Permeabilidade ao Ar da Cama de Semeadura do Solo em Sistema Semeadura Direta

A permeabilidade ao ar pode ser utilizada como indicador da qualidade física do solo. O objetivo deste trabalho foi determinar a permeabilidade ao ar e os índices de continuidade de poros para a cama de semeadura em um Latossolo Vermelho distrófico cultivado no sistema semeadura direta e submetido à escarificação mecânica e escarificação biológica, utilizando a cultura do nabo forrageiro. O estudo foi conduzido em área experimental da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Estado do Paraná. Os tratamentos implantados foram: sistema semeadura direta por 18 anos consecutivos (SD); semeadura direta submetido à escarificação mecânica (SDE); e semeadura direta submetido à escarificação biológica por meio da cultura do nabo forrageiro (SDNF). O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com quatro repetições. As amostragens de solo foram feitas aos seis e 18 meses após a implantação dos tratamentos, correspondentes às semeaduras das culturas do milho (outubro de 2009) e da soja (novembro de 2010), respectivamente, nas camadas de 0,00-0,05 e 0,05-0,10 m de profundidade. A permeabilidade ao ar foi determinada pelo permeâmetro de carga constante nos potenciais mátricos -6, -10, -30 e -100 kPa. Foram definidos os seguintes índices de continuidade de poros: índice N, índice K1 e volume de poros bloqueados; e a porosidade de aeração. Os resultados foram submetidos à análise de variância e, quando significativos, as médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste Tukey (p<0,05). Para a camada de 0,00-0,05 m, a permeabilidade ao ar e o índice K1 no SDNF no potencial mátrico de -6 kPa foram significativamente maiores que em SD e SDE. O índice N, o volume de poros bloqueados e a porosidade de aeração não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos em ambas as profundidades. Os efeitos benéficos da escarificação biológica na permeabilidade do solo ao ar e no índice de continuidade de poros K1 persistiram aos 18 meses após sua aplicação. A escarificação mecânica resultou em maior continuidade do sistema poroso do solo, avaliado pelo índice K1, com persistência desse efeito aos 18 meses após sua aplicação.

Atributos do Solo e Acúmulo de Carbono na Integração Lavoura-Pecuária em Sistema Plantio Direto

Em sistemas de produção como a integração lavoura-pecuária (ILP) em sistema plantio direto (SPD) têm sido observadas melhorias nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Sendo assim, objetivou-se avaliar as alterações nos atributos químicos e físicos do solo e o acúmulo de carbono (C) num Latossolo Vermelho distrófico típico argiloso utilizado em sistema de ILP em SPD com irrigação, no Cerrado. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em parcelas subdivididas no tempo, e as parcelas experimentais foram compostas pelas culturas do milho e do sorgo forrageiro cultivadas exclusivamente ou consorciadas com as espécies forrageiras Urochloa brizantha cv. Xaraés e Megathyrsus maximum cv. Tanzânia para ensilagem; pelas espécies forrageiras no período de entressafra; e pela cultura da soja em sucessão. Foram realizadas durante a condução dos experimentos, além da análise com a caracterização inicial do solo, cinco avaliações (épocas) dos atributos químicos e físicos do solo ao final de cada ciclo produtivo durante os anos agrícolas 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013. Os sistemas de produção na ILP em SPD, mesmo com alta exportação de nutrientes e tráfego de máquinas, foram eficientes para manutenção e melhoria da fertilidade e dos estoques de C do solo. Ao longo de três anos, os sistemas de ILP promoveram redução da compactação do solo pelo efeito positivo de incremento da macroporosidade e porosidade total e diminuição da resistência mecânica à penetração e densidade do solo, nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m.

Altura de Pastejo de Braquiária e Carga Animal Limitada pelos Atributos Físicos do Solo em Sistema Integração Lavoura-Pecuária com Soja

