Caracterização do intervalo hídrico ótimo de um latossolo roxo sob plantio direto

O crescimento do sistema radicular e da parte aérea das plantas é influenciado por vários atributos físicos do solo, com complexas interações que envolvem o potencial da água no solo, o teor de oxigênio e a resistência do solo à penetração das raízes. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) é um parâmetro físico do solo que incorpora os efeitos do conteúdo de água no solo sobre as variações do potencial mátrico, aeração e resistência mecânica do solo. O IHO não tem sido avaliado em solos tropicais, razão por que o objetivo deste trabalho é o de caracterizá-lo num Latossolo Roxo (Typic Hapludox), cultivado com milho no sistema de plantio direto. Para este fim, foram obtidas, nas posições linha e entrelinha da cultura do milho, 72 amostras de solo com estrutura indeformada, nas quais foram determinadas a curva de retenção de água, a curva de resistência à penetração e a densidade do solo, necessárias à obtenção do limite superior e inferior que definem o IHO. Segundo os resultados, o IHO variou positivamente até a densidade de 1,1 Mg m-3 e negativamente para densidades superiores. A amplitude de variação do IHO foi de 0,0073 até 0,125 m³ m-3. No limite inferior do IHO, em relação ao ponto de murcha, a resistência à penetração foi o fator limitante em 85% das amostras, enquanto a capacidade de campo foi o limite superior em 97% das amostras em relação à porosidade de aeração. As modificações na estrutura do solo, refletidas pela variação na densidade, foram mais sensivelmente descritas pelo IHO do que pela água disponível entre a capacidade de o campo e o ponto de murcha permanente. A resistência à penetração e a porosidade de aeração foram fortemente influenciadas pela densidade do solo; neste solo, a redução nos limites do IHO foi determinada pela variação da resistência do solo. Avaliações suplementares do IHO, em solos tropicais, são necessárias sob condições de ampla variação de textura e manejo.

Razão de Perdas de Solo sob cultivo de três leguminosas

Um experimento sobre perdas de água e solo por erosão foi desenvolvido, durante seis anos agrícolas (1973/74 a 1978/79), no Centro Experimental de Campinas do Instituto Agronômico do estado de São Paulo, Brasil, em um Typic Haplortox, com vistas em avaliar a Razão de Perdas de Solo (RPS) para três leguminosas utilizadas como adubos verdes. As leguminosas estudadas foram a Crotalaria juncea L. (crotalária); Stizolobium Aterrinum Piper et Tracy (mucuna-preta) e Dolichos lablab L. (labelabe). Para determinar a razão de perdas de solo, foram estabelecidos quatro períodos das culturas isolados de 0-30, 30-60, 60-90 e 60-120 dias após a semeadura e períodos cumulativos de 0-30, 0-60, 0-90 e 0-120 dias após a semeadura. Os resultados obtidos mostraram maior proteção oferecida pela mucuna-preta à erosão, com valores de RPS de 0,28; 0,37; 0,17; e 0,09 para os períodos isolados de 0-30, 30-60; 60-90 e 60-120 dias após a semeadura. O labelabe apresentou, para a mesma situação, os valores de 0,50; 0,45; 0,27 e 0,19; enquanto, para a crotalária, os valores foram de 0,30; 0,42; 0,26 e 0,24. Os resultados mostraram proteção mais efetiva do solo à erosão a partir dos 60 dias após a semeadura, por parte das espécies avaliadas. A mucuna-preta apresentou maior efetividade na proteção do solo, seguida da crotalária, especialmente no primeiro período, e do labelabe, no estádio mais próximo ao florescimento.

