AGRUPAMENTO DE PEDONS DE CAMBISSOLOS HÚMICOS COM BASE EM ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS UTILIZANDO A ESTATÍSTICA MULTIVARIADA

Em um levantamento pedológico, a descrição detalhada do conjunto de atributos do solo é fundamental para se analisar e compreender as interações dos diversos processos que ocorrem no solo. Para tanto, a análise multivariada pode ser uma ferramenta estatística importante para interpretar e compreender melhor as relações e semelhanças entre pedons. Os objetivos deste trabalho foram diferenciar e agrupar pedons similares com base em atributos físicos e químicos usando a estatística multivariada. O estudo foi desenvolvido em Lages, SC, a 27º 48′ de latitude sul e 50º 20′ de longitude oeste, com 916 m de altitude média e clima mesotérmico úmido com verões frescos (Cfb). Sete pedons de Cambissolos desenvolvidos de siltito foram descritos e coletados em um levantamento detalhado de solos para o planejamento conservacionista com base na capacidade de uso das terras. Os atributos químicos e físicos analisados foram textura, densidade, porosidade, estabilidade de agregados em água, teores de carbono orgânico, P, Al, K, Na, Ca, Mg e acidez ativa e potencial. As variáveis de solo foram avaliadas por meio da análise de fatores e agrupamentos. A partir dessas análises, foi possível agrupar os pedons com base em seus atributos químicos e físicos e identificar aqueles que foram determinantes na discriminação dos pedons. Além disso, levou a uma melhor compreensão da natureza intrínseca de correlações entre os atributos físicos e químicos do solo, demonstrando que a análise multivariada é uma ferramenta eficaz no estabelecimento dos agrupamentos de solos.

ALTERAÇÕES ELETROQUÍMICAS E DINÂMICA DE NUTRIENTES NA SOLUÇÃO DO SOLO EM ARROZ IRRIGADO COM LIXIVIADO INDUSTRIAL TRATADO

A utilização de efluentes industriais tratados na irrigação do arroz por alagamento pode provocar alterações eletroquímicas e aumentar o teor de nutrientes na solução do solo. Para testar essa hipótese, este trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica dos atributos químicos e eletroquímicos da solução do solo sob cultivo de arroz irrigado com lixiviado industrial tratado, contendo 820 mg L-1 de Na. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando-se como unidades experimentais vasos preenchidos com 20 kg de solo, em delineamento experimental em blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos foram: controle (irrigação com água destilada) e quatro proporções do lixiviado (25, 50, 75 e 100 %). As coletas de solução do solo foram feitas semanalmente a partir do quarto dia após o início do alagamento (DAA) até 84 DAA. A solução do solo foi amostrada na profundidade de 10 cm e analisada para os principais nutrientes e o Na, bem como para a demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), relação de adsorção de sódio (RAS), condutividade elétrica (CE) e potencial redox (EH). A irrigação com o lixiviado aumentou os teores de K, Ca, Mg, S, P, N-NH+4, N-NO−3 e Na, assim como os valores de RAS e CE, para valores considerados prejudiciais para as plantas. Foi observada diminuição do potencial redox na solução do solo pela irrigação com lixiviado industrial tratado. Os teores de DBO5 e o N-NH+4 diminuíram com o tempo de alagamento. Em proporções menores que 25 %, o lixiviado industrial tratado pode aumentar os teores de nutrientes em solução sem causar interferência do Na para as plantas.

