Water table effects on bean yield and nitrate distribution in the soil profile

In order to evaluate the bean yield under different water table levels as well as the moisture and nitrate distribution in the soil profile, a field experiment was carried out at the experimental area from the College of Agronomic Sciences - UNESP, Botucatu, SP, Brazil. Beans were grown in field lysimeters and subjected to five water table depths:30; 40; 50; 60 and 70 cm. The moisture in the soil profile was gravimetrically determined through samples obtained at 10; 20; 30; 40; 50; 60 and 70cm of depth. The water table depths of 30cm and 40cm showed the highest productivities (3,228.4 kg.ha-1 and 3,422.1 kg.ha-1, respectively), showing no statistical differences between each other. The highest productivity was related to the two most elevated water table levels (30 and 40cm), which provided the highest moisture average values on basis of volume in the soil profile (33.3 e 31%) as well as the consumptive use of water (416 and 396 mm). The nitrate content during the bean cycle at the extraction depth of 60cm has been under the safe drinking limit of 10 mg.1-1 for water table depths of 30; 40; 50 and 60cm, showing the denitrification effectiveness as a way of controlling water table from nitrate pollution. The water table handling allowed the attainment of high bean productivity levels, as well as the reduction of the nitrate level.

Water table effects on bean yield and nitrate distribution in the soil profile

In order to evaluate the bean yield under different water table levels as well as the moisture and nitrate distribution in the soil profile, a field experiment was carried out in the experimental area of the College of Agricultural Sciences - UNESP, Botucatu, SP, Brazil. Beans were grown in field lysimeters under five water table depths: 30; 40; 50; 60 and 70 cm. The moisture in the soil profile was determined gravimetrically using samples collected at 10; 20; 30; 40; 50; 60 and 70 cm deep. The water table depths of 30cm and 40cm showed the highest productivities (3,228.4kg.ha-1 and 3,422.1kg.ha-1, respectively), with no statistical differences between them. The highest productivity was related to the two highest water table levels (30 and 40cm), which provided the highest moisture average values on the basis of volume in the soil profile (33.3 e 31%) as well as the consumptive use of water (416 and 396mm). The nitrate content during the bean cycle at the extraction depth of 60cm was below the safe drinking limit of 10mg.1-1 for water table depths of 30; 40; 50 and 60cm, which shows the denitrification efficiency as a way of controlling nitrate pollution in water tables. The management of water table can lead to high levels of bean yield and to a better control of nitrate pollution in underground water.

Spatial variability structure of soil CO2 emission and soil attributes in a sugarcane area

Soil CO2 emission (F-CO2) is influenced by chemical, physical and biological factors that affect the production of CO2 in the soil and its transport to the atmosphere. F-CO2 varies in time and space depending on environmental conditions, including the management of the agricultural area. The aim of this study was to investigate the spatial variability structure of F-CO2 and soil attributes in a mechanically harvested sugarcane area (green harvest) using fractal dimension (D-F) derived from isotropic variograms at different scales (fractograms). F-CO2 showed an overall average of 1.51 mu mol CO2 m(-2) s(-1) and correlated significantly (P < 0.05) with soil physical attributes, such as soil bulk density, air-filled pore space, macroporosity and microporosity. Topologically significant DF values were obtained from the characterization of F-CO2 at medium and large scales (above 20 m), with values of 2.92 and 2.90, respectively. The variations in D-F with scales indicate that the spatial variability structure of F-CO2 was similar to that observed for soil temperature and total pore volume and was the inverse of that observed for other soil attributes, such as soil moisture, soil bulk density, microporosity, air-filled pore space, silt and clay content, pH, available phosphorus and the sum of bases. Thus, the spatial variability structure of F-CO2 presented a significant relationship with the spatial variability structure for most soil attributes, indicating the possibility of using fractograms as a tool to better describe the spatial dependence of variables along the scale. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Evaluation of Electrical Resistivity in a Tropical Sandy Soil Compacted

