Atributos físicos e químicos de um argissolo sob diferentes Sistemas de Uso da Terra (SUTs)

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Soil quality response to land-use change for sugarcane expansion in Brazil

Globally, increasing demands for biofuels have intensified the rate of land-use change (LUC) for expansion of bioenergy crops. In Brazil, the world\'s largest sugarcane-ethanol producer, sugarcane area has expanded by 35% (3.2 Mha) in the last decade. Sugarcane expansion has resulted in extensive pastures being subjected to intensive mechanization and large inputs of agrochemicals, which have direct implications on soil quality (SQ). We hypothesized that LUC to support sugarcane expansion leads to overall SQ degradation. To test this hypothesis we conducted a field-study at three sites in the central-southern region, to assess the SQ response to the primary LUC sequence (i.e., native vegetation to pasture to sugarcane) associated to sugarcane expansion in Brazil. At each land use site undisturbed and disturbed soil samples were collected from the 0-10, 10-20 and 20-30 cm depths. Soil chemical and physical attributes were measured through on-farm and laboratory analyses. A dataset of soil biological attributes was also included in this study. Initially, the LUC effects on each individual soil indicator were quantified. Afterward, the LUC effects on overall SQ were assessed using the Soil Management Assessment Framework (SMAF). Furthermore, six SQ indexes (SQI) were developed using approaches with increasing complexity. Our results showed that long-term conversion from native vegetation to extensive pasture led to soil acidification, significant depletion of soil organic carbon (SOC) and macronutrients [especially phosphorus (P)] and severe soil compaction, which creates an unbalanced ratio between water- and air-filled pore space within the soil and increases mechanical resistance to root growth. Conversion from pasture to sugarcane improved soil chemical quality by correcting for acidity and increasing macronutrient levels. Despite those improvements, most of the P added by fertilizer accumulated in less plant-available P forms, confirming the key role of organic P has in providing available P to plants in Brazilian soils. Long-term sugarcane production subsequently led to further SOC depletions. Sugarcane production had slight negative impacts on soil physical attributes compared to pasture land. Although tillage performed for sugarcane planting and replanting alleviates soil compaction, our data suggested that the effects are short-term with persistent, reoccurring soil consolidation that increases erosion risk over time. These soil physical changes, induced by LUC, were detected by quantitative soil physical properties as well as by visual evaluation of soil structure (VESS), an on-farm and user-friendly method for evaluating SQ. The SMAF efficiently detected overall SQ response to LUC and it could be reliably used under Brazilian soil conditions. Furthermore, since all of the SQI values developed in this study were able to rank SQ among land uses. We recommend that simpler and more cost-effective SQI strategies using a small number of carefully chosen soil indicators, such as: pH, P, K, VESS and SOC, and proportional weighting within of each soil sectors (chemical, physical and biological) be used as a protocol for SQ assessments in Brazilian sugarcane areas. The SMAF and SQI scores suggested that long-term conversion from native vegetation to extensive pasture depleted overall SQ, driven by decreases in chemical, physical and biological indicators. In contrast, conversion from pasture to sugarcane had no negative impacts on overall SQ, mainly because chemical improvements offset negative impacts on biological and physical indicators. Therefore, our findings can be used as scientific base by farmers, extension agents and public policy makers to adopt and develop management strategies that sustain and/or improving SQ and the sustainability of sugarcane production in Brazil.

Métodos de extração de fósforo e micronutrientes em latossolos com uso de energia ultrassônica

