Selenato e selenito na produção, nutrição mineral e biofortificação com selênio em cultivares de alface¹

O selênio (Se) é um importante elemento ligado a processos fisiológicos na planta, microrganismos, animais e seres humanos. No entanto, para as plantas, seu modo de ação e sua essencialidade são ainda motivos de controvérsia. No Brasil, é relevante a falta de informações sobre o Se nas culturas agrícolas, havendo ainda indicativo de baixa ingestão desse elemento pela população. Assim, este estudo objetivou avaliar a influência da aplicação de selenato e selenito na biofortificação com Se e o efeito dessas formas de Se nos teores de macro e micronutrientes em cultivares de alface. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 3 x 2, sendo cinco cultivares de alface (Maravilha de Verão, Rafaela, Great Lakes, Veneranda e Vera), três concentrações de Se (0, 10 e 20 μmol L-1) e duas formas de Se (selenato e selenito), com quatro repetições. Os resultados encontrados mostram que, para o cultivo de alface em solução nutritiva, o selenato foi mais indicado para a biofortificação com Se, enquanto o selenito mostrou ser mais tóxico. A aplicação do selenato resultou em aumento no teor de S na parte aérea, enquanto o selenito reduziu o teor de P, e ambas as formas de Se diminuíram os teores de micronutrientes. Entre as cultivares de alface, não se observou variação genotípica para o teor de Se, e pequena variação foi verificada para produção de matéria seca da parte aérea e teores de S, Mg, Mn e Fe.

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.

Lead and zinc in the structure of organic and mineral soil components

In addition to the more reactive forms, metals can occur in the structure of minerals, and the sum of all these forms defines their total contents in different soil fractions. The isomorphic substitution of heavy metals for example alters the dimensions of the unit cell and mineral size. This study proposed a method of chemical fractionation of heavy metals, using more powerful extraction methods, to remove the organic and different mineral phases completely. Soil samples were taken from eight soil profiles (0-10, 10-20 and 20-40 cm) in a Pb mining and metallurgy area in Adrianópolis, Paraná, Brazil. The Pb and Zn concentrations were determined in the following fractions (complete phase removal in each sequential extraction): exchangeable; carbonates; organic matter; amorphous and crystalline Fe oxides; Al oxide, amorphous aluminosilicates and kaolinite; and residual fractions. The complete removal of organic matter and mineral phases in sequential extractions resulted in low participation of residual forms of Pb and Zn in the total concentrations of these metals in the soils: there was lower association of metals with primary and 2:1 minerals and refractory oxides. The powerful methods used here allow an identification of the complete metal-mineral associations, such as the occurrence of Pb and Zn in the structure of the minerals. The higher incidence of Zn than Pb in the structure of Fe oxides, due to isomorphic substitution, was attributed to a smaller difference between the ionic radius of Zn2+ and Fe3+.

Spectroscopic quantification of soil phosphorus forms by 31p-nmr after nine years of organic or mineral fertilization

Long-standing applications of mineral fertilizers or types of organic wastes such as manure can cause phosphorus (P) accumulation and changes in the accumulated P forms in the soil. The objective of this research was to evaluate the forms of P accumulated in soils treated with mineral fertilizer or different types of manure in a long-term experiment. Soil was sampled from the 0-5 cm layer of plots fertilized with five different nutrient sources for nine years: 1) control without fertilizer; 2) mineral fertilizer at recommended rates for local conditions; 3) 5 t ha-1 year-1 of moist poultry litter; 4) 60 m³ ha-1 year-1 of liquid cattle manure and 5) 40 m³ ha-1 year-1 of liquid swine manure. The 31P-NMR spectra of soil extracts detected the following P compounds: orthophosphate, pyrophosphate, inositol phosphate, glycerophosphate, and DNA. The use of organic or mineral fertilizer over nine years did not change the soil P forms but influenced their concentration. Fertilization with mineral or organic fertilizers stimulated P accumulation in inorganic forms. Highest inositol phosphate levels were observed after fertilization with any kind of manure and highest organic P concentration in glycerophosphate form in after mineral or no fertilization.