FERTILIZER RECOMMENDATION SYSTEM FOR MELON BASED ON NUTRITIONAL BALANCE

Melon is one of the most demanding cucurbits regarding fertilization, requiring knowledge of soils, crop nutritional requirements, time of application, and nutrient use efficiency for proper fertilization. Developing support systems for decision-making for fertilization that considers these variables in nutrient requirement and supply is necessary. The objective of this study was parameterization of a fertilizer recommendation system for melon (Ferticalc-melon) based on nutritional balance. To estimate fertilizer recommendation, the system considers the requirement subsystem (REQ), which includes the demand for nutrients by the plant, and the supply subsystem (SUP), which corresponds to the supply of nutrients through the soil and irrigation water. After determining the REQtotal and SUPtotal, the system calculates the nutrient balances for N, P, K, Ca, Mg, and S, recommending fertilizer application if the balance is negative (SUP < REQ), but not if the balance is positive or zero (SUP ≥ REQ). Simulations were made for different melon types (Yellow, Cantaloupe, Galia and Piel-de-sapo), with expected yield of 45 t ha-1. The system estimated that Galia type was the least demanding in P, while Piel-de-sapo was the most demanding. Cantaloupe was the least demanding for N and Ca, while the Yellow type required less K, Mg, and S. As compared to other fertilizer recommendation methods adopted in Brazil, the Ferticalc system was more dynamic and flexible. Although the system has shown satisfactory results, it needs to be evaluated under field conditions to improve its recommendations.

PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA E ACÚMULO DE MACRONUTRIENTES NA PARTE AÉREA DAS PLANTAS DE NIGER

O estudo da marcha de absorção de nutrientes e da produção de matéria seca em razão do estádio de desenvolvimento das culturas é de fundamental importância para subsidiar estratégias de adubação. Este trabalho objetivou determinar a produção de matéria seca e o acúmulo de macronutrientes na parte aérea das plantas de Guizotia abyssinica (niger), em diferentes estádios de crescimento e desenvolvimento. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com cinco repetições. Amostras da parte aérea das plantas foram coletadas aos 15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias após a emergência (DAE). Em cada coleta, as plantas foram divididas em folha, caule + ramos, capítulo e aquênios (grãos), secas até peso constante para posterior determinação da massa de matéria seca e teor de N, P, K, Ca, Mg e S. Os teores dos macronutrientes na parte aérea das plantas de niger, seguiram a seguinte ordem de exportação de nutrientes: N > Ca > Mg > P > K > S. Em contrapartida, quanto aos teores dos nutrientes nos grãos por ocasião da colheita do experimento, a quantidade dos elementos exportados seguiu a ordem: N > P > Ca > Mg > S > K. Atenção especial deve ser dada à manutenção da adequada disponibilidade de N e P nas fases inicias por causa do ciclo curto e do rápido surgimento das estruturas reprodutivas. A exportação de nutrientes e o índice de colheita são baixos para as plantas de niger, resultando maior oferta de nutrientes para o cultivo em rotação.

Variabilidade Espacial e Densidade Amostral da Suscetibilidade Magnética e dos Atributos de Argissolos da Região de Manicoré, AM

A dificuldade em encontrar informações recentes sobre o comportamento espacial dos atributos dos solos na Região Amazônica tem sido preocupação de muitos pesquisadores. Em razão da grande dificuldade e dos custos para avaliar os atributos dos solos, têm-se utilizados métodos alternativos para predição de atributos do solo como a suscetibilidade magnética. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial da suscetibilidade magnética (SM), os atributos físicos e químicos e determinar a densidade amostral de coleta em Argissolo Vermelho sob floresta nativa, Terra Preta Arqueológica (TPA) sob cultivo, e pastagem na região de Manicoré, Amazonas. Nessas áreas, foram estabelecidas malhas com dimensão de 70 × 70 m e demarcados pontos nessas malhas, espaçados a cada 10 m, totalizando 64 pontos. Esses pontos foram georreferenciados e, em seguida, realizaram-se as coletas de solo em cada ponto da malha nas camadas de 0,00-0,20 e 0,40-0,60 m para determinar atributos químicos (pH em água, matéria orgânica, P, K, Ca, Mg e acidez potencial), físicos (textura, macroporosidade, microporosidade, diâmetro médio ponderado, densidade do solo e densidade de partículas) e suscetibilidade magnética. Os dados foram submetidos à análise de variância, e as médias, comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. Realizou-se a estatística descritiva. Para caracterizar a variabilidade, fez-se a geoestatística com uso de semivariograma escalonado. O alcance dos semivariogramas escalonados foi utilizado para determinar a densidade amostral mínima de coleta para estimar a variabilidade dos atributos estudados. As áreas de TPA e pastagem apresentaram maior variabilidade, apresentando menor alcance e maior densidade amostral (cinco pontos por hectare). A SM apresentou comportamento espacial similar aos atributos físicos e químicos estudados, sendo a densidade amostral da SM próxima à densidade amostral dos atributos nos ambientes estudados.

