Lixiviação de potássio da palha de espécies de cobertura de solo de acordo com a quantidade de chuva aplicada

Os restos vegetais deixados na superfície do solo em sistemas de semeadura direta, além de proteger o solo da erosão, constituem considerável reserva de nutrientes que podem ser disponibilizados para a cultura principal, subseqüente. Avaliou-se a lixiviação de K da palha de seis espécies vegetais com potencial de uso como plantas para cobertura do solo de acordo com a quantidade de chuva recebida após o manejo. Milheto (Pennisetum americanum, var. BN-2), sorgo de guiné (Sorghum vulgare), aveia preta (Avena strigosa), triticale (Triticum secale), crotalária juncea (Crotalaria juncea) e braquiária (Brachiaria decumbens) foram cultivados em vasos com terra, em casa de vegetação, em Botucatu (SP). Aos 45 dias da emergência, as plantas foram cortadas na altura do colo, secas em estufa e submetidas a chuvas simuladas de 4,4, 8,7, 17,4, 34,9 e 69,8 mm, considerando uma quantidade de palha equivalente a 8,0 t ha-1. A máxima retenção de água pela palha corresponde a uma lâmina de até 3,0 mm, independentemente da espécie, praticamente não ocorrendo lixiviação do potássio com chuvas da ordem de 5 mm. A máxima liberação de K por unidade de chuva ocorre com lâminas de até 20 mm, decrescendo a partir deste ponto. A quantidade de K liberado da palha logo após o manejo depende da espécie vegetal, não ultrapassando, no entanto, 24 kg ha-1 com chuvas da ordem de 70 mm, apresentando correlação positiva com a concentração do nutriente no tecido vegetal. O triticale e a aveia são mais eficientes na ciclagem do potássio.

Disponibilidade de nutrientes no solo: decomposição e liberação de compostos orgânicos de resíduos vegetais

O objetivo principal desta revisão foi reunir informações a respeito da ação de compostos orgânicos produzidos por plantas na disponibilidade de nutrientes nos solos, principalmente sobre os cátions Ca, Mg e K e sobre o ânion fosfato. O sistema de cultivo adotado ocasiona mudanças nas propriedades químicas e físicas do solo, especialmente na disponibilidade de nutrientes e condicionamento físico do solo. Tem-se observado o acúmulo de nutrientes nas camadas superficiais do solo no sistema de semeadura direta, pelo não-revolvimento do solo e pela deposição de resíduos de culturas na superfície. Os ácidos orgânicos provenientes de plantas podem interagir com a fase sólida e ocupar os sítios de adsorção de nutrientes, competindo diretamente com eles e aumentando sua disponibilidade no solo. A adição de resíduos vegetais pode promover, antes da humificação, a elevação do pH, por promover complexação de H e Al com compostos do resíduo vegetal, deixando Ca, Mg e K mais livres em solução, o que pode ocasionar aumento na saturação da CTC por estes cátions de reação básica. Também é normal observar o aumento na disponibilidade de P no solo com a adição de resíduos vegetais, tanto pelo P presente no resíduo como por competição de compostos orgânicos dos resíduos pelos sítios de troca no solo. A persistência dos compostos orgânicos também é fator que tem grande interferência nos processos de sorção/dessorção de cátions e ânions, dependendo da atividade microbiana, da disponibilidade metabólica do substrato carbonado e da sorção aos colóides do solo.

Cátions hidrossolúveis na parte aérea de culturas anuais mediante aplicação de calcário e gesso em superfície