O manejo da altura de pastejo das forrageiras pelos bovinos pode comprometer os atributos físicos do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da altura de pastejo de braquiária (Urochloa ruziziensis) e a carga animal média, após três anos de sistema integração lavoura-pecuária com soja, nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho distrófico típico. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com três repetições. Cinco tratamentos com 10, 20, 30 e 40 cm de altura de pastejo, após 84 dias de pastejo contínuo mantidos com carga variável de bovinos, e um tratamento testemunha sem pastejo foram avaliados em parcelas experimentais de 1 ha. Em novembro de 2012, após o terceiro período de pastejo, com carga animal média de 1.262, 919, 892 e 724 kg ha-1 de peso vivo, respectivamente, para as alturas de pastejo de 10, 20, 30 e 40 cm, coletaram-se amostras indeformadas de solo nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, as quais foram utilizadas para determinar as curvas de retenção de água e de resistência do solo à penetração e a densidade do solo (Ds), bem como para calcular o intervalo hídrico ótimo (IHO). A menor Ds ocorreu na camada de 0-10 cm para a altura de pastejo de 31 cm da braquiária que correspondeu a 72 % da carga animal máxima. O maior IHO ocorreu na camada de 10-20 cm para a altura de pastejo de 23 cm da braquiária que correspondeu a 83 % da carga animal máxima. O manejo da altura de pastejo da braquiária foi limitado em 23 cm pela maior carga animal e melhores atributos físicos na camada de 10-20 cm do Latossolo Vermelho distrófico típico.

SOIL QUALITY IN RELATION TO FOREST CONVERSION TO PERENNIAL OR ANNUAL CROPPING IN SOUTHERN BRAZIL

Many forested areas have been converted to intensive agricultural use to satisfy food, fiber, and forage production for a growing world population. There is great interest in evaluating forest conversion to cultivated land because this conversion adversely affects several soil properties. We examined soil microbial, physical, and chemical properties in an Oxisol (Latossolo Vermelho distrófico) of southern Brazil 24 years after forest conversion to a perennial crop with coffee or annual grain crops (maize and soybeans) in conventional tillage or no-tillage. One goal was to determine which soil quality parameters seemed most sensitive to change. A second goal was to test the hypothesis that no-tillage optimized preservation of soil quality indicators in annual cropping systems on converted land. Land use significantly affected microbial biomass and its activity, C and N mineralization, and aggregate stability by depth. Cultivated sites had lower microbial biomass and mineralizable C and N than a forest used as control. The forest and no-tillage sites had higher microbial biomass and mineralizable C and N than the conventional tillage site, and the metabolic quotient was 65 and 43 % lower, respectively. Multivariate analysis of soil microbial properties showed a clear separation among treatments, displaying a gradient from conventional tillage to forest. Although the soil at the coffee site was less disturbed and had a high organic C content, the microbial activity was low, probably due to greater soil acidity and Al toxicity. Under annual cropping, microbial activity in no-tillage was double that of the conventional tillage management. The greater microbial activity in forest and no-tillage sites may be attributed, at least partially, to lower soil disturbance. Reducing soil disturbance is important for soil C sequestration and microbial activity, although control of soil pH and Al toxicity are also essential to maintain the soil microbial activity high.

PRODUTIVIDADE DO EUCALIPTO, ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO E FRAÇÕES DA MATÉRIA ORGÂNICA INFLUENCIADAS PELA INTENSIDADE DE TRÁFEGO E RESÍDUOS DE COLHEITA

O número de passadas das máquinas, os tipos de rodados e a alta umidade do solo durante as operações de colheita agravam o processo de compactação, devendo-se conhecer esses impactos e quais alternativas para reduzí-los. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto de diferentes frequências de tráfego doforwarder e o efeito de condições distintas de resíduos da colheita do eucalipto ao fim da rotação subsequente na produtividade, nos atributos físicos do solo e nos teores de matéria orgânica de um Latossolo Vermelho (LV), localizado em São João Evangelista, MG, e um Latossolo Amarelo (LA), localizado em Belo Oriente, MG. Os tratamentos consistiram de um esquema fatorial 2 × 3, sendo: duas ou oito passadas na entrelinha sobre resíduo da colheita sem casca; com casca; e sem resíduo. A perda de produtividade dos plantios pela compactação do solo proveniente das passadas doforwarder é atenuada com a permanência dos resíduos da colheita especialmente com a manutenção da casca na área. A remoção de resíduo, particularmente quando há remoção da casca, leva à redução dos teores de C orgânico total e de frações mais lábeis de C e N do solo. O tráfego doforwarder na colheita do eucalipto da rotação anterior sobre solo sem resíduos promove perdas na qualidade física do solo, com aumento da densidade do solo e resistência à penetração, e redução na porosidade e condutividade hidráulica do solo. Esses efeitos negativos perduraram até o final da rotação seguinte.