Extractants to assess zinc phytoavailability in mineral fertilizer and industrial by-products

Efficient analytical methods for the quantification of plant-available Zn contained in mineral fertilizers and industrial by-products are fundamental for the control and marketing of these inputs. In this sense, there are some doubts on the part of the scientific community as well as of the fertilizer production sector, whether the extractor requested by the government (Normative Instruction No. 28, called 2nd extractor), which is citric acid 2 % (2 % CA) (Brasil, 2007b), is effective in predicting the plant availability of Zn via mineral fertilizers and about the agronomic significance of the required minimal solubility of 60 % compared to the total content (HCl) (Brasil, 2007a). The purpose of this study was to evaluate the alternative extractors DTPA, EDTA, neutral ammonium citrate (NAC), buffer solution pH 6.0, 10 % HCl, 10 % sulfuric acid, 1 % acetic acid, water, and hot water to quantify the contents of Zn available for maize and compare them with indices of agronomic efficiency of fertilizers and industrial by-products when applied to dystrophic Clayey Red Latosol and Dystrophic Alic Red Yellow Latosol with medium texture. The rate of Zn applied to the soil was 5 mg kg-1, using the sources zinc sulfate, commercial granular zinc, ash and galvanic sludge, ash and two brass slags. Most Zn was extracted from the sources by DTPA, 10 % HCl, NAC, 1% acetic acid, and 10 % sulfuric acid. Recovery by the extractors 2 % CA, EDTA, water, and hot water was low. The agronomic efficiency index was found to be high when using galvanic sludge (238 %) and commercial granular zinc (142 %) and lower with brass slag I and II (67 and 27 %, respectively). The sources galvanizing ash and brass ash showed solubility lower than 60 % in 2 % CA, despite agronomic efficiency indices of 78 and 125 %, respectively. The low agronomic efficiency index of industrial by-products such as brass slag I and galvanizing ash can be compensated by higher doses, provided there is no restriction, as well as for all other sources, in terms of contaminant levels of arsenic, cadmium, chromium, lead, and mercury as required by law (Normative Instruction No 27/2006). The implementation of 2nd extractor 2 % CA and the requirement of minimum solubility for industrial by-products could restrict the use of alternative sources as potential Zn sources for plants.

Coberturas vegetais, manejo do solo, doses de nitrogênio e seus efeitos na nutrição mineral e nos atributos agronômicos do milho

Pesquisas são desenvolvidas buscando identificar a melhor dose de N para o milho nos mais diferenciados sistemas de manejo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de coberturas vegetais, os sistemas de manejo do solo e as doses de N em cobertura sobre a produção de matéria seca, nutrição mineral, quebramento e altura de planta e inserção de espiga do milho. Os experimentos foram conduzidos no município de Selvíria, MS, durante os anos agrícolas 2009/2010 e 2010/2011, em Latossolo Vermelho distrófico típico argiloso (20º 20' S e 51º 24' W, com altitude de 340 m). Foram estabelecidos 36 tratamentos com quatro repetições, em blocos casualizados, resultantes da combinação entre coberturas vegetais (milheto, Crotalaria juncea e milheto + Crotalaria juncea), manejo do solo (preparo com escarificador + grade "leve", grade "pesada" + grade "leve" e sistema plantio direto) e doses de N em cobertura (0, 60, 90 e 120 kg ha-1 - utilizando-se ureia como fonte). O híbrido de milho utilizado foi o DKB 350 YG® e o N, aplicado no estádio V5 (quinta folha expandida). O cultivo de crotalária e de milheto + crotalária, como antecessoras, resultou em maior massa de matéria seca da parte aérea, teor de P foliar e quantidade de N, P e K acumulada. O sistema plantio direto proporcionou maior população inicial e final de plantas e matéria seca de parte aérea e menor altura de planta e de espiga. A aplicação de 120 kg ha-1 de N em cobertura proporcionou maior teor de P foliar, teores de N e de P na planta inteira, matéria seca de parte aérea, quantidade de N, P e K acumulada, altura de planta e de inserção de espiga do milho.

