Estoques de carbono no solo e na biomassa em plantações de eucalipto

O eucalipto é a principal espécie florestal plantada no Brasil. Todavia, são escassas informações acerca do C estocado no solo e na biomassa desses plantios. Este trabalho teve como objetivos avaliar o estoque de C no solo (ECS) em plantações de eucalipto e determinar quais características edafoclimáticas determinam esse estoque. O estudo foi conduzido em eucalipto cultivado na região centro-leste do Estado de Minas Gerais, abrangendo cinco regiões: Cocais (CO), Rio Doce (RD), Sabinópolis (SA), Santa Bárbara (SB) e Virginópolis (VI). Foi calculado o estoque de C no solo até 100 cm de profundidade em plantações de eucalipto em áreas com predomínio de seis classes de solo: Cambissolo Háplico (CX), Latossolo Amarelo (LA), Latossolo Vermelho (LV), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), Neossolo Flúvico (RU) e Plintossolo Pétrico (FF). Os estoques de C no solo variaram entre regiões e classes de solo. O maior ECS ocorreu no LV, com 183,07 t ha-1 de C, seguido pelas classes de CX, LVA, LA, FF e RU, com 135,65, 130,95, 121,58, 112,01 e 95,08 t ha-1 de C, respectivamente. Em relação ao estoque médio de C no solo por região, considerando todas as classes de solo, o maior ECS foi de 141,22 t ha-1; determinado na região de VI, na profundidade até 100 cm de profundidade, seguida pelas regiões SA, CO, SB e RD, com 135,54, 127,26, 112,89 e 80,79 t ha-1 de C, respectivamente. Ao se considerar o estoque de C total no sistema solo-planta, aos 84 meses de idade, a região de SA foi a que apresentou maior estoque, com 251,61 t ha-1; e a região de RD, o menor estoque, com 186,84 t ha-1 de C. O ECS pode ser estimado por equações compostas por características edofoclimáticas, sendo a variação em ECS explicada por características como teor de argila e de Al3+; pela altitude e pelo déficit hídrico da região.

Influence of litter layer removal on the soil thermal regime of a pine forest in a mediterranean climate

The removal of the litter layer in Portuguese pine forests would reduce fire hazard, but on the other hand this practice would influence the thermal regime of the soil, hence affecting soil biological activity, litter decomposition and nutrient dynamics. Temperature profiles of a sandy soil (Haplic Podzol) under a pine forest were measured with thermocouples at depths to 16 cm, with and without litter layer. The litter layer acted as a thermal insulator, reducing the amplitude of the periodic temperature variation in the mineral soil underneath and increasing damping depths, particularly at low soil water contents. At the mineral soil surface the reduction of amplitudes was about 2.5 ºC in the annual cycle and 5 to 6.7 ºC in the daily cycle, depending on the soil water content. When soil was both cold and wet, mean daily soil temperatures were higher (about 1 - 1.5 ºC) under the litter layer. Improved soil thermal conditions under the litter layer recommend its retention as a forest management practice to follow in general.

Nitrous oxide and methane fluxes in south Brazilian gleysol as affected by nitrogen fertilizers