Stratigraphical discontinuities, tropical landscape evolution and soil distribution relationships in a case study in SE-Brazil

On a regional summit surface in the county of Piracicaba (SP) within the Peripheric Depression of São Paulo, formed of discontinued flattened tops, there is an abrupt transition between a Typic Hapludox and a Kandiudalfic Eutrudox, together with two stoneline layers. Using stratigraphical, mineralogical, and cartographic studies, this transition and the soil distribution of this surface were studied, correlating them with the different parent materials and the morphoclimatic model of landscape evolution in Southeastern Brazil. The Typic Hapludox was formed on a sandy Cenozoic deposit (Q) that overlies a pellitic deposit of the Iratí formation (Pi), representing a regional erosive discordance. Westwards to the Piracicaba River, this sequence is interrupted by a diabase sill overlain by a red clayey material which gave origin to the Kandiudalfic Eutrudox. Two post-Permian depositional events were identified by the two stonelines and stratigraphical discontinuities. The first event generated the deposition of a sandy sediment in the form of levelled alveoluses on regional barriers, most of these formed by dikes and diabase sills, probably during a drier phase. The second depositional event, leading to the deposition of the red clay was probably the dissection of the previously formed pediplane during a humid climate, followed by another pedimentation process during a later, drier period.

Escarificação mecânica e biológica para a redução da compactação em argissolo franco-arenoso sob plantio direto

O manejo influi nas propriedades físicas no campo, alterando a dinâmica do ar, da água e de solutos no solo. Propriedades físicas em sistemas de manejo conservacionista do solo foram avaliadas em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico (Typic Hapludalf) de textura franco-arenosa no horizonte A. Os tratamentos foram estabelecidos em solo com histórico de 10 anos de plantio direto, a saber: soja em sistema plantio direto; soja em solo escarificado; crotalária em cultivo mínimo e solo descoberto sem preparo. Foram determinadas: a resistência mecânica à penetração; a densidade do solo; a porosidade total; a distribuição do tamanho de poros; a condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado; a infiltração de água no solo pelos métodos de anéis concêntricos e sob chuva natural; a variação da umidade volumétrica do solo durante o ciclo das culturas e a curva característica de água no solo. Observou-se que a resistência mecânica à penetração (RP) foi máxima na camada de 0,075 m, nos tratamentos sem preparo do solo, enquanto, no solo escarificado (Esc-soja), a RP máxima ocorreu em maior profundidade (0,175 m). A mobilização subsuperficial (escarificação) e a superficial (discagem e semeadura) do solo não se refletiram em redução na densidade do solo (Ds). O solo sob plantio direto de soja apresentou maior volume de macroporos que o solo sob cultivo de crotalária e descoberto, na profundidade 0,02 a 0,05 m, favorecendo a maior condutividade hidráulica do solo saturado e a menor retenção de água no solo em situação de déficit hídrico. Dentre as propriedades físico-mecânicas analisadas, a RP mostrou-se mais sensível em detectar a compactação do que a Ds e porosidades, especialmente para camadas de solo pouco espessas. A eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende da propriedade hídrica ou mecânica do solo usada como indicadora. Usando a condutividade hidráulica do solo saturado, em médio prazo, a "escarificação biológica" (CM-crot) mostrou-se mais eficaz na ruptura da camada compactada e estabelecimento de poros condutores de água do que a escarificação mecânica (Esc-soja) do solo. Em contrapartida, se o indicador for a RP, o resultado é inverso. Assim, a propriedade hídrica ou mecânica do solo a ser usada como indicadora para a avaliação da eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende do processo físico priorizado: a infiltração e redistribuição de água ou a penetração e crescimento de raízes.

Análise exploratória e variabilidade dos parâmetros da equação da condutividade hidráulica, em um experimento de perfil instantâneo