Contribution of Topography and Incident Solar Radiation to Variation of Soil and Plant Litter at an Area with Heterogeneous Terrain

Natural processes that determine soil and plant litter properties are controlled by multiple factors. However, little attention has been given to distinguishing the effects of environmental factors from the effects of spatial structure of the area on the distribution of soil and litter properties in tropical ecosystems covering heterogeneous topographies. The aim of this study was to assess patterns of soil and litter variation in a tropical area that intercepts different levels of solar radiation throughout the year since its topography has slopes predominantly facing opposing geographic directions. Soil data (pH, C, N, P, H+Al, Ca, Mg, K, Al, Na, sand, and silt) and plant litter data (N, K, Ca, P, and Mg) were gathered together with the geographic coordinates (to model the spatial structure) of 40 sampling units established at two sites composed of slopes predominantly facing northwest and southeast (20 units each). Soil and litter chemical properties varied more among slopes within similar geographic orientations than between the slopes facing opposing directions. Both the incident solar radiation and the spatial structure of the area were relevant in explaining the patterns detected in variation of soil and plant litter. Individual contributions of incident solar radiation to explain the variation in the properties evaluated suggested that this and other environmental factors may play a particularly relevant role in determining soil and plant litter distribution in tropical areas with heterogeneous topography. Furthermore, this study corroborates that the spatial structure of the area also plays an important role in the distribution of soil and litter within this type of landscape, which appears to be consistent with the action of water movement mechanisms in such areas.

FERRAMENTAS MATEMÁTICAS, SUSCETIBILIDADE MAGNÉTICA E MODELOS DE PAISAGEM APLICADOS NA DELIMITAÇÃO DE ÁREAS DE MANEJO ESPECÍFICO

A identificação de padrões de variabilidade dos atributos do solo permite o uso e a ocupação do solo de maneira sustentável. O objetivo deste trabalho foi delimitar áreas de manejo específico utilizando ferramentas matemáticas, suscetibilidade magnética e modelos de paisagem. A área de estudo localiza-se no município de Guariba, SP. Escolheu-se uma área de 110 ha, onde foram identificadas e mapeadas três superfícies geomórficas (I, II e III). Na área, foram coletadas 204 amostras de solo em uma transeção, nas profundidades de 0,00-0,20 e 0,60-0,80 m. Foram determinados o pH em CaCl2, os teores de areia, argila, matéria orgânica, P, Ca, Mg, K, H+Al, e calculados SB, CTC e V. A suscetibilidade magnética (SM) foi medida com o auxílio de uma balança analítica. Os limites matemáticos da técnica Split Moving Windows Dissimilarity Analysis (SMWDA) utilizando as informações da suscetibilidade magnética ficaram próximos aos limites de campo identificados com base nos modelos de paisagem. A utilização conjunta da suscetibilidade magnética, dos modelos matemáticos e de paisagem permitiu identificar diferentes áreas de manejo, locais com diferentes teores de argila e níveis de fertilidade do solo. A susceptibilidade magnética pode ser adotada como alternativa para identificar e mapear unidades de manejo.

SPATIAL UNCERTAINTY OF NUTRIENT LOSS BY EROSION IN SUGARCANE HARVESTING SCENARIOS

The assessment of spatial uncertainty in the prediction of nutrient losses by erosion associated with landscape models is an important tool for soil conservation planning. The purpose of this study was to evaluate the spatial and local uncertainty in predicting depletion rates of soil nutrients (P, K, Ca, and Mg) by soil erosion from green and burnt sugarcane harvesting scenarios, using sequential Gaussian simulation (SGS). A regular grid with equidistant intervals of 50 m (626 points) was established in the 200-ha study area, in Tabapuã, São Paulo, Brazil. The rate of soil depletion (SD) was calculated from the relation between the nutrient concentration in the sediments and the chemical properties in the original soil for all grid points. The data were subjected to descriptive statistical and geostatistical analysis. The mean SD rate for all nutrients was higher in the slash-and-burn than the green cane harvest scenario (Student’s t-test, p<0.05). In both scenarios, nutrient loss followed the order: Ca>Mg>K>P. The SD rate was highest in areas with greater slope. Lower uncertainties were associated to the areas with higher SD and steeper slopes. Spatial uncertainties were highest for areas of transition between concave and convex landforms.