Chemical and Biochemical Properties of Oxisols after Sewage Sludge Application for 16 Years

ABSTRACT The large production of sewage sludge (SS), especially in large urban centers, has led to the suggestion of using this waste as fertilizer in agriculture. The economic viability of this action is great and contributes to improve the environment by cycling the nutrients present in this waste, including high contents of organic matter and plant nutrients. This study evaluated the chemical and biochemical properties of Dystrophic and EutroferricLatossolos Vermelhos (Oxisols) under corn and after SS application at different rates for 16 years. The field experiment was carried out in Jaboticabal, São Paulo State, Brazil, using a randomized block design with four treatments and five replications. Treatments consisted of control - T1 (mineral fertilization, without SS application), 5 Mg ha-1 SS - T2, 10 Mg ha-1 SS - T3, and 20 Mg ha-1 SS - T4 (dry weight base). The data were submitted to variance analysis and means were compared by the Duncan test at 5 %. Sewage sludge increased P extracted by resin in both theLatossolos Vermelhos, Dystrophic and Eutroferric, and the organic matter content in the Dystrophic Latossolo Vermelho. The waste at the rate 20 Mg ha-1 on a dry weight basis promoted increases in acid phosphatase activity in Eutroferric Latossolo Vermelho, basal respiration and metabolic quotient in DystrophicLatossolo Vermelho. The rate 20 Mg ha-1 sewage sludge on a dry weight basis did not alter the soil microbial biomass in both the Latossolos Vermelhos; in addition, it improved corn yields without inducing any symptoms of phytotoxicity or nutrient deficiency in the plants.

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.

Espectros Vis-NIR do Solo e Fuzzy K-Médias Aplicados na Delimitação de Unidades de Mapeamento de Solos em Topossequências

RESUMO O conhecimento dos solos é cada vez mais importante para que o uso dele seja realizado corretamente na agropecuária, no crescimento urbano, na conservação dos recursos naturais, entre outros. Entretanto, verifica-se carência de profissionais qualificados para a caracterização e os mapeamentos pedológicos, particularmente em escalas de maior detalhamento. Essa carência, aliada aos avanços das ferramentas computacionais e do sensoriamento remoto, promoveu o surgimento do Mapeamento Digital de Solos (MDS), que busca auxiliar e agilizar as atividades de levantamento pedológico. Assim, este trabalho objetivou desenvolver uma metodologia de delimitaçao de unidades de solos em topossequências por meio do comportamento espectral dos solos no comprimento de onda do Visível-Infravermelho Próximo (Vis-NIR). A metodologia espectral consistiu na obtenção das curvas espectrais dos solos por meio do espectrorradiômetro FieldSpecPro e da redução do número de informações espectrais por meio da análise de Componentes Principais, seguida de agrupamento das amostras mediante método fuzzy k-médias. Foram selecionadas cinco topossequências com pontos equidistantes de 30 m para caracterizar as classes de solos e amostragens. Foram descritas oito classes de solos distintas, que tiveram caracterização detalhada e classificação em perfis pedológicos. No restante dos pontos, a caracterização das classes de solos foi feita com base na classificação dos solos realizada nos perfis pedológicos, com coleta de amostras por meio de tradagens nas profundidades de 0,00-0,20 e 0,80-1,00 m, perfazendo o total de 162 amostras ao longo das cinco topossequências. As amostras foram analisadas pelas metodologias convencional e espectral, para que os resultados pudessem ser comparados e avaliados. Dessa forma, foram realizadas análises morfológicas, físicas (textura) e químicas nas amostras de solo. Das cinco topossequências estudadas, os resultados foram satisfatoriamente semelhantes; alguns solos não foram perfeitamente individualizados pela metodologia espectral, em razão da grande semelhança em seus comportamentos espectrais, como demonstrado pelo Latossolo Vermelho Férrico e Nitossolo Vermelho Férrico. A metodologia espectral foi capaz de diferenciar solos com resposta espectral distinta e estabelecer limites nas topossequências, apresentando grande potencial para ser implementada em levantamentos pedológicos.

Least Limiting Water Range and Load Bearing Capacity of Soil under Types of Tractor-Trailers for Mechanical Harvesting of Green Sugarcane

ABSTRACT The expansion of the sugarcane industry in Brazil has intensified the mechanization of agriculture and caused effects on the soil physical quality. The purpose of this study was to evaluate the limiting water range and soil bearing capacity of a Latossolo Vermelho distroférrico típico (Rhodic Hapludox) under the influence of different tractor-trailers used in mechanical sugarcane harvesting. The experiment was arranged in a randomized block design with five replications. The treatments consisted of green sugarcane harvesting with: harvester without trailer (T1); harvester with two trailers with a capacity of 10 Mg each (T2); harvester with trailer with a capacity of 20 Mg (T3) and harvester and truck with trailer with a capacity of 20 Mg (10 Mg per compartment) (T4). The least limiting water range and soil bearing capacity were evaluated. The transport equipment to remove the harvested sugarcane from the field (trailer) at harvest decreased the least limiting water range, reducing the structural soil quality. The truck trailer caused the greatest impact on the soil physical properties studied. The soil load bearing capacity was unaffected by the treatments, since the pressure of the harvester (T1) exceeded the pre-consolidation pressure of the soil.