Reserva mineral de potássio em Latossolo cultivado com Pinus taeda L.

No Brasil, aproximadamente 1,87 milhões de hectares são plantados com as espécies de Pinus, normalmente em solos pobres quimicamente. Os objetivos deste trabalho foram estudar a mineralogia das frações areia, silte e argila e estimar a reserva mineral de K por diferentes métodos de extrações químicas em solo naturalmente pobre nesse nutriente e cultivado com Pinus taeda L., no Segundo Planalto Paranaense. Foram selecionadas cinco árvores com maior diâmetro (árvores dominantes), em uma área de 500 m², para abertura de uma trincheira (1,6 m) na projeção da copa de cada árvore. Todos os perfis foram classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico e apresentaram similaridade na morfologia e na sequência dos horizontes, cujas profundidades médias foram: O = 0,04 m, A1 = 0-0,09 m, A2 = 0,09-0,24 m, BA = 0,24-0,43 m, B1 = 0,43-0,66 m e B2 = 0,66-1,60+ m. As amostras coletadas em cada horizonte foram submetidas a análises físicas (granulometria) e químicas (pH, carbono orgânico, acidez potencial, Al3+ e bases trocáveis, P disponível, K total e não trocável), e as frações areia, silte e argila foram estudadas por difratometria de raios-X (DRX). As frações areia e silte dos solos apresentaram mineralogia bastante uniforme, com predomínio absoluto de quartzo e apenas ocorrência de discretas reflexões de mica por DRX. A fração argila também apresentou limitada ocorrência de minerais micáceos. Os tratamentos sequenciais para remoção de óxidos de Fe, gibbsita e caulinita foram eficientes para concentração de mica na fração argila, o que facilitou a identificação de biotita e muscovita por DRX. Os baixos teores de K não trocável obtidos com diferentes concentrações de HNO3 fervente (máximo de 91 mg kg-1) e de K total extraído com HF concentrado (máximo de 202,7 mg kg-1) foram consistentes com a pobreza das frações do solo em minerais primários, fontes desse nutriente. As correlações positivas e significativas entre os teores não trocáveis de K no solo e os teores e conteúdos do nutriente nas árvores indicaram a importância de formas de reservas do nutriente na nutrição da espécie em solos altamente intemperizados e pobres em K trocável.

Paragênese mineral de solos desenvolvidos de diferentes litologias na região sul de Minas Gerais

Estudos sistemáticos sobre os fatores de formação do solo são relativamente escassos no Brasil, em razão da dificuldade de amostrar vários níveis de um fator, mantendo os demais constantes. A região de Lavras, MG, possui grande diversidade geológica em uma área pequena, o que possibilita avaliar o controle exercido por diferentes litologias na mineralogia e nas demais características do solo. Foram selecionados oito solos embasados sobre quartzito, mica-xisto, gabro, itabirito, serpentinito, metacalcário, gnaisse e filito, em condições semelhantes de vegetação (floresta tropical semidecidual), relevo (terço médio de encosta) e clima. Após a descrição dos perfis, coletaram-se amostras dos horizontes e das rochas, e realizaram-se análises físicas e químicas de rotina, composição química total e mineralogia da rocha, da areia e da argila do solo. Todos os solos são pobres em bases trocáveis (exceto o Argissolo sobre itabirito), e notou-se grande variação na composição granulométrica, mineralógica e química. Os teores de Al2O3, SiO2 e Fe2O3 presentes nas rochas não evidenciaram correlação com os respectivos teores nos solos derivados, enquanto o teor de Fe2O3 foi fortemente correlacionado à densidade de partículas e suscetibilidade magnética. Apesar de evidências de material parcialmente alóctone em alguns casos, pôde-se notar forte influência da litologia subjacente na paragênese mineralógica. Os solos foram genericamente agrupados em: cauliníticos com minerais 2:1 (Argissolos sobre mica-xisto e itabirito; e Cambissolo sobre quartzito), cauliníticos (Argissolos sobre gnaisse e filito) e oxídicos (Latossolos sobre metacalcário e gabro; e Plintossolo sobre serpentinito). Os processos de monossialitização e alitização predominam na região, sendo respectivamente associados a rochas com valores intermediários e baixos em sílica, enquanto a presença de minerais 2:1 é acessória à caulinita e parece depender da presença de mica e altos teores de sílica na rocha de origem.

