Alterações de atributos químicos e biológicos de solo e rendimento de milho e soja pela utilização de resíduos de curtume e carbonífero

Resíduos gerados por curtumes e pela exploração de carvão mineral são produtos potencialmente poluentes em várias regiões do Brasil, principalmente nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. O presente trabalho foi realizado no campo com o objetivo de avaliar o efeito da adição de resíduos de curtume e rejeito carbonífero sobre o solo e sobre as plantas cultivadas em um Argissolo Vermelho distrófico típico da Estação Experimental Agronômica da UFRGS, localizada no município de Eldorado do Sul (RS). O experimento foi realizado no ano agrícola de 1996/97, em parcelas de 70 m², cultivando-se soja (Glycine max L. Merrill) e milho (Zea mays L.). Tratamentos com a adição de 21,3 e 42,5 t ha-1 de lodo de curtume (LC) com adubação fosfatada e potássica na forma mineral foram comparados com o tratamento com adubação mineral completa (NPK) mais correção da acidez do solo e com a testemunha absoluta. Foram estudados também: (a) adição de resíduo carbonífero (106 t ha-1) mais adubação mineral; (b) resíduo carbonífero (106 t ha-1) mais lodo de curtume (21,3 t ha-1) com adubação fosfatada e potássica; (c) serragem cromada (29 t ha-1) mais adubação mineral (NPK), e (d) Cr mineral (125 kg ha-1) mais lodo de curtume (21,3 t ha-1) com adubação fosfatada e potássica. Foram avaliadas as alterações químicas e biológicas do solo, bem como os efeitos da aplicação dos resíduos sobre o rendimento e absorção de metais pelas plantas. A adição de LC aumentou o valor de pH e o teor de Ca trocável do solo. Não foram constatadas alterações nas concentrações dos metais Cu, Cd, Pb e Ni no solo, aumentando, entretanto, significativamente os teores de Cr. A atividade microbiana avaliada pela produção de CO2 foi estimulada pela adição dos resíduos, mas a população de bactérias, fungos e ctinomicetos não foi afetada. A adição de LC propiciou rendimentos de soja e milho semelhantes aos com adição de fertilizante nitrogenado. A adição de serragem cromada não alterou o rendimento das culturas, enquanto o rendimento de grãos de milho aumentou com a adição de resíduo carbonífero.

Representação e propagação de incertezas em dados de solos: I - Atributos categóricos

Este trabalho teve por objetivos utilizar krigagem por indicação para espacializar propriedades de solos expressas por atributos categóricos, gerar uma representação acompanhada de medida espacial de incerteza e modelar a propagação de incerteza pela álgebra de mapas por meio de procedimentos booleanos. Foram estudados os atributos: teores de potássio (K) e de alumínio trocáveis, saturação por bases (V), soma de bases (S), capacidade de troca catiônica (CTC), textura (Tx) e classes de relevo (CR), de profundidade efetiva do solo, de drenagem interna e de pedregosidade e, ou, rochosidade, extraídos de 222 perfis pedológicos e de 219 amostras extras, referentes a solos do estado de Santa Catarina. A espacialização das incertezas evidenciou a variabilidade espacial dos dados a qual foi relacionada com a origem das amostras e com o comportamento do atributo. Os atributos S, V, K e CR apresentaram grau de incerteza maior do que o de Tx e CTC e houve aumento da incerteza quando representações categóricas foram integradas.

Representação e propagação de incertezas em dados de solo: II - Atributos numéricos

Este trabalho teve por objetivos utilizar krigagem por indicação para espacializar propriedades de solos expressas por atributos numéricos, gerar uma representação acompanhada de medida espacial de incerteza e modelar a propagação de incerteza por procedimentos fuzzy de álgebra de mapas. Foram estudados os atributos: teores de potássio (K) e de alumínio (Al) trocáveis, saturação por bases (V), soma de bases (S), capacidade de troca catiônica (CTC) e teor de areia total (AT), extraídos de 222 perfis pedológicos e de 219 amostras extras, localizados no estado de Santa Catarina. Quando os atributos foram expressos em classes de fertilidade, a incerteza de Al, S e V aumentou e a de K e CTC diminuiu, considerando intervalos de confiança de 95 % de probabilidade. Constatou-se que um maior número de dados numéricos de K, S e V levou a uma maior incerteza na inferência espacial, enquanto o maior número de dados numéricos de AT e CTC diminuiu o grau de incerteza. A incerteza diminuiu quando diferentes representações numéricas foram integradas.