Assessing the soil nutrient availability to plants under lab conditions is one of the main challenges to Soil Fertility and Chemistry, due to the complex behavior and the interaction of the soil properties. Many extractant solutions associated with mechanical forms of agitation have been proposed, showing different correlations with plant growth and nutrients absorption. Using ultrasonic energy is a agitation procedure of the soil:extractant solution suspension (based on the cavitation phenomenon). It allows the establishment of relations between the amount of extracted nutrient and the ultrasonic energy level. Thus, this work aims: to evaluate the effect of cavitation intensity on the extraction of P, Zn, Cu, Mn and Fe in soil samples from five Latosols under different uses around Uberlândia and Uberaba, Minas Gerais State; to obtain extracting curves as function of ultrasonic energy levels; and to obtain an index from extracting curves to expresses the nutrient retention by the soil solid phase. A soil-solution suspension (ratio 1:10) was sonicated using a probe ultrasound equipment under different combinations of power and time: i) 30 W for 35, 70, 140 and 280 s; ii) 50 W for 21, 42, 84 and 168 s; and iii) 70 W for 15, 30, 60 and 120 s. The extractant solutions used were Mehlich-1 (for all elements), Olsen and distilled water for P. After each sonication, P concentration was quantified by molybdenum blue colorimetric method and Zn, Cu, Mn and Fe by flame atomic absorption spectrophotometry. The cavitation intensity did not affect the P extraction, only the total energy applied. The P extraction was influenced by extractant solution, decreasing as follows: Mehlich-1>Olsen>water. In cultivated Latosols, the P extraction increased linearly with ultrasonic energy, and the slope of the 1:1 linear regression reflects the P retention in the soil. The Zn and Fe extractions were influenced only by total energy applied. Mn and Cu extractions were influenced by both cavitation intensity and total ultrasonic energy. Soils containing similar amounts of P, Cu, Zn, Mn, and Fe may have a different extraction rate. Likewise, soils containing different amounts of those elements may have the same extraction rate.

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

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

Caracterização e classificação dos solos do município de Peixe-Boi, Estado do Pará.

2005

Alterações nas características químicas de um Argissolo acinzentado decorrente da aplicação de compostos ogânicos.

Práticas de manejo do solo afetam as suas propriedades e como a fertilidade dos solos depende da quantidade e qualidade da sua matéria orgânica, é muito provável que mudanças causadas pelas práticas de manejo afetem diretamente a fertilidade dos mesmos. Este trabalho teve como objetivo avaliar as alterações nas propriedades químicas de um Argissolo Acinzentado em função da aplicação de compostos orgânicos em sistema orgânico de produção de melão. O estudo foi realizado no Perímetro Irrigado Senador Nilo Coelho em Petrolina -PE em um Argissolo Acinzentado. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com 4 repetições. Os tratamentos constaram da aplicação, no sulco de plantio, de cinco compostos orgânicos (C.O.) preparados com diferentes tipos de resíduos. Foram avaliadas as propriedades químicas em dois períodos: tempo um (um ano após a implantação do experimento) e tempo dois (dois anos após a implantação do experimento), comparados ao tempo zero (antes da implantação do experimento). A adição de compostos promoveu melhorias na qualidade química do solo que foram evidenciadas por aumentos na maioria das características de fertilidade observadas, demonstrando a importância do uso sustentável do solo com a adição de compostos orgânicos.

Relação entre solos e unidades da paisagem no ecossistema Pantanal.

O objetivo deste trabalho foi avaliar as variações nos solos e em seus atributos químicos sob diferentes unidades da paisagem no ecossistema Pantanal, na sub-região da Nhecolândia, no Mato Grosso do Sul. As unidades da paisagem avaliadas incluíram: FS, floresta semidecídua; CE, cerradão; CC, cerrado/campo cerrado; CLE, campo limpo com Elionurus muticus; CLA, campo limpo com Axonopus purpusii e Andropogon spp.; BB, bordas de baías; e VB, vazantes/baixadas. Perfis de solos representativos de cada unidade da paisagem foram descritos morfologicamente, e os atributos químicos foram determinados nas profundidades de 0,00?0,05, 0,05?0,10, 0,10?0,15 e 0,15?0,20 m. Os solos apresentaram textura arenosa, baixo teor de matéria orgânica, e baixa capacidade de troca catiônica e aniônica. A principal diferenciação entre os solos avaliados foi a fertilidade natural, a qual foi mais elevada sob FS, especialmente nas camadas mais superficiais e nos horizontes abaixo de 2 m de profundidade. A qualidade química do solo é capaz de discriminar as unidades da paisagem em três diferentes grupos: 1, FS; 2, CE; e 3, CC, CLE, CLA, BB e VB.

Características químicas de solos florestais no Estado do Acre sob castanhal nativo.

O objetivo desse estudo foi descrever características edáficas e a variabilidade espacial de atributos quimícos de solos em dois castanhais nativos no Estado do Acre. Um deles está no Projeto de Assentamento Agroextrativista (PAE) Chico Mendes (Cachoeira-380 ha) e o outro na Reserva Extrativista Chico Mendes (Filipinas-420 ha).

