Contamination of wetland soils and floodplain sediments from agricultural activities in the Cerrado Biome (State of Minas Gerais, Brazil)

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

Municipal solid waste compost amendment in agricultural soil: changes in soil microbial biomass

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise multivariada na compactação de um latossolo vermelho cultivado com milho

Os solos submetidos aos sistemas de produção sem preparo estão sujeitos à compactação, provocada pelo tráfego de máquinas, tornando necessário o acompanhamento das alterações do ambiente físico, que, quando desfavorável, restringe o crescimento radicular, podendo reduzir a produtividade das culturas. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de diferentes intensidades de compactação na qualidade física de um Latossolo Vermelho textura média, localizado em Jaboticabal (SP), sob cultivo de milho, usando métodos de estatística multivariada. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com seis intensidades de compactação e quatro repetições. Foram coletadas amostras indeformadas do solo nas camadas de 0,02-0,05, 0,08-0,11 e 0,15-0,18 m para determinação da densidade do solo (Ds), na camada de 0-0,20 m. As características da cultura avaliadas foram: densidade radicular, diâmetro radicular, matéria seca das raízes, altura das plantas, altura de inserção da primeira espiga, diâmetro do colmo e matéria seca das plantas. As análises de agrupamentos e componentes principais permitiram identificar três grupos de alta, média e baixa produtividade de plantas de milho, segundo variáveis do solo, do sistema radicular e da parte aérea das plantas. A classificação dos acessos em grupos foi feita por três métodos: método de agrupamentos hierárquico, método não-hierárquico k-means e análise de componentes principais. Os componentes principais evidenciaram que elevadas produtividades de milho estão correlacionadas com o bom crescimento da parte aérea das plantas, em condições de menor densidade do solo, proporcionando elevada produção de matéria seca das raízes, contudo, de pequeno diâmetro. A qualidade física do Latossolo Vermelho para o cultivo do milho foi assegurada até à densidade do solo de 1,38 Mg m-3.

The status of soil phosphate fractions and the ability of fungi to dissolve hardly soluble phosphates

Brazilian soils predominantly consist of iron and aluminum oxides and have a low phosphorus content. The present study was carried out in order to assess the status of phosphate fractions in pasture, forest and agricultural soils and the ability of soil fungi to solubilize iron and aluminum phosphates. The abundance of P fractions in the soils studied occurred in the following order: Fe-P > reductant-soluble Fe-P > occluded Fe-P > occluded Al-P > Al-P > Ca-P. of the 481 fungi isolated, 33 showed the ability to solubilize the inorganic phosphates in culture. of these, 14 were considered to be high or very high solubilizers based on a solubilization capacity > 1000 mu g PO43- ml(-1). Isolate F-111 was the only one that dissolved all the insoluble phosphates used. Nine isolates solubilized both Al-P and Ca-P, and four other isolates only solubilized Ca-P. The highest number of isolates with high solubilization capacity were detected in pasture soil, followed by tropical rain forest and forest patch soils. Pasture soil presented both the largest contents of insoluble phosphates and the largest number of fungal isolates with phosphate-solubilizing ability. The range and size of P fractions influenced the number of fungi and their ability to solubilize hardly soluble phosphates. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fertilidade do solo, estado nutricional e produtividade de girassol, em função da aplicação de lodo de esgoto

O lodo de esgoto é um resíduo urbano-industrial que tem causado preocupação, quanto ao uso agrícola. Sua utilização pode ser viável, após a devida suplementação potássica, em substituição a fertilizantes minerais, especialmente em culturas como a do girassol. O presente trabalho objetivou avaliar a produtividade e nutrição mineral do girassol cv. CATISSOL 01, além da fertilidade de um Latossolo Vermelho eutroférrico adubado com lodo de esgoto, em comparação à adubação mineral, por dois anos consecutivos. O experimento utilizou delineamento em blocos casualizados, com 4 tratamentos (fertilização mineral, 5 t ha-1 ano-1, 10 t ha-1 ano-1 e 20 t ha-1 ano-1 de lodo de esgoto) e 5 repetições. Foram analisadas a produtividade de grãos de girassol, a concentração de macro e micronutrientes na folha diagnóstico e a fertilidade do solo. A produtividade de sementes do girassol adubado com o resíduo, em todas as doses, foi equivalente à adubação mineral, e os teores foliares situaram-se na faixa adequada, tanto para macro quanto para micronutrientes. O uso de lodo de esgoto, com suplementação potássica, mostrou-se eficiente na substituição total ou parcial da adubação mineral, sem prejudicar a produtividade da cultura do girassol.

