Physical properties of a Red-Yellow Latosol and productivity of a signalgrass pasture fertilized with increasing nitrogen doses

The physical properties and fertility of the soil are important factors in the formation and establishment of pasture. Changes in physical properties affect the movement of water, air, nutrients and roots, which, in turn, affect the productivity and longevity of pastures. The objective of this study was to evaluate the physical properties of the soil and the dry matter yield of a pasture with signalgrass cv. Basilisk (Brachiaria decumbens cv. Basilisk), fertilized with increasing nitrogen doses (N), on a dystrophic Red-Yellow Latosol. The experiment was conducted on the Fazenda Rio Manso of the Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, in Couto de Magalhães de Minas, State of Minas Gerais, Brazil. To evaluate the annual forage yield, a split plot scheme in a randomized block design with four replications was used, with N doses (0, 50, 100, 150, and 200 kg/ha/year) in the plots and growing seasons (first and second) in the subplots. For soil evaluation, a split plot scheme was used with N doses (0, 25, 50, 75 and 100 kg/ha/cut) in the plots and three sampling times (prior to the experiment, at the end of the first growing season and at the end of the second growing season) in the subplots in a randomized block design with four replications. This analysis was performed separately at two soil depths (0-3 and 10-13 cm). Forage samples were analyzed for the annual dry matter yield (DMY), and soil samples were analyzed for pre-consolidation pressure (σp), initial soil bulk density (Bd), total pore volume (TPV) and void index (Vd). Higher nitrogen doses increased the dry matter yield of signalgrass pasture and the pre-consolidation pressure of the soil. The total pore volume and void index decreased, and the initial soil bulk density increased, though without promoting soil compaction.

Upland rice under no-tillage preceded by crops for soil cover and nitrogen fertilization

The grain yield of upland rice under no-tillage has been unsatisfactory and one reason could be the nitrate/ammonium balance in the soil. Cover crops and nitrogen fertilization can be used to change the nitrate/ammonium relation in the soil and improve conditions for the development of upland rice in the no-tillage (NT) system. The aim was to study the effect of cover crops and nitrogen sources on grain yield of upland rice under no tillage. The study was carried out on the Fazenda Experimental Lageado, in Botucatu, State of São Paulo, Brazil, in an Oxisol area under no-tillage for six years. The experiment was arranged in a randomized block split-plot design with four replications. The plots consisted of six cover crop species (Brachiaria brizantha, B. decumbens, B. humidicola, B. ruziziensis, Pennisetum americanum, and Crotalaria spectabilis) and the split-plots of seven forms of N fertilizer management. Millet is the best cover crop to precede upland rice under NT. The best form of N application, as nitrate, is in split rates or total rate at topdressing or an ammonium source with or without a nitrification inhibitor, in split doses. When the cover crops C. spectabilis, B. brizantha, B. decumbens, B. humidicola, and B. ruziziensis preceded rice, they induced the highest grain yield when rice was fertilized with N as ammonium sulfate source + nitrification inhibitor in split rates or total dose at topdressing.

Estrutura e armazenamento de água em um Argissolo sob pastagem cultivada, floresta nativa e povoamento de eucalipto no Rio Grande do Sul

