Alterations of soil chemical properties by eucalyptus cultivation in five regions in the Rio Doce Valley

Little is currently known about modifications in edaphic characteristics caused by short-rotation eucalyptus and the impacts of these alterations on the sustainability of eucalyptus wood production. This study was carried out to identify theses changes at five sites of eucalyptus plantation in the region of the Rio Doce Valley, state of Minas Gerais, Brazil. Areas with more than three previous eucalyptus cycles, adjacent to pasture land or native forest, were chosen. Soil samples were collected and soil fertility analyzed by routine methods and other fractionation methods in order to measure alterations in the K, Ca and Mg contents as a consequence of eucalyptus cultivation. In the eucalyptus areas, reductions in the exchangeable Ca2+, Mg2+ and K+ contents and pH were observed and increased Al3+ and H + Al contents. Of all nutrients, only P contents (Mehlich-1 P) increased in the eucalyptus areas. The reduction in exchangeable forms and in medium-term soil nutrient pools indicates the need for higher nutrient rates than the currently applied in order to prevent nutritional limitations and soil nutrient exhaustion. After several eucalyptus rotations there was a recovery in the SOM content in comparison to degraded pasture soils, although not to the level of the native forest soil. The positive correlation between effective CEC and medium-term non-exchangeable Ca, Mg and K with SOM emphasizes the need for adequate fertilizer and plant residue management to sustain or even increase forest productivity in future cycles.

Caracterização e classificação de solos desenvolvidos de arenitos da formação Aquidauana-MS

A formação Aquidauana é constituída por um conjunto de sedimentos com até 500 m de espessura, predominando arenito de granulometria fina a média, intercalado com conglomerado arenoso. Nesse ambiente, o relevo é um dos principais fatores condicionantes na formação de solos. Objetivou-se, neste trabalho, caracterizar e classificar os solos desenvolvidos desses arenitos. Para isso, foram estudados quatro perfis ao longo de uma topossequência, de uma pendente representativa das colinas suaves onduladas verificadas na área de estudo. Os perfis localizavam-se no terço superior (P1), terço médio (P2), terço inferior (P3) e sopé de encosta (P4). Eles foram morfologicamente descritos, e os horizontes, caracterizados quanto às propriedades físicas e químicas. Os solos estudados apresentaram predomínio da fração areia (> 680 g kg-1), com textura variando de franco-arenosa (P4) a franco-argiloarenosa. Os valores de pH em água variaram de 4,2 a 6,5. Os valores de capacidade de troca catiônica variaram de 1,6 cmol c kg-1 no P4 a 10,3 cmol c kg-1 no P2, com predomínio dos íons H+ no P1 e P4 e Ca2+ no P2 e P3. Os horizontes subsuperficiais do P1 e P4 são distróficos, enquanto em P2 e P3 verificou-se elevada saturação por bases, evidenciando caráter eutrófico. À exceção do P2, os demais apresentaram argila de baixa atividade. Em todos os perfis verificaram-se atributos morfológicos, físicos, químicos e mineralógicos condicionados pelo material de origem e relevo, demonstrando a influência desses fatores na pedogênese.

Liming influence on soil chemical properties, nutritional status and yield of alfalfa grown in acid soil

Alfalfa is an important forage crop with high nutritive value, although highly susceptible to soil acidity. Liming is one of the most efficient and prevailing practices to correct soil acidity and improve alfalfa yield. The objective of this study was to evaluate response to liming of alfalfa grown in a greenhouse on a Typic Quartzipsamment soil. The treatments consisted of four lime rates (0, 3.8, 6.6 and 10.3 Mg ha-1) and two cuts. Alfalfa dry matter increased quadratically with increasing lime rates. In general, dry matter yield was maximized by a lime rate of 8.0 Mg ha-1. Except for the control, the dry matter nutrient contents in the treatments were adequate. The positive linear correlation between root and nodule dry matter with lime rates indicated improvement of these plant traits with decreasing soil acidity. The soil acidity indices pH, base saturation, Ca2+ concentration, Mg2+ concentration, and H + Al were relevant factors in the assessment of alfalfa yield. The magnitude of influence of these soil acidity indices on yield as determined by the coefficient of determination (R²) varied and decreased in the order: base saturation, H + Al, pH, Ca and Mg concentrations. Optimum values of selected soil chemical properties were defined for maximum shoot dry matter; these values can serve as a guideline for alfalfa liming to improve the yield of this forage on acid soils.

