Soil uses in the sugarcane fallow period to improve chemical and physical properties of two latosols (oxisols)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Crop sequences in no-tillage system: effects on soil fertility and soybean, maize and rice yield

Os resíduos vegetais das culturas, ao se decomporem, alteram os atributos químicos do solo e, como consequência, influenciam a produtividade das culturas em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos químicos do solo e a produtividade das culturas de soja, milho e arroz, cultivadas no verão, em sucessão a culturas de inverno em semeadura direta. O experimento foi realizado em Jaboticabal-SP (48 ° 18 ' 58 '' W e 21 ° 15 ' 22 '' S), em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, no esquema em faixas, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de quatro sequências de culturas de verão (monoculturas de milho e soja e rotações soja/milho e arroz/feijão/algodão) com sete culturas de inverno (milho, girassol, nabo forrageiro, milheto, guandu, sorgo e crotalária). Os cultivos iniciaram-se em 2002. Após o manejo das culturas de inverno e antes da semeadura das culturas de verão do ano agrícola 2006/2007, foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-2,5; 2,5-5,0; 5-10; 10-20; e 20-30 cm. Nas amostras de solo, foram determinados: teores de matéria orgânica, pH, teores de P (resina), K, Ca e Mg trocáveis e acidez potencial (H + Al). As sequências de verão rotação soja/milho e milho em monocultura proporcionaram no solo menores teores de matéria orgânica na camada de 0-10 cm e de P do solo na camada de 0-20 cm. Na sequência de verão arroz/feijão/algodão, maiores teores de K foram proporcionados pelas culturas de inverno crotalária e nabo forrageiro, na camada de 0-10 cm, e milheto, na de 0-2,5 cm. Crotalária, milheto, nabo forrageiro e sorgo, cultivados no inverno, proporcionaram maiores teores de matéria orgânica no solo na camada de 0-30 cm. Maiores teores de P no solo foram proporcionados pela crotalária, na camada de 0-2,5 cm, e pelo nabo forrageiro, na de 0-5 cm. Maiores produtividades de soja, como monocultura de verão, foram obtidas após nabo forrageiro e crotalária e, quando em rotação com milho no verão, após nabo forrageiro, crotalária e milheto. Maiores produtividades de milho foram obtidas após nabo forrageiro, milheto e guandu, e menor produtividade de arroz foi obtida após sorgo.

Spatial variability of soil penetration resistance influenced by season of sampling

O objetivo deste trabalho foi analizar a distribuição espacial da compactação do solo e a influência da umidade do solo na resistência à penetração. Esta última variável foi descrita pelo índice de cone. O solo estudado foi Nitossolo e os dados de índice de cone foram obtidos usando um penetrômetro. A resistência do solo foi avaliada a 5 profundidades diferentes, 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm, 30-40 cm e mais de 40 cm, porém o conteúdo de umidade do solo foi medido a 0-20 cm e 20-40 cm. As condições hídricas do solo variaram nas diferentes amostragems. Os coeficientes de variação para o índice de cone foram 16,5% a 45,8% e os do conteúdo de umidade do solo variaram entre 8,96% e 21,38%. Os resultados sugeriram elevada correlação entre a resistência do solo, estimada pelo índice de cone e a profundidade do solo. Sem embargo, a relação esperada com a umidade do solo não foi apreciada. Observou-se dependência espacial em 31 de 35 séries de dados de índice de cone e umidade do solo. Esta dependência foi ajustada por modelos exponenciais com efeito pepita variável de 0 a 90% o valor do patamar. em séries de dados o comportamento foi aleatório. Portanto, a técnica das distâncias inversas foi utilizada para cartografar a distribuição das variáveis que não tiveram estrutura espacial. Na krigagem constatou-se uma suavização dos mapas comparados com esses das distâncias inversas. A krigagem indicadora foi utilizada para cartografar a variabilidade espacial do índice de cone e recomendar melhor manejo do solo.