A eficiência da calagem superficial pode ser melhorada por meio de compostos orgânicos hidrossolúveis liberados por resíduos vegetais. No entanto, não se sabe se os teores desses compostos nos resíduos das culturas podem ser modificados pela aplicação de calcário e gesso em superfície. O presente trabalho objetivou avaliar os efeitos das aplicações de calcário e gesso em superfície sobre os teores de cátions solúveis nos resíduos vegetais das culturas de arroz, feijão e aveia-preta. O experimento foi realizado em um Latossolo Vermelho distroférrico de Botucatu (SP). O delineamento foi de blocos casualizados com parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas por quatro doses de calcário dolomítico (0, 1.100, 2.700 e 4.300 kg ha-1) e as subparcelas, pela aplicação ou não de 2.100 kg ha-1 de gesso agrícola. Para as culturas de verão foi utilizado esquema de parcela subsubdividida. As subsubparcelas foram constituídas por dois cultivares de arroz de terras altas (Caiapó e IAC 202), no ano agrícola 2002/03, e dois cultivares de feijão (Pérola e Carioca), em 2003/04. A aveia-preta foi cultivada no inverno dos dois anos, utilizando apenas o cultivar Comum. Os teores de cátions solúveis na parte aérea das culturas de arroz, feijão e aveia-preta foram alterados pela aplicação de calcário e gesso em superfície. A gessagem em superfície aumentou os teores solúveis de Ca e reduziu o de Mg na parte aérea das culturas, principalmente nas primeiras safras após a aplicação. A calagem aumentou os teores de cátions solúveis na parte aérea de todas as culturas. As culturas do feijão e da aveia-preta apresentaram maiores teores de cátions solúveis nos resíduos da parte aérea, avaliados no florescimento.

Taxas de decomposição e de liberação de macronutrientes da palhada de aveia preta em plantio direto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Restos vegetais e adubação nitrogenada na micorrização e produtividade do arroz de terras altas em sistema plantio direto

The objective of this research was to verify the influence of plant residues and the nitrogen fertilization in covering on the mycorrhization (colonization and number of spores of the arbuscular mycorrhizal fungi), and grain yield of upland rice grown under a no tillage system. The experiment was conducted at the Experimental Farm Station of Unesp/Ilha Solteira Campus, at Selviria (Mato Grosso do Sul State). In the main plots, the leguminous were tested: sun hemp (Crotalaria juncea L.), pigeon pea (Cajanus cajan L.) and velvet bean (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy) and the grass: corn (Zea mays L.), millet (Peenisetum americamum L.) and grain sorghum (Sorghum bicolor L.), plus no planted area during the winter, as plant cover. In the subplots, after the rice sowing, the nitrogen fertilization in covering (zero and 75 kg ha(-1) of N at the urea form) was used. The rice grain yield was influenced by the plant residues, but not for the N doses or the interaction. The sorghum grain showed negative influence on the rice productivity. The nitrogen fertilization influenced the number of spores, but not the mycorrhizal colonization or the grain yield, at the time of the crop. Correlation between the studied variable was riot found.

Efeitos alelopáticos de extratos vegetais na germinação, colonização micorrízica e crescimento inicial de milho, soja e feijão

Restos vegetais e liteira podem interferir no desenvolvimento de plantas. Este trabalho objetivou avaliar os efeitos alelopáticos de extratos aquosos de Pinus sp., milheto (Pennisetum americanum (L.) Leeke) e mucuna (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy) sobre a germinação, colonização micorrízica e crescimento inicial de milho (Zea mays L.), soja (Glycine max L.) e feijão (Phaseolus vulgaris L.). Os extratos foram elaborados utilizando folhas trituradas. O experimento in vitro empregou papel Germitest umedecido com extratos ou água destilada por sete dias. O experimento em casa de vegetação teve esquema fatorial 3 x 3 x 4, com quatro repetições: três espécies vegetais (soja, milho e feijão), três extratos aquosos (Pinus, milheto e mucuna) e quatro doses de extrato (0,0; 0,5; 1,0; e 2,0 kg L-1). O substrato foi Latossolo Vermelho coletado no município de Selvíria-MS, no bioma Cerrado. Após a semeadura, os vasos receberam, a cada cinco dias, por 45 dias, 50 mL dos extratos. Para a soja, extratos de mucuna e milheto diminuíram o comprimento do hipocótilo e da radícula e os de Pinus aumentaram esses comprimentos. em feijão, o extrato de Pinus diminuiu o comprimento do hipocótilo e da radícula, mas os extratos de mucuna e milheto aumentaram-no. O extrato do milheto reduziu a percentagem e a velocidade de germinação em feijão. Todos os extratos reduziram a colonização micorrízica e o número de esporos de fungos micorrízicos arbusculares em soja, milho e feijão.