No contexto das Ciências Agronômicas e Ambientais, a função condutividade hidráulica K(teta), isto é, a condutividade hidráulica (K) em função da umidade (teta), tem especial importância para os estudos e solução de problemas práticos relacionados, dentre outros, com a irrigação, drenagem e lixiviação de nutrientes e poluentes. Quantificar e caracterizar a variabilidade deste parâmetro hídrico é fundamental para a obtenção de valores médios representativos que possam ser utilizados com segurança nas suas diversas aplicações. Objetivando caracterizar o comportamento estatístico e quantificar a variabilidade dos parâmetros da equação representativa da função K(teta), realizou-se um experimento de campo para determinação desta função pelo método do perfil instantâneo em um Latossolo Vermelho-Amarelo (Typic Hapludox), numa transeção de 50 pontos distanciados entre si de 1 m. As equações obtidas foram do tipo K = Kteta = 0 exp(bq) e os resultados indicaram que os padrões de variabilidade dos parâmetros beta e lnKteta=0, bem como de teta, aumentaram em profundidade e não apresentaram relação entre si. Verificou-se também que a presença de valores extremos alterava as medidas estatísticas relativas aos parâmetros da função K(teta), com reflexos significativos quanto ao número de amostras necessárias para estimar o valor médio destes parâmetros, sendo importante sua identificação antes de aplicar determinado método para avaliação da condutividade hidráulica do solo.

Atributos mineralógicos de três solos explorados com a cultura do melão na Chapada do Apodi: RN

Este trabalho teve o objetivo de caracterizar os principais solos explorados com a cultura do melão na Chapada do Apodi, Estado do Rio Grande do Norte, no tocante aos aspectos mineralógicos, visando fornecer subsídios para implantação de um manejo adequado à cultura e ao solo. Foram selecionados três solos: Cambissolo Háplico Ta eutrófico típico - CXve (Typic Haplocambids), Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico argissólico - LVAe (Typic Eutrotorrox) e Argissolo Vermelho distrófico arênico - PVd (Arenic Kandiustults). Foram realizadas análises mineralógicas nas frações areia, silte e argila, por difratometria de raios X, além de estudos complementares em amostras indeformadas por meio da microscopia eletrônica de varredura. A composição mineralógica é semelhante nos perfis estudados; o quartzo predomina nas frações areia e silte, enquanto a fração argila é constituída predominantemente por caulinita. O perfil 1 (CXve), comparado com os outros dois, é o menos evoluído na escala pedogenética. Os perfis 2 (LVAe) e 3 (PVd) apresentam praticamente a mesma maturidade, embora o primeiro seja um pouco mais evoluído. O fato de o perfil 1 (CXve) apresentar química de solo jovem e mineralogia de solo muito evoluído revela incoerência entre os atributos químicos e mineralógicos daquele solo. Pelas condições de semi-aridez do local em que os três perfis estão inseridos, o domínio da caulinita na fração argila sugere que os solos foram originados em condições climáticas diferentes das atuais, provavelmente mais úmidas, ou que eles tenham se desenvolvido a partir de um material pré-intemperizado.

Algumas propriedades físicas e hídricas de três solos na Chapada do Apodi, RN, cultivados com melão

Este trabalho teve o objetivo de caracterizar os principais solos explorados com a cultura do melão na Chapada do Apodi - RN, no qual se refere aos aspectos físicos, visando fornecer subsídios para adequado manejo da cultura e do solo. Foram estudados, em setembro de 2003, três solos: Cambissolo Háplico Ta eutrófico típico - CXve (Typic Haplocambids), Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico típico - LVAe (Typic Eutrotorrox) e Argissolo Vermelho distrófico arênico - PVd (Arenic Kandiustults). Uma análise geral dos atributos físicos revelou que os perfis apresentam densidade acima dos valores normais para solos afins, com maiores agravantes para os perfis 2 (LVAe) e 3 (PVd), que se refletem na porosidade total e no desbalanço da proporção macro:microporosidade; o manejo da irrigação dos três solos deve ser diferenciado, obedecendo às relações macro:microporo-sidade; a estabilidade de agregados em água é relativamente boa em todos os perfis; a capacidade de água disponível para a profundidade de 30 cm (profundidade efetiva para as raízes do meloeiro) é decrescente do perfil 1 (CXve) para o perfil 3 (PVd); o uso e manejo do solo diminuiu o grau de floculação dos horizontes superficiais dos perfis 1 (CXve) e 2 (LVAe); e, considerando o índice de plasticidade, o risco de degradação pelo uso de máquinas e implementos é acentuado no perfil 1 (CXve) e baixo nos perfis 2 (LVAe) e 3 (PVd).