EFFICIENCY of PNEUMATIC and HORIZONTAL PERFORATED DISK METER MECHANISM IN CORN NO-TILLAGE SEEDERS IN SOIL WITH DIFFERENT MOBILIZATION REPORTS

This work objectified to evaluate the efficiency of two meter mechanism of corn seeds when submitted to different forward speed and soil management system during the non-tillage seeding. It was used a factorial design in randomized blocks. The factors whose effects were examined were related to the seeders with pneumatic and horizontal disk meter mechanisms for the distribution of the seeds, to the set tractor-seeder forward speeds (4.4; 8.0 and 9.8 km h(-1)), and to the soil management system considering the corn no-tillage seeding over minimum tillage with chisel plow and the no-tillage system for the seeding of oat culture (Avena strigosa Schreb). It was verified that the forward speed didn't influence the initial and final stands of plants but it interfered in the regularity of longitudinal distribution of plants. The smallest speed provided the largest percentile of normal spacing between plants. The pneumatic meter mechanism presented better performance than the horizontal disk perforated in the longitudinal distribution of plants. About corn productivity aspect it's indifferent the recommendation of use for pneumatic and perforated horizontal disk meter mechanism of seeds.

Influence of liming on residual soil respiration and chemical properties in a tropical no-tillage system

Devido às mudanças climáticas do planeta, principalmente ao aquecimento global, as formas de utilização dos solos na agricultura têm atraído grande atenção de pesquisadores. Mudanças de manejo podem influenciar a respiração do solo e, por conseguinte, alterar drasticamente o sequestro de C. Os objetivos deste trabalho foram avaliar, em semeadura direta, a influência da calagem nas emissões de CO2 do solo e correlacioná-las aos atributos químicos deste após dois anos da calagem. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, com seis repetições. Os tratamentos constituíram de quatro doses de calcário e uma testemunha. Decorridos dois anos da calagem, avaliou-se a emissão residual de CO2 do solo, coletaram-se amostras nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade e determinaram-se os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e valores de pH e de saturação por bases. A emissão residual de CO2 do solo, quando a dose recomendada foi aplicada, foi 24,1 % superior, quando comparada à do solo sem aplicação de calcário, e 47,4 % maior, quando se aplicou o dobro da dose recomendada. A calagem melhorou as condições químicas do solo, e a emissão de CO2 aumentou linearmente com o aumento das doses. A emissão de CO2 do solo apresentou correlações positivas com os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e com os valores de pH e de saturação por bases e negativas com os teores de H + Al e Al3+. Maiores coeficientes de correlação entre as taxas de emissão de CO2 do solo e os atributos químicos deste ocorreram na camada de 10-20 cm.

Spatial and linear correlations between soil and corn

O conjunto de tecnologias aplicadas ao sistema de produção agrícola tem como características principais a verticalização da produtividade, diminuição de custos, melhoria nas características físicas, químicas e biológicas do solo para proporcionarem o crescimento sustentável do meio de produção. Desta forma, o trabalho teve como objetivo determinar a variabilidade e as correlações lineares e especiais entre os atributos da planta e do solo, visando selecionar um indicador da qualidade física do solo de boa representatividade para produção de forragem. No ano agrícola de 2006, na Fazenda Bonança, município de Pereira Barreto (SP), foram analisados a produtividade de forragem do milho outonal (FDM) em sistema plantio direto irrigado e os atributos físicos do solo, num Latossolo Vermelho distrófico. O objetivo foi estudar a variabilidade e as correlações lineares e espaciais entre os atributos da planta e os do solo, visando selecionar um indicador da qualidade física do solo de boa representatividade para a produtividade da forragem. Foi instalada a malha geoestatística, para coleta de dados do solo e planta, contendo 125 pontos amostrais, numa área de 2.500 m². Os atributos estudados, além de não terem variado aleatoriamente, apresentaram variabilidade dos dados entre baixa e muito alta e seguiram padrões espaciais bem definidos, com alcances entre 7,8 e 38,0 m. Por outro lado, a correlação linear entre os atributos da planta com o do solo foi baixa e extremamente significativa. Os pares Massa Seca de forragem versus Microporosidade e Diâmetro do colmo versus Densidade do Solo foram melhor correlacionados na camada de 0-0.10m, enquanto os outros pares - Massa Seca de Forragem versus Macroporosidade - e Porosidade Total - apresentaram correlação inversa para a mesma camada. Entretanto, do ponto de vista espacial, houve uma alta correlação inversa entre Massa Seca de Forragem com Microporosidade, de modo que a microporosidade na camada de 0-0.10m pode ser considerada um bom indicador de qualidade física do solo, tendo em vista a produção de forragem de milho.