Irrigation with domestic wastewater: a multivariate analysis of main soil changes

Irrigation with treated domestic sewage wastewater (TSE) is an agricultural practice to reduce water requirements of agroecossystems and the nutrient load impact on freshwaters, but adverse effects on soil chemical (salinization, sodification, etc.) and soil physical properties (alteration in soil porosity and hydraulic conductivity, etc.) have been reported. This study aimed to define some relationships among these changes in an Oxisol using multivariate analysis. Corn (Zea mays L.) and sunflower (Helianthus annuus L.) were grown for two years, irrigated with TSE. The following soil properties were determined: Ca2+; Mg2+; Na+; K+ and H + Al contents, cationic exchangeable capacity (CEC), sum of bases (SB), base saturation (V), texture (sand, silt and clay), macro-, micro-, and cryptoporosity (V MA, V MI and V CRI), water content at soil saturation (θS) and at field capacity (θFC), residual water content (θR), soil bulk density (d s), water dispersed clay (WDC) and saturated hydraulic conductivity (K SAT). Factor analysis revealed the following six principal factors: Fine Porosity (composed of Na+; K+; WDC, θR, θRFC, and V CRI); Large Porosity (θS, d s, V MA, Vs); Soil CEC (Ca2+; Mg2+; CEC, SB, V); Soil Acidity (H + Al); and Soil Texture (factors 5 and 6). A dual pore structure appears clearly to the factors 1 and 2, with an apparent relationship between fine porosity and the monovalent cations Na+ and K+. The irrigation (with potable sodic tap water or sewage wastewater) only had a significant effect on Fine Porosity and Large Porosity factors, while factors 3 and 4 (Soil CEC and Soil Acidity) were correlated with soil depth. The main conclusion was a shift in pore distribution (large to fine pores) during irrigation with TSE, which induces an increase of water storage and reduces the capacity of drainage of salts.

Variabilidade de atributos físicos e químicos de solos da formação guabirotuba em diferentes unidades de amostragem

A amostragem do solo é uma importante etapa para caracterização dos atributos físicos e químicos de uma área e definir práticas de manejo e adubação. Para isso, usualmente é utilizada amostragem composta, que busca a representação da área por meio da homogeneização de amostras simples, e, assim, a subdivisão da área em glebas homogêneas assume um importante papel. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a variabilidade dos atributos químicos (pH, Ca2+, Mg2+, Al3+, K, P, H e C orgânico) e físicos do solo (areia grossa, areia fina, silte e argila) em uma população de amostras em diferentes níveis de subdivisão das glebas e verificar a confiabilidade da amostragem composta da área. A área do estudo situa-se na Fazenda Experimental do Canguiri, da Universidade Federal do Paraná, Curitiba (PR). A coleta das amostras foi realizada numa gleba de 12,88 ha, com espaçamento de 30 m, totalizando 135 amostras simples. Os dados foram analisados por medidas de dispersão e normalidade, tomando os seguintes níveis de subdivisão: (a) área total (n=135); (b) compartimentos geomorfológicos: inferior (n=38), médio (n=60) e superior (n=37); e (c) subdivisão dos compartimentos em unidades de mapeamento: inferior - três unidades, médio - quatro unidades, superior - três unidades. Os atributos que apresentaram maior variabilidade foram Al3+, P e K+. Com maior subdivisão, da área, os parâmetros estatísticos mostraram menor variação dos dados. Para o Al3+, por exemplo, com a maior subdivisão os valores de amplitude (diferença percentual entre o valor mínimo e o máximo) passaram de 3.895 % para 294 %, mostrando a importância dos critérios utilizados na subdivisão das glebas. Em áreas com relevo mais acidentado, mesmo a coleta de amostra composta por compartimento ou por unidade de mapeamento não garantiu a homogeneidade da amostragem. A distribuição dos dados para a maioria dos atributos em área total e em compartimentos geomorfológicos não seguiu a distribuição normal, restringindo o uso da amostragem composta nessas condições, ao contrário do observado quando a área foi subdividida em unidades de mapeamento.

