Rice grown in nutrient solution with doses of manganese and silicon

Although silicon is not recognized as a nutrient, it may benefit rice plants and may alleviate the Mn toxicity in some plant species. The dry matter yield (root, leaf, sheaths and leaf blade) and plant architecture (angle of leaf insertion and leaf arc) were evaluated in rice plants grown in nutrient solutions with three Mn doses, with and without Si addition. The treatments were arranged in a 2 x 3 factorial [with and without (2 mmol L-1) Si; three Mn doses (0.5; 2.5 and 10 µmol L-1)], in a randomized block design with 4 replications. The experimental unit was a 4 L plastic vase with 4 rice (Metica-1 cultivar) plants. Thirty nine days after keeping the seedlings in the nutrient solution the plant dry matter yield was determined; the angle of leaf insertion in the sheath and the leaf arc were measured; and the Si and Mn concentrations in roots, sheaths and leaves were determined. The analysis of variance (F test at 5 and 1 % levels) and the regression analysis (for testing plant response to Mn with the Si treatments) were performed. The Si added to the nutrient solution increased the dry matter yield of roots, sheaths and leaf blades and also decreased the angle of leaf blade insertion into the sheath and the foliar arc in the rice plant. Additionally, it ameliorated the rice plant architecture which allowed an increase in the dry matter yield. Similarly, the addition of Mn to the solution improved the architecture of the rice plants with gain in dry matter yield. As Si was added to the nutrient solution, the concentration of Mn in leaves decreased and in roots increased thus alleviating the toxic effects of Mn on the plants.

Efeito do pH do solo rizosférico e não rizosférico de plantas de soja inoculadas com Bradyrhizobium japonicum na absorção de boro, cobre, ferro, manganês e zinco

Alterações no pH da rizosfera de plantas fixadoras de N2 parecem exercer papel fundamental na absorção de micronutrientes que têm sua disponibilidade dependente de alterações da acidez do solo. Estudaram-se variações na absorção de B, Cu, Fe, Mn e Zn durante o ciclo de crescimento e desenvolvimento da soja, induzidas pela fixação biológica de N2 e pelo pH inicial de amostras de dois solos (um LV argiloso e outro arenoso), em um ensaio conduzido em casa de vegetação. Essas amostras foram incubadas com doses de CaCO3 + MgCO3 (4:1) para elevar o pH (H2O) a valores de 5,2, 5,6, 6,2 e 6,6 no solo argiloso e 5,3, 5,6, 5,9 e 6,3 no solo arenoso. Após 60 dias de incubação, essas amostras receberam 450 mg dm-3 de P e 120 mg dm-3 de K no solo. Sementes de soja (Glycine max (L) Merrill), variedade Paranaíba, inoculadas com Bradyrhizobium japonicum, estirpes SEMIA 587 e SEMIA 5019, foram colocadas para germinar. Foram cultivadas quatro plantas por vaso (2,2 dm³) e colhidas aos 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 46 e 54 dias após a emergência. Determinaram-se o pH da rizosfera (pHr), o pH do solo entre raízes - não rizosférico (pHnr), os teores de B, Cu, Fe, Mn e de Zn na parte aérea e raiz, o N apenas na parte aérea, o número de nódulos e o peso da matéria seca de parte aérea, raiz e nódulos. Observou-se que as mudanças ocorridas no pHr e pHnr foram dependentes do pH inicial dos solos (pHs) e da fixação biológica de N2. O acúmulo de B e de Fe na parte aérea não foi alterado pelos valores de pHr, modificados em função do pHs, exceto para o Fe no solo argiloso. Todavia, aumentos significativos no acúmulo destes nutrientes na parte aérea ocorreram com o aparecimento dos nódulos, a partir de 24 dias após a emergência. Para Cu, Mn e Zn, as diferenças apareceram sobretudo quanto ao pHs. O conteúdo de micronutrientes na planta revelou-se sensível a mudanças no pH rizosférico, principalmente após a nodulação.

Chemical and physical properties of organic residues

Due to human activity, large amounts of organic residue are generated daily. Therefore, an adequate use in agricultural activities requires the characterization of the main properties. The chemical and physical characterization is important when planning the use and management of organic residue. In this study, chemical and physical properties of charcoal, coffee husk, pine-bark, cattle manure, chicken manure, coconut fiber, sewage sludge, peat, and vermiculite were determined. The following properties were analyzed: N-NH4+, N-N0(3)-, and total concentrations of N, P, S, K, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, and B, as well as pH, Electrical Conductivity (EC) and bulk density. Coffee husk, sewage sludge, chicken manure and cattle manure were generally richer in nutrients. The EC values of these residues were also the highest (0.08 - 40.6 dS m-1). Peat and sewage sludge had the highest bulky density. Sodium contents varied from 0 to 4.75 g kg-1, with the highest levels in chicken manure, cattle manure and sewage sludge. Great care must be taken when establishing proportions of organic residues in the production of substrates with coffee husk, cattle or chicken manure or sewage sludge in the calculation of the applied fertilizer quantity in crop fertilization programs.