Nível crítico e resposta das culturas ao potássio em um Argissolo sob sistema plantio direto

O nível crítico de potássio usado para a recomendação de adubação em solos do Rio Grande do Sul e Santa Catarina com CTC a pH 7,0 entre 5,1 e 15,0 cmol c dm-3 é de 60 mg dm-3, embora tenha sido de 80 mg dm-3 até 2002. Este trabalho foi realizado com o objetivo de validar o nível crítico de potássio adotado, nas culturas da soja, do milho e do sorgo. O trabalho foi composto por dois experimentos, instalados na área experimental do Departamento de Solos da UFSM sobre um Argissolo Vermelho distrófico arênico. O primeiro experimento foi instalado em 1991 e realizado até 2002, ocasião em que foram aplicadas quatros doses de potássio (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 de K2O), na parcela, a cada quatro anos, e reaplicados 60 kg ha-1 de K2O, nas subparcelas, em 0, 1, 2, ou 3 anos. O segundo experimento foi realizado de 1995 a 2002 e os tratamentos constaram de cinco doses de potássio (0, 50, 100, 150, 200 kg ha-1 ano-1 de K2O). Os resultados obtidos mostraram que o nível crítico de potássio extraído com Mehlich-1 no Argissolo estudado foi de 42 mg dm-3. Para estes solos, com a utilização do novo nível crítico estabelecido pela Comissão de Química e Fertilidade do Solo - RS/SC, foi possível atingir mais de 95 % do rendimento máximo das culturas.

Propriedades químicas de um latossolo vermelho sob plantio direto e adubação com esterco de suínos

Na região Oeste de Santa Catarina, é comum o uso de esterco de suínos como fonte de nutrientes para as plantas. Este trabalho objetivou avaliar o efeito do esterco de suínos sobre as características químicas de um latossolo sob sistema plantio direto (SPD). O estudo constou de dois experimentos com doses de esterco de suínos (0, 40 e 115 m³ ha-1 ano-1), que foram realizados com a cultura do milho em Latossolo Vermelho distroférrico, em Chapecó, de 2000 a 2004, e em Guatambu, de 2001 a 2004, na região Oeste de Santa Catarina. Após a safra de milho de 2003/04, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20, 25-35, 40-50, 70-80 e 100-110 cm, em três repetições, nas quais foram analisados pH, P e K disponíveis, Ca, Mg e Al trocáveis, CTC e teores de argila e matéria orgânica. Foram calculadas a acidez potencial (H + Al) e a saturação por alumínio. O esterco de suínos, aplicado na superfície do solo, teve efeito restrito às camadas superficiais, acarretando significativos aumentos nos teores de P até a profundidade de 10 cm. Observou-se que, mesmo com altos teores de P nas camadas superficiais, não houve significativa migração do nutriente para as camadas inferiores do perfil. Os demais atributos do solo analisados não foram significativamente afetados pelas doses de esterco; os maiores teores de K, Ca e Mg também ocorreram nas camadas superficiais (0-20 cm).

Determinação de matéria orgânica do solo pela perda de massa por Ignição, em amostras do Rio Grande do Sul