Influence of mineral fertilization on edaphic fauna in Acacia auriculiformis (A. Cunn) plantations

Fertilization and/or the accumulation of organic matter from plant residues can influence the composition of soil and litter community. The goal of this study was to evaluate the effects of P and K fertilization on total faunal and nematode faunal composition and richness in plant litter and soil for 360 days in an area reforested with Acacia auriculiformis (A. Cunn), located in the municipality of Conceição de Macabu in the State of Rio de Janeiro. For each treatment (fertilized and unfertilized plots), samples of litter and soil (to a depth of 5 cm) were collected and transferred into a Berlese-Tüllgren funnels for the extraction of fauna. Mesofauna and macrofauna were quantified, and the major taxa identified. Nematodes were extracted by centrifugal flotation in sucrose solution and identified according to feeding habits. Density (number of individuals m-2) of total fauna, microphages, social insects and saprophages varied significantly per treatment and sampling time in both litter and soil. The total number of individuals collected was 5,127, and the total number of nematodes 894. Phosphorus and potassium fertilization resulted in an increase in total fauna density and richness in the litter due to an increased abundance of social insects, saprophages and herbivores. In the soil, fertilization increased the saprophage and predator densities. Saprophages were the predominant taxa in the litter, while social insects (Formicidae) prevailed in the soil. Litter nematode populations were favored by mineral fertilization. Bacteriophages were the predominant nematode group in both litter and soil.

Available content, surface runoff and leaching of phosphorus forms in a typic hapludalf treated with organic and mineral nutrient sources

The application of animal manure to soil can increase phosphorus availability to plants and enhance transfer of the nutrient solution drained from the soil surface or leached into the soil profile. The aim of this study was to evaluate the effect of successive applications of organic and mineral nutrient sources on the available content, surface runoff and leaching of P forms in a Typic Hapludalf in no-tillage systems. Experiment 1 was set up in 2004 in the experimental area of UFSM, in Santa Maria (RS, Brazil). The treatments consisted of: control (without nutrient application) and application of pig slurry (PS), pig deep-litter (PL), cattle slurry (CS), and mineral fertilizers (NPK). The rates were determined to meet the N crop requirements of no-tillage black oat and maize, grown in the 2010/2011 growing season. The soil solution was collected after each event (rain + runoff or leaching) and the soluble, particulate and total P contents were measured. In November 2008, soil was collected in 2 cm intervals to a depth of 20 cm, in 5 cm intervals to a depth of 40 cm, and in 10 cm intervals to a depth of 70 cm. The soil was dried and ground, and P determined after extraction by anion exchange resin (AER). In experiment 2, samples collected from the Typic Hapludalf near experiment 1 were incubated for 20, 35, 58, 73 and 123 days after applying the following treatments: soil, soil + PS, soil + PL, soil + CS and soil + NPK. Thereafter, the soil was sampled and P was analyzed by AER. The applications of nutrient sources over the years led to an increase in available P and its migration in the soil profile. This led to P transfer via surface runoff and leaching, with the largest transfer being observed in PS and PL treatments, in which most P was applied. The soil available P and P transfer via surface runoff were correlated with the amounts applied, regardless of the P source. However, P transfer by leaching was not correlated with the applied nutrient amount, but rather with the solution amount leached in the soil profile.