Liming in Agricultural Production Models with and Without the Adoption of Crop-Livestock Integration

ABSTRACT Perennial forage crops used in crop-livestock integration (CLI) are able to accumulate large amounts of straw on the soil surface in no-tillage system (NTS). In addition, they can potentially produce large amounts of soluble organic compounds that help improving the efficiency of liming in the subsurface, which favors root growth, thus reducing the risks of loss in yield during dry spells and the harmful effects of “overliming”. The aim of this study was to test the effects of liming on two models of agricultural production, with and without crop-livestock integration, for 2 years. Thus, an experiment was conducted in a Latossolo Vermelho (Oxisol) with a very clayey texture located in an agricultural area under the NTS in Bandeirantes, PR, Brazil. Liming was performed to increase base saturation (V) to 65, 75, and 90 % while one plot per block was maintained without the application of lime (control). A randomized block experimental design was adopted arranged in split-plots and four plots/block, with four replications. The soil properties evaluated were: pH in CaCl2, soil organic matter (SOM), Ca, Mg, K, Al, and P. The effects of liming were observed to a greater depth and for a long period through mobilization of ions in the soil, leading to a reduction in SOM and Al concentration and an increase in pH and the levels of Ca and Mg. In the first crop year, adoption of CLI led to an increase in the levels of K and Mg and a reduction in the levels of SOM; however, in the second crop year, the rate of decline of SOM decreased compared to the decline observed in the first crop year, and the level of K increased, whereas that of P decreased. The extent of the effects of liming in terms of depth and improvement in the root environment from the treatments were observed only partially from the changes observed in the chemical properties studied.

DECOMPOSIÇÃO DE RESÍDUOS DE CULTURAS E MINERALIZAÇÃO DE NUTRIENTES EM SOLO COM DIFERENTES TEXTURAS

RESUMO A sustentabilidade dos sistemas conservacionistas de produção agrícola está intimamente ligada ao retorno dos nutrientes ao solo, por meio da decomposição dos resíduos vegetais. O objetivo deste estudo foi avaliar a decomposição de resíduos culturais e a mineralização de nutrientes em solos com diferentes texturas ao longo de 175 dias de incubação. Os tratamentos consistiram em fatorial 6 x 4 x 5, inicialmente composto por seis tratamentos, sendo quatro resíduos culturais: milho, braquiária, feijão, estilosantes e dois controles, ambos sem resíduo e um com adição de fontes inorgânicas dos nutrientes; quatro diferentes texturas formadas a partir de um mesmo solo e cinco tempos de avaliação após o início da incubação: 0, 25, 75, 125 e 175 dias. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Ao longo do experimento, avaliaram-se a liberação de C-CO2, taxa de decomposição e cinética de mineralização do N, P, K, Ca, Mg, S, Zn e Cu dos resíduos. A textura do solo não influenciou a liberação de C-CO2, a massa seca remanescente e a mineralização dos nutrientes dos resíduos culturais. Os resíduos de estilosantes e de braquiária apresentaram maior liberação de C-CO2 e redução de massa seca que os demais resíduos. A mineralização do N, P e S ocorreu de forma inversa às relações C/N, C/P e C/S. A decomposição dos resíduos culturais foi regulada pelos teores de N e extrativos solúveis em água; e a mineralização de macronutrientes, pelos seus respectivos conteúdos iniciais nos resíduos.