Dolomite and phosphogypsum surface application effects on annual crops nutrition and yield

Brazil has extensive area with acid soils. Using phosphogypsum and soil acidity tolerant cultivars are alternatives to crop establishment in no-till system without previous limestone incorporation in many agricultural soils of Brazil. However, it remains unknown how phosphogypsum and limestone surface application affects rice (Oryza sativa L.) and common bean (Phaseolus vulgaris L.) nutrition and yield under a no-till system. A field experiment was conducted in a sandy clay loam, kaolinitic, thermic Typic Haplorthox, previously cultivated under conventional tillage, in Botucatu, Sao, Paulo State, Brazil. Treatments included four dolomitic limestone rates (0, 1100, 2700, and 4300 kg ha(-1)), two phosphogypsum rates (0 and 2100 kg ha(-1)), and two upland rice cultivars (Caiapo and IAC 202). in 2002-2003, and two bean cultivars (Perola and Carioca), in 2003-2004. Both amendments were applied on the surface, without soil incorporation. The content of Ca, Mg, and Mn in flag leaves and rice yield increased with limestone surface application. Liming increased the shoot dry matter of IAC 202 rice. Phosphogypsum increased S contents in leaves of both rice cultivars, and resulted in higher grain yield in the Caiapo rice. Liming increased K contents in leaves of both bean cultivars. In the absence of phosphogypsum, liming increased S contents and grain yield of bean. Content of Mg in leaves was reduced by phosphogypsum in lower limestone rates. In phosphogypsum presence, liming reduced Zn contents in leaves and increased bean shoot dry matter. Phosphogypsum increased Ca and S, and reduced Mg contents in bean leaves. Using soil acidity tolerant cultivars promoted higher crop yields in no-till systems establishment, even when the effective soil amelioration had not yet been achieved.

Radionuclide concentrations in raw and purified phosphoric acids from Brazil and their processing wastes: implications for radiation exposures

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

Importantes características de chuva para a conservação do solo e da água no município de São Manuel (SP)

Os modelos matemáticos preditivos da erosão do solo, como a Equação Universal de Perda de Solo (EUPS), são de muita valia no planejamento de uso agrícola da terra. Tal equação, desenvolvida para estimar as perdas médias anuais de solo esperadas em dado local, para determinado sistema de manejo, apresenta como variáveis os fatores erosividade da chuva (R), erodibilidade do solo (K), comprimento do declive (L), grau do declive (S), cobertura e manejo (C) e práticas conservacionistas de suporte (P). Com o objetivo de contribuir para o planejamento conservacionista de uso do solo local, foi estimado, de forma simplificada, o fator erosividade da chuva (R) da EUPS para o município de São Manuel (SP), para uma série pluviométrica contínua de 49 anos de dados de chuva diária. Além disso, foram também calculados o período de retorno, a freqüência de ocorrência dos índices de erosividade anuais e as quantidades máximas diárias das chuvas necessárias para o dimensionamento mais adequado de canais de terraços agrícolas em nível. O valor calculado do fator R foi de 7.487 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, esperado ocorrer no local, pelo menos, uma vez a cada 2,33 anos, com uma probabilidade de 42,92 %. Observou-se uma concentração de 81,48 % do valor total deste fator no semestre de outubro a março, indicando que, potencialmente, as maiores perdas anuais de solo por erosão são esperadas neste período. Os valores anuais do índice EI30, esperados para os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos, foram de 7.216, 8.675, 9.641, 10.568, 11.768 e 12.667 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, respectivamente. Com relação às quantidades máximas de chuva diária, para os mesmos períodos de retorno, os valores foram de 73, 98, 115, 131, 151 e 167 mm, respectivamente.