A busca de métodos que possibilitam a determinação do teor de matéria orgânica (MO) do solo e que não geram resíduos danosos ao ambiente é importante. A oxidação da MO com dicromato é amplamente utilizada no Brasil, gerando resíduos laboratoriais que contêm Cr. Este trabalho teve por objetivo avaliar o método da perda de massa por ignição (PMI), em comparação ao método da combustão úmida usando a solução sulfocrômica, utilizado na Rede Oficial de Laboratórios de Análise de Solo e de Tecido Vegetal dos Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina (ROLAS). Os resultados obtidos com a PMI também foram comparados com os do método-padrão de Walkley-Black, que também emprega o dicromato. Foram utilizados os resultados de amostras de solo de 19 unidades de mapeamento do Rio Grande do Sul (RS) e de 49 amostras da Depressão Central deste Estado. As 19 amostras incluíram: Vertissolo (1), Gleissolos (2), Argissolos (6), Luvissolo (1), Neossolo (1), Latossolos (3), Plintossolo (1), Planossolo (1), Alissolo (1), Nitossolo (1) e Chernossolo (1). As amostras da Depressão Central foram obtidas no Laboratório de Solos da Universidade Federal de Santa Maria. Os teores de MO determinados com a PMI foram, em média, 22 a 94 % maiores que os da solução sulfocrômica e 27 a 46 % maiores que os obtidos com o Walkley-Black, nas amostras da Depressão Central e nas unidades de mapeamento do RS, respectivamente. Houve correlação significativa entre a PMI e os métodos com dicromato. Os resultados indicam que o método PMI pode ser usado na análise do teor de MO do solo em substituição aos que empregam o dicromato. Para isso, equações que possibilitam calcular o teor de MO usando a PMI devem ser desenvolvidas para a maioria das classes de solos do RS.

Maize response to nitrogen fertilization timing in two tillage systems in a soil with high organic matter content

No-tillage systems, associated to black oat as preceding cover crop, have been increasingly adopted. This has motivated anticipated maize nitrogen fertilization, transferring it from the side-dress system at the stage when plants have five to six expanded leaves to when the preceding cover crop is eliminated or to maize sowing. This study was conducted to evaluate the effects of soil tillage system and timing of N fertilization on maize grain yield and agronomic efficiency of N applied to a soil with high organic matter content. A three-year field experiment was conducted in Lages, state of Santa Catarina, from 1999 onwards. Treatments were set up in a split plot arrangement. Two soil tillage systems were tested in the main plots: conventional tillage (CT) and no-tillage (NT). Six N management systems were assessed in the split-plots: S1 - control, without N application; S2 - all N (100 kg ha-1) applied at oat desiccation; S3 - all N applied at maize sowing; S4 - all N side-dressed when maize had five expanded leaves (V5 growth stage); S5 - 1/3 of N rate applied at maize sowing and 2/3 at V5; S6 - 2/3 of nitrogen rate applied at maize sowing and 1/3 at V5. Maize response to the time and form of splitting N was not affected by the soil tillage system. Grain yield ranged from 6.0 to 11.8 t ha-1. The anticipation of N application (S2 and S3) decreased grain yield in two of three years. In the rainiest early spring season (2000/2001) of the experiment, S4 promoted an yield advantage of 2.2 t ha-1 over S2 and S3. Application of total N rate before or at sowing decreased the number of kernels produced per ear in 2000/2001 and 2001/2002 and the number of ears produced per area in 2001/2002, resulting in reduced grain yield. The agronomic efficiency of applied N (kg grain increase/kg of N applied) ranged from 13.9 to 38.8 and was always higher in the S4 than in the S2 and S3 N systems. Short-term N immobilization did not reduce grain yield when no N was applied before or at maize sowing in a soil with high organic matter content, regardless of the soil tillage system.

Tannery and coal mining waste disposal on soil

Tannery residues and coal mine waste are heavily polluting sources in Brazil, mainly in the Southern States of Rio Grande do Sul and Santa Catarina. In order to study the effects of residues of chrome leather tanning (sludge and leather shavings) and coal waste on soybean and maize crops, a field experiment is in progress since 1996, at the Federal University of Rio Grande do Sul Experimental Station, county of Eldorado do Sul, Brazil. The residues were applied twice (growing seasons 1996/97 and 1999/00). The amounts of tannery residues were applied according to their neutralizing value, at rates of up to 86.8 t ha-1, supplying from 671 to 1.342 kg ha-1 Cr(III); coal waste was applied at a total rate of 164 t ha-1. Crop yield and dry matter production were evaluated, as well as the nutrients (N, P, K, Ca, Mg, Cu and Zn) and Cr contents. Crop yields with tannery sludge application were similar to those obtained with N and lime supplied with mineral amendments. Plant Cr absorption did not increase significantly with the residue application. Tannery sludge can be used also to neutralize the high acidity developed in the soil by coal mine waste.