Nitrogen fertilizers increase the nitrous oxide (N2O) emission and can reduce the methane (CH4) oxidation from agricultural soils. However, the magnitude of this effect is unknown in Southern Brazilian edaphoclimatic conditions, as well as the potential of different sources of mineral N fertilizers in such an effect. The aim of this study was to investigate the effects of different mineral N sources (urea, ammonium sulphate, calcium nitrate, ammonium nitrate, Uran, controlled- release N fertilizer, and urea with urease inhibitor) on N2O and CH4 fluxes from Gleysol in the South of Brazil (Porto Alegre, RS), in comparison to a control treatment without a N application. The experiment was arranged in a randomized block with three replications, and the N fertilizer was applied to corn at the V5 growth stage. Air samples were collected from a static chambers for 15 days after the N application and the N2O and CH4 concentration were determined by gas chromatography. The topmost emissions occurred three days after the N fertilizer application and ranged from 187.8 to 8587.4 µg m-2 h-1 N. The greatest emissions were observed for N-nitric based fertilizers, while N sources with a urease inhibitor and controlled release N presented the smallest values and the N-ammonium and amidic were intermediate. This peak of N2O emissions was related to soil NO3--N (R² = 0.56, p < 0.08) when the soil water-filled pore space was up to 70 % and it indicated that N2O was predominantly produced by a denitrification process in the soil. Soil CH4 fluxes ranged from -30.1 µg m-2 h-1 C (absorption) to +32.5 µg m-2 h-1 C (emission), and the accumulated emission in the period was related to the soil NH4+-N concentration (R² = 0.82, p < 0.001), probably due to enzymatic competition between nitrification and metanotrophy processes. Despite both of the gas fluxes being affected by N fertilizers, in the average of the treatments, the impact on CH4 emission (0.2 kg ha-1 equivalent CO2-C ) was a hundredfold minor than for N2O (132.8 kg ha-1 equivalent CO2-C). Accounting for the N2O and CH4 emissions plus energetic costs of N fertilizers of 1.3 kg CO2-C kg-1 N regarding the manufacture, transport and application, we estimated an environmental impact of N sources ranging from 220.4 to 664.5 kg ha-1 CO2 -C , which can only be partially offset by C sequestration in the soil, as no study in South Brazil reported an annual net soil C accumulation rate larger than 160 kg ha-1 C due to N fertilization. The N2O mitigation can be obtained by the replacement of N-nitric sources by ammonium and amidic fertilizers. Controlled release N fertilizers and urea with urease inhibitor are also potential alternatives to N2O emission mitigation to atmospheric and systematic studies are necessary to quantify their potential in Brazilian agroecosystems.

Dinâmica da emissão de metano em solos sob cultivo de arroz irrigado no sul do Brasil

Solos de várzea sob cultivo de arroz irrigado contribuem com aproximadamente 18 % das emissões totais de metano (CH4) do Estado do Rio Grande do Sul. Entretanto, a liberação de CH4 depende do curso de redução de cada solo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica da emissão desse gás de efeito estufa (GEE) em seis solos: Gleissolo (2), Planossolo (2), Chernossolo e Neossolo, representativos do cultivo de arroz irrigado no Sul do Brasil, visando identificar também sua relação com propriedades do solo e as alterações eletroquímicas da solução após o alagamento. O experimento foi realizado em casa de vegetação, com três repetições, segundo delineamento de blocos casualizados. Os solos foram dispostos em vasos de PVC mantidos com uma lâmina de água de 10 cm de altura e cultivados com arroz. A avaliação das emissões de CH4 foi realizada semanalmente, do 3º ao 66º dia após o alagamento (DAA) do solo, com o auxílio de uma câmara de PVC acoplada ao topo dos vasos. As amostras de ar foram coletadas em quatro intervalos de 5 min, para estimativa das taxas de emissão de CH4. A solução do solo também foi coletada e caracterizada. O início da emissão de CH4 variou entre os solos e, normalmente, ocorreu após a quase total redução do Fe3+ (em torno de 90 % da maior liberação de Fe2+) e estabilização dos valores de pH e de Eh da solução. A emissão total de CH4 variou de 8,5 a 44,2 g m-2 e apresentou relação sigmoidal com os teores de C orgânico dos solos (r²=0,83, p < 0,05), sugerindo que a disponibilidade de C somente foi limitante para o processo de metanogênese em teores inferiores a 8 g kg-1 de C no solo. Os resultados mostram que a dinâmica e as quantidades totais de CH4 emitidas são influenciadas pelo tipo de solo e que esforços devem ser direcionados para determinação dos fatores de emissão de CH4 para os diferentes solos representativos da produção de arroz no Sul do Brasil, bem como na avaliação do efeito de práticas agrícolas na mitigação das emissões desse GEE nos diferentes solos.