Root abundance of maize in conventionally-tilled and zero-tilled soils of Argentina

Maize root growth is negatively affected by compacted layers in the surface (e.g. agricultural traffic) and subsoil layers (e.g. claypans). Both kinds of soil mechanical impedances often coexist in maize fields, but the combined effects on root growth have seldom been studied. Soil physical properties and maize root abundance were determined in three different soils of the Rolling Pampa of Argentina, in conventionally-tilled (CT) and zero-tilled (ZT) fields cultivated with maize. In the soil with a light Bt horizon (loamy Typic Argiudoll, Chivilcoy site), induced plough pans were detected in CT plots at a depth of 0-0.12 m through significant increases in bulk density (1.15 to 1.27 Mg m-3) and cone (tip angle of 60 º) penetrometer resistance (7.18 to 9.37 MPa in summer from ZT to CT, respectively). This caused a reduction in maize root abundance of 40-80 % in CT compared to ZT plots below the induced pans. Two of the studied soils had hard-structured Bt horizons (clay pans), but in only one of them (silty clay loam Abruptic Argiudoll, Villa Lía site) the expected penetrometer resistance increases (up to 9 MPa) were observed with depth. In the other clay pan soil (silty clay loam Vertic Argiudoll, Pérez Millán site), penetrometer resistance did not increase with depth but reached 14.5 MPa at 0.075 and 0.2 m depth in CT and ZT plots, respectively. However, maize root abundance was stratified in the first 0.2 m at the Villa Lía and Pérez Millán sites. There, the hard Bt horizons did not represent an absolute but a relative mechanical impedance to maize roots, by the observed root clumping through desiccation cracks.

The combined use of reflectance, emissivity and elevation Aster/Terra data for tropical soil studies

Reflectance, emissivity and elevation data of the sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)/Terra were used to characterize soil composition variations according to the toposequence position. Normalized data of SWIR (shortwave infrared) reflectance and TIR (thermal infrared) emissivity, coupled to a soil-fraction image from a spectral mixture model, were evaluated to separate bare soils from nonphotosynthetic vegetation. Regression relationships of some soil properties with reflectance and emissivity data were then applied on the exposed soil pixels. The resulting estimated values were plotted on the ASTER-derived digital elevation model. Results showed that the SWIR bands 5 and 6 and the TIR bands 10 and 14 measured the clay mineral absorption band and the quartz emissivity feature, respectively. These bands improved also the discrimination between nonphotosynthetic vegetation and soils. Despite the differences in pixel size and field sampling size, some soil properties were correlated with reflectance (R² of 0.65 for Al2O3 in band 6; 0.61 for Fe2O3 in band 3) and emissivity (R² of 0.65 for total sand fraction in the 10/14 band ratio). The combined use of reflectance, emissivity and elevation data revealed variations in soil composition with topography in specific parts of the landscape. From higher to lower slope positions, a general decrease in Al2O3 and increase in total sand fraction was observed, due to the prevalence of Rhodic Acrustox at the top and its gradual transition to Typic Acrustox at the bottom.

Effectiveness of fused magnesium potassium phosphate for marandu grass

The current high price of KCl and great dependence on importation to satisfy the Brazilian demand indicate the need for studies that evaluate the efficiency of other K sources, particularly those based on domestic raw material. For this purpose, a greenhouse experiment was conducted with samples of a sandy clay loam Typic Haplustox, in a completely randomized 4 x 3 x 2 factorial design: four K rates (0, 60, 120, and 180 mg kg-1), three sources (potassium chloride (KCl), fused magnesium potassium phosphate (FMPP) and a mixture of 70 % FMPP + 30 % KCl) and two particle sizes (100 and 60 mesh), with three replications. Potassium fertilization resulted in significant increases in shoot dry matter production and in K concentrations, both in soil and plants. The K source and particle size had no significant effect on the evaluated characteristics. Potassium critical levels in the soil and the shoots were 1.53 mmol c dm-3 and 19.1 g kg-1, respectively.