Propriedades físicas do solo em sistemas de manejo na integração agricultura-pecuária

A qualidade do solo no sistema de integração agricultura-pecuária depende do sistema de manejo do solo e da pastagem. A pesquisa foi realizada em Santa Catarina em um Cambissolo Húmico alumínico, em área com pastagem nativa pastejada por nove anos, dessecada em maio de 2003 para semear pastagem anual de inverno e cultivo de milho no verão. O experimento, conduzido no delineamento com parcelas subdivididas, consistiu da combinação de sistemas de manejo da pastagem e de sistemas de preparo do solo para o cultivo de verão, com os seguintes tratamentos: azevém sem pastejo e dessecado ao final do ciclo e milho em semeadura direta; azevém sem pastejo, roçado e removido ao final do ciclo e milho em semeadura direta; azevém pastejado e milho em semeadura direta; azevém pastejado e milho em preparo convencional; e azevém pastejado e milho em preparo reduzido. O pastejo foi realizado durante dois períodos de 14 e 10 dias, com carga animal de 6,0 Mg ha-1. Amostras de solo foram coletadas em diferentes épocas para determinações físicas e do teor total de C de compostos orgânicos (COT). O preparo do solo com arado ou escarificador foi o fator que mais modificou as propriedades do solo, reduziu o teor de COT, a estabilidade dos agregados, a densidade e a umidade e aumentou a porosidade total, a macroporosidade e a capacidade de aeração do solo, comparado ao sistema de plantio direto, no qual os efeitos do manejo da pastagem não modificaram as propriedades físicas do solo. A transição de pastagem nativa pastejada para o sistema de integração agricultura-pecuária no sistema de plantio direto preserva melhor a qualidade física do solo em relação ao preparo convencional, e o preparo reduzido tem desempenho intermediário.

Rizobactérias formadoras de endósporos associadas a Tibouchina urvilleana de áreas impactadas por rejeitos da mineração do carvão

Os rejeitos da mineração do carvão podem elevar a concentração de metais pesados e dificultar o crescimento de plantas nessas áreas. Uma estratégia para recuperação desses ambientes é por meio da associação de microrganismos à rizosfera que podem auxiliar na promoção de crescimento de plantas, bem como na diminuição da toxicidade por metais pesados. O presente trabalho teve como objetivos o isolamento e a identificação de rizobactérias formadoras de endósporos (RFE) de áreas impactadas por rejeitos da mineração de carvão, num depósito no município de Capivari de Baixo, Santa Catarina (Brasil), bem como a avaliação de seus potenciais para auxiliar plantas na revegetação de ecossistemas degradados por essa atividade, por meio de testes de resistência a elementos metálicos e produção de sideróforos. Das RFE identificadas, as do gênero Bacillus foram mais frequentes, e entre as duas áreas de estudo observaram-se grupos bacterianos distintos. As linhagens provenientes da área dos rejeitos piritosos foram mais resistentes a Ni e Cu. Dez linhagens pertencentes aos gêneros Bacillus, Paenibacillus e Aneurinibacillus, além de resistirem a um maior número dos metais pesados testados, produziram sideróforos e, portanto, foram consideradas com maior potencial para auxiliar o crescimento de plantas em áreas contaminadas com metais pesados.

Calibração de métodos de extração de potássio em solos cultivados sob sistema plantio direto

As recomendações de adubação no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina são baseadas nos estudos realizados em culturas cultivadas no sistema convencional de preparo do solo e nos conhecimentos acumulados ao longo dos anos. Nesse período, ocorreram mudanças no sistema de cultivo, na profundidade de amostragem do solo e no aumento de rendimento das culturas. Isso pode alterar os teores críticos de K, as faixas de fertilidade e as quantidades de fertilizante para as culturas. Este trabalho teve por objetivo calibrar os teores de K disponível, extraído pelos métodos Mehlich-1, Mehlich-3 e resina de troca iônica, para as culturas de soja, trigo e milho cultivadas no sistema plantio direto. Para isso, utilizaram-se amostras de terra de 17 experimentos e resultados de rendimento de grãos de 48 avaliações das culturas de soja, trigo e milho cultivadas em sistema plantio direto, com doses de K, no Rio Grande do Sul; a partir das funções de produção, determinaram-se a curva de calibração e as faixas de fertilidade. Os resultados indicaram que as respostas das plantas à adubação com K foram maiores, nesta sequência: milho, trigo e soja; os teores críticos de K com a solução de Mehlich-1, Mehlich-3 e resina foram de 89,5; 91,6; e 83,8 mg kg-1 de K na camada de 0-20 cm de profundidade e de 117,2; 116,1; e 102,5 mg kg-1 de K na camada de 0-10 cm de profundidade, respectivamente, e são maiores do que os recomendados pela CFSRS/SC (2004) para as culturas soja, trigo e milho cultivadas no sistema plantio direto.