Carbon dioxide efflux in a rhodic hapludox as affected by tillage systems in southern Brazil

Os solos agrícolas podem atuar como dreno ou fonte de C atmosférico, dependendo do sistema de manejo adotado. Este estudo foi desenvolvido em experimento de longa duração (22 anos), durante o período de 30 dias do outono, com o objetivo de avaliar o impacto de sistemas de preparo de solo (preparo convencional-PC e plantio direto-PD) nas emissões de C-CO2 de um Latossolo Vermelho distrófico, em Cruz Alta, RS. As emissões de C-CO2 do solo foram avaliadas com câmaras dinâmica (Flux Chamber 6400-09, Licor) e estática (com captação em solução alcalina), imediatamente após a colheita da soja. A temperatura e a umidade do solo foram registradas, concomitantemente com as emissões de C-CO2, por meio de sensor de temperatura e TDR manual, respectivamente, integrantes do Licor-6400. Estimou-se que, em 30 dias, uma quantidade equivalente a menos de 30 % do C aportado pelos resíduos de soja foi emitida na forma de C-CO2. As emissões de C-CO2 no solo em PD foram similares às emissões do solo em PC, independentemente do tipo de câmara utilizada. Diferenças entre sistemas de preparo quanto à emissão de C-CO2, avaliadas com a câmara dinâmica, foram verificadas somente a curto prazo (leituras diárias), com o PD apresentando maiores emissões do que o PC no início do período experimental e menores no final. A câmara dinâmica foi mais eficiente do que a estática em captar as alterações das emissões de C-CO2 em função da variação da temperatura e a porosidade preenchida por água (PPA) no solo em PD, as quais explicaram 83 e 62 % das emissões de C-CO2, respectivamente. O fator Q10, que avalia a sensibilidade da emissão de C-CO2 à temperatura do solo, foi estimado em 3,93, indicando alta sensibilidade da atividade microbiana à temperatura do solo durante o outono. As emissões de C-CO2 registradas no solo em PD com a câmara estática foram correlacionadas às da câmara dinâmica, porém com valores subestimados em relação àquela notadamente nos maiores valores de fluxo. em condições de baixa temperatura e PPA, o preparo de solo induziu limitado incremento de emissão de C-CO2.

Carbon dioxide emissions after application of tillage systems for a dark red latosol in southern Brazil

Soil tillage may influence CO2 emissions in agricultural systems. Agricultural soils are managed in several ways in Brazil, ranging from no tillage to intensive land preparation. The objective of this study was to determine the effect of common soil tillage treatments (disk harrow, reversible disk plow, rotary tiller and chisel plow tillage systems) on the intermediate CO2 emissions of a dark red latosol, located in southern Brazil. Different tillage systems produced significant differences in the CO2 emissions, and the results indicate that the chisel plow produced the highest soil carbon loss during the 15 days period after tillage treatments were performed. Emissions to the atmosphere increased as much as 74 g CO2 m(-2), at the end of a 2-week period, in the plot where the chisel plow treatment was applied, in comparison to the non-disturbed plot. The results indicate that the total increase on the intermediate term soil CO2 emissions due to tillage treatments in southern Brazil is comparable to that reported for the more humid and cooler regions. (C) 2001 Elsevier B.V. B.V All rights reserved.

Dynamics of aggregate stability influenced by soil management and crop residues

The type of tillage and crop systems used can either degrade or cause a recovery of the structure of agricultural soils. The objective of this study was to determine the structural stability of the soil using mean weight diameter (MWD) of soil aggregates in three different periods of a succession of crops consisting of beans/cover plants/maize under no tillage (NT) and conventional tillage (CT) management systems. Soils were sampled at 0- to 5-cm and 5- to 15-cm depths in three periods (P1, P2, P3): 1) November 2002 (spring/summer), 2) April 2003 (beginning of autumn), and 3) December 2003 (end of spring/beginning of summer). Aggregate stability was determined by wet sieving. The effects of the tillage systems, vegetal residues, and sampling depths on the structural stability of the aggregates were assessed and then related to organic matter (OM) contents. Aggregate stability showed temporal variation as a function of OM contents and sampling period. No tillage led to high MWD values in all study periods. The lowest MWD values and OM contents were observed 4 months after the management of the residues of cover plants. This finding is consistent with the fact that at the time of the samplings, most of the OM had already mineralized. The residues of sunn-hemp, millet, and spontaneous vegetation showed similar effects on soil aggregate stability.