Manganese uptake and redistribution in soybean as affected by glyphosate

Detrimental effects of glyphosate on plant mineral nutrition have been reported in the literature, particularly on Mn uptake and redistribution. However, in most of the experiments conducted so far glyphosate-susceptible plants were used. Effects of glyphosate on Mn absorption kinetics, accumulation, and distribution within the plant, as well as soybean response to Mn as affected by glyphosate were studied in three experiments. In the first experiment, in nutrient solution, the effect of glyphosate on soybean Mn uptake kinetic parameters (Imax, Km and Cmin) was determined. In a second experiment, also in nutrient solution, differential Mn accumulation and distribution were studied for a conventional soybean cultivar and its near-isogenic glyphosate-resistant counterpart as affected by glyphosate. In a third experiment, response of glyphosate-resistant soybean cultivars to Mn application was studied in the presence of glyphosate, in pots with Mn-deficient soil. Maximum Mn influx (Imax) was higher in the herbicide-resistant (GR) cultivar than in its conventional counterpart. Glyphosate applied to nutrient solution at low rates decreased Km and Cmin. A few days after herbicide treatment, RR soybean plants developed yellowish leaves, a symptom which, in the field, could be misinterpreted as Mn deficiency, but herbicide application had no effect on Mn uptake or distribution within the plant. In the soil experiment, soybean Mn uptake was increased by Mn application, with no effect of glyphosate. Under greenhouse conditions, there was no evidence of deleterious effects of glyphosate on Mn absorption, accumulation and distribution in the plant and on soybean cultivars response to Mn application.

Valores de referência de qualidade para metais pesados em solos no Estado do Espírito Santo

Valores de referência de qualidade (VRQ) para metais pesados em solos, em âmbito mundial, são bastante heterogêneos. No Brasil, poucos estudos para estabelecer esses valores foram concluídos. Na ausência de VRQ para metais pesados em solos, estabelecidos para as condições do Estado do Espírito Santo, utilizam-se valores genéricos internacionais ou desenvolvidos para outros Estados. Entretanto, deve-se ressaltar que o uso desses valores pode levar a avaliações inadequadas, já que existem diferenças nas condições técnicas e variáveis ambientais de cada região, em especial das condições geológicas, hídricas e pedológicas. Essas diferenças justificam o desenvolvimento de uma tabela própria com VRQ para metais pesados em solos, adequada às condições do Estado do Espírito Santo. Nesse sentido, o presente estudo buscou obter os teores naturais de 10 metais pesados e verificar a distribuição desses elementos nos solos das bacias hidrográficas Riacho, Reis Magos e Santa Maria da Vitória, no Estado do Espírito Santo, tendo em vista o estabelecimento de Valores de Referência de Qualidade (VRQ). Para isso, foram determinados os teores totais por ataque ácido, com digestão em forno micro-ondas, conforme o método SW-846 3052 da Environmental Protection Agency (USEPA) e dosagem por espectrofotometria de emissão óptica com plasma induzido (ICP- OES). Os teores totais extraídos nos solos dessas bacias hidrográficas são relativamente baixos e inferiores aos reportados para solos de regiões brasileiras e de outros países. Os teores de cádmio ficaram abaixo do limite de detecção (LD) do método para todas as amostras. Em consequência, os VRQ obtidos para 12 metais pesados no Estado do Espírito Santo foram semelhantes ou inferiores aos obtidos para outras regiões do Brasil e do mundo. Os VRQ obtidos a partir do percentil 75 (quartil superior) para As (< 12,83), Cd (< 0,13), Co (10,21), Cr (54,13), Cu (5,91), Mn (137,80), Mo (1,74), Ni (9,17), Pb (< 4,54), V (109,96) e Zn (29,87), em mg kg-1; encontram-se próximos ou abaixo daqueles obtidos para o Estado de São Paulo e para solos brasileiros, de modo geral.