Práticas pouco adequadas de manejo têm ocasionado a compactação e a degradação da estrutura do solo. Identificar atributos que melhor representem essas alterações são relevantes na recuperação e na indicação de práticas para evitar danos na estrutura do solo. Objetivou-se avaliar o impacto de diferentes usos em atributos estruturais e hídricos de um Argissolo Vermelho. O estudo foi realizado no município de Butiá, na região fisiográfica da Serra do Sudeste do Estado do Rio Grande do Sul, em um Argissolo Vermelho distrófico. As áreas analisadas corresponderam a: floresta antropizada constituída por espécies arbóreas e arbustivas (Floresta); pastagem com cinco anos de idade, com braquiária brizanta (Brachiaria brizantha) consorciada com pensacola (Paspalum lourai) e trevo (Trifolium sp.) (Pastagem); povoamento de Eucalyptus saligna com 20 anos de idade (Eucalipto 20); e plantio clonal de Eucalyptus saligna conduzido em segunda rotação, com 4,5 anos de idade (Eucalipto 4,5). Avaliaram-se nessas áreas a textura, a condutividade hidráulica, a porosidade, a densidade, o diâmetro médio ponderado de agregados (DMP), a curva de retenção de água, a distribuição do tamanho de poros e o parâmetro S, obtendo-se as seguintes conclusões: até a camada de 0,10 m na Pastagem, e 0,40 m no Eucalipto 4,5, os agregados foram formados pela ação da textura e matéria orgânica e pelo efeito compressivo, decorrente do pisoteio dos bovinos e da colheita do eucalipto. Conforme a profundidade aumentou, ocorreu redução do DMP de agregados, em razão da diminuição da matéria orgânica, e aumento do cascalho, especialmente para as áreas de Pastagem e Eucalipto 4,5, e ao menor efeito da compressão do solo. A textura e a matéria orgânica evidenciaram influência na agregação do solo e, mesmo em pequena proporção, o cascalho reduziu o DMP de agregados, pois sua baixa reatividade e seu maior diâmetro dificultaram a formação de agregados estáveis. Em relação aos atributos hídricos do solo, as áreas de Floresta e a Pastagem apresentaram maior disponibilidade de água, enquanto o maior parâmetro S está relacionado ao maior armazenamento de água.

Congo grass grown in rotation with soybean affects phosphorus bound to soil carbon

The phosphorus supply to crops in tropical soils is deficient due to its somewhat insoluble nature in soil, and addition of P fertilizers has been necessary to achieve high yields. The objective of this study was to examine the mechanisms through which a cover crop (Congo grass - Brachiaria ruziziensis) in rotation with soybean can enhance soil and fertilizer P availability using long-term field trials and laboratory chemical fractionation approaches. The experimental field had been cropped to soybean in rotation with several species under no-till for six years. An application rate of no P or 240 kg ha-1 of P2O5 had been applied as triple superphosphate or as Arad rock phosphate. In April 2009, once more 0.0 or 80.0 kg ha-1 of P2O5 was applied to the same plots when Congo grass was planted. In November 2009, after Congo grass desiccation, soil samples were taken from the 0-5 and 5-10 cm depth layer and soil P was fractionated. Soil-available P increased to the depth of 10 cm through growing Congo grass when P fertilizers were applied. The C:P ratio was also increased by the cover crop. Congo grass cultivation increased P content in the soil humic fraction to the depth of 10 cm. Congo grass increases soil P availability by preventing fertilizer from being adsorbed and by increasing soil organic P.

Fungos micorrízicos arbusculares em fitofisionomias do Pantanal da Nhecolândia, Mato Grosso do Sul

O bioma Pantanal é reconhecido como uma das maiores extensões úmidas contínua do planeta, com fauna e flora de rara beleza e abundância. Estudos para acessar a diversidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) nesse ambiente são inexistentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de FMA nas diferentes fitofisionomias do Pantanal da Nhecolândia, Mato Grosso do Sul. Foram coletadas amostras de solo no período seco e chuvoso em um Neossolo Quartzarênico, em fitofisionomias sujeitas a distintos regimes de inundação: livres de inundação - Floresta Semidecídua (FS) e Cerradão (CE); sujeitos à inundação ocasional - Campo limpo, predominando Elyonorus muticus (CLE) e Cerrado (CC); e sujeitos à inundação sazonal - Campo limpo, predominando Andropogon spp. (CLA), borda de baias (BB) e vazante/baixadas (VB). Culturas armadilhas foram estabelecidas com Brachiaria brizantha para recuperar espécies crípticas de FMA. De cada amostra de solo, foram realizadas a caracterização química do solo e extração dos esporos de FMA para determinar abundância, riqueza e identificação das espécies. Um total de 37 espécies de FMA, pertencentes a 10 gêneros e seis famílias foram detectadas nas duas estações de coleta. O número de esporos variou significativamente entre as fitofisionomias, e os maiores valores foram encontrados em CE e CLA. A maior riqueza específica foi detectada em CC (25 espécies) seguida de VB e CE com 22 e 21 espécies, respectivamente. Os resultados deste estudo sugeriram que a diversidade dos FMA está relacionada com a heterogeneidade existente entre as fitofisionomias, e que características químicas do solo têm influência na estruturação das comunidades desses fungos. Considerando que o bioma Pantanal é um dos ecossistemas mais conservado do planeta, o levantamento de ocorrência de FMA realizado neste trabalho forneceu informações importantes para melhor conhecimento da biodiversidade das fitofisionomias do Pantanal da Nhecolândia.