Efeito do preparo do solo e resíduo da colheita de cana-de-açúcar sobre a emissão de CO2

O solo é um dos principais compartimentos de carbono no ecossistema terrestre, capaz de armazenar quantidades expressivas desse elemento e, portanto, a compreensão dos fatores que contribuem para as perdas de CO2 em solos agrícolas é fundamental para determinar estratégias de redução das emissões desse gás e ajudar a mitigar o efeito estufa. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do preparo do solo e da deposição de resíduos da cultura da cana-de-açúcar na emissão de CO2, temperatura e umidade do solo, durante a reforma do canavial, ao longo de um período de 15 dias. Os manejos avaliados foram: sem preparo do solo e mantendo os resíduos da colheita sobre a superfície do solo (SPCR); sem preparo do solo e sem resíduo (SPSR) e com preparo do solo e sem resíduo (CPSR). A menor média de emissão de CO2 do solo (FCO2) foi observada no manejo SPCR (2,16 µmol m-2 s-1), quando comparado aos manejos SPSR (2,90 µmol m-2 s-1) e CPSR (3,22 µmol m-2 s-1), indicando que as maiores umidades e menores variações da temperatura do solo, observadas em SPCR, foram os fatores responsáveis por tal diminuição. Durante o período de estudo, a menor média diária da FCO2 foi registrada em SPCR (1,28 µmol m-2 s-1) e a maior em CPSR (6,08 µmol m-2 s-1), após a ocorrência de chuvas. A menor perda de C-CO2 do solo foi observada no manejo SPCR (367 kg ha-1 de C-CO2), diferindo significativamente (p<0,05) dos manejos: SPSR (502 kg ha-1 de C-CO2) e CPSR (535 kg ha-1 de C-CO2). A umidade do solo foi a variável que apresentou valores mais diferenciados entre os manejos, sendo positivamente correlacionada (r = 0,55; p<0,05) com as variações temporais da emissão de CO2 nos manejos SPCR e CPSR. Em adição, a temperatura do solo diferiu (p<0,05) somente no manejo SPCR (24 ºC), quando comparada aos manejos SPSR (26 ºC) e CPSR (26,5 ºC), sugerindo que, para as condições deste estudo, o resíduo da cana-de-açúcar retido sobre a superfície propiciou uma temperatura do solo, em média, 2 ºC mais amena.

Ácidos húmicos e carvão vegetal ativado como amenizantes em solo contaminado por chumbo

A contaminação de solos por chumbo representa importante risco à saúde humana, sendo o município de Santo Amaro da Purificação, BA, um dos mais graves casos de contaminação do metal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de ácidos húmicos e carvão vegetal ativado como amenizantes da toxidez de Pb para plantas de milho cultivadas em solo contaminado, coletado próximo à área da metalúrgica responsável pela contaminação. As doses foram estabelecidas com base no teor de C dos materiais (ácidos húmicos de compostagem, ácidos húmicos comerciais e carvão vegetal) e corresponderam a 0; 0,75; 1,5; 3; e 7,5 g kg-1 de C no solo. Ao final de 43 dias de cultivo, as plantas foram coletadas rente ao solo, separadas em parte aérea e raízes e submetidas à digestão nítrico perclórica para determinação de Pb. A fim de avaliar o efeito do metal sobre o aparato fotossintético, os teores de clorofilas a e b foram também avaliados. Os amenizantes aplicados no solo contaminado foram eficientes em diminuir o estresse provocado por Pb nas plantas de milho, sendo a maior eficiência obtida para os ácidos húmicos de compostagem, seguida pelo carvão vegetal e pelos ácidos húmicos comerciais. Todos os amenizantes testados diminuíram a translocação de Pb para a parte aérea das plantas, o que implica em maior fixação do metal no solo, com consequente diminuição dos riscos de transferência à cadeia trófica. Por essa razão, esses amenizantes podem ser recomendados para programas de fitoestabilização de Pb em solos.

Effect of cropping systems in no-till farming on the quality of a Brazilian Oxisol