Water-soluble nutrients in aerial plant parts of peanut and white oat as affected by lime and gypsum application

Lime and gypsum influence nutrient availability and uptake, as well as the content of organic acids in the aerial plant parts. These changes, quantified by plant analysis of soluble nutrients, may potentiate the effect of soil amendment, ensuring the sustainability of the no-tillage system. In this sense the effect of lime and gypsum surface application on the content of water-soluble nutrients in peanut and oat residues was evaluated. The experiment was conducted on an Oxisol in Botucatu (SP) in the growing seasons 2004/2005 and 2005/2006. It was arranged in a randomized block design in split plots with four replications, where lime rates represented the plots and presence or absence of gypsum application the subplots. Peanut was grown in summer and white oat in the winter in the entire experimental area. Gypsum applied to peanut increased soluble Ca only in the first season, due to the short period between product application and determination of soluble nutrient contents in the plant extract. Liming of peanut and oat increased soluble Ca, Mg, K contents, did not alter Cu content and reduced Zn, Mn and Fe contents in both years of cultivation. Gypsum on the other hand reduced the electrical conductivity of peanut (2004/2005 and 2005/2006) and white oat (2004/2005).

Óxidos de manganês em solos do quadrilátero ferrífero (MG)

A mineralogia dos óxidos de Mn é muito variada e complexa, devido ao grande número de minerais e ao conhecimento inexato de algumas de suas estruturas. Devido à escassez de trabalhos que tratam especificamente de óxidos de Mn em solos brasileiros e seu conteúdo muito elevado em alguns solos do Quadrilátero Ferrífero (MG), este estudo objetivou caracterizar a química e a mineralogia desses óxidos nos solos dessa região, estratificando-os conforme os materiais de origem e posições na paisagem. O trabalho foi desenvolvido em uma área representativa do Quadrilátero Ferrífero, referente à Área de Proteção Ambiental da Região Metropolitana de Belo Horizonte - APA Sul RMBH, com extensão de 1.625,32 km²; a amostragem foi direcionada para a caracterização de solos com elevado teor de Mn, relacionados a três materiais de origem distintos: itabiritos, dolomitos ferruginosos e serpentinitos, tendo sido incluídos ainda alguns solos provenientes de outros materiais de origem, dentro do Quadrilátero. Alguns solos do Quadrilátero Ferrífero possuem teores de Mn na fração terra fina extraordinariamente elevados, principalmente aqueles relacionados aos dolomitos ferruginosos da Formação Gandarela. Foram identificados diversos minerais de Mn na fração argila dos solos, sem quaisquer pré-tratamentos de concentração, representados por todoroquita, litioforita e, ainda, pirolusita. A influência do material de origem no contexto deste estudo foi superior àquela da posição na paisagem e grau de intemperismo de solos ricos em Mn.

Absorção de manganês em soja RR sob efeito do glifosate

Foi levantada a hipótese de que o glifosate aplicado à soja resistente ao herbicida poderia alterar a eficiência de absorção e translocação do nutriente na planta. Com o objetivo de estudar o acúmulo e distribuição do Mn, assim como a cinética de absorção de Mn pela soja geneticamente modificada sob efeito da aplicação de glifosate, foram conduzidos dois experimentos. No primeiro, os tratamentos foram constituídos por duas cultivares de soja quase isogênicas cultivadas em solução nutritiva (Conquista e Valiosa RR com aplicação ou não do herbicida). As concentrações de Mn empregadas na solução nutritiva foram: 0; 0,085; 0,125; 0,250; e 0,500 mg L-1. Após 25 dias de cultivo, parte do total de plantas de soja transgênica foi pulverizada com o herbicida. No segundo experimento, para avaliação da cinética de absorção do Mn da cultivar Valiosa RR, as plantas foram pulverizadas com glifosate aos 26 dias de cultivo nas doses de 0, 15 e 960 g ha-1 e.a. Constatou-se que a transgenia para resistência ao herbicida não altera a nutrição mangânica na cultivar de soja Valiosa RR. Mesmo reduzindo a massa de matéria seca de raiz, o glifosate não interfere na absorção e no transporte de Mn na planta de soja transgênica. Quanto à absorção do Mn pela cultivar transgênica, os parâmetros cinéticos Km, Vmáx. e Cmín. não são alterados pelo herbicida aplicado via foliar.