Recovery of degraded pasture in Rondônia: macronutrients and productivity of brachiaria brizantha

Pasture is the main form of land use in Amazonia. Over time the pasture grass loses vigor and yields decrease, indicating a certain degree of degeneration. The main causes of degradation are lack of pasture maintenance and subsequent weed infestation, the choice of regionally unsuitable forage species and excessive grazing. The main purpose of this study was to evaluate the impact of different recovery managements on soil chemical properties and grass yield of a degraded pasture in Rondônia. For this purpose, an experiment was installed in October 2001, consisting of five treatments: C = control; HA = harrowing + NPK + micronutrients; HE = Herbicide + NK + micronutrients; R = No-tillage rice + NPK + micronutrients; and S = No-tillage soybean + PK + micronutrients. The following N, P and K sources were used: ammonium sulfate for N, calcined phosphate for P and potassium chloride for K. The experiment was arranged in a randomized block design with four replications. The shoot dry matter yield of the grass was analyzed as of the 35th month of experimentation, in a dry and a rainy period. Phosphorus fertilization resulted in significant increases in Ca2+ and Mg2+ and increasing trend of P in the topsoil in the initial months of the experiment in treatments HA and S and increases in Ca2+ and P (trend) in the treatment R. The cumulative production of Brachiaria brizantha, from Sep/2004 to Mar/2005, was 30,025, 28,267 and 27,735 kg ha-1 shoot dry matter in the treatments HA, R and S, respectively. These values differed significantly from treatments C and HE, with 17,040 and 17,057 kg ha-1, respectively. It was concluded that phosphorus fertilization associated to pasture reform was effective to raise the dry matter yield of Brachiaria brizantha. Rice or soybean under no-tillage is recommended as a practice of pasture recovery, due to the residual effect of fertilization.

Atributos químicos, carbono orgânico e substâncias húmicas em Organossolos háplicos de várias regiões do Brasil

A dinâmica e os atributos da matéria orgânica do solo (MOS) há muito vêm sendo estudados em solos minerais. Entretanto, em condições tropicais, poucos estudos envolvem os solos orgânicos e a caracterização das substâncias húmicas (SH), ou sua relação com atributos químicos relevantes, para avaliar o potencial agrícola. Os objetivos deste estudo foram: avaliar atributos químicos de Organossolos Háplicos de diferentes regiões do Brasil; quantificar o teor de C orgânico no solo e nas frações da MOS; e avaliar as relações entre esses atributos em cada ambiente de formação. Foram avaliados os atributos químicos e quantificados os teores de C orgânico total e das frações da MOS (ácido fúlvico - C-FAF, ácido húmico - C-FAH e humina - C-HUM), bem como as relações C-FAH/C-FAF, C-EA/C-HUM, em que C-EA (carbono do extrato alcalino) é obtido pelo somatório de C-FAF e C-FAH. Os Organossolos apresentaram elevada acidez, saturação por bases abaixo de 50 % e elevada capacidade de troca catiônica potencial (T), embora com valores altos de Ca2+ e Mg2+ e de soma de bases, na maioria dos perfis. Os teores de C nas frações húmicas apresentaram correlação significativa com diferentes atributos dos solos, como entre os valores de C-FAH e de C-HUM e os teores de N, H+ e T. O C-HUM e o C-FAH predominaram sobre o C-FAF. A relação C-FAH/C-FAF foi menor nos horizontes mais superficiais, dos perfis com maior intensidade de uso ou efeito de queimadas, assim como os teores de matéria orgânica, C-HUM e C-FAH. Os atributos químicos e os teores de C nas substâncias húmicas refletiram o grau de transformação da MOS e alterações pelo uso agrícola, indicando a vulnerabilidade dos Organossolos.