The no-till system with complex cropping sequences may improve the structural quality and carbon (C) sequestration in soils of the tropics. Thus, the objective of this study was to evaluate the effects of cropping sequences after eight years under the no-till system on the physical properties and C sequestration in an Oxisol in the municipality of Jaboticabal, Sao Paulo, Brazil. A randomized split-block design with three replications was used. The treatments were combinations of three summer cropping sequences - corn/corn (Zea mays L.) (CC), soybean/soybean (Glycine max L. Merryll) (SS), and soybean-corn (SC); and seven winter crops - corn, sunflower (Helianthus annuus L.), oilseed radish (Raphanus sativus L.), pearl millet (Pennisetum americanum (L.) Leeke), pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp), grain sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench), and sunn hemp (Crotalaria juncea L.). Soil samples were taken at the 0-10 cm depth after eight years of experimentation. Soil under SC and CC had higher mean weight diameter (3.63 and 3.55 mm, respectively) and geometric mean diameter (3.55 and 2.92 mm) of the aggregates compared to soil under SS (3.18 and 2.46 mm). The CC resulted in the highest soil organic C content (17.07 g kg-1), soil C stock (15.70 Mg ha-1), and rate of C sequestration (0.70 Mg ha-1 yr-1) among the summer crops. Among the winter crops, soil under pigeon pea had the highest total porosity (0.50 m³ m-3), and that under sunn hemp had the highest water stable aggregates (93.74 %). In addition, sunn hemp did not differ from grain sorghum and contained the highest soil organic C content (16.82 g kg-1) and also had the highest rate of C sequestration (0.67 Mg ha-1 yr-1). The soil resistance to penetration was the lower limit of the least limiting water range, while the upper limit was air-filled porosity for soil bulk densities higher than 1.39 kg dm-3 for all cropping sequences. Within the SC sequence, soil under corn and pigeon pea increased least limiting water range by formation of biopores because soil resistance to penetration decreased with the increase in soil bulk density.

DISTRIBUTION OF ORGANIC CARBON IN DIFFERENT SOIL FRACTIONS IN ECOSYSTEMS OF CENTRAL AMAZONIA

Organic matter plays an important role in many soil properties, and for that reason it is necessary to identify management systems which maintain or increase its concentrations. The aim of the present study was to determine the quality and quantity of organic C in different compartments of the soil fraction in different Amazonian ecosystems. The soil organic matter (FSOM) was fractionated and soil C stocks were estimated in primary forest (PF), pasture (P), secondary succession (SS) and an agroforestry system (AFS). Samples were collected at the depths 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100, 100-160, and 160-200 cm. Densimetric and particle size analysis methods were used for FSOM, obtaining the following fractions: FLF (free light fraction), IALF (intra-aggregate light fraction), F-sand (sand fraction), F-clay (clay fraction) and F-silt (silt fraction). The 0-5 cm layer contains 60 % of soil C, which is associated with the FLF. The F-clay was responsible for 70 % of C retained in the 0-200 cm depth. There was a 12.7 g kg-1 C gain in the FLF from PF to SS, and a 4.4 g kg-1 C gain from PF to AFS, showing that SS and AFS areas recover soil organic C, constituting feasible C-recovery alternatives for degraded and intensively farmed soils in Amazonia. The greatest total stocks of carbon in soil fractions were, in decreasing order: (101.3 Mg ha-1 of C - AFS) > (98.4 Mg ha-1 of C - FP) > (92.9 Mg ha-1 of C - SS) > (64.0 Mg ha-1 of C - P). The forms of land use in the Amazon influence C distribution in soil fractions, resulting in short- or long-term changes.

Ripening and quality of 'Laetitia' plums following harvest and cold storage as affected by inhibition of ethylene action

The inhibition of ethylene action by 1-methylcyclopropene (1-MCP) extends shelf and storage life of many climacteric fruits. However, 1-MCP appears to have limited effects on stone fruit depending on specie and cultivar. The effects of 1-MCP on ripening and quality of 'Laetitia' plums were determined during ripening at 23ºC following harvest and cold storage. Japanese plums (Prunus salicina, cv. Laetitia) were harvested at mature pre-climacteric stage, cooled to 2ºC within 36 hours of harvest and then treated with 0, 0.05, 0.10, 0.50 or 1.00 muL L-1 of 1-MCP at 1°C for 24 hours. Following treatment, fruits were either held at 23ºC for 16 days or stored at 1ºC for 50 days. Fruits were removed from cold storage at 10-day intervals and allowed to ripe at 23°C for five days. A delay of climacteric respiration and ethylene production by 1-MCP treatment during ripening following harvest and cold storage was associated to a slow rate of fruit softening. 1-MCP treatment also delayed the loss of titratable acidity and changes of flesh and skin color, whereas it had little or no effect on soluble solids content. 1-MCP effects were concentration- and storage duration-dependent and, generally, a saturation fruit response to 1-MCP occurred between 0.5 and 1.0 muL L-1. During ripening, 1-MCP treated fruits attained quality similar to that of controls. Results indicated that 1-MCP treatment may extend shelf life (23ºC) and storage life (1ºC) of 'Laetitia' plums by approximately six and 20 days, respectively.