Utilização do nitrogênio da palha de milho e de adubos verdes pela cultura do milho

A qualidade dos resíduos vegetais de culturas comerciais e adubos verdes influencia a taxa de mineralização/imobilização de N e o respectivo aproveitamento desse nutriente pelas subseqüentes culturas. Com o objetivo de avaliar a utilização do N mineralizado da parte aérea e do sistema radicular da crotalária (Crotalaria juncea) e milheto (Pennisetum americanum) e da palha de milho, marcados com 15N, realizou-se um estudo, em casa de vegetação, no Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, Piracicaba (SP), em vasos com 5 kg de solo de um Latossolo Vermelho distroférrico. Foram utilizados seis tratamentos e quatro repetições, dispostos num delineamento inteiramente casualizado, compreendendo: T1 = palha de milho-15N (parte aérea, exceto os grãos) (80 mg kg-1 de N no solo); T2 = raiz de milheto-15N (30 mg kg-1 de N no solo); T3 = parte aérea de milheto-15N (80 mg kg-1 de N no solo); T4 = raiz de crotalária-15N (30 mg kg-1 de N no solo); T5 = parte aérea de crotalária-15N (80 mg kg-1 de N no solo) e T6 = tratamento sem adição de fonte orgânica de N. Para os tratamentos que receberam raiz marcada com 15N, adicionou-se parte aérea sem marcação isotópica na mesma quantidade que naqueles que receberam parte aérea marcada, e vice-versa. As raízes foram incorporadas ao solo e a parte aérea adicionada sobre a superfície. Para avaliar absorção de N da palha de milho-15N (7,35 Mg ha-1, equivalente a 56 kg ha-1 de N) pela cultura do milho, realizou-se também um experimento de campo, na mesma área em que foi coletado solo para o experimento de casa de vegetação. A quantidade de N no milho proveniente da crotalária (111,80 mg vaso-1 N ) foi superior à do milheto (30,98 mg vaso-1 N ), que foi superior à da palha de milho (11,80 mg vaso-1N ). A crotalária proporcionou maior absorção de N e produtividade de matéria seca ao milho. O aproveitamento pelo milho do N da parte aérea da crotalária foi superior ao do N do sistema radicular, mas não houve diferença para o N do milheto. A absorção do N dos restos culturais de milho pela cultura do milho, no campo, foi de 4,1 % da quantidade inicial.

Palha de sorgo associada ao herbicida imazamox no controle de plantas daninhas na cultura da soja em sucessão

Os resíduos vegetais de uma cultura de cobertura de outono/inverno podem interferir na infestação das plantas daninhas das culturas de verão subseqüentes. Dessa forma, com o objetivo de avaliar o efeito da palha de híbridos de sorgo (Sorghum bicolor), associada ao uso do herbicida imazamox, no controle de plantas daninhas na cultura da soja (Glycine max), cv. 'Conquista', em sucessão, foi conduzido no ano agrícola 2000/2001 um experimento em Uberlândia-MG. Foram utilizados quatro tipos de cobertura: três provenientes de resíduos culturais de híbridos de sorgo (Sara, DKB 860 e Ambar) e uma sem restos vegetais (anteriormente sob pousio). Aos 24 dias após aplicação do herbicida, o controle das espécies Leonotis nepetifolia, Alternanthera tenella, Amaranthus hibridus, A. retroflexus, A. spinosus, Ipomoea grandifolia, Commelina benghalensis e Nicandra physaloides foi mais eficaz nas palhas dos híbridos Sara e Ambar, na ausência de imazamox, com porcentagens de controle de 40 e 41%, respectivamente. Quando associada a 15 g ha-1 de imazamox, a palha do Ambar resultou em melhor controle dessas espécies de plantas daninhas, com controle de 76%; e a 30 g ha-1 a palha do DKB 860 foi a mais eficaz, promovendo 85% de controle. Sem cobertura do solo, com 30 g ha-1 de imazamox obteve-se controle de 62,5%, e 47,5% com metade da dosagem. Os resultados indicaram variabilidade de controle em relação ao híbrido de sorgo estudado e a possibilidade de redução de dosagens do herbicida imazamox quando associado aos resíduos vegetais de sorgo.

