Acumulação de silício em arroz em diferentes condições de pH da rizosfera

A quantidade de Si acumulada pelas plantas depende do teor de Si disponível, e este, do pH do solo. É possível que a absorção e acumulação de Si em gramíneas possam estar associadas ao pH rizosférico. Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito do pH de rizosfera na disponibilidade do Si no solo, na acumulação por plantas de arroz de sequeiro (vr. Epagri 109) e na produção de massa seca. Para isso, instalou-se um ensaio em casa de vegetação, em parcela subdividida, no esquema fatorial 5 x 2. Os cinco tratamentos (TR) foram constituídos de dose única de N (200 mg kg-1), aplicada nas seguintes relações de N-NH4+e N-NO3-: TR1 = 0,0:1,0; TR2 = 0,25:0,75; TR3 = 0,50:0,50; TR4 = 0,75:0,25; e TR5 = 1,0:0,0. O fator subparcela consistiu da aplicação de 200 mg kg-1 de Si. As fontes de N usadas foram nitrato de cálcio e sulfato de amônio, e a fonte de Si foi o tetracloreto de Si, aplicadas em uma amostra de Neossolo Quartzarênico. Para inibir a nitrificação foram utilizados 10 mg kg-1 de nitrapirina nos tratamentos em que amônio foi empregado. Os valores de pH rizosférico decresceram proporcionalmente ao aumento da concentração de N-NH4+ e influenciaram de forma significativa o teor de Si no solo: quanto maior o pH rizosférico, maior a disponibilidade de Si e maior a absorção pela planta de arroz.

Potential use of a chemical leaching reject from a kaolin industry as agricultural fertilizer

The industrial refining of kaolin involves the removal of iron oxides and hydroxides along with other impurities that cause discoloration of the final product and depreciate its commercial value, particularly undesirable if destined to the paper industry. The chemical leaching in the industrial processing requires treatments with sodium hyposulfite, metallic zinc, or sulfuric and phosphoric acids, in order to reduce, dissolve and remove ferruginous compounds. To mitigate the environmental impact, the acidic effluent from the leaching process must be neutralized, usually with calcium oxide. The resulting solid residue contains phosphorous, zinc, and calcium, among other essential nutrients for plant growth, suggesting its use as a macro and micronutrient source. Samples of such a solid industrial residue were used here to evaluate their potential as soil fertilizer in an incubation greenhouse experiment with two soil samples (clayey and medium-textured). The small pH shift generated by applying the residue to the soil was not a limiting factor for its use in agriculture. The evolution of the concentrations of exchangeable calcium, and phosphorous and zinc extractability by Mehlich-1 extractant during the incubation period confirms the potential use of this industrial residue as agricultural fertilizer.

Adsorção de boro em solos ácricos em função da variação do pH

A adsorção de B pelo solo é o principal fenômeno que afeta sua disponibilidade e seu potencial de contaminação. Os objetivos deste estudo foram: (a) investigar os efeitos do pH na adsorção de B em amostras superficiais e subsuperficiais de um Latossolo Vermelho Acriférrico (LVwf) e de um Latossolo Amarelo Ácrico (LAw) - ambos com balanço positivo de cargas no horizonte Bw - e de um Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef); (b) avaliar a adequação do modelo de Langmuir em simular os resultados experimentais de adsorção; e (c) correlacionar os atributos químicos, físicos e mineralógicos dos solos com os valores de adsorção máxima (Ads máx) e do coeficiente de afinidade (K L), derivados das isotermas. Experimentos do tipo "batch" foram realizados para determinação da quantidade de boro adsorvido, tendo como eletrólito-suporte soluções de NaCl 0,01 mol L-1 com 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; e 4,0 µg mL-1 de B. Houve aumento da adsorção de B com a elevação do pH e da concentração inicial de B adicionado. Maiores quantidades de B foram adsorvidas na amostra superficial do NVef e nos horizontes Bw positivamente carregados dos Latossolos ácricos. A adsorção de B foi representada por isotermas dos tipos C (linear) e L (exponencial) e adequadamente ajustada pelo modelo de Langmuir. Os parâmetros Ads máx e K L estimados por regressão não-linear não se correlacionaram com o pH. No pH natural, teores de matéria orgânica (MO) e de argila foram as variáveis que mais influenciaram a Ads máx nas camadas superficiais. Nas camadas subsuperficiais, a Ads máx correlacionou-se negativamente com os teores de MO e positivamente com os de gibbsita. Teores de (hidr)óxidos de Fe cristalinos e amorfos estiveram correlacionados aos valores de K L obtidos nas amostras subsuperficiais e ao pH natural, bem como à Ads máx das camadas superficiais após aumento do pH.