APLICAÇÃO SUPERFICIAL DE CALCÁRIO COM DIFERENTES TEORES DE MAGNÉSIO E GRANULOMETRIAS EM SISTEMA PLANTIO DIRETO

RESUMO A correção da acidez do solo no sistema plantio direto (SPD) é feita por meio da aplicação de calcário na superfície sem incorporação. Com a hipótese de que a fonte e granulometria dos corretivos interferem na velocidade de reação no solo em curto prazo e na resposta das culturas à calagem na superfície em SPD, foram realizados dois experimentos, sendo um em Latossolo Vermelho Distrófico textura muito argilosa e outro em Neossolo Litólico Húmico textura franco-arenosa, no período de 2010 a 2012. O delineamento empregado, em cada experimento, foi em blocos completos ao acaso, no esquema fatorial 2 × 2 × 4, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos de duas fontes de calcário, calcítico (25-50 g kg-1 MgO) e dolomítico (160-180 g kg-1 MgO), duas faixas de poder relativo de neutralização total (PRNT), faixa B (PRNT de 60 a 75 %) e faixa D (PRNT>90 %), e quatro doses de calcário na superfície, sendo um tratamento-controle sem calagem e três doses estimadas para elevar a saturação por bases do solo (0,00-0,20 m), a 50, 70 e 90 %. Nos dois experimentos, o calcário foi aplicado a lanço sobre a superfície do solo, em agosto de 2010. Realizaram-se dois cultivos em 2010/11 e 2011/12, com milho e soja, no Latossolo Vermelho Distrófico, e soja e milho, no Neossolo Litólico Húmico, respectivamente. A aplicação superficial de calcário nos dois solos, após 12 meses, proporcionou redução da acidez na camada de 0,00-0,05 m e, em menor grau, na de 0,05-0,10 m. A amenização da acidez nas camadas da superfície foi mais acentuada com o emprego de doses mais elevadas de calcário calcítico e de corretivo com granulometria mais fina. A calagem superficial aumentou as concentrações de Ca-foliar com a utilização de calcário calcítico e de Mg-foliar com o uso de calcário dolomítico, e reduziu os teores foliares de Mn e Zn, independentemente da fonte de calcário, nas culturas de milho e soja. As produtividades de grãos de milho e soja no Latossolo Vermelho Distrófico e Neossolo Litólico Húmico aumentaram com as doses de calcário, mas não foram influenciadas pelas fontes e faixas de PRNT dos corretivos. A calagem superficial é uma prática efetiva e importante para maximizar a produtividade de grãos das culturas em SPD, independentemente do teor de Mg e da granulometria dos corretivos.

Diagnosis of the Nutritional Status of Garlic Crops

ABSTRACT Univariate methods for diagnosing nutritional status such as the sufficiency range and the critical level for garlic crops are very susceptible to the effects of dilution and accumulation of nutrients. Therefore, this study aimed to establish bivariate and multivariate norms for this crop using the Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) and Nutritional Composition Diagnosis (CND), respectively. The criteria used were nutritional status and the sufficiency range, and then the diagnoses were compared. The study was performed in the region of Alto Paranaíba, MG, Brazil, during the crop seasons 2012 and 2013. Samples comprised 99 commercial fields of garlic, cultivated with the cultivar “Ito” and mostly established in Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (Oxisol). Copper and K were the nutrients with the highest number of fields diagnosed as limiting by lack (LF) and limiting by excess (LE), respectively. The DRIS method presented greater tendency to diagnose LF, while the CND tended towards LE. The sufficiency range of both methods presented narrow ranges in relation to those suggested by the literature. Moreover, all ranges produced by the CND method provided narrower ranges than the DRIS method. The CND method showed better performance than DRIS in distinguishing crop yield covered by different diagnoses. Turning to the criterion of evaluation, the study found that nutritional status gave a better performance than sufficiency range in terms of distinguishing diagnoses regarding yield.