Structural quality of soils cultivated with coffee and pasture in an environmental protection area

Studies of soils in Environmental Protection Areas (EPAs) are of great importance, because they are an essential component of ecosystems, directly interfering in environmental sustainability. The objective of this study was to evaluate the structural quality of soil cultivated with coffee and used as pasture in the Capituva's River microbasin, which is located in the Environmental Protection Area in Coqueiral, south of the state of Minas Gerais. Uniaxial compression test (preconsolidation test) and soil resistance to penetration were used. Undisturbed samples were taken from the surface layer (0-5 cm) of the soils in the area: a typic dystrophic Red Latosol (LVd - Oxisol), a typic eutrophic Red Argisol (PVe - Ultisol), and a typic dystrophic Haplic Cambisol (CXbd - Inceptisol). A significant linear positive correlation was observed between the results of the preconsolidation test and soil resistance to penetration. Load bearing capacity of soil could be estimated accordingly by means of penetration resistance for LVd, PVe, and CXbd. Cambisol - CXbd showed lower loading support capacity and resistance to penetration than LVd and PVe, due to the better crop management in this soil that resulted in higher physical quality which accounts for higher production and environmental sustainability.

Microbial and enzymatic activity in soil after organic composting

Microbial activity and biochemical properties are important indicators of the impact of organic composting on soil. The objective of this study was to evaluate some indicators of soil microbial and biochemical processes after application of compost (household waste). A Typic Acrustox, sampled at a depth of 10 cm under Cerrado biome vegetation, was evaluated in three treatments: control (soil without organic compost amendment) and soil with two doses of domestic organic compost (10 and 20 g kg-1 soil). The following properties were evaluated: released C (C-CO2): microbial respiration 15 days after incubation; microbial biomass C (MBC); total glucose (TG); metabolic quotient (qCO2); and enzyme activity of β-glucosidase and acid and alkaline phosphatase. The application of household compost, at doses of 10 and 20 g kg-1 Typic Acrustox, resulted in significant gains in microbial activity, organic C and C stock, as evidenced by increased MBC and TG levels. On the other hand, qCO2 decreases indicated greater microbial diversity and more efficient energy use. The addition of compost, particularly the 20 g kg-1 dose, strongly influenced the enzyme β-glucosidase and phosphatase (acid and alkaline). The β-glucosidase activity was significantly increased and acid phosphatase activity increased more than the alkaline. The ratio of β-glucosidase to MBC was greater in the control than in the composted treatments which suggests that there were more enzymes in the control than in the substrate or that the addition of compost induced a great MBC increase.

Potassium availability in a hapludalf soil under long term fertilization

In a system in which fertilization is recommended, diagnosis of soil K availability and the establishment of critical levels are made difficult by the possibility of a contribution of non-exchangeable forms of K for plant nutrition. Due to its magnitude, this contribution is well diagnosed in long term experiments and in those which compare fertilization systems with positive and negative balances in terms of replacement of the K extracted by plants. The objective of this study was to evaluate K availability in a Hapludalf under fertilization for sixteen years with the addition of K doses. The study was undertaken in an experiment set up in 1991 and carried out until 2007 in the experimental area of the Soil Department of the Federal University of Santa Maria (Universidade Federal de Santa Maria - UFSM), in Santa Maria (RS), Brazil. The soil was a Typic Hapludalf submitted to four doses of K (0, 60, 120 and 180 kg ha-1 K2O) and subdivided in the second year, when 60 kg ha-1 of K2O were reapplied in the subplots in 0, 1, 2 and 3 times. As of the fifth year, the procedure was repeated. Grain yield above ground dry matter and total K content contained in the plant tissue were evaluated. Soil samples were collected, oven dried, ground, passed through a sieve and submitted to exchangeable K analysis by the Mehlich-1 extractor; non-exchangeable K by boiling HNO3 1 mol L-1 and total K by HF digestion. Potassium fertilization guidelines should foresee the establishment of a critical level as of which the recommended dose should accompany crop needs, which coincides with the quantity exported by the grain, without there being the need for the creation of broad ranges of K availability to predict K fertilization. In adopting the K fertilization recommendations proposed in this manner, there will not be K translocation in the soil profile.