Comparação de métodos para estimar a acidez potencial mediante determinação do pH SMP em Organossolos da Serra do Espinhaço Meridional

Apesar do potencial para uso agrícola e das características edáficas peculiares, poucos trabalhos são desenvolvidos para estimar a acidez potencial dos solos com elevado teor de matéria orgânica. O objetivo deste trabalho foi definir um modelo matemático que estime a acidez potencial (H + Al) a partir do pH SMP após determinação do pH do solo em água ou em solução de CaCl2 10 mmol L-1, com leitura do pH na suspensão ou sobrenadante da solução SMP de equilíbrio, em determinada relação solo:tampão SMP, em Organossolos da Serra do Espinhaço Meridional (SdEM), Estado de Minas Gerais, situada entre 17 ° 30 ' a 20 ° 30 ' S e 43 ° a 44 ° W. Foram utilizadas 22 amostras de Organossolos classificados como Organossolo Háplico sáprico térrico, Organossolo Háplico fíbrico típico e Organossolo Háplico hêmico típico da SdEM. A acidez potencial dos Organossolos da SdEM pode ser estimada satisfatoriamente por meio do pH SMP na relação solo:tampão SMP de 10:10 medido na suspensão solo-solução SMP associada à rotina de determinação do pH do solo em água. O C orgânico foi o atributo químico que mais influenciou a acidez potencial dos Organossolos da SdEM.

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.

Dynamics of ammonium and pH in the solution of soils with different salinity levels, growing irrigated rice

Rice in Rio Grande do Sul State is grown mostly under flooding, which induces a series of chemical, physical and biological changes in the root environment. These changes, combined with the presence of rice plants, affect the availability of exchangeable ammonium (NH4+) and pH of soil solution, whereas the dynamics of both variables can be influenced by soil salinity, a common problem in the coastal region. This study was conducted to evaluate the dynamics of exchangeable NH4+ and pH in the soil solution, and their relation in the solution of Albaqualf soils with different salinity levels, under rice. Four field experiments were conducted with soils with exchangeable Na percentage (ESP) of 5.6, 9.0, 21.2, and 32.7 %. Prior to flooding, soil solution collectors were installed at depths of 5, 10 and 20 cm. The soil solution was collected weekly, from 7 to 91 days after flooding (DAF), to analyze exchangeable NH4+ and pH in the samples. Plant tissue was sampled 77 DAF, to determine N uptake and estimate the contribution of other N forms to rice nutrition. The content of exchangeable NH4+ decreased over time at all sites and depths, with a more pronounced reduction in soils with lower salinity levels, reaching values close to zero. A possible contribution of non-exchangeable NH4+ forms and N from soil organic matter to rice nutrition was observed. Soil pH decreased with time in soils with ESP 5.6 and 9.0 %, being positively correlated with the decreasing NH4+ levels at these sites.

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.

Urea coated with oxidized charcoal reduces ammonia volatilization

Urea is the most consumed nitrogen fertilizer in the world. However, its agronomic and economic efficiency is reduced by the volatilization of NH3, which can reach 78 % of the applied nitrogen. The coating of urea granules with acidic compounds obtained by charcoal oxidation has the potential to reduce the volatilization, due to the acidic character, the high buffering capacity and CEC. This work aimed to evaluate the effect of HNO3-oxidized carbon on the control of NH3 volatilization. These compounds were obtained by oxidation of Eucalyptus grandis charcoal, produced at charring temperatures of 350 and 450 ºC, with 4.5 mol L-1 HNO3. The charcoal was oxidized by solubilization in acidic or alkaline medium, similar to the procedure of soil organic matter fractionation (CHox350 and CHox450). CHox was characterized by C, H, O, N contents and their respective atomic relations, by the ratio E4 (absorbance 465 nm) by E6 (absorbance 665 nm), and by active acidity and total acidity (CEC). The inhibitory effect of CHox on the urease activity of Canavalia ensiformis was assessed in vitro. The NH3 volatilization from urea was evaluated with and without coating of oxidized charcoal (U-CHox350 or U-CHox450) in a closed system with continuous air flow. The pH of both CHox was near 2.0, but the total acidity of CHox350 was higher, 72 % of which was attributed to carboxylic groups. The variation in the ionization constants of CHox350 was also greater. The low E4/E6 ratios characterize the high stability of the compounds in CHox. CHox did not inhibit the urease activity in vitro, although the maximum volatilization peak from U-CHox450 and U-CHox350 occurred 24 h after that observed for uncoated urea. The lowest volatilization rate was observed for U-CHox350 as well as a 43 % lower total amount of NH3 volatilized than from uncoated urea.