Carbon Stocks in Compartments of Soil Organic Matter 31 Years after Substitution of Native Cerrado Vegetation by Agroecosystems

ABSTRACT Changes in carbon stocks in different compartments of soil organic matter of a clayey Latossolo Vermelho Distrófico (Typic Haplustox), caused by the substitution of native savanna vegetation (cerrado sensu stricto) by agroecosystems, were assessed after 31 years of cultivation. Under native vegetation, a stock of 164.5 Mg ha-1 C was estimated in the 0.00-1.00 m layer. After 31 years of cultivation, these changes in soil C stocks were detected to a depth of 0.60 m. In the case of substitution of cerrado sensu stricto by no-tillage soybean-corn rotation, a reduction of at least 11 % of the soil C pools was observed. However, the adoption of no-tillage as an alternative to tillage with a moldboard plow (conventional system) reduced CO2 emissions by up to 12 %.

Water Erosion on an Oxisol under Integrated Crop-Forest Systems in a Transitional Area between the Amazon and Cerrado Biomes

ABSTRACT Water erosion is one of the main factors driving soil degradation, which has large economic and environmental impacts. Agricultural production systems that are able to provide soil and water conservation are of crucial importance in achieving more sustainable use of natural resources, such as soil and water. The aim of this study was to evaluate soil and water losses in different integrated production systems under natural rainfall. Experimental plots under six different land use and cover systems were established in an experimental field of Embrapa Agrossilvipastoril in Sinop, state of Mato Grosso, Brazil, in a Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (Udox) with clayey texture. The treatments consisted of perennial pasture (PAS), crop-forest integration (CFI), eucalyptus plantation (EUC), soybean and corn crop succession (CRP), no ground cover (NGC), and forest (FRS). Soil losses in the treatments studied were below the soil loss limits (11.1 Mg ha-1 yr-1), with the exception of the plot under bare soil (NGC), which exhibited soil losses 30 % over the tolerance limit. Water losses on NGC, EUC, CRP, PAS, CFI and FRS were 33.8, 2.9, 2.4, 1.7, 2.4, and 0.5 % of the total rainfall during the period of study, respectively.

Produtividade de amendoim em função da calagem e do método de secagem

Estudar o efeito da calagem e do método de secagem na produtividade do amendoim (Arachis hypogea L., cv. Botutatu) foi o objetivo deste trabalho, conduzido num solo Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, em São Manuel, São Paulo. Os tratamentos consistiram de ausência ou presença de calagem (2,05 Mg ha-1) e secagem à sombra, ao sol e duas formas combinadas desta última com estufa. A calagem eliminou a fitotoxicidade de manganês, melhorando a nodulação e a nutrição nitrogenada, que, conseqüentemente, levaram ao aumento do número de ramificações, de vagens por planta e da produtividade. Com a calagem, observou-se também redução nas perdas durante a colheita. Das formas de secagem, a realizada à sombra e a combinada campo-estufa foram as que proporcionaram maiores produtividades, por permitirem melhor maturação dos frutos e menores perdas na colheita.

Efeitos do sistema de preparo na compactação do solo, disponibilidade hídrica e comportamento do feijoeiro

Neste trabalho foram avaliados os efeitos dos sistemas de preparo com arado de aiveca, com grade aradora e plantio direto, na compactação do solo, na disponibilidade de água, no desenvolvimento radicular e na produtividade do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). A área experimental consistiu de um Latossolo Vermelho-Escuro, sob irrigação via pivô central, o que possibilitou dois cultivos ao ano. O preparo com arado propiciou menores valores de resistência à penetração, ao longo do perfil do solo. O preparo com grade condicionou uma camada mais compacta entre 10 e 24 cm de profundidade e, em plantio direto, houve maior compactação até 15 - 22 cm. A distribuição do sistema radicular, em profundidade, foi mais uniforme no preparo com arado. No preparo com grade houve concentração das raízes na camada de 0-10 cm de profundidade e, em plantio direto, a concentração ocorreu até 20 cm. Sob irrigação, a menor resistência do solo à penetração e a melhor distribuição do sistema radicular, no preparo com arado, não possibilitou ao feijoeiro obter maior produtividade em relação aos outros sistemas de preparo. A maior produtividade observada no plantio direto deveu-se, entre outros fatores, aos menores valores e à menor variação ao longo do ciclo da tensão matricial da água no solo, em comparação aos demais sistemas de preparo do solo.