Volatilização de amônia em solos alagados influenciada pela forma de aplicação de ureia

A volatilização de amônia (NH3) e a nitrificação seguida pela desnitrificação são os principais mecanismos de perdas de N nos solos alagados destinados ao cultivo do arroz. Se os fertilizantes nitrogenados não forem manejados adequadamente, os índices de recuperação de N pelas plantas serão muito baixos. O objetivo deste trabalho foi quantificar a volatilização de amônia em solos alagados influenciada pela forma de aplicação de ureia, em casa de vegetação. Foram conduzidos dois experimentos, sendo um em Cambissolo (Thermic Vertic Haplaquepts), no Estado do Mississippi, EUA, e outro em Gleissolo (Entisol Aeric Typic), em Santa Catarina, Brasil. A captação de amônia foi realizada por esponjas acidificadas, colocadas dentro de tubos de PVC (15 cm de diâmetro e 60 cm de altura) encravados dentro de baldes com 15 cm de espessura de solo, sem a presença de plantas. Em cada vaso, foram aplicados 353 mg de N, equivalente a 200 kg ha-1 de N, nas seguintes formas: ureia sólida aplicada sobre a superfície do solo úmido, sem alagamento posterior; ureia solubilizada em água deionizada e aplicada sobre a lâmina de água de alagamento; ureia sólida aplicada sobre a lâmina de água de alagamento; ureia incorporada na lama, seguida de alagamento; ureia aplicada sobre solo seco, seguida de alagamento 48 h depois; e uma testemunha alagada (sem N). As esponjas captadoras de amônia foram trocadas ao serem completados 1, 3, 6, 9, 13, 17 e 22 dias de alagamento, e nelas determinou-se a quantidade de amônia volatilizada. Na água de alagamento do solo, determinaram-se o pH e a concentração de amônio. A emissão de amônia variou com a forma de aplicação da ureia, e o comportamento foi similar nos dois solos. A volatilização de amônia na testemunha foi insignificante. Nos tratamentos com ureia, as menores perdas ocorreram quando ela foi incorporada na lama (com posterior alagamento) seguida pela aplicação em solo seco com alagamento 48 h após, tendo atingido, respectivamente, 4 e 15 % do N aplicado no Cambissolo (CXbe) e 6 e 10 % no Gleissolo (GXbd). As maiores perdas ocorreram quando a ureia foi aplicada na lâmina de água, tanto na forma líquida (34 % no CXbe e 38 % no GXbd) quanto na sólida (29 % no CXbe e 37 % no GXbd), seguida pela ureia aplicada em solo úmido, sem alagamento (26 % no CXbe e 22 % no GXbd). A fim de evitar excessiva volatilização de amônia em solos cultivados com arroz no sistema inundado, a ureia deve ser aplicada na lama ou em condições de solo seco e, em ambos os casos, seguida de alagamento imediato.