Agregação de um latossolo vermelho-amarelo submetido a métodos de controle de plantas invasoras na cultura do café

O controle de plantas daninhas em cultivos de cafeeiros tem expressivo efeito na qualidade física do solo, influenciando, entre outros atributos, na sua estabilidade estrutural. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o estado de agregação das partículas primárias de um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) cultivado com cafeeiros, quando submetido a diversos métodos de controle de plantas invasoras. Os métodos de controle de plantas invasoras avaliados foram: manutenção da entrelinha coberta com amendoim-forrageiro (Arachis pintoi L.) e capim-braquiária (Brachiaria decumbens); controle mecânico com grade, roçadora, trincha e capina manual; controle químico com herbicidas de pós e pré-emergência; e ausência de controle, mantendo a entrelinha sem capina. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em um fatorial 9 × 2 em parcelas subdivididas, sendo nove métodos de controle e duas profundidades do solo (0-15 e 15-30 cm), com três repetições. Determinaram-se a estabilidade dos agregados em água, expressa pelo diâmetro médio geométrico, o potencial dispersivo da fração argila, estimado pelos teores de argila dispersa em água e do índice de floculação, além dos teores de matéria orgânica do solo. Os atributos avaliados foram influenciados pelos diferentes métodos de controle, contudo essa influência não foi dependente da camada de solo amostrada. A utilização contínua de grade e herbicida de pré-emergência no controle de invasoras na cultura do café diminuiu a agregação das partículas do solo, confirmado pelos menores valores de diâmetro médio geométrico. Os métodos biológicos de controle das invasoras mantiveram melhor estado de agregação das partículas do solo. O estado de agregação das partículas não mostrou-se associado à dispersibilidade da fração argila do solo.

Acúmulo de macronutrientes e decomposição da palhada de braquiárias em razão da adubação nitrogenada durante e após o consórcio com a cultura do milho

Em regiões de clima tropical, as principais limitações na manutenção de palhada na superfície do solo são a dificuldade de sua implantação e as suas elevadas taxas de decomposição. Visando identificar o potencial produtivo dos capins xaraés e ruziziensis, bem como a posterior formação de palhada para continuidade do sistema plantio direto, avaliou-se a produtividade de massa seca, a relação lignina/N total, o acúmulo de macronutrientes e a decomposição da palhada em duas safras agrícolas. Os tratamentos foram constituídos por duas espécies de braquiária (Brachiaria brizantha cv. Xaraés e Brachiaria ruziziensis), implantadas em consórcio com a cultura do milho e adubadas com as mesmas doses de N (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1), durante e após o consórcio com a cultura do milho. O tempo de decomposição da palhada durante o período de 120 dias foi avaliado pelo método das sacolas de decomposição (litter bags). A adubação nitrogenada não influenciou a produtividade de massa seca dos capins xaraés e ruziziensis, a relação lignina/N total e a quantidade de palhada depositada sobre a superfície do solo após o consórcio com milho, porém elevou os acúmulos de N, K, Mg e S. Os capins xaraés e ruziziensis apresentaram potencial de produção de palhada acima de 4.000 kg ha-1 na entressafra, com a manutenção de 15 a 60 % dessa quantidade aos 120 dias após o manejo.