Avaliação agronômica da aplicação do resíduo da indústria processadora de goiabas em pomar comercial de goiabeiras

Dada a escassez de informações na literatura e a importância do manejo adequado de resíduos orgânicos na agricultura, objetivou-se avaliar os efeitos da aplicação do resíduo da indústria processadora de goiabas em um Argissolo Vermelho-Amarelo, determinando-se as alterações provocadas na química do solo, no estado nutricional de goiabeiras e na produção de frutos. As doses de resíduo aplicadas no pomar foram estabelecidas em função dos teores de N no resíduo. O delineamento empregado foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo as doses do resíduo (moído) de 0, 9, 18, 27 e 36 t ha-1 (peso do material seco). Foram feitas três aplicações do resíduo: em 2006, 2007 e 2008. O resíduo da indústria processadora de goiabas promoveu aumento nos teores de P no solo; as goiabeiras apresentaram aumento dos teores de N, Ca, Mg e Mn; a produção de frutos foi alterada positiva e significativamente no terceiro ano do experimento.

Propriedades físicas de um latossolo vermelho-amarelo cultivado com cafeeiro em três sistemas de manejo no sul de minas gerais

Em razão de diferentes tipos de manejo utilizados na cafeicultura, o presente trabalho teve como objetivo quantificar as alterações de alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com cafeeiro, após quatro anos da implantação, no Sul de Minas Gerais, sob três sistemas de manejo em comparação à mata nativa. Foram avaliados os seguintes sistemas de manejo: lavoura cafeeira com mecanização (CCM), lavoura cafeeira sem mecanização (CSM), lavoura cafeeira sob sistema adensado (CA) e mata nativa (MN), utilizada como referência. Foram coletadas amostras indeformadas, com o auxílio de um amostrador de Uhland e anéis de alumínio de 6,35 cm de diâmetro por 2,54 cm de altura, nas profundidades de 0-3 e 15-18 cm, sendo esta última a camada de máxima resistência mecânica determinada previamente por penetrometria. As amostras foram retiradas em duas posições nas lavouras cafeeiras, sendo na linha de tráfego das máquinas e na projeção da copa dos cafeeiros, nos manejos CCM e CSM; no centro das entrelinhas e na projeção da copa do cafeeiro, no manejo CA; e aleatório, na mata nativa, com quatro repetições, totalizando 56 amostras. Os atributos físicos avaliados foram densidade do solo (Ds), densidade de partícula (Dp), resistência do solo à penetração (RP), volume total de poros (VTP), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi) e relação Ma/Mi. O sistema de café com mecanização alterou as propriedades físicas, na posição de linha de tráfego de máquinas, indicadas pelo aumento da densidade do solo e resistência do solo à penetração e pela redução do volume total de poros, macroporosidade e da relação macro/microporosidade, quatro anos após o plantio. Comparando as profundidades, o sistema de café com mecanização apresentou menores valores de macroporosidade e relação macro/ microposidade e maiores valores de microporosidade e resistência do solo à penetração, na profundidade de 0-3 cm, quatro anos após o plantio.

Características químicas do solo sob algodoeiro em área que recebeu água residuária da suinocultura

A crescente geração de efluentes líquidos e o seu lançamento no meio ambiente tem-se constituído numa preocupação mundial devido aos impactos negativos gerados. O objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis impactos da aplicação do efluente proveniente da suinocultura, após seu tratamento, nos atributos químicos do solo, em área cultivada com algodão. O experimento foi realizado no Perímetro Irrigado Formoso, no município de Bom Jesus da Lapa, BA, em área experimental da Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Parnaíba - CODEVASF. Foram testados cinco tratamentos: MC - manejo convencional = água de "boa qualidade" + adubação química; ET100 = 100 % de efluente tratado; ET75:25 = 75 % de efluente tratado + 25 % de água boa; ET50:50 = 50 % de efluente tratado + 50 % de água boa; ET25:75 = 25 % de efluente tratado + 75 % de água boa. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Os atributos químicos do solo avaliados foram: pH, condutividade elétrica, teores de N, P, K, Ca, Mg, Na, Zn, Fe, Mn e Cu. Em geral, quanto aos atributos químicos do solo, a adoção do manejo com efluente tratado apresentou resultados semelhantes aos obtidos com o MC, favorecendo a melhoria da fertilidade do solo e constituindo-se em uma fonte alternativa de fertilização de baixo custo. O efluente tratado, independentemente do fator de diluição, também demonstrou ser uma fonte alternativa de água.