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

Soil CO2 emission as related to incorporation of sugarcane crop residues and aggregate breaking after rotary tiller

O preparo do solo é um dos processos que aceleram a decomposição da matéria orgânica, transferindo carbono para atmosfera, principalmente na forma de CO2. Neste trabalho, investigou-se o efeito do preparo com enxada rotativa sobre as emissões de CO2 do solo durante 02 semanas após o preparo do solo, incluindo-se a presença de resíduos vegetais sobre a superfície. As emissões foram avaliadas por 15 dias após preparo em 3 parcelas: 1) sem preparo e sem palha superficial (SPs); 2) preparo com enxada rotativa sem a presença de palha na superfície (ERs), e 3) preparo com enxada rotativa com a presença de palha superficial (ERc). As emissões provenientes da ERc foram superiores às demais (0,777 g CO2 m-2 h-1), sendo as menores emissões registradas na parcela SPs (0,414 g CO2 m-2 h-1). As emissões totais indicaram que a diferença de C-CO2 emitida à atmosfera corresponde a 3% do total de carbono adicional presente na palha, na parcela ERc, quando comparado à parcela ERs. O aumento da emissão da parcela SPs para ERs foi acompanhado de uma modificação na distribuição do tamanho de agregados, especialmente aqueles com diâmetro médio inferior a 2 mm. O aumento da emissão da parcela ERs para ERc esteve relacionado a uma diminuição da massa de palha na superfície, com fragmentação e incorporação da mesma no interior do solo. Quando se analisa a correlação linear entre emissão de CO2 versus temperatura e umidade do solo, somente a emissão da ERc foi significativamente correlacionada (p<0,05) à umidade do solo.

Temporal variability of soil CO2 emission after conventional and reduced tillage described by an exponential decay in time model

A quantificação do impacto das práticas de preparo sobre as perdas de carbono do solo é dependente da habilidade de se descrever a variabilidade temporal da emissão de CO2 do solo após preparo. Tem sido sugerido que as grandes quantidades de CO2 emitido após o preparo do solo podem servir como um indicador das modificações nos estoques de carbono do solo em longo termo. Neste trabalho é apresentado um modelo de duas partes baseado na temperatura e na umidade do solo e que inclui um termo exponencial decrescente do tempo que é eficiente no ajuste das emissões intermediárias após preparo: arado de disco seguido de uma passagem com a grade niveladora (convencional) e escarificador de arrasto seguido da passagem com rolo destorroador (reduzido). As emissões após o preparo do solo são descritas utilizando-se estimativa não linear com um coeficiente de determinação (R²) tão alto quanto 0.98 após preparo reduzido. Os resultados indicam que nas previsões da emissão de CO2 após o preparo do solo é importante considerar um termo exponencial decrescente no tempo após preparo.

Funções de pedotransferência para a curva de resistência do solo à penetração

A estimativa da curva de resistência do solo à penetração (CRP) a partir de variáveis de fácil obtenção, como o conteúdo de água, representa uma medida útil não só para a quantificação do estado de compactação, mas também para facilitar a interpretação da resistência do solo à penetração obtida em diferentes condições de campo. O objetivo deste trabalho foi estimar a CRP em solos de diferentes granulometrias e densidades, a partir de dados obtidos com o penetrômetro de impacto. O experimento foi realizado no laboratório de Pedologia da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Jaboticabal, SP. Foram utilizadas quatro classes de solos: Neossolo Quartzarênico, Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho distrófico e Latossolo Vermelho acriférrico, os quais foram coletados na camada de 0-0,20 m. Colunas de PVC, com dimensões de 0,25 m de diâmetro e 0,6 m de altura, foram preenchidas de forma a obter duas condições de compactação: menor densidade e maior densidade do solo. O conteúdo de água nos solos, inicialmente elevado até o ponto de saturação, foi monitorado diariamente por meio de um medidor eletrônico tipo TDR (Profile Probe PR2 acoplado ao Moisture Meter HH2). A resistência do solo à penetração foi mensurada por meio de um penetrômetro de impacto adaptado para vaso. Os pares de dados entre a resistência do solo à penetração e o conteúdo de água foram ajustados, e as CRP foram submetidas ao teste de significância. A relação entre a resistência do solo à penetração e o conteúdo de água foi descrita pelo modelo exponencial decrescente: em que RP representa a resistência do solo à penetração (MPa); Ug é o conteúdo de água (kg kg-1); e A, B e C são os coeficientes da equação. Foram obtidos coeficientes de determinação que variaram de 0,79 a 0,96.