A laser-induced fluorescence spectroscopic study of organic matter in a Brazilian Oxisol under different tillage systems

Laser-induced fluorescence (LIF) spectroscopy has been proposed as new method for determining the degree of humification of organic matter (OM) in whole soils. It can be also used to analyze the OM in whole soils containing large amounts of paramagnetic materials, and which are neither feasible to Electron Paramagnetic Resonance (EPR) nor to C-13 Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy. In the present study, 3 LIF spectroscopy was used to investigate the OM in a Brazilian Oxisol containing high concentration of Fe+3. Soil samples were collected from two areas under conventional tillage (CT), two areas under no-till management (NT) and from a non-cultivated (NC) area under natural vegetation. The results of LIF spectroscopic analysis of the top layer (0-5 cm) of whole soils showed a less aromatic OM in the non-cultivated than in the cultivated soils. This is consistent with data corresponding to HA samples extracted from the same soils and analyzed by EPR, NMR and conventional fluorescence spectroscopy. The OM of whole soils at 5-10 and 10-20 cm depth was also characterized by LIF spectroscopy.Analysis of samples of NT and NC soils showed a higher OM aromatic content at depth. This is a consequence of the accumulation of plant residues at the soil surface in quantities that are too large for microorganisms to metabolize fully, thus, resulting in less aromatic or less hurnified humic substances. In deeper soil layers, the input of residues was lower and further decomposition of humic substances by microorganisms continued, and the aromaticity and degree of humification increased with soil depth. This data indicates that the gradient of humification of OM in the NT soil was similar to those observed in natural soils. Nevertheless, the degree of humification of the OM in the soils under no-till management varied less than that corresponding to non-cultivated soils. This may be because the former have been managed under these practices for only 5 years, in contrast to the continuous humification process occurring in the natural soils. on the other band, LIF spectroscopic analysis of the CT soils showed less pronounced changes or no change in the degree of humification with depth. This indicates that the ploughing and harrowing involved in CT lead to homogenization of the soil and thereby also of the degree of humification of OM throughout the profile. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Leaching of nitrate and ammonium from cover crop straws as affected by rainfall

Nitrogen (N) mineralization dynamics in no-till systems is affected, among other factors, by N amount and quality in the mulch and by climatic conditions. Leaching of NO3-N and NH4-N from six plant species used as soil cover crops in tropical environments were evaluated when the straw was submitted to rainfall after chemical desiccation. Millet (Pennisetum glaucum), guinea sorghum (Sorghum vulgare), black oat (Avena strigosa), triticale (Triticum secale), Indian hemp (Crotalaria juncea), and brachiaria (Brachiaria decumbens) were grown in a greenhouse, in Botucatu-SP, Brazil. Forty-five days after emergence, the plants were cut at the root collar, oven-dried, and submitted to simulated rainfalls of 4.4, 8.7, 17.04, 34.9, and 69.8 mm, considering an amount of straw equivalent to 8 t ha(-1) of dry matter. The amounts of N-NO3- extracted from the straw by rainwater were very small. However, accumulated rainfall around 70 mm caused ammonium leaching ranging from 2.5 to 9.5kg ha(-1), depending on the species. Plant residues of triticale and black oat (grasses) and Indian hemp (legume) showed high N leaching intensity with the first rains after chemical desiccation. The amount of N leached from straw was highly correlated with N tissue content.

Soil humus characteristics in virgin and cleared areas of the paraná river basin in Brazil

A study of the characteristics and distribution of the soil humus fractions in representative ecosystems of central Brazil was carried out with special emphasis on the comparison between the soils under virgin vegetation-Cerrado-and those subjected to cultivation. In spite of the contrasted vegetation and cultural practices in the sites studied, the soil humus showed analogous characteristics: there was a negligible amount of plant residues, the humic and fulvic acids amounted to approximately 70% of the total organic carbon, and about 40% of these humic substances were in extremely stable association with the soil mineral fraction, the HCl-HF treatment being required for their extraction. The stability of such organo-mineral complexes increased slightly in the cultured sites. The study of the humic acid fraction showed increased oxidation and aromaticity in most of the cultivated sites: the lowest values for the IR alkyl vibrations and H/C atomic ratios and the highest ones for the optical density at 465 nm were observed in sites transformed into orchards, whereas the above changes were small in those used as pasture. The 14C NMR spectra confirmed that the proportion of polyalkyl structures decreased in the humic acids of soils subjected to cultivation, as opposed to that of carboxyl groups. In spite of the high stability inferred for the organic matter throughout the wide area examined, the samples from the original Cerrado as well as from those transformed into pastures showed, in laboratory conditions, higher mineralization rates than those from the sites subjected to cultivation. This is partly attributed to the decreased proportions of extractable humic substances in the latter. © 1992.