Ammonium chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning

The great difficulty of incorporation of N fertilizers into the "green sugarcane" system causes concern and since urea is the most commonly used source, there is the risk of loosing NH3 through volatilization. For this reason, a field experiment was undertaken (in a Hapludox Typic) with the objective of evaluating the agronomic efficiency of ammonium chloride on stubble of the second ratoon (SP89 1115), as well as its residual effect on the subsequent cycle (third ratoon). The experimental design was randomized blocks with four replications. Treatments consisted of three N rates (60, 120 and 180 kg ha-1 N) in the form of NH4Cl, in addition to a control treatment without the addition of N fertilizer. The ratoon cane of the second cutting was harvested in November 2006 and the treatments were applied in December 2006. The second ratoon was harvested mechanically in November 2007 and in December 2007, 450 kg ha-1 of the NPK mixture 20-05-19 was applied, providing 90, 22 and 86 kg ha-1 N, P2O5 and K2O, respectively, for the purpose of evaluating the effect of residual-N from the treatments implanted in December 2006. An increase in the rates of N-NH4Cl had a positive effect on the leaf concentrations of P, Mg and S. Stalk yield (MSS - Mg ha-1 of sugarcane stalks) and sugar (MSH - Mg ha-1 of sucrose) in the November 2006 harvest responded linearly to the increase of N doses in the form of NH4Cl. In relation to the effect of residual-N in the 2007/2008 harvest, it was observed, in general, that the concentrations of macronutrients in the sugarcane leaf +1 were within the range considered adequate in the state of São Paulo, Brazil. The residual-N of the NH4Cl doses resulted in a significant reduction in stalk (MSS) and sugar (MSH) production. It may be concluded that the NH4Cl source at a dose of 120 kg ha-1 N in ratoon fertilization of the second cutting was agronomically efficient, presenting, however, less efficiency of residual-N in the subsequent cycle.

Improvement of a testing apparatus for dynamometry: procedures for penetrometry and influence of strain rate to quantify the tensile strength of soil aggregates

Soil penetration resistance (PR) and the tensile strength of aggregates (TS) are commonly used to characterize the physical and structural conditions of agricultural soils. This study aimed to assess the functionality of a dynamometry apparatus by linear speed and position control automation of its mobile base to measure PR and TS. The proposed equipment was used for PR measurement in undisturbed samples of a clayey "Nitossolo Vermelho eutroférrico" (Kandiudalfic Eutrudox) under rubber trees sampled in two positions (within and between rows). These samples were also used to measure the volumetric soil water content and bulk density, and determine the soil resistance to penetration curve (SRPC). The TS was measured in a sandy loam "Latossolo Vermelho distrófico" (LVd) - Typic Haplustox - and in a very clayey "Nitossolo Vermelho distroférrico" (NVdf) - Typic Paleudalf - under different uses: LVd under "annual crops" and "native forest", NVdf under "annual crops" and "eucalyptus plantation" (> 30 years old). To measure TS, different strain rates were applied using two dynamometry testing devices: a reference machine (0.03 mm s-1), which has been widely used in other studies, and the proposed equipment (1.55 mm s-1). The determination coefficient values of the SRPC were high (R² > 0.9), regardless of the sampling position. Mean TS values in LVd and NVdf obtained with the proposed equipment did not differ (p > 0.05) from those of the reference testing apparatus, regardless of land use and soil type. Results indicate that PR and TS can be measured faster and accurately by the proposed procedure.