Nutrição e produtividade da nogueira-macadâmia em razão do parcelamento da adubação mineral

A disponibilidade de nutrientes durante o ano pode influenciar o desempenho da nogueira-macadâmia (Macadamia integrifolia). Contudo, não existem informações sobre a resposta dessa cultura ao parcelamento da adubação nas condições brasileiras. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do parcelamento da adubação mineral na nutrição, produtividade e qualidade de frutos da nogueira-macadâmia. O experimento foi conduzido, durante três anos agrícolas, num Latossolo Vermelho, em Jaboticabal, SP. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com cinco repetições. O experimento foi constituído por quatro formas de parcelamento da adubação NPK (T1 - uma única aplicação, em outubro; T2 - duas aplicações, em outubro e dezembro; T3 - três aplicações, em outubro, dezembro e fevereiro; e T4 - quatro aplicações, em outubro, dezembro, fevereiro e abril). O parcelamento da adubação NPK proporcionou maiores teores de N nas folhas que a aplicação em dose única, mas não interferiu nos teores dos demais nutrientes. A produtividade da nogueira-macadâmia foi incrementada de forma similar com o parcelamento da adubação NPK em duas, três ou quatro vezes, entre outubro e abril, em comparação à aplicação única em outubro. A taxa de recuperação de amêndoas não foi interferida pelo parcelamento da adubação NPK.

Crop response to organic fertilization with supplementary mineral nitrogen

Animal manure is applied to the soil as a nutrient source, especially of nitrogen, to plants. However, manure application rates can be reduced with the use of N fertilizer in topdressing. The aim of this study was to evaluate crop responses to different application rates of animal manure sources, used alone and supplemented with mineral N topdressing, in a no-tillage system. The study was carried out from 2005 to 2008 on a Hapludalf soil. The treatments consisted of rates of 10, 20 and 30 m³ ha-1 of pig slurry (PS), and of 1 and 2 t ha-1 of turkey manure (TM), applied alone and supplemented with topdressed N fertilizer (TNF), as well as two controls, mineral fertilization (NPK) and one control without fertilizer application. Grain yield in common bean and maize, and dry matter yield and nutrient accumulation in common bean, maize and black oat crops were evaluated. Nitrogen application in topdressing in maize and common bean, especially when PS was used at rates of 20 and 30 m³ ha-1, and TM, at 2 t ha-1, proved effective in increasing the crop grain yields, showing the viability of the combined use of organic and industrialized mineral sources. Nitrogen accumulation in maize and common bean tissues was the indicator most strongly related to grain yield, in contrast with the apparent nutrient recovery, which was not related to the N, P and K quantities applied in the organic sources. No clear residual effect of N topdressing of maize and common bean was observed on the dry matter yield of black oat grown in succession to the main crops with PS and TM applications.

Cover plants and mineral nitrogen: effects on organic matter fractions in an oxisol under no-tillage in the cerrado

Cover plants are essential for the sustainability of no-tillage systems in tropical regions. However, information on the effects of these plants and N fertilization on soil organic matter fractions is still scarce. This study evaluated the effect of cover crops with different chemical composition and of N topdressing on the labile and humified organic matter fractions of an Oxisol of the Cerrado (savanna-like vegetation). The study in a randomized complete block design was arranged in split-plots with three replications. Four cover species were tested in the plots and the presence or absence of N topdressing in the subplot. The following cover species were planted in succession to corn for eight years: Urochloa ruziziensis; Canavalia brasiliensis M. ex Benth; Cajanus cajan (L.) Millsp; and Sorghum bicolor (L.) Moench. In general, the cultivation of U. ruziziensis increased soil C levels, particularly of C in the humic acid and particulate organic C fractions, which are quality indicators of soil organic matter. The C in humic substances and mineral organic C accounted for the highest proportions of total organic C, demonstrating the strong interaction between organic matter, Fe and Al oxides and kaolinite, which are predominant in these weathered soils of the Cerrado.