Mineralización de la paja de caña de azúcar en suelo adicionado con viñaza (suproducto de la industria del alcohol de caña de azúcar) y fertilizante nitrogenado

Cellulose is the most abundant vegetable organic compound, being derived mainly from plant residues. The decomposition of sugar-cane (Saccharum officinarum L.) straw was studied in a period up to 90 days, through variables related to the carbon cycle, such as respiratory activity and CM-cellulase (CM, cellulose microcrystalline) and CMC-cellulase (CMC, carboxymethylcellulose) activities. The treatments consisted of 0, 0.5 and 1.0% of straw, in the presence and absence of vinasse (a sugar-cane alcohol industry byproduct) and nitrogen fertilizer. The respiratory and cellulase activities increased up to the 14th day of incubation and later decreased. The respiratory activity was 1.9 and 2.3 fold larger (P < 0.05) in the soil with 0.5 and 1.0% of straw added, respectively, in relation to the control. CM- and CMC- cellulase activities also increased from 1.8 to 2.9 and from 2.3 to 2.7 fold, respectively. The vinasse addition enhanced CO 2 production and CM-cellulase activity, however, no significant effect was observed on CMC-cellulase activity. The addition of N reduced both respiratory and cellulase activities. The decomposition of the sugar-cane straw may enhance soil nutrient cycling increasing agricultural production. © 2006 Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA.

Condutividade hidráulica e resistência à penetraçao do solo influenciada por diferentes sistemas de manejo

Soil management measures that increase the efficiency of organic matter cycling and maintain favorable soil structure are needed for improving soil quality. On the other hand, soil structure degradation due to inadequate soil management systems is widespread. Among the indicators of soil physical quality, saturated hydraulic conductivity and penetration resistance are thought to be sensitive to soil management system. The aim of this work was to study the influence of soil tillage system and organic fertilization on selected soil physical properties after the first year of treatment. The field work was conducted in Selviria, MS, Brazil on an Oxisol. The experimental design was randomized complete blocks with split-plots, with 12 treatments and 4 repetitions. Tillage treatments included conventional ploughing (CT) and direct drilling (DD). Fertilizer treatments were: 1) manure, 2) manure plus mineral, 3) traditional mineral 4) plant residues of Crotalaria juncea, 5) plant residues of Pennisetum americanum and 6) control plot. The plots were cropped to bean in winter and to cotton in summer, and both cultures were irrigated. After one year no significant differences between treatments in mechanical resistance and porosity were found. However, saturated hydraulic conductivity and infiltration were higher in the conventional tillage treatment at the 0.00-0.10 m depth. Moreover, an improvement in soil physical condition by organic fertilizers was shown.

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.

Phosphorus and potassium balance in a corn-soybean rotation under no-till and chiseling

Nutrient use efficiency has become an important issue in agriculture, and crop rotations with deep vigorous rooted cover crops under no till may be an important tool in increasing nutrient conservation in agricultural systems. Ruzigrass (Brachiaria ruziziensis) has a vigorous, deep root system and may be effective in cycling P and K. The balance of P and K in cropping systems with crop rotations using ruzigrass, pearl millet (Pennisetum glaucum) and ruzigrass + castor bean (Ricinus communis), chiseled or not, was calculated down to 0.60 m in the soil profile for 2 years. The cash crops were corn in the first year and soybean in the second year. Crop rotations under no-till increased available P amounts in the soil-plant system from 80 to 100 %, and reduced K losses between 4 and 23 %. The benefits in nutrient balance promoted by crop rotations were higher in the second year and under without chiseling. Plant residues deposited on the soil surface in no-till systems contain considerable nutrient reserve and increase fertilizer use efficiency. However, P release from ruzigrass grown as a sole crop is not synchronized with soybean uptake rate, which may result in decreased yields. © 2013 Springer Science+Business Media Dordrecht.