Análise multivariada de atributos nutricionais associados ao "bitter pit" em maçãs 'Gala'

O objetivo deste trabalho foi identificar atributos nutricionais, quantificados na polpa e na casca dos frutos, que melhor discriminam quanto à severidade de "bitter pit" em maçãs 'Gala'. Depois de quatro meses de armazenamento em atmosfera normal (0-1°C; 90-95% UR), os frutos foram separados em quatro lotes, de acordo com a severidade de incidência de "bitter pit": nula (nenhuma lesão por fruto), baixa (1-2 lesões por fruto), moderada (3-4 lesões por fruto) e alta (5-13 lesões por fruto). Foram determinados os teores de Ca, Mg, K e N na casca e na polpa em frutos individuais (doze frutos de cada lote). A análise univariada mostrou que os frutos com sintomas de "bitter pit" apresentaram menor teor de Ca na casca e na polpa, maior teor de K na casca e maiores valores das relações K/Ca, Mg/Ca, N/Ca, (K+Mg)/Ca e (K+Mg+N)/Ca, tanto na casca como na polpa. Todavia, quando todos os atributos nutricionais avaliados na casca e na polpa foram submetidos à análise canônica discriminante (análise multivariada), a melhor discriminação entre frutos sem "bitter pit" e frutos com severidade de incidência de "bitter pit" de baixa a alta é obtida com a relação K/Ca na casca, seguido, em menor grau, pelas relações Mg/Ca e N/Ca na polpa.

Associação de deltametrina com Acarophenax lacunatus e seu impacto sobre o desenvolvimento de Rhyzopertha dominica

O objetivo deste trabalho foi avaliar a associação do inseticida deltametrina, aplicado em grãos de trigo, com o ácaro parasita Acarophenax lacunatus e seu impacto sobre o desenvolvimento de Rhyzopertha dominica. Grãos de trigo (13% de teor de água) foram tratados com diferentes doses de deltametrina (0,00, 0,125, 0,25, 0,375, 0,50, 0,625, 0,75, 0,875 e 1,00 mg i.a. kg-1). As unidades experimentais consistiram de placas de Petri contendo 30 g de grãos tratados, ou não, com o inseticida, infestados com 30 adultos de R. dominica. Cinco dias depois da infestação, foram inoculados cinco ácaros parasitas por unidade experimental, em sete repetições. As unidades experimentais foram armazenadas por 60 dias depois da infestação em câmara climatizada ajustada a 30±1°C, 60±5% UR e escotofase de 24 horas. A taxa instantânea de crescimento de R. dominica apresentou índices negativos para as doses de deltametrina maiores que 0,25 mg i.a. kg-1. A. lacunatus associado a doses de deltametrina menores que 0,5 mg i.a. kg-1 reduz as fases imaturas de R. dominica.

Qualidade de pedúnculos de caju submetidos à aplicação pós-colheita de cálcio e armazenados sob refrigeração

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação de cálcio pós-colheita nas características químicas, físico-químicas e nos teores de cálcio em pedúnculos de cajueiro-anão precoce CCP-76, submetidos a armazenamento refrigerado sob atmosfera modificada. Os cajus foram imersos em água e em soluções com diferentes concentrações de cloreto de cálcio (0,5, 1 e 2% p/v), por dois minutos. Os cajus foram acondicionados em bandejas de isopor, envolvidos em filme de PVC e armazenados a 5±1°C e 88±3% de umidade relativa, durante 25 dias. Os teores de sólidos solúveis e açúcares solúveis diminuíram durante o armazenamento. Os pedúnculos de caju, independentemente da dose de cálcio, apresentaram tendência à diminuição da acidez e da vitamina C com o armazenamento, enquanto o pH apresentou um pequeno e gradual crescimento. Não houve variação nas antocianinas, nos pseudofrutos de caju tratados com cálcio. Verificaram-se pequenas reduções nas frações fenólicas menos polimerizadas, durante o armazenamento. O cálcio aplicado nas doses de 0,5 e 2% aumentou os teores de cálcio nos pedúnculos até o 15º dia, com diminuição posterior até o final do experimento.