Teor e composição química do óleo essencial de alpínia em razão da adubação e da disponibilidade de água no solo

A influência de diferentes adubos e disponibilidade de água no solo foi avaliada em relação ao teor e à composição química de óleos essenciais em folhas de alpínia. O experimento foi realizado em blocos casualizados, com três repetições, em esquema de parcelas subdivididas. As parcelas corresponderam a dois limites de disponibilidade de água no solo [LDA1 - redução de 75% da capacidade total de retenção de água (CTA) - e LDA2 - redução de 50% da CTA], e as subparcelas, aos adubos: esterco bovino, cama-de-galinha, torta-de-filtro, químico e o controle não-adubado. A disponibilidade de água no solo, assim como a adubação, não influenciou no teor e na composição química de óleos essenciais aos 12 meses após o plantio. Os principais constituintes químicos (teores) dos óleos essenciais em folhas de alpínia foram: α-thujeno (6,11%), α-pineno (2,69%), sabineno (16,69%), β-pineno (4,64%), β-mirceno (1,76%), 1,8-cineol (19,41%) e 1-terpinen-4-ol (14,32%).

Correlações entre as concentrações de nutrientes, alumínio e sódio nas folhas de "coast cross nº 1" e a análise física e química de um latossol vermelho amarelo: I. Concentrações de nutrientes nas folhas em função das frações granulométricas do solo

Foi realizado um levantamento em 41 áreas de um solo classificado como Latossol Vermelho Amarelo, com amostragens de solo e de folhas da forrageira "Coast Cross nº 1" objetivando o estudo de correlações entre as concentrações de nutrientes, alumínio e sódio nas folhas e as análises físicas do solo. Os autores observaram que a concentração de potássio nas folhas correlaciona-se negativamente com a fração silte do solo. A concentração de cobre nas folhas correlaciona-se negativamente com a fração areia fina e positivamente com argila. Ferro, manganês, zinco, sódio, boro e alumínio não apresentam correlações entre as suas concentrações foliares e os teores de argila no solo.

Efeito do fluoreto de cálcio e do carbonato de cálcio na composição química da solução percolada de um solo ácido

Durante oito meses, foram estudados, em casa de vegetação, os efeitos da aplicação de CaF2 (p.a.) e de CaCO3 (p.a.) sobre a concentração de Al e de outros elementos químicos na solução percolada de amostras de um solo ácido, coletado na região de Piracicaba, SP. Os valores de pH aumentaram na solução percolada de amostras de solos que receberam tanto CaCO3 como CaF2. Os tratamentos com CaF2 foram mais eficientes na retirada de Al do solo do que os tratamentos com CaCO3. Na testemunha e nos tratamentos com CaCO3, a maior parte do Al estava, respectivamente, na forma livre Al3+ ou formando complexos Al-OH, ao passo que, nos tratamentos com CaF2 , mais de 99,5% do Al estava complexado com o fluoreto.

Redução química e biológica do cromo hexavalente aplicado ao solo

Realizou-se um experimento em laboratório, com o objetivo de avaliar não só a redução do cromo hexavalente aplicado ao solo com ênfase ao efeito da aplicação de carbono orgânico, manganês divalente, mas também a participação da microbiota do solo. Utilizaram-se, como unidades experimentais, amostras de 50 g de um Argissolo, acondicionadas em sacos de polipropileno e incubadas durante 42 dias com calcário para elevar o pH a 6,0 (2,0 t ha-1 de CaCO3 + MgCO3 na proporção de 2:1), Cr6+, esterco bovino e Mn2+ nas doses de 20, 50 e 40 mg kg-1, respectivamente. Metade das amostras foi sujeita à esterilização por autoclavagem com o objetivo de eliminar a atividade biológica. A aplicação de esterco bovino e sulfato de manganês promoveu a total redução do cromo hexavalente para cromo trivalente (Cr6+ → Cr3+) no solo, em 42 dias. Os modelos, quadrático e exponencial, foram os que melhor descreveram a cinética de redução com o tempo. A redução do Cr6+ foi estimulada pela atividade microbiana, sendo 16% maior em amostras de solo não esterilizadas, que continham esterco bovino, em comparação com as mesmas amostras esterilizadas por autoclavagem. Os resultados demonstraram que a descontaminação do solo que contém teores tóxicos de Cr6+ pode ser viabilizada tanto pela incorporação de adubo orgânico como pela manutenção de sua atividade biológica.