Atributos físicos, químicos e biológicos do solo em ambientes de voçorocas no município de Lavras - MG

A região Sul de Minas Gerais apresenta grandes áreas comprometidas por erosões do tipo voçoroca, e a avaliação dos atributos do solo nesses ambientes é de extrema importância, pela sua sensibilidade às alterações na qualidade do solo. Os objetivos deste estudo foram avaliar os atributos físicos, químicos e biológicos dos solos e suas relações com a cobertura vegetal ocorrente no interior das voçorocas. O estudo foi realizado em três voçorocas, uma sob Cambissolo Háplico e as outras duas sob Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA1 e LVA2, localizadas em Lavras, MG. Diferentes ambientes das voçorocas foram avaliados, compreendendo o leito, o terço médio sem vegetação (TMSV) e o terço médio com vegetação (TMCV), que foram comuns às três voçorocas, bem como outros dois ambientes encontrados na voçoroca sob LVA2: terço médio com eucalipto (TMEucalipto) e terço médio com candeia (Eremanthus incanus) (TMCandeia), além de áreas sob vegetação nativa (VN), próximas de cada voçoroca, adotadas como referência. Entre os atributos físicos, os mais alterados foram volume total de poros (VTP), macro e microporosidade e densidade do solo (Ds). A erosão hídrica provocou decréscimo acentuado na fertilidade do solo, expresso pela redução de Ca2+, Mg2+, K+, P e teores de matéria orgânica, além do acréscimo dos teores de Al3+, H + Al e saturação por Al3+ (m). Entre os atributos biológicos analisados, o C da biomassa microbiana apresentou reduções superiores a 80 % nos ambientes TMSV nas voçorocas sob Cambissolo e LVA1 e leito sob LVA2, em relação às suas respectivas áreas de referência. O qCO2 mostrou-se um índice sensível às alterações do ambiente, e os maiores valores encontrados foram no leito, ocasionados pelo excesso de umidade, e no ambiente TMSV, devido ao baixo teor de matéria orgânica e à ausência de vegetação. O número de esporos de fungos micorrízicos arbusculares apresentou decréscimo superior a 75 % nos ambientes mais degradados. Os resultados evidenciam que os atributos de solo analisados foram sensíveis às alterações nos ambientes de voçorocas e podem servir como indicadores para o monitoramento da dinâmica de ambientes degradados pela erosão hídrica.

Caracterização química e mineralogia de solos antrópicos (terras pretas de índio) na amazônia central

Na Amazônia brasileira é comum a ocorrência de sítios arqueológicos. Frequentemente, observa-se que as ações humanas nesses sítios promoveram modificações significativas em muitas das características físicas, morfológicas e químicas dos solos desses ambientes, tornando-os muito diferentes dos solos adjacentes, especialmente nas áreas de terra firme da região. Embora muitos estudos tenham sido conduzidos visando compreender a magnitude dessas modificações e seus reflexos na gênese dos solos influenciados, muitas questões precisam ser mais bem compreendidas, sobretudo as relacionadas com a mineralogia desses solos. Este estudo teve como objetivo avaliar as características químicas, a composição mineralógica das frações argila e areia e o grau de pedogênese de cinco perfis de solos com horizonte A antrópico (Au), em ambientes de terra firme e várzea, localizados na Bacia Sedimentar do Amazonas, entre Coari e Manaus-AM. Amostras de solos foram coletadas, preparadas e submetidas às análises químicas de rotina e caracterizadas quanto aos teores de carbono oxidável e aos teores de Si, Fe, Al e P; adicionalmente, efetuou-se a identificação dos minerais presentes nas frações argila e areia, por meio de difratometria de raios X. Os resultados mostraram que as modificações promovidas pela atividade humana levaram à melhoria da fertilidade do solo, resultando em solos com acidez moderada, elevados teores de Ca2+ e de P disponíveis e baixos teores de Al3+ trocável. Esses resultados também revelaram teores muito elevados de P-total nos horizontes antrópicos, variando entre 1.630 e 8.840 mg kg-1 de P2O5. A mineralogia da fração argila dos solos antrópicos de terra firme revelou dominância de caulinita, além da ocorrência de gibbsita, de goethita e de óxidos de titânio (anatásio). O perfil de várzea, além de caulinita e goethita, apresentou também minerais do tipo 2:1 na fração argila. A mineralogia da fração areia dos solos estudados revelou dominância de quartzo, independentemente do ambiente. A fração magnética é composta por maghemita e hematita. Constatou-se, portanto, significativa riqueza química nos horizontes antrópicos, bem como diferenças na composição mineralógica desses horizontes.