Retenção e dessorção competitivas de ânions inorgânicos em gibbsita natural de solo

O objetivo deste trabalho foi quantificar a retenção e a dessorção competitivas dos ânions nitrato, sulfato, silicato e fosfato na fração argila gibbsítica de um Gleissolo Melânico. Amostras da fração argila foram agitadas em tubos de centrífuga com solução de NaCl 30 mmol c L-1 contendo estes ânions em quantidades equivalentes a 30% das respectivas capacidades máximas de retenção exibidas pela argila. Para fins comparativos, as amostras foram agitadas com a mesma solução contendo 1 mmol c L-1 de cada um dos ânions citados. Os tubos foram centrifugados e determinaram-se as concentrações aniônicas nos sobrenadantes. A dessorção foi realizada agitando-se a fração argila remanescente nos tubos de centrífuga com a solução de NaCl, quantificando-se os ânions liberados. Em outro ensaio, com o silício e o fósforo previamente adsorvidos à gibbsita, adicionou-se, na seqüência, o fósforo e o silício intercalados para avaliar a capacidade de dessorver o ânion previamente adsorvido. O fosfato foi preferencialmente adsorvido em relação aos demais ânions estudados e a aplicação prévia de silício reduziu a fixação de fosfato. Desse modo, a aplicação de silício previamente à de fósforo favorece a fitodisponibilidade deste em solos altamente intemperizados.

Acumulação de nutrientes em solos arenosos adubados com esterco bovino

Os objetivos deste trabalho foram quantificar as concentrações de carbono e nutrientes em solos de áreas adubadas e não adubadas com esterco; quantificar as concentrações de nutrientes em amostras de esterco bovino utilizado na região e calcular o acúmulo de nutrientes resultantes dessa adubação e o potencial de perdas por lixiviação. Foram amostradas 18 áreas agrícolas, com adição anual de esterco por pelo menos dois anos e, como controle, quatro áreas sob pastagem não adubadas, coletando-se amostras de solo das camadas de 0-20, 20-40 e 40-60 cm, que foram analisadas quanto à granulometria, densidade do solo, pH, C, N e P totais, bases trocáveis, P extraível por água e por Mehlich-1. Amostras de esterco utilizadas em nove áreas também foram analisadas. A aplicação de esterco resultou em acumulações médias ao redor de 20 Mg ha-1 de C, 2 Mg ha-1 de N total e Ca, e de 0,5 a 1 Mg ha-1 de P total, K e Mg (0-60 cm). Acumulações de P solúvel em água e bases trocáveis na camada de 40-60 cm, em relação às testemunhas, indicam grande potencial de perda desses nutrientes.

Matéria seca, carbono e nitrogênio de raízes de soja e milho em plantio direto e convencional

O objetivo deste trabalho foi verificar se o sistema de preparo do solo afeta a distribuição e o acúmulo de matéria seca (MS), carbono (C) e nitrogênio (N) das raízes de soja (Glycine max) e milho (Zea mays), em um Latossolo Vermelho distroférrico muito argiloso. A amostragem das raízes até 1 m de profundidade foi feita com anéis volumétricos. A distribuição em profundidade e o acúmulo de MS, C e N das raízes não foram influenciados pelo preparo do solo. A densidade de comprimento de raízes na camada de 0-0, 10 m foi de 0,7 a 1,4 cm cm-3 em soja, e de 1,2 a 1,6 cm cm-3 em milho, e decresceu nas demais camadas. O acúmulo de MS das raízes foi de 1,94 a 2,01 Mg ha-1 em soja, e de 2,50 a 3,79 Mg ha-1 em milho. Houve acúmulo de 0,61 a 0,63 Mg ha-1 de C e de 36,9 a 38,2 kg ha-1 de N em soja, e de 0,72 a 1,10 Mg ha-1 de C e de 18,78 a 28,48 kg ha-1 de N em milho. Independentemente do sistema de preparo do solo, 80% das raízes situam-se entre 0,43 e 0,54 m de profundidade em soja, e entre 0,40 e 0,46 m em milho.