Alternative procedure for the cold test for soybean seeds

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Agronomic characteristics, isoflavone content and Kunitz trypsin inhibitor of vegetable soybean genotypes

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

Atividade e população microbiana envolvida nas transformações do enxofre em solos com diferentes vegetações

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

Efeito do conteúdo de água e da compactação do solo na produção de soja

A compactação do solo tem sido fator físico limitante ao crescimento das plantas. Este trabalho objetivou avaliar a produção de soja (Glycine max cv. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) 48) em razão do conteúdo de água e da compactação do solo. Usou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4x2, ou seja, quatro níveis de resistência à penetração (entre 0,27 e 4,32 MPa) e dois níveis de retenção de água pelo solo (0,05 e 0,01 MPa). Foram utilizadas amostras de Latossolo Vermelho textura média (LVd) e Latossolo Vermelho textura argilosa (LVef), coletadas na profundidade de 020 cm, passadas em peneira de 0,4 cm e compactadas em camadas de 3 cm, em vasos de 20 cm de altura e 25 cm de diâmetro (9,82 L). Os níveis de resistência à penetração foram determinados com o penetrômetro de anel dinamométrico. O nível crítico de resistência do solo à penetração, em relação à produção de grãos, foi de 1,66 e 2,22 MPa, no LVd, e 3,05 e 2,81 MPa, no LVef, para o conteúdo de água retida na tensão de 0,05 e 0,01 MPa, respectivamente. A maior produção de grãos foi obtida na tensão de 0,01 MPa. A produção de grãos de soja é afetada em níveis críticos de resistência do solo à penetração superiores a 2 MPa em latossolos com conteúdo de água retida na tensão de 0,01 MPa.

Soil CO2 emission of sugarcane fields as affected by topography

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

Atributos físicos nos tempos de adoção de manejos em Latossolo cultivado com soja

A condução das operações de preparo de forma inadequada ocasiona sérios problemas de conservação do solo, destacando-se a compactação, que acarreta a redução do espaço poroso, principalmente dos macroporos, e altera os atributos físico-hídricos. Este trabalho teve como objetivo verificar a influência dos diferentes sistemas e tempos de adoção de manejos em Latossolo Vermelho de Jaboticabal, Estado de São Paulo, por meio da densidade máxima, e correlacioná-la com a produtividade da soja, a densidade relativa e a umidade crítica de compactação. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com parcelas subdivididas (cinco sistemas de uso e três camadas), com quatro repetições. Os cinco sistemas de uso foram: plantio direto por cino anos (SPD5), plantio direto por sete anos (SPD7), plantio direto por nove anos (SPD9), preparo convencional (SPC) e uma área adjacente de mata nativa (MN). As camadas do solo avaliadas foram as de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, nas quais foram determinados a densidade máxima do solo (Ds máx), a umidade crítica de compactação (Ugc), a densidade relativa do solo (Dsr), a composição granulométrica, a porosidade e o teor de matéria orgânica do solo. Os resultados mostraram que o comportamento das curvas de compactação do solo foi o mesmo em todas as camadas dos diferentes manejos e que os teores de matéria orgânica não justificaram as pequenas alterações da Ds máx. Para o Latossolo Vermelho, as operações mecanizadas nos sistemas de manejo podem ser executadas na faixa de 0,13 a 0,19 kg kg-1 de umidade sem causar degradação física. Verificou-se que a Dsr ótima e a umidade crítica de compactação foram de 0,86 e 0,15 kg kg-1, respectivamente, embora os diferentes sistemas e tempos de adoção de manejo tenham apresentado comportamento semelhante quanto à produtividade da soja.