Nitrogen fertilization (15NH4NO3) of palisadegrass and residual effect on subsequent no-tillage corn

Nitrogen is required in large amounts by plants and their dinamics in corn and perennial forages intercropped is little known. This study analyzed the efficiency of nitrogen fertilization (15NH4NO3) applied after corn grain harvest to palisadegrass (Brachiaria brizantha cv. Marandu) in intercrops sown at two times, as well as the N residual effect on the subsequent corn crop. The field experiment was performed in Botucatu, São Paulo State, in southeastern Brazil, on a structured Alfisol under no-tillage. The experiment was arranged in a randomized block design in a split plot scheme with four replications. The main plots consisted of two intercropping systems (corn and palisadegrass sown together and palisadegrass sown later, at corn top-dressing fertilization). The subplots consisted of four N rates (0, 30, 60, and 120 kg ha-1 N). The subplots contained microplots, in which enriched ammonium nitrate (15NH4NO3) was applied at the same rates. The time of intercrop sowing affected forage dry matter production, the amount of fertilizer-derived N in and the N use efficiency by the forage plants. Nitrogen applied in autumn to palisadegrass intercropped with corn, planted either at corn sowing or at N top-dressing fertilization, increased the forage yield up to a rate of 60 kg ha-1. The amount of fertilizer-derived N by the forage plants and the fertilizer use efficiency by palisadegrass were highest 160 days after fertilization for both intercrop sowing times, regardless of N rates. Residual N did not affect the N nutrition of corn plants grown in succession to palisadegrass, but increased grain yield at rates of 60 and 120 kg ha-1 N, when corn was grown on palisadegrass straw from the intercrop installed at corn fertilization (top-dressing). Our results indicated that the earlier intercropping allowed higher forage dry matter production. On the other hand, the later intercrop allowed a higher corn grain yield in succession to N-fertilized palisadegrass.

Soil phosphorus availability and soybean response to phosphorus starter fertilizer

Phosphorus fixation in tropical soils may decrease under no-till. In this case, P fertilizer could be surface-spread, which would improve farm operations by decreasing the time spend in reloading the planter with fertilizers. In the long term, less soluble P sources could be viable. In this experiment, the effect of surface-broadcast P fertilization with both soluble and reactive phosphates on soil P forms and availability to soybean was studied with or without fertilization with soluble P in the planting furrow in a long-term experiment in which soybean was grown in rotation with Ruzigrass (Brachiaria ruziziensis). No P or 80 kg ha-1 of P2O5 in the form of triple superphosphate or Arad reactive rock phosphate was applied on the surface of a soil with variable P fertilization history. Soil samples were taken to a depth of 60 cm and soil P was fractionated. Soybean was grown with 0, 30, and 60 kg ha-1 of P2O5 in the form of triple phosphate applied in the seed furrow. Both fertilizers applied increased available P in the uppermost soil layers and the moderately labile organic and inorganic forms of P in the soil profile, probably as result of root decay. Soybean responded to phosphates applied on the soil surface or in the seed furrow; however, application of soluble P in the seed furrow should not be discarded. In tropical soils with a history of P fertilization, soluble P sources may be substituted for natural reactive phosphates broadcast on the surface. The planting operation may be facilitated through reduction in the rate of P applied in the planting furrow in relation to the rates currently applied.

Chemical and physical-hydric characterisation of a red latosol after five years of management during the summer between-crop season

Agricultural production systems that include the production of mulch for no-tillage farming and structural improvement of the soil can be considered key measures for agricultural activity in the Cerrado region without causing environmental degradation. In this respect, our work aimed to evaluate the chemical and physical-hydric properties of a dystrophic Red Latosol (Oxisol) in the municipality of Rio Verde, Goias, Brazil, under different soil management systems in the between-crop season of soybean cultivation five years after first planting. The following conditions were evaluated: Brachiaria brizantha cv. Marandu as a cover crop during the between-crop season; Second crop of maize intercropped with Brachiaria ruziziensis; Second crop of grain alone in a no-tillage system; Fallow soil after the soybean harvest; and Forest (natural vegetation) located in an adjacent area. Soil samples up to a depth of 40 cm were taken and used in the assessment of chemical properties and soil structure diagnostics. The results demonstrated that the conversion of native vegetation areas into agricultural fields altered the chemical and physical-hydric properties of the soil at all the depths evaluated, especially up to 10 cm, due to the activity of root systems in the soil structure. Cultivation of B. brizantha as a cover crop during the summer between-crop season increased soil water availability, which is important for agricultural activities in the region under study.