DISPONIBILIDADE E RECUPERAÇÃO DE NUTRIENTES DE RESÍDUOS CULTURAIS EM SOLO COM DIFERENTES TEXTURAS

RESUMO Os resíduos de culturas agrícolas aportados sobre a superfície do solo, além da proteção física, podem liberar quantidades significativas de nutrientes ao solo pela decomposição deles; porém, a disponibilidade desses nutrientes às plantas é um fator pouco estudado. Avaliaram-se os teores totais de C orgânico e N, o pH e a disponibilidade e taxa de recuperação dos macronutrientes provenientes da ciclagem biogeoquímica de diferentes resíduos culturais ao longo do tempo, em solos com texturas construídas. Os tratamentos consistiram em fatorial 6 × 4 × 5, composto por seis tratamentos no primeiro fator, sendo quatro resíduos culturais: milho, braquiária, feijão, estilosantes, e dois controles, ambos sem resíduo e um com adição de fontes inorgânicas dos nutrientes; quatro diferentes texturas formadas a partir de um mesmo solo e cinco tempos de avaliação, após o início da incubação: 0, 25, 75, 125 e 175 dias; utilizou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O tipo de resíduo, a textura do solo e o tempo de incubação influenciaram os teores totais de C orgânico e N, o pH, a disponibilidade e a taxa de recuperação de P, K, Ca, Mg e S. Os teores totais de C orgânico e N nos solos diminuíram ao longo da incubação. Os resíduos de braquiária e estilosantes acidificaram o solo. O resíduo de braquiária apresentou-se como potencial fonte de K; e o de feijão, de S. O resíduo de milho apresentou as maiores taxas de recuperação de P em solos de textura média e argilosa.

SPATIAL VARIABILITY OF SOIL PROPERTIES IN AN AGRARIAN REFORM SETTLEMENT

ABSTRACT The study of soil chemical and physical properties variability is important for suitable management practices. The aim of this study was to evaluate the spatial variability of soil properties in the Malhada do Meio settlement to subsidize soil use planning. The settlement is located in Chapadinha, MA, Brazil, and has an area of 630.86 ha. The vegetation is seasonal submontane deciduous forest and steppe savanna. The geology is formed of sandstones and siltstones of theItapecuru Formation and by colluvial and alluvial deposits. The relief consists of hills with rounded and flat tops with an average altitude of 67 m, and frequently covered over by ferruginous duricrusts. A total of 183 georeferenced soil samples were collected at the depth of 0.00-0.20 m inPlintossolos, Neossolo andGleissolo. The following chemical variables were analyzed: pH(CaCl2), H+Al, Al, SB, V, CEC, P, K, OM, Ca, Mg, SiO2, Al2O3, and Fe2O3; along with particle size variables: clay, silt, and sand. Descriptive statistical and geostatistical analyses were carried out. The coefficient of variation (CV) was high for most of the variables, with the exception of pH with a low CV, and of sand with a medium CV. The models fitted to the experimental semivariograms of these variables were the exponential and the spherical. The range values were from 999 m to 3,690 m. For the variables pH(CaCl2), SB, and clay, there are three specific areas for land use planning. The central part of the area (zone III), where thePlintossolos Pétricos and Neossolos Flúvicos occur, is the most suitable for crops due to higher macronutrient content, organic matter and pH. Zones I and II are indicated for environmental preservation.

GERAÇÃO DE DRENAGEM ÁCIDA E DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADOS EM PERFIS DE SOLOS CONSTRUÍDOS EM ÁREA DE MINERAÇÃO DE CARVÃO