Availability of soil water under tillage systems, mulch management and citrus rootstocks

The increased availability of soil water is important for the management of non-irrigated orange orchards. The objective of this study was to evaluate the availability of soil water in a Haplorthox (Rhodic Ferralsol) under different tillage systems used for orchard plantation, mulch management and rootstocks in a "Pera" orange orchard in northwest Parana, Brazil. An experiment in a split-split-plot design was established in 2002, in an area cultivated with Brachiaria brizantha grass in which three tillage systems (no tillage, conventional tillage and strip-tillage) were used for orchard plantation. This grass was mowed twice a year between the rows, representing two mulch managements in the split plots (no mulching and mulching in the plant rows). The split-split-plots were represented by two rootstocks ("Rangpur" lime and "Cleopatra" mandarin). The soil water content in the plant rows was evaluated in the 0-20 cm layer in 2007 and at 0-20 and 20-40 cm in 2008-2009. The effect of soil tillage systems prior to implantation of orange orchards on soil water availability was less pronounced than mulching and the rootstocks. The soil water availability was lower when "Pera" orange trees were grafted on "Cleopatra" mandarin than on "Rangpur" lime rootstocks. Mulching had a positive influence on soil water availability in the sandy surface layer (020 cm) and sandy clay loam subsurface (20-40 cm) of the soil in the spring. The production of B. brizantha between the rows and residue disposal in the plant rows as mulch increased water availability to the "Pera" orange trees.

Compositional nutrient diagnosis of corn using the Mahalanobis distance as nutrient imbalance index

Parent, L. E., Natale, W. and Ziadi, N. 2009. Compositional nutrient diagnosis of corn using the Mahalanobis distance as nutrient imbalance index. Can. J. Soil Sci. 89: 383-390. Compositional nutrient diagnosis (CND) provides a plant nutrient imbalance index (CND - r(2)) with assumed chi(2) distribution. The Mahalanobis distance D(2), which detects outliers in compositional data sets, also has a chi(2) distribution. The objective of this paper was to compare D(2) and CND - r(2) nutrient imbalance indexes in corn (Zea mays L.). We measured grain yield as well as N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, and Zn concentrations in the ear leaf at silk stage for 210 calibration sites in the St. Lawrence Lowlands [2300-2700 corn thermal units (CTU)] as well as 30 phosphorus (2300-2700 CTU; 10 sites) and 10 nitrogen (1900-2100 CTU; one site) replicated fertilizer treatments for validation. We derived CND norms as mean, standard deviation, and the inverse covariance matrix of centred log ratios (clr) for high yielding specimens (>= 9.0 Mg grain ha(-1) at 150 g H(2)O kg(-1) moisture content) in the 2300-2700 CTU zone. Using chi(2) = 17 (P < 0.05) with nine degrees of freedom (i.e., nine nutrients) as a rejection criterion for outliers and a yield threshold of 8.6 Mg ha(-1) after Cate-Nelson partitioning between low- and high-yielders in the P validation data set, D(2) misclassified two specimens compared with nine for CND -r(2). The D(2) classification was not significantly different from a chi(2) classification (P > 0.05), but the CND - r(2) classification differed significantly from chi(2) or D(2) (P < 0.001). A threshold value for nutrient imbalance could thus be derived probabilistically for conducting D(2) diagnosis, while the CND - r(2) nutrient imbalance threshold must be calibrated using fertilizer trials. In the proposed CND - D(2) procedure, D(2) is first computed to classify the specimen as possible outlier. Thereafter, nutrient indices are ranked in their order of limitation. The D(2) norms appeared less effective in the 1900-2100 CTU zone.