Aggregate stability by the "high energy moisture characteristic" method in an oxisol under differentiated management

Studies testing the High Energy Moisture Characteristic (HEMC) technique in tropical soils are still incipient. By this method, the effects of different management systems can be evaluated. This study investigated the aggregation state of an Oxisol under coffee with Brachiaria between crop rows and surface-applied gypsum rates using HEMC. Soil in an experimental area in the Upper São Francisco region, Minas Gerais, was studied at depths of 0.05 and 0.20 m in coffee rows. The treatments consisted of 0, 7, and 28 Mg ha-1 of agricultural gypsum rates distributed on the soil surface of the coffee rows, between which Brachiaria was grown and periodically cut, and compared with a treatment without Brachiaria between coffee rows and no gypsum application. To determine the aggregation state using the HEMC method, soil aggregates were placed in a Büchner funnel (500 mL) and wetted using a peristaltic pump with a volumetric syringe. The wetting was applied increasingly at two pre-set speeds: slow (2 mm h-1) and fast (100 mm h-1). Once saturated, the aggregates were exposed to a gradually increasing tension by the displacement of a water column (varying from 0 to 30 cm) to obtain the moisture retention curve [M = f (Ψ) ], underlying the calculation of the stability parameters: modal suction, volume of drainable pores (VDP), stability index (slow and fast), VDP ratio, and stability ratio. The HEMC method conferred sensitivity in quantifying the aggregate stability parameters, and independent of whether gypsum was used, the soil managed with Brachiaria between the coffee rows, with regular cuts discharged in the crop row direction, exhibited a decreased susceptibility to disaggregation.

Decomposição e liberação de macronutrientes da palhada de milho e braquiária, sob integração lavoura-pecuária no cerrado baiano

O conhecimento da dinâmica de decomposição e liberação de nutrientes em sistemas de produção é de grande importância para o manejo da fertilidade do solo e para a economia de recursos. Dessa forma, foi conduzido um experimento em solo de Cerrado do oeste baiano com o objetivo de estudar a decomposição e liberação de macronutrientes da palhada de milho mais Brachiaria ruziziensis , sob sistema de integração lavoura-pecuária (ILP). As avaliações foram realizadas por meio de litterbags coletadas aos 0, 15, 40, 110, 170 e 220 dias após a dessecação da palhada, que ocorreu em outubro de 2008. A matéria seca total inicial foi de aproximadamente 6,6 Mg ha-1, com meia-vida de 115 dias. A liberação de nutrientes desse volume de palhada, com o respectivo percentual em relação à quantidade total de nutrientes acumulada na planta, até o final das avaliações foi de 29,3 (62 %); 7,8 (80 %); 42,2 (94 %); 48,6 (74 %); 17,0 (81 %); e 7,7 (79 %) kg ha-1 de N, P, K, Ca, Mg e S, respectivamente. Esses resultados auxiliam o manejo da adubação das culturas e se traduz em economia de recursos. Como exemplo e transformando-se as quantidades de nutrientes liberadas até os 110 dias, período de certa coincidência com o florescimento da cultura sucessora principal, pelos três principais macronutrientes (N, P e K) em quantidade de adubos, ter-se-ia uma economia de R$ 243,00 ha-1.