Upland rice yield as affected by previous summer crop rotation (soybean or upland rice) and glyphosate management on cover crops

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Soil CO2 efflux following rotary tillage of a tropical soil

Stopping the increase of atmospheric CO2 level is an important task and information on how to implement adjustments on tillage practices could help lower Soil CO2 emissions would be helpful. We describe how rotary tiller use on a red latosol affected Soil CO2 efflux. The impact of changing blade rotation speed and rear shield position on soil CO2 efflux was investigated. Significant differences among treatments were observed up to 10 days after tillage. Cumulative CO2 efflux was as much as 40% greater when blade rotation of 216 rpm and a lowered rear shield was compared to blade rotation of 122 rpm and raised shield. This preliminary work suggests that adjusting rotary tiller settings could help reduce CO2 efflux close to that of undisturbed soil, thereby helping to conserve soil carbon in tropical environments. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Prediction and spatial variability of soil dynamic properties in sugar cane fields of São Paulo State Brazil

The objective of this work was to model and diagnose the spatial variability of soil load support capacity (SLSC) in sugar cane crop fields, as well as to evaluate the management impact on São Paulo State soil structure. The investigated variables were: pressure preconsolidation (sigma(p)), apparent cohesion () and internal friction angle (). The conclusions from the results were that the models and spatial dependence maps constitute important tools in the prediction and location of the mechanical internal strength of soils cultivated with sugar cane. They will help future soil management decisions so that soil structure sustainability will not be compromised.

EVOLUTION PATTERNS OF THE SOIL ORGANIC-MATTER IN SOME AGRICULTURAL SYSTEMS IN THE BRAZILIAN CERRADO REGION

Several changes in the soil humus characteristics were observed after clearing the Central Brazil virgin forest. When compared with the original ''Cerrado'' forest, the soils from the agricultural systems showed increased values for cation exchange capacity, total organic matter and non-extractable humin. The humic acid fraction underwent some changes suggesting increased oxidation and decreased aliphatic content. The soil organic N tends to accumulate in the insoluble humus fractions.The above changes were much less intense when the virgin forest was transformed into pastures. Under these conditions, the most significant changes were the reduction of readily biodegradable soil organic matter fractions.In view of the intensity of the lixiviation processes in the area studied, the above changes may be connected with the reduction in aggregate stability observed in the cleared sites.In general, the characteristics of the humus formations in the ''Cerrado'' region suggested high resistance to external factors, which is in part attributed to the active insolubilization of humic colloids by the Al and Fe oxides. In the absence of erosive processes in the cleared sites, additional humus stability may conform both to selective biodegradation and/or lixiviation of the humic colloids, or to the effects of the fire used in soil management.

Spatial and temporal variability of soil CO2 emission in a sugarcane area under green and slash-and-burn managements

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Restoration of a degraded area using soil tillage systems in Campinas, São Paulo, Brazil

In Brazil the intensive agriculture use, mainly pasture, is the main cause of the presence of extensive areas of degraded lands. This study aimed to assess the impact of different soil management practices in a pasture degraded area used as garbage disposal. The experiment was performed at the Faculdade de Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP, in Campinas, state of São Paulo, Brazil, from 1990 to 1996. This area has undergone a process of recovery through removal of trash deposited on the surface, in 1985, levelling of soil, followed by application of limestone, subsoiling, planting of legumes (Crotalaria juncea) and crop rotation (soybean and maize). Since 1990 only popcorn maize was grown and established plots managed with different soil tillage systems, including harrow, chisel plow, moldboard plow, no tillage, disk plow and revolving hoe. One plot was planted exclusively with guinea grass (Panicum maximum) to serve as a reference for minimum loss of soil and another grown on a downhill direction to correspond to the expected maximum erosion. There were differences in sediment loss, nutrient loss and productivity of the popcorn maize in the period analyzed. The chisel plow and no tillage treatments caused the slightest loss of soil and nutrients, compared to other tillage systems. The results show that the soil management systems influenced the physical and chemical characteristics of soil, allowing an economical and environmental recovery of the area, providing the conditions for grain agricultural production.