Potential acidity estimated by SMP pH in soils of the state of Pará

The use of SMP pH to estimate the potential acidity (H + Al) is more practical than the method of 0.5 mol L-1 calcium acetate for routine laboratory analyses. The objective was to fit an equation to estimate the H + Al from SMP pH values of soils of the State of Pará. From various regions of the state, 177 soil samples were collected, in which the SMP pH was determined in 0.01 mol L-1 CaCl2 solution and H + Al in 0.5 mol L-1 calcium acetate and the results were related by regression analysis. The equation H + Al = 77.77 + 20.61 SMP pH - 1.435 SMP pH² (R² = 0.90) expressed the H + Al values (in cmol c dm-3) best. When the SMP pH values were used in equations referring to other regions or states in Brazil, the H +Al values were over- or underestimated. The potential acidity in soils of Pará can be estimated by the method of SMP pH.

Doses de gesso em cafeeiro: influência nos teores de cálcio, magnésio, potássio e ph na solução de um latossolo vermelho distrófico

O desbalanço entre Ca2+, Mg2+ e K+ no solo como consequência das aplicações elevadas de gesso deve-se às relações de tamanho (raio iônico) e densidades de cargas (relação carga/raio) de cada espécie iônica. Quanto maior a densidade de carga, mais intensa será a ligação iônica do cátion com íons de cargas opostas como OH- e SO4-2. Dessa maneira, o uso excessivo de gesso agrícola, sem considerar o balanço de cargas das partículas do solo; o equilíbrio iônico; e a CTC podem resultar em expressiva lixiviação ao longo do perfil do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de elevadas doses de gesso (0, 7 e 56 t ha-1) nos teores de Ca2+, Mg2+, K+ e pH na solução de um Latossolo Vermelho distrófico cultivado com cafeeiro, obtida pelo método adaptado do extrato aquoso. O solo foi amostrado nas profundidades de 0,15-0,25; 0,35-0,45; 0,75-0,85; 1,15-1,25 e 2,35-2,45 m na linha de plantio, em quatro tratamentos: G-0 - gesso no preparo (aplicação ocorreu em setembro de 2008, distribuído a lanço, na quantidade de 2 t ha-1) e sem gesso na linha de plantio; G-7 - gesso adicionado durante a preparação do solo (2 t ha-1), na mesma condição do G-0 e 7,0 t ha-1 de gesso na linha de plantio; G-56 - gesso adicionado durante a preparação do solo (2 t ha-1), na mesma condição do G-0 e 56 t ha-1 de gesso na linha de plantio (nessas parcelas experimentais as entrelinhas de plantio foram cobertas com braquiária); e CV-7: ausência de braquiária na entrelinha, com gesso no preparo e 7 t ha-1 de gesso na linha, com três repetições distribuídas em blocos ao acaso, totalizando 60 amostras. Após 16 meses da adição de gesso, observou-se redução do pH na solução do solo nas profundidades de 0,15-0,25; 0,35-0,45 e 0,75-0,85 m. A aplicação de gesso agrícola foi eficiente na melhoria do ambiente radicular no subsolo, aumentou a concentração de Mg2+ e Ca2+ na solução do solo, mas reduziu o K+ em profundidade, a partir de 0,85 m. Os teores de Ca2+ e Mg2+ trocáveis na solução do solo estiveram acima do nível crítico; entretanto, os teores de K+ trocável se mantiveram na faixa do valor crítico, indicado para o desenvolvimento da cultura.

Comparing the artificial neural network with parcial least squares for prediction of soil organic carbon and pH at different moisture content levels using visible and near-infrared spectroscopy

Visible and near infrared (vis-NIR) spectroscopy is widely used to detect soil properties. The objective of this study is to evaluate the combined effect of moisture content (MC) and the modeling algorithm on prediction of soil organic carbon (SOC) and pH. Partial least squares (PLS) and the Artificial neural network (ANN) for modeling of SOC and pH at different MC levels were compared in terms of efficiency in prediction of regression. A total of 270 soil samples were used. Before spectral measurement, dry soil samples were weighed to determine the amount of water to be added by weight to achieve the specified gravimetric MC levels of 5, 10, 15, 20, and 25 %. A fiber-optic vis-NIR spectrophotometer (350-2500 nm) was used to measure spectra of soil samples in the diffuse reflectance mode. Spectra preprocessing and PLS regression were carried using Unscrambler® software. Statistica® software was used for ANN modeling. The best prediction result for SOC was obtained using the ANN (RMSEP = 0.82 % and RPD = 4.23) for soil samples with 25 % MC. The best prediction results for pH were obtained with PLS for dry soil samples (RMSEP = 0.65 % and RPD = 1.68) and soil samples with 10 % MC (RMSEP = 0.61 % and RPD = 1.71). Whereas the ANN showed better performance for SOC prediction at all MC levels, PLS showed better predictive accuracy of pH at all MC levels except for 25 % MC. Therefore, based on the data set used in the current study, the ANN is recommended for the analyses of SOC at all MC levels, whereas PLS is recommended for the analysis of pH at MC levels below 20 %.