Application of alkaline waste from pulp industry to acid soil with pine

In Brazil extensive areas are covered with pine forests, planted for pulp and paper production. This industry generates solid alkaline waste, such as dregs. The application of this dregs to forest soils is an alternative for soil acidity correction and plant nutrient supply, as well as a solution for its proper disposal. The purpose of this study was to compare the residual effect of surface application of dregs and dolomitic lime on (a) changes in the physical and chemical properties of an acidic soil and (b) pine tree development. The experiment was carried out in 2004 in Bocaina do Sul, Santa Catarina, consisting of the application of increasing dreg and lime rates to a Pinus taeda L. production area, on a Humic Cambisol, in a randomized block design with four replications and 10 x 10 m plots. The treatments consisted of levels of soil acidity amendments corresponding to the recommendations by the SMP method to reach pH 5.5 in the 0-20 cm layer, as follows: no soil amendment; dregs at 5.08 (1/4 SMP), 10.15 (1/2 SMP) and 20.3 Mg ha-1 (1 SMP); and lime at 8.35 (1/2 SMP) and 16.7 Mg ha-1 (1 SMP). Soil layers were sampled in 2010 for analyses of soil chemical and physical properties. The diameter at breast height of the 6.5 year old pine trees was also evaluated. Surface application of dregs improved soil chemical fertility by reducing acidity and increasing base saturation, similar to liming, especially in surface layers. Dregs, comparable to lime, reduced the degree of clay flocculation, but did not affect the soil physical quality. There was no effect of the amendments on increase in pine tree diameter. Thus, the alternative to raise the pH in forest soils to 5.5 with dregs is promising for the forestry sector with a view to dispose of the waste and increase soil fertility.

Physical properties and organic carbon content of a Rhodic Kandiudox fertilized with pig slurry and poultry litter

The impact of pig slurry and poultry litter fertilization on soils depends on the conditions of use and the amounts applied. This study evaluated the effect of organic fertilizers after different application periods in different areas on the physical properties and organic carbon contents of a Rhodic Kandiudox, in Concordia, Santa Catarina, in Southern Brazil. The treatments consisted of different land uses and periods of pig and poultry litter fertilization: silage maize (M7 years), silage maize (M20 years), annual ryegrass pasture (P3 years), annual ryegrass pasture (P15 years), perennial pasture (PP20 years), yerba mate tea (Mt20 years), native forest (NF), and native pasture without manure application (P0). The 0-5, 5-10 and 10-20 cm soil layers were sampled and analyzed for total organic carbon, total nitrogen and soil physical properties such as density, porosity, aggregation, degree of flocculation, and penetration resistance. The organic carbon levels in the cultivated areas treated with organic fertilizer were even lower than in native forest soil. The organic fertilizers and studied management systems reduced the flocculation degree of the clay particles, and low macroporosity was observed in some areas. Despite these changes, a good soil physical structure was maintained, e.g., soil density and resistance to penetration were below the critical limits, whereas aggregate stability was high, which is important to reduce water erosion in these areas with rugged terrain in western Santa Catarina, used for pig and poultry farming.

Phosphorus accumulation and pollution potential in a hapludult fertilized with pig manure

Successive applications of pig litter to the soil surface can increase the phosphorus (P) content and alter its adsorption, promoting P transfer to surface or subsurface waters. The purpose of this study was to evaluate P accumulation and the pollution potential of a soil after application of pig litter. In March 2010, eight years after the installation of an experiment in Braço do Norte, Santa Catarina, SC, Brazil, on a Typic Hapludult, soil was sampled (layers 0-2.5, 2.5-5, 5-10, 10-15, 15-20 and 20-30 cm) after the following fertilization treatments: no pig litter fertilization, pig slurry application and pig manure application. In this period, 694 and 1,890 kg P2O5 ha-1 were applied in the treatments with pig slurry and pig manure, respectively. The P content was determined, based on Mehlich-1, anion exchange resin (AER), 0.01 mol L-1 CaCl2 and total P in the samples. The adsorption isotherm parameters were also determined by the Langmuir and Koski-Vähälä & Hartikainem models in the layers 0-2.5 and 20-30 cm. The application of 1,890 kg P2O5 ha-1 in the form of pig manure led to P accumulation, as evidenced by Mehlich-1, down to a depth of 15 cm, by AER and 0.01 mol L-1 CaCl2 down to 20 cm and by total P to 30 cm. After application of 1,890 kg P2O5 ha-1 in the form of pig manure, the values of maximum P adsorption capacity were lowest in the deepest layer (20-30 cm), indicating the occupation of part of the adsorption sites of the particles. The application of swine manure to the soil over eight years increased the P quantity in the soil solution of the surface layer, indicating environmental contamination risk for surface and subsurface waters.