Caracterização química e atividade microbiana de coprólitos de Chibui bari (Oligochaeta) e do solo adjacente

Chibui bari é um oligochaeta edáfico nativo da região amazônica, considerado como minhocuçu em razão do seu grande tamanho (até 60 cm de comprimento). Seus excrementos ou coprólitos são liberados em montículos com formato de torre, com altura de até 30 cm e com matéria seca de até 2,0 kg. O objetivo desta pesquisa foi comparar a disponibilidade de nutrientes, o teor de C orgânico e a atividade microbiana dos coprólitos de Chibui bari com o solo adjacente de áreas de floresta secundária, seringal de cultivo e pastagem, localizadas na Universidade Federal do Acre - UFAC, em Rio Branco, Acre. As coletas foram realizadas considerando o delineamento em blocos casualizados, com três tratamentos, constituídos por: a) coprólitos de Chibui bari e por amostras compostas de solos retiradas no raio de 10 cm de cada coprólito coletado, nas profundidades de b) 0-10 cm e c) 10-20 cm. Os resultados foram submetidos à análise de variância, e as médias dos tratamentos, comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. Além disso, efetuou-se análise de correlação simples entre as variáveis. Os coprólitos apresentaram maiores valores de pH, P disponível, bases trocáveis (Ca2+, Mg2+, K+), C orgânico e atividade microbiana. O teor de Al3+ foi menor nos coprólitos do que no solo na camada de 0-20 cm em 55 % (pastagem), 62 % (seringal) e 70 % (floresta). Verificaram-se, ainda, correlações positivas dos valores de C orgânico total (COT) com os de pH, P, K+, Ca2+ e Mg2+ e correlações negativas de Al3+ com COT, pH, P, K+, Ca2+ e Mg2+ nas três áreas avaliadas.

Mobilidade de íons em solo sob sistema de semeadura direta submetido às adubações mineral e orgânica¹

A retenção, no perfil do solo, de elementos minerais aplicados em sua superfície é fundamental para manter a qualidade da água e diminuir prejuízos econômicos e ambientais. Este trabalho avaliou a mobilidade do K, Ca, Mg, teores de Al e matéria orgânica, as alterações de pH, em Latossolo Vermelho eutroférrico cultivado sob sistema de semeadura direta, bem como a demanda química de oxigênio (DQO) da água de percolação. A mobilidade foi medida em colunas de solo com estrutura preservada e submetidas a adubação mineral (100 kg ha-1) ou orgânica (150 m³ ha-1). Com uso de adubo mineral houve maior lixiviação de K, Ca e Mg, mesmo com maior quantidade de K aplicado via adubo orgânico do que via adubo mineral. A DQO da água percolada no sistema com adubação orgânica foi menor do que com adubação mineral. Os teores de Ca2+ e de Mg2+ foram maiores na camada de 0 a 2,5 cm, principalmente para a adubação orgânica. O adubo orgânico não aumentou o teor de matéria orgânica no solo, porém, na camada de 0 a 2,5 cm, elevou o pH do solo em uma unidade e neutralizou o Al3+. Os resultados deste trabalho mostram o efeito depurador do solo sobre águas contaminadas, evidenciando os benefícios econômicos e ambientais que poderão advir com a infiltração no solo da água de enxurrada que venha a se formar em lavouras.

Complexometric titration with potenciometric indicator to determination of calcium and magnesium in soil extracts¹

This study proposes a method of direct and simultaneous determination of the amount of Ca2+ and Mg2+ present in soil extracts using a Calcium Ion-Selective Electrode and by Complexometric Titration (ISE-CT). The results were compared to those obtained by conventional analytical techniques of Complexometric Titration (CT) and Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS). There were no significant differences in the determination of Ca2+ and Mg2+ in comparison with CT and FAAS, at a 95 % confidence level. Additionally, results of this method were more precise and accurate than of the Interlaboratorial Control (IC).