Phosphorus and potassium budget in the soil-plant system in crop rotations under no-till

Soil management and crop rotations can affect P and K budget in soil, decreasing losses, and increasing fertilizer use efficiency. The P and K budget in the soil-plant system at depths up to 60. cm was studied for different soil managements and crop rotations under no-till for three years in Botucatu, São Paulo, Brazil. The investigated crop rotations were: triticale (X Triticosecale) and sunflower (Helianthus annuus) cropped in autumn-winter; pearl millet (Pennisetum glaucum), forage sorghum (Sorghum bicolor), and Sunn hemp (Crotalaria juncea) were grown in the spring, as well as an additional treatment with chiseling followed by a fallow period; and soybean (Glycini max, L., Merril) was cropped in the summer. Each year triticale and sunflower were grown in plots and pearl millet, forage sorghum, Sunn hemp and of chisel/fallow in sub-plots. The triticale/millet rotation led to the largest decrease in available P within the 0-0.60. m layer of the soil profile and the largest K increase within the 0-0.05. m layer. Potassium mobility in the soil profile and the increases in the available K content in the 0.40-0.60. m layer were independent of the management system. Crop rotations with or without chiseling are not effective in preventing soil P losses. There is considerable K leaching below 0.60. m, but chiseling and the use of high K accumulating plants as triticale results in lower K losses. © 2012 Elsevier B.V.

Carbon dioxide emissions under different soil tillage systems in mechanically harvested sugarcane

Soil tillage and other methods of soil management may influence CO 2 emissions because they accelerate the mineralization of organic carbon in the soil. This study aimed to quantify the CO2 emissions under conventional tillage (CT), minimum tillage (MT) and reduced tillage (RT) during the renovation of sugarcane fields in southern Brazil. The experiment was performed on an Oxisol in the sugarcane-planting area with mechanical harvesting. An undisturbed or no-till (NT) plot was left as a control treatment. The CO2 emissions results indicated a significant interaction (p < 0.001) between tillage method and time after tillage. By quantifying the accumulated emissions over the 44 days after soil tillage, we observed that tillage-induced emissions were higher after the CT system than the RT and MT systems, reaching 350.09 g m-2 of CO2 in CT, and 51.7 and 5.5 g m-2 of CO2 in RT and MT respectively. The amount of C lost in the form of CO2 due to soil tillage practices was significant and comparable to the estimated value of potential annual C accumulation resulting from changes in the harvesting system in Brazil from burning of plant residues to the adoption of green cane harvesting. The CO 2 emissions in the CT system could respond to a loss of 80% of the potential soil C accumulated over one year as result of the adoption of mechanized sugarcane harvesting. Meanwhile, soil tillage during the renewal of the sugar plantation using RT and MT methods would result in low impact, with losses of 12% and 2% of the C that could potentially be accumulated during a one year period. © 2013 IOP Publishing Ltd.

Clastogenicity of landfarming soil treated with sugar cane vinasse

The addition of nutrients and/or soil bulking agents is used in bioremediation to increase microbial activity in contaminated soils. For this purpose, some studies have assessed the effectiveness of vinasse in the bioremediation of soils contaminated with petroleum waste. The present study was aimed at investigating the clastogenic/aneugenic potential of landfarming soil from a petroleum refinery before and after addition of sugar cane vinasse using the Allium cepa bioassay. Our results show that the addition of sugar cane vinasse to landfarming soil potentiates the clastogenic effects of the latter probably due the release of metals that were previously adsorbed into the organic matter. These metals may have interacted synergistically with petroleum hydrocarbons present in the landfarming soil treated with sugar cane vinasse. We recommend further tests to monitor the effects of sugar cane vinasse on soils contaminated with organic wastes. © 2012 Springer Science+Business Media B.V.