Acidez Potencial Estimada pelo Método do pH SMP em Solos do Estado da Paraíba

O método do pH SMP, em virtude de sua praticidade analítica, tem sido amplamente utilizado na estimativa da acidez potencial (H+Al), em substituição à solução de acetato de cálcio 0,5 mol L-1 a pH 7,0, em laboratórios de análise de solo no Brasil. No entanto, tornam-se imprescindíveis estudos regionalizados para estimar com segurança os valores da acidez potencial. Este trabalho objetivou ajustar uma equação de regressão com boa capacidade preditiva dos valores de H+Al, a partir da medida do pH(SMP), para solos do Estado da Paraíba, visando sua utilização em análises de rotina para estimar a acidez potencial. Foram utilizadas 90 amostras de solo coletadas nas várias regiões do Estado. Essas amostras foram analisadas para pH(H2O), pH(SMP), H+Al e pH do sobrenadante da solução de acetato de cálcio. Foram observadas estreitas correlações quadrática simples do pH de equilíbrio da suspensão de acetato de cálcio com a acidez potencial e linear simples com o pH(SMP), com elevada capacidade preditiva (R2 = 0,93 e R2 = 0,95, respectivamente). Os resultados permitiram concluir que a acidez potencial (H+Al), expressa em cmolc dm-3 pode ser estimada pelo método do pH(SMP), por meio da equação H+Al = 57,108 -13,338** SMP + 0,7637** SMP2 (R2 = 0,87).

Boron Leaching Decreases withIncreases on Soil pH

ABSTRACT Management of boron fertilization depends on the magnitude of B leaching in the soil profile, which varies proportionally with the concentration of B in the soil solution, which, in turn, decreases as the soil pH increases due to the higher sorption of B on soil solid surfaces. The objective of this study was to quantify the effect of liming and rates of B applied to the soil on B leaching. The experiment was carried out in the laboratory in 2012, and treatments consisted of a factorial combination of two rates of liming (without and with lime to raise the soil pH to 6.0) and five rates of B (0, 10, 20, 50 and 100 mg kg-1, as boric acid). A Typic Rhodudalf was used, containing 790 g kg-1 clay and 23 g kg-1 organic matter; the pH(H2O) was 4.6. Experimental units were composed of PVC leaching columns (0.10 m in diameter) containing 1.42 kg of soil (dry base). Boron was manually mixed with the top 0.15 m of the soil. After that, every seven days for 15 weeks, 300 mL of distilled water were added to the top of each column. In the percolated solution, both the volume and concentration of B were measured. Leaching of B decreased with increased soil pH and, averaged across the B rates applied, was 58 % higher from unlimed (pH 4.6) than from limed (pH 6.6) samples as a result of the increase in B sorption with higher soil pH. In spite of its high vertical mobility, the residual effect of B was high in this oxisol, mainly in the limed samples where 80 % of B applied at the two highest rates remained in the soil, even after 15 water percolations. Total recovery of applied B, including leached B plus B extracted from the soil after all percolations, was less than 50 %, showing that not all sorbed B was quantified by the hot water extraction method.

Acidez potencial pelo método do pH SMP no Estado do Amazonas

O objetivo deste trabalho foi definir um modelo matemático que estime o H+Al a partir do pH SMP medido em água e em solução de CaCl2 0,01 mol L-1 nas condições edafoclimáticas locais. Foram utilizadas 246 amostras de solo provenientes de diversas localidades. Mesmo apresentando menor coeficiente da correlação (r = 0,89*), a equação H+Al = 30,646 - 3,848pH SMP obtida em H2O foi mais eficiente que a obtida em solução CaCl2 (H+Al = 30,155 - 3,834pH SMP, r = 0,91*), a qual subestima os valores da acidez potencial.

Remaining phosphorus and sodium fluoride pH in soils with different clay contents and clay mineralogies

The remaining phosphorus (Prem) has been used for estimating the phosphorus buffer capacity (PBC) of soils of some Brazilian regions. Furthermore, the remaining phosphorus can also be used for estimating P, S and Zn soil critical levels determined with PBC-sensible extractants and for defining P and S levels to be used not only in P and S adsorption studies but also for the establishment of P and S response curves. The objective of this work was to evaluate the effects of soil clay content and clay mineralogy on Prem and its relationship with pH values measured in saturated NaF solution (pH NaF). Ammonium-oxalate-extractable aluminum exerts the major impacts on both Prem and pH NaF, which, in turn, are less dependent on soil clay content. Although Prem and pH NaF have consistent correlation, the former has a soil-PBC discriminatory capacity much greater than pH NaF.