Atributos químicos de solo e resposta do trigo e da soja ao gesso em sistema semeadura direta

A aplicação de gesso para tornar o Al indisponível, assim como para suprir nutrientes do solo para as plantas, pode proporcionar condições para a obtenção de elevada produtividade das culturas. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do gesso (0, 1.000, 2.000, 3.000, 4.000 e 5.000 kg ha-1) nas características químicas de duas áreas com Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa, com ou sem Al trocável, e na nutrição mineral e produtividade das culturas de trigo e soja em sistema semeadura direta. As doses de gesso foram aplicadas em superfície seis meses após a calagem. Aos seis e 12 meses após a aplicação do gesso, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. O uso de até 5.000 kg ha-1 de gesso resultou em aumento dos teores de Ca2+ e SO4(2-) e lixiviação de K+ até 0,20 m e Mg2+ até 0,40 m de profundidade, um ano após a aplicação, sendo a dose de 3.000 kg ha-1 a que proporcionou maior redução do Al trocável. A aplicação de gesso implicou aumento dos teores foliares de Ca e Mg na cultura da soja, redução dos teores de Ca e Mg na cultura do trigo e aumento no teor de S em ambas as culturas, enquanto o teor de K aumentou até a dose de 3.170 kg ha-1 de gesso na cultura da soja. A utilização do gesso eleva a produtividade do trigo, cultivar CD 104, em solo com presença de Al trocável, mas não influencia a produtividade da soja em ambas os solos, com ou sem Al.

Influence of organic-mineral fertilization of an oxisol on soil chemical properties and Bracharia brizantha production

The use of organic-mineral fertilizer produced by the manufacturing industry of lysine and threonine amino acids can improve the fertility of tropical soils. The objective of this study was to evaluate the influence of different doses of the organic-mineral fertilizer named Ajifer L-14 on chemical properties and on the response with increased production of a forage on a Red Latosol in the northwestern region of São Paulo State, Brazil. A randomized block design was used with seven treatments and four replications. The treatments consisted of: T1- control (without application of Ajifer L-14); T2- control (natural vegetation); T3- mineral fertilization according to crop requirements and soil analysis (application of 1.35 kg plot-1 of urea, 2.20 single superphosphate, and 0.51 KCl, corresponding to 60 of N, 40 P2O5 and 30 kg ha-1 of K2O); T4- fertilization with Ajifer L-14 according to the recommendation resulting from the soil chemical analysis (40 L plot-1, corresponding to 60 kg ha-1 N); T5- fertilization with Ajifer L-14, at a rate of 150 % of the recommended values (60 L plot-1, corresponding to 90 kg ha-1 N); T6- fertilization with Ajifer L-14 at a rate of 50 % of the recommended values (20 L plot-1, corresponding to 30 kg ha-1 N); T7- fertilization with Ajifer L-14 at a rate of 125 % of the recommended values (50 L plot-1, corresponding to 75 kg ha-1 N); T8- fertilization with Ajifer L-14 at a rate of 75 % of the recommended values (30 L plot-1, corresponding to 45 kg ha-1 N). The following soil chemical properties were evaluated (layers 0.0-0.1 and 0.1-0.2 m): P, organic matter, pH, K+, Ca2+, Mg2+, cation exchange capacity, potential acidity, and base saturation. The application of this organic-mineral fertilizer does not influence the soil chemical properties. Regression analysis indicated a polynomial relationship between the application rates of organic-mineral fertilizer and the production of dry matter and crude protein of Bracharia Brizantha.

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

Because of the climate changes occurring across the planet, especially global warming, the different forms of agricultural soil use have attracted researchers´ attention. Changes in soil management may influence soil respiration and, consequently, C sequestration. The objectives of this study were to evaluate the long-term influence of liming on soil respiration and correlate it with soil chemical properties after two years of liming in a no-tillage system. A randomized complete block design was used with six replications. The experimental treatments consisted of four lime rates and a control treatment without lime. Two years after liming, soil CO2 emission was measured and the soil sampled (layers 0-5, 5-10, 10-20, and 20-30 cm). The P, Ca2+ e Mg2+ soil contents and pH and base saturation were determined. CO2 emission from soil limed at the recommended rate was 24.1 % higher, and at twice the recommended rate, 47.4 % higher than from unlimed soil. Liming improved the chemical properties, and the linear increase in soil respiration rate correlated positively with the P, Ca2+ and Mg2+ soil contents, pH and base saturation, and negatively with H + Al and Al3+ contents. The correlation coefficient between soil respiration rate and chemical properties was highest in the 10-20 cm layer.