Highlands of the upper Jequitinhonha valley, Brazil: I - characterization and classification

In the upper Jequitinhonha valley, state of Minas Gerais, Brazi, there are large plane areas known as "chapadas", which are separated by areas dissected by tributaries of the Jequitinhonha and Araçuaí rivers. These dissected areas have a surface drainage system with tree, shrub, and grass vegetation, more commonly known as "veredas", i.e., palm swamps. The main purpose of this study was to characterize soil physical, chemical and morphological properties of a representative toposequence in the watershed of the Vereda Lagoa do Leandro, a swamp near Minas Novas, MG, on "chapadas", the highlands of the Alto Jequitinhonha region Different soil types are observed in the landscape: at the top - Typic Haplustox (LVA), in the middle slope - Xanthic Haplustox (LA), at the footslope - Xanthic Haplustox, gray color, here called "Gray Haplustox" ("LAC") and, at the bottom of the palm swamp - Typic Albaquult (GXbd). These soils were first morphologically described; samples of disturbed and undisturbed soils were collected from all horizons and subhorizons, to evaluate their essential physical and chemical properties, by means of standard determination of Fe, Al, Mn, Ti and Si oxides after sulfuric extraction. The contents of Fe, Al and Mn, extracted with dithionite-citrate-bicarbonate and oxalate treatments, were also determined. In the well-drained soils of the slope positions, the typical morphological, physical and chemical properties of Oxisols were found. The GXbd sample, from the bottom of the palm swamp, is grayish and has high texture gradient (B/A) and massive structure. The reduction of the proportion of crystalline iron compounds and the low crystallinity along the slope confirmed the loss of iron during pedogenesis, which is reflected in the current soil color. The Si and Al contents were lowest in the "LAC" soil. There was a decrease of the Fe2O3/TiO2 ratio downhill, indicating progressive drainage restriction along the toposequence. The genesis and all physical and chemical properties of the soils at the footslope and the bottom of the palm swamp of the "chapadas" of the Alto Jequitinhonha region are strongly influenced by the occurrence of ground water on the surface or near the surface all year long, at present and/or in the past. Total concentrations of iron oxides, Fe d and Fe o in soils of the toposequence studied are related to the past and/or present soil colors and drainage conditions.

Chronofunctions of Heilu soil developed from Loess in Luochuan, on the chinese Loess plateau

Soil chronofunctions are an alternative for the quantification of soil-forming processes and underlie the modeling of soil genesis. To establish soil chronofunctions of a Heilu soil profile on Loess in Luochuan, selected soil properties and the 14C ages in the Holocene were studied. Linear, logarithmic, and third-order polynomial functions were selected to fit the relationships between soil properties and ages. The results indicated that third-order polynomial function fit best for the relationships between clay (< 0.002 mm), silt (0.002-0.02 mm), sand (0.02-2 mm) and soil ages, and a trend of an Ah horizon ocurrence in the profile. The logarithmic function indicated mainly variations of soil organic carbon and pH with time (soil age). The variation in CaCO3 content, Mn/Zr, Fe/Zr, K/Zr, Mg/Zr, Ca/Zr, P/Zr, and Na/Zr ratios with soil age were best described by three-order polynomial functions, in which the trend line showed migration of CaCO3 and some elements.

Physical and chemical attributes of archaeological soils developed from shell middens in the Região dos Lagos, Rio de Janeiro, Brazil

In prehistoric times, innumerous shell middens, called "sambaquis", consisting mainly of remains of marine organisms, were built along the Brazilian coast. Although the scientific community took interest in these anthropic formations, especially since the nineteenth century, their pedological context is still poorly understood. The purpose of this study was to characterize and identify the physical and chemical changes induced by soil-forming processes, as well as to compare the morphology of shell midden soils with other, already described, anthropogenic soils of Brazil. Four soil profiles developed from shell middens in the Região dos Lagos - RJ were morphologically described and the physical and chemical properties determined. The chemical analysis showed that Ca, Mn, Mg, and particularly P and Zn are indicators of anthropic horizons of midden soils, as in the Amazon Dark Earths (Terras Pretas de Índio). After the deposition of P-rich material, P reaction and leaching can mask or disturb the evidence of in situ man-made strata, but mineralogical and chemical studies of phosphate forms can elucidate the apparent complexity. Lower phosphate-rich strata without direct anthropic inputs indicate P leaching and precipitation in secondary forms. The total and bioavailable contents of Ca, Mg, Zn, Mn, Cu, P, and organic C of midden soils were much higher than of regional soils without influence of ancient human settlements, demonstrating that the high fertility persisted for long periods, at some sites for more than 4000 years. The physical analysis showed that wind-blown sand contributed significantly to increase the sand fraction in the analyzed soils (texture classes sand, sandy loam and sandy clay loam) and that the aeolian sand accumulation occurred simultaneously with the midden formation.

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.