An evaluation into the potential of biological processing for the removal of metals from sewage sludges

The use of sewage sludge in agricultural land as a means of sludge disposal and recycling has been shown to be economical and suitable because of the presence of nutrients such as nitrogen and phosphorus. However, municipal sludges often contain high quantities of toxic metals and other compounds that must be removed for its safe use in agricultural soils. The biological leaching of metals from sewage sludges has been shown to be a promising technique for metal detoxifying in such complex matrix. The process efficiency is dependent on several physico-chemical parameters, such as total solids concentration, metal forms, pH-ORP, and temperature. Scale-up of the process has not yet been defined and is still pursuing the correct operational design. Current research involving the bioleaching of metals from sewage sludge and its application to land, which affects soil physical properties, are presented and discussed.

Mitigation of N2O emissions from grassland by nitrification inhibitor and actilith F2 applied with fertilizer and cattle slurry

Nitrous oxide (N2O) is involved in both ozone destruction and global warming. In agricultural soils it is produced by nitrification and denitrification mainly after fertilization. Nitrification inhibitors have been proposed as one of the management tools for the reduction of the potential hazards of fertilizer-derived N2O. Addition of nitrification inhibitors to fertilizers maintains soil N in ammonium form, thereby gaseous N losses by nitrification and denitrification are less likely to occur and there is increased N utilization by the sward. We present a study aimed to evaluate the effectiveness of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) and of the slurry additive Actilith F2 on N2O emissions following application of calcium ammonium nitrate or cattle slurry to a mixed clover/ryegrass sward in the Basque Country. The results indicate that large differences in N2O emission occur depending on fertilizer type and the presence or absence of a nitrification inhibitor. There is considerable scope for immediate reduction of emissions by applying DCD with calcium ammonium nitrate or cattle slurry. DCD, applied at 25 kg ha-1, reduced the amount of N lost as N2O by 60% and 42% when applied with cattle slurry and calcium ammonium nitrate, respectively. Actilith F2 did not reduce N2O emissions and it produced a long lasting mineralization of previously immobilized added N.

Resistência ao Cisalhamento de um Latossolo sob Diferentes uso e Manejo

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

Transferênce de metais pesados, flúor e radionuclídeos para solos agrícolas na bacia do rio Corumbataí (SP)

The use of phosphate fertilizers and amendments in sugar cane crops may increase the concentration of some elements in soils, from where they would become available for plants (principally in acid soils) and transferred to me human food chain. This paper reports the transference of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn), fluorine and radionuclides ( 238U, 234U, 226Ra, 232Th and 40K) from phosphate fertilizers and amendments to agricultural soils at Corumbatal River basin (SP). The products utilized and colleted in sugar cane crops at Corumbatai River basin are: phosphate fertilizers NPK 5:25:25 (two samples), limestones (three samples), phosphogypsum (two samples) and KCl (two samples). The heavy metals were determined by atomic absorption spectrometry (AAS), fluorine by potentiometry and radionuclides by alpha and gamma spectrometry. Heavy metals (17.8, 31.2, 75.2, 69.5, 138.8, 114.9 and 342.9 g/ha of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn and F, respectively) and radionuclides (0.47, 0.16, 0.17 and 6.33 Bq/kg of soil to 238U, 226Ra, 232Th and 40K, respectively) incorporated in phosphate fertilizers and amendments are annually added in the sugar cane crops, but if utilized in accordance with the recommended rates, they do not raise the concentration levels in soils up to hazards values.