MICROBIAL CHARACTERISTICS OF SOILS UNDER AN INTEGRATED CROP-LIVESTOCK SYSTEM

Integrated crop-livestock systems (ICLs) are a viable strategy for the recovery and maintenance of soil characteristics. In the present study, an ICL experiment was conducted by the Instituto Agronômico do Paraná in the municipality of Xambre, Parana (PR), Brazil, to evaluate the effects of various grazing intensities. The objective of the present study was to quantify the levels of microbial biomass carbon (MBC) and soil enzymatic activity in an ICL of soybean (summer) and Brachiaria ruziziensis (winter), with B. ruziziensis subjected to various grazing intensities. Treatments consisted of varying pasture heights and grazing intensities (GI): 10, 20, 30, and 40 cm (GI-10, GI-20, GI-30, and GI-40, respectively) and a no grazing (NG) control. The microbial characteristics analysed were MBC, microbial respiration (MR), metabolic quotient (qCO2), the activities of acid phosphatase, β-glucosidase, arylsuphatase, and cellulase, and fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis. Following the second grazing cycle, the GI-20 treatment (20-cm - moderate) grazing intensity) contained the highest MBC concentrations and lowest qCO2 concentrations. Following the second soybean cycle, the treatment with the highest grazing intensity (GI-10) contained the lowest MBC concentration. Soil MBC concentrations in the pasture were favoured by the introduction of animals to the system. High grazing intensity (10-cm pasture height) during the pasture cycle may cause a decrease in soil MBC and have a negative effect on the microbial biomass during the succeeding crop. Of all the enzymes analyzed, only arylsuphatase and cellulase activities were altered by ICL management, with differences between the moderate grazing intensity (GI-20) and no grazing (NG) treatments.

POTENCIAL DE INÓCULO MICORRÍZICO E IMPORTÂNCIA DO COMPRIMENTO DO MICÉLIO PARA A AGREGAÇÃO DE SOLOS DE AMBIENTE FLUVIAL

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) desempenham importante papel nos ecossistemas naturais pelo seus impactos na nutrição vegetal e estrutura do solo. O objetivo deste estudo foi determinar o potencial do inóculo micorrízico e a relação do comprimento do micélio micorrízico (CMM) dos FMAs na agregação de solos de ambientes fluviais. Foram realizadas coletas em áreas de ambiente fluvial da bacia hidrográfica do rio Itajaí-Açu, entre os municípios de Gaspar e Navegantes, em Santa Catarina. Oito áreas foram amostradas em três classes de solos, sendo elas: Cambissolo (C), Gleissolo (G) e Organossolo (O). Nos solos coletados, foram avaliadas as seguintes variáveis: potencial de inóculo micorrízico, número de esporos, CMM e análise dos atributos físicos e químicos do solo. A porcentagem de colonização micorrízica da Brachiaria brizantha no ensaio do potencial de inóculo variou de 13,8 a 55,3 % e nenhum padrão foi observado de acordo com a classe de solo. O CMM no solo variou de 10,48 a 44,67 mg g-1. O número de esporos em 100 cm3 de solo variou de 2,4 a 80. Foi observada correlação negativa entre o CMM e a proporção de macroagregados estáveis em água e correlação positiva entre CMM com microagregados. Este trabalho demonstrou que os solos da bacia do rio Itajaí-Açu possuem potencial de inóculo micorrízico suficiente para iniciar a colonização das raízes das plantas em curto período de tempo, o que pode ser importante facilitador no crescimento de espécies arbóreas usadas no processo de recuperação desses ambientes.

EFFECT OF ALTERNATIVE MULTINUTRIENT SOURCES ON SOIL CHEMICAL PROPERTIES

The current high price of potassium chloride and the dependence of Brazil on imported materials to supply the domestic demand call for studies evaluating the efficiency of alternative sources of nutrients. The aim of this work was to evaluate the effect of silicate rock powder and a manganese mining by-product, and secondary materials originated from these two materials, on soil chemical properties and on brachiaria production. This greenhouse experiment was conducted in pots with 5 kg of soil (Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico - Oxisol). The alternative nutrient sources were: verdete, verdete treated with NH4OH, phonolite, ultramafic rock, mining waste and the proportion of 75 % of these K fertilizers and 25 % lime. Mixtures containing 25 % of lime were heated at 800 ºC for 1 h. These sources were applied at rates of 0, 150, 300, 450 and 600 kg ha-1 K2O, and incubated for 45 days. The mixtures of heated silicate rocks with lime promoted higher increases in soil pH in decreasing order: ultramafic rock>verdete>phonolite>mining waste. Applying the mining waste-lime mixture increased soil exchangeable K, and available P when ultramafic rock was incorporated. When ultramafic rock was applied, the release of Ca2+ increased significantly. Mining subproduct released the highest amount of Zn2+ and Mn2+ to the soil. The application of alternative sources of K, with variable chemical composition, altered the nutrient availability and soil chemical properties, improving mainly plant development and K plant uptake, and are important nutrient sources.