PHYTOAVAILABILITY OF COPPER IN INDUSTRIAL BY-PRODUCTS AND MINERAL FERTILIZERS

Alternative copper (Cu) sources could be used in fertilizer production, although the bioavailability of copper in these materials is unknown. The objective of this study was to evaluate the extractants neutral ammonium citrate (NAC), 2 % citric acid, 1 % acetic acid, 10 % HCl, 10 % H2SO4, buffer solution pH 6.0, DTPA, EDTA, water, and hot water in the quantification of available Cu content in several sources, relating them to the relative agronomic efficiency (RAE) of wheat grown in a clayey Latossolo Vermelho eutrófico (Oxisol) and Neossolo Quartzarênico (Typic Quartzipsamment). Copper was applied at the rate of 1.5 mg kg-1 as scrap slag, brass slag, Cu ore, granulated copper, and copper sulfate. The extractants 10 % HCl, 10 % H2SO4, and NAC extracted higher Cu concentrations. The RAE values of brass slag and Cu ore were similar to or higher than those of Cu sulfate and granulated Cu. Solubility in the 2nd NAC extractant, officially required for mineral fertilizers with Cu, was lower than 60 % for the scrap slag, Cu ore, and granulated copper sources. This fact indicates that adoption of the NAC extractant may be ineffective for industrial by-products, although no extractant was more efficient in predicting Cu availability for wheat fertilized with the Cu sources tested.

Resposta do Feijoeiro Comum à Inoculação com Rizóbio e Suplementação com Nitrogênio Mineral em Dois Biomas Brasileiros

O feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) pode se beneficiar da fixação biológica de N2, mas respostas inconsistentes da cultura à inoculação com rizóbio indicam a necessidade de aplicação de N mineral complementar. Este trabalho teve por objetivo avaliar a resposta do feijoeiro à inoculação com rizóbio, associada à suplementação com N mineral, nos biomas Cerrado e Mata Atlântica. Foram conduzidos quatro experimentos de campo, dois em Santo Antônio de Goiás, GO, um em Valença, RJ e um em Macaé, RJ, onde a inoculação com estirpes comerciais de rizóbio foi comparada à inoculação com a estirpe BR 923 de Sinorhizobium sp., à adubação com N mineral e à suplementação com N na semeadura e em cobertura. A avaliação da população nativa de rizóbio indicou 105 células g-1 no solo na área experimental em Goiás, anteriormente cultivada com feijão, e 102células g-1 em Valença, anteriormente mantida com pastagem. Nos dois experimentos em Goiás, o rendimento de grãos, da ordem de 2.100 kg ha-1, não diferiu entre os tratamentos testemunha absoluta, inoculação com rizóbio ou aplicação de 120 kg ha-1 de N. Em Valença, a inoculação com estirpes comerciais forneceu rendimentos da cultivar Ouro Negro superiores à testemunha absoluta, na ausência de adubação de cobertura; na presença de 40 kg ha-1 de N em cobertura, a inoculação com rizóbio proporcionou rendimento de 3.420 kg ha-1, superior aos demais tratamentos. Na média das diferentes fontes de N na semeadura, a adubação de cobertura aumentou a produção de grãos de 2.367 para 2.542 kg ha-1. Em Macaé, em solo com alto teor de matéria orgânica, os maiores rendimentos foram obtidos com inoculação das estirpes comerciais associada a 40 kg ha-1 de N em cobertura, com efeito deletério da adubação de 80 kg ha-1 de N no plantio. Concluiu-se que em áreas sem cultivo prévio de feijão, a inoculação com estirpes comerciais de rizóbio aumentou o rendimento de grãos, em particular quando associada à adubação de cobertura com N.