha (T4), solo construído descoberto (T5) e solo natural (T6). Amostras de solo foram coletadas em 2009, na camada de 0,00-0,03 m, onde foram determinados o estoque de COT e o de C nas frações físicas granulométricas (carbono da fração grosseira - CFG; e carbono associado aos minerais - CAM) e densimétricas (fração leve livre - FLL; fração leve oclusa - FLO; e fração pesada - FP) da MO do solo. Os componentes do IMC: índice de estoque de carbono (IEC), labilidade (L) e índice de labilidade (IL) foram estimados a partir de ambos os métodos de fracionamento. Não foram observadas diferenças nos estoques de COT, CFG e CAM, e os menores estoques de C nas frações FLL (0,86 Mg ha-1) e FLO (0,61 Mg ha-1) foram apresentados pelo T2. Todos os tratamentos apresentaram valores intermediários de estoque de COT, C nas frações físicas e IMC, maiores que T5 e menores que T6, indicando a recuperação parcial da qualidade do solo. Em decorrência da maior adaptação das espécies Hemártria e Brizanta, resultando em maior acúmulo de material orgânico lábil, esses tratamentos apresentaram maior IEC, L, IL e IMC, sugerindo maior potencial dessas espécies para recuperação do solo construído.

Abstract in English:

Soils constructed after mining often have low carbon (C) stocks and low quality of organic matter (OM). Cover crops are decisive for the recovery process of these stocks, improving the quality of constructed soils. Therefore, the goal of this study was to evaluate the effect of cover crops on total organic C (TOC) stocks, C distribution in physical fractions of OM and the C management index (CMI) of a soil constructed after coal mining. The experiment was initiated in 2003 with six treatments: Hemarthria altissima (T1), Paspalum notatum (T2), Cynodon dactylon (T3), Urochloa brizantha (T4), bare constructed soil (T5), and natural soil (T6). Soil samples were collected in 2009 from the 0.00-0.03 m layer, and the TOC and C stocks in the physical particle size fractions (carbon in the coarse fraction - CCF, and mineral-associated carbon - MAC) and density fractions (free light fraction - FLF; occluded light fraction - OLF, and heavy fraction - HF) of OM were determined. The CMI components: carbon pool index (CPI), lability (L) and lability index (LI) were estimated by both fractionation methods. No differences were observed between TOC, CCF and MAC stocks. The lowest C stocks in FLF and OLF fractions were presented by T2, 0.86 and 0.61 Mg ha-1, respectively. The values of TOC stock, C stock in physical fractions and CMI were intermediate, greater than T5 and lower than T6 in all treatments, indicating the partial recovery of soil quality. As a result of the better adaptation of the species Hemarthria and Brizantha, resulting in greater accumulation of labile organic material, the CPI, L, LI and CMI values were higher in these treatments, suggesting a greater potential of these species for recovery of constructed soils.

Abstract in Portuguese:

A correlação entre as características físicas e químicas do solo e o teor de mercúrio natural é importante para identificar aquelas que mais influenciam na retenção desse elemento nesses solos e sua distribuição nos diversos compartimentos ambientais. Esse estudo teve por objetivos determinar o teor de Hg de solos sem influência antropogênica e correlacionar esse teor com as características físicas e químicas dos solos. A relevância deste trabalho se deve ao fato que a maioria das pesquisas é focada em solos contaminados e, em caso de solos tropicais, as pesquisas são ainda mais escassas. As características físicas e químicas de diferentes solos de mata natural do Estado de Minas Gerias e de um solo do Estado do Rio de Janeiro foram correlacionadas com os teores naturais de Hg dos solos. O teor de Hg foi determinado empregando-se o analisador direto de Hg DMA-80. A faixa de concentração de Hg encontrada foi de 0 a 215 µg kg-1 com média de 81 µg kg-1. O teor de Hg dos solos correlacionou-se principalmente com o teor de argila e o pH do solo. Não houve correlação entre o teor de Hg e o de C. Para solos com teores mais altos de Hg e mesma textura, a capacidade de troca catiônica passa a ser uma variável importante.

Abstract in English:

Correlation between physical and chemical characteristics of soils and their natural mercury content is important for identifying the parameters that most influence Hg retention in these soils and its distribution in different environmental compartments. The aim of this study was to quantify the Hg content of tropical soils without anthropogenic influence and correlate it with physical and chemical soil characteristics. The present study is relevant because most research focuses on contaminated soils and, in the case of tropical soils, research is even more limited. Therefore, different soils from natural forests of southeastern Brazil were characterized and the results of chemical and physical characterization were correlated with soil Hg content. Mercury content was determined through the direct Hg analyzer DMA-80. Mercury concentrations in soils were between 0 and 215 μg kg-1 and the average was 81 µg kg-1. Soil Hg content correlated mainly with the clay content and soil pH. There was no correlation between Hg content and C content. For soils with higher levels of Hg and the same texture, cation exchange capacity becomes an important variable.

Abstract in Portuguese:

Gravataí é um município da região metropolitana de Porto Alegre com potencial para desenvolvimento agrícola, a partir de uma maior integração entre os produtores e os serviços de pesquisa e extensão. Os objetivos gerais deste trabalho foram compreender as percepções e os conhecimentos locais sobre o recurso natural “solo” e as terras, bem como a lógica dos sistemas de produção; e relacionar tal conhecimento com a classificação e avaliação dos solos por critérios acadêmicos. Realizou-se uma entrevista semiestruturada em cinco unidades produtivas (UP), fazendo um levantamento de dados referente à família e às UP; a caminhada transversal nas UP e o levantamento expedito de solo com participação dos produtores e integrantes das famílias. As observações de campo dos produtores foram relacionadas com a descrição morfológica e os resultados analíticos obtidos a partir da amostragem dos perfis de solo. Os resultados evidenciaram a sistematização dos conhecimentos dos produtores em relação aos solos e demais fatores do ambiente, permitindo estabelecer uma distribuição geográfica, relação com o ambiente e critérios para uso e manejo. É perceptível a relação entre as formas de conhecimento local e acadêmico, constituindo potencial para planejamento e consolidação de sistemas de produção sustentáveis.

Abstract in English:

Gravatai is a municipality within the metropolitan region of Porto Alegre, State of Rio Grande do Sul, with great potential for agricultural development based on greater interaction between producers and research and extension services. The main objectives of this study were to understand local perceptions and knowledge about the natural resources of soils and landscapes, as well as the logic of production systems; and to evaluate the linkage of this knowledge with soil classification and evaluation made through academic criteria. Semi-structured interviews were carried out in the five production units (PU) studied, conducting a survey of data related to the PU and workers families, a walk across the PU, and a rapid survey of the soil with the participation of producers and family members. Field observations from family farmers were related to morphological descriptions and the analytic results obtained from soil profile sampling. Results obtained showed that there is systematization of farmers’ knowledge concerning soil and other natural resources, allowing geographic soil distribution, relation to the environment, and criteria for use and management to be established. Results obtained also showed a clear relationship between local and academic knowledge, constituting potential for planning and consolidation of sustainable production systems.