RESUMO Os solos construídos após a extração de carvão a céu aberto são compostos do solo superficial e, ou, do estéril de mineração. As propriedades químicas desses solos diferem das propriedades dos solos naturais, principalmente em razão do processo de sulfurização. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de acidificação da pirita e de contaminação com metais pesados ao longo de perfis de solos construídos após mineração de carvão, em áreas de diferentes idades, com e sem recuperação ambiental concomitante com a lavra. Foram selecionadas áreas mineradas denominadas de I e II, sem recuperação ambiental durante a lavra e compostas somente pelo estéril de mineração, representando as áreas mais antigas, e IV e VII, contendo topsoil e em alguns locais na camada de argila, constituindo as áreas mais jovens deste estudo. Foram coletadas amostras deformadas até 2 m de profundidade. Analisaram-se granulometria, densidade de partículas, pH em água, Ca, Mg, Al, K, Na, P, H+Al, potencial de acidificação, potencial de neutralização, potencial líquido, teor de C orgânico e condutividade elétrica no extrato da pasta saturada. Também foram extraídos os metais potencialmente biodisponíveis pela metodologia USEPA 3050B, cujos resultados foram comparados com os valores orientadores de prevenção e investigação para solos. Na análise univariada, foi aplicada a estatística descritiva e o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov. O grau de dispersão de cada variável foi avaliado qualitativamente e classificado como: baixo, moderado ou alto. A análise multivariada de componentes principais foi realizada para os solos construídos das áreas I, II, IV e VII; posteriormente, foram construídos biplots dos primeiros componentes principais. Os solos construídos das áreas mais antigas evidenciaram menores pHs e significativo potencial de acidificação. As camadas superficiais detopsoil, dos solos das áreas IV e VII, apesar de proporcionar condições químicas favoráveis ao estabelecimento de culturas agrícolas, não evitaram a formação de drenagem ácida em profundidade. O processo de sulfurização e sua relação com a liberação de metais foi melhor caracterizado pela análise de componentes principais realizada nas áreas IV e VII, em razão da correlação entre pH e saturação por bases nos estéreis só se expressar em saturações por bases acima de 40 %, não observada nos materiais dos estéreis das áreas I e II.

Organic and Nitrogen Fertilization of Soil under ‘Syrah’ Grapevine: Effects on Soil Chemical Properties and Nitrate Concentration

ABSTRACT Viticulture is an activity of great social and economic importance in the lower-middle region of the São Francisco River valley in northeastern Brazil. In this region, the fertility of soils under vineyards is generally poor. To assess the effects of organic and nitrogen fertilization on chemical properties and nitrate concentrations in an Argissolo Vermelho-Amarelo (Typic Plinthustalf), a field experiment was carried out in Petrolina, Pernambuco, on Syrah grapevines. Treatments consisted of two rates of organic fertilizer (0 and 30 m3 ha-1) and five N rates (0, 10, 20, 40, and 80 kg ha-1), in a randomized block design arranged in split plots, with five replications. The organic fertilizer levels represented the main plots and the N levels, the subplots. The source of N was urea and the source of organic fertilizer was goat manure. Irrigation was applied through a drip system and N by fertigation. At the end of the third growing season, soil chemical properties were determined and nitrate concentration in the soil solution (extracted by porous cups) was determined. Organic fertilization increased organic matter, pH, EC, P, K, Ca, Mg, Mn, sum of bases, base saturation, and CEC, but decreased exchangeable Cu concentration in the soil by complexation of Cu in the organic matter. Organic fertilization raised the nitrate concentration in the 0.20-0.40 m soil layer, making it leachable. Nitrate concentration in the soil increased as N rates increased, up to more than 300 mg kg-1 in soil and nearly 800 mg L-1 in the soil solution, becoming prone to leaching losses.

Influência da relação cálcio:magnésio do corretivo na nodulação, produção e composição mineral da alfafa

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da relação Ca:Mg do corretivo da acidez do solo na produção de matéria seca, composição mineral da alfafa, e nodulação. O solo utilizado foi um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial com seis relações de Ca:Mg (1:0; 1:1; 2:1; 3:1; 4:1, na dosagem de 3,9 t ha-1 do corretivo e uma relação 3:1 na dosagem de 7,8 t ha-1) x seis épocas de corte, com quatro repetições. Mediram-se as produções de matéria seca (MS), teores de N, P, K, Ca, Mg e S na parte aérea, e peso fresco e massa seca dos nódulos, determinados no último corte. As mudanças na relação Ca:Mg não afetaram a produção de MS da alfafa. O dobro da dosagem de calcário recomendada apresentou a maior produção de MS. O teor de Ca e Mg foi diretamente proporcional à sua disponibilidade no solo, ao passo que o K foi inversamente proporcional ao teor de Ca. Não houve influência dos tratamentos nos teores de P. As relações Ca:Mg afetaram os teores de S na matéria seca, os quais foram menores nos tratamentos com maior quantidade de Ca. O tratamento 4:1 apresentou maior teor de N, e as maiores concentração de Ca no solo aumentaram a fixação de N à planta.