Caracterização química e físico-hídrica de um Latossolo Vermelho após vinte anos de manejo e cultivo do solo

O manejo e o cultivo alteram a estrutura do solo que, por sua vez, interfere em uma série de propriedades físico-hídricas na camada superficial. Este trabalho teve por objetivo avaliar parâmetros químicos e físico-hídricos com implicações na agregação do solo, além da macroporosidade e disponibilidade de água em um Latossolo Vermelho submetido à semeadura direta e ao preparo com arado de discos por 20 anos, tendo como testemunha o solo sob Cerrado nativo. A semeadura direta, pela ausência de revolvimento e tráfego de máquinas, foi o sistema que mais alterou a estrutura do solo, na profundidade de 0-5 cm. Entretanto, este aspecto não indicou restrição para cultivo, tendo sido observado, neste sistema, maior disponibilidade de água nessa profundidade, em relação aos sistemas arado de discos e Cerrado. A densidade do solo na semeadura direta, nas profundidades 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm, foi inferior ou igual àquela do arado de discos, possivelmente em razão do maior teor de carbono orgânico presente no solo e ausência de revolvimento. O valor de diâmetro médio geométrico dos agregados até à profundidade de 10 cm foi maior no Cerrado, seguido da semeadura direta e arado de discos, não tendo sido encontradas diferenças significativas a partir desta profundidade. Na profundidade de 20-30 cm, o sistema de preparo com arado de discos foi o que mais alterou a estrutura do Latossolo Vermelho, evidenciado pelo maior valor da densidade do solo, menor volume de macroporos e maior deslocamento, para baixo, da curva característica de água no solo na faixa de tensão entre 0 e 6 kPa e, para cima, entre 6 e 100 kPa.

Composição química da solução de solo sob diferentes coberturas vegetais e análise de carbono orgânico solúvel no deflúvio de pequenos cursos de água

O cultivo intensivo pode alterar a composição química da solução do solo, favorecendo a perda de solutos. Dessa forma, poderia mudar a composição química dos cursos de água. Foi realizado um estudo na fazenda da EPAMIG em Oratórios, Minas Gerais, de junho de 1996 a maio de 1997, para avaliar o efeito do manejo do solo na composição química da solução do solo, considerando as condições climáticas. O carbono orgânico solúvel também foi determinado na solução do solo e no deflúvio de pequenos cursos de água. Foram realizadas extrações mensais da solução do solo sob diferentes coberturas vegetais, nas camadas de 0-20, 20-40 e 40-100 cm de profundidade. A extração da solução do solo foi feita por centrifugação, a uma força centrífuga relativa correspondente a 900 g. Em acréscimo, foram feitas coletas semanais de deflúvio de quatro pequenos cursos de água com uso variado de suas respectivas áreas de drenagem. Foi observada uma ligeira elevação na concentração de íons em solução com o início do período chuvoso, sendo esse fato mais acentuado para o carbono orgânico solúvel na solução do solo e no deflúvio. A adubação mineral promoveu o deslocamento de íons trocáveis, em profundidade. A lixiviação foi favorecida, principalmente, no solo sem cobertura vegetal. A movimentação de carbono orgânico solúvel foi maior no solo sob pastagem, apesar do menor teor na solução do solo, em comparação aos outros solos. No curso de água drenado em área de pastagem, também foi encontrada a maior concentração de carbono orgânico solúvel.

Composição química da solução do solo nas diferentes classes de poro do solo

A composição química da solução do solo pode ser considerada indicadora da presença de nutrientes ou contaminantes no solo. Para analisar a variação dessa composição nos poros do solo, utilizou-se um sistema de extração sequencial da solução do solo em diferentes classes de diâmetro de poro. Colunas de PVC foram construídas e preenchidas com terra fina seca ao ar de um Cambissolo Háplico distrófico, e irrigadas com água destilada (T1), efluente de estação de tratamento de esgoto sanitário EETE (T2) e EETE + 1,2 g L-1 CaSO4 (T3), aplicando lâminas de 150 e 300 mm. Antes da irrigação e após cada lâmina, aplicaram-se na base de cada coluna os seguintes potenciais: 0, 13,3, 26,7, 40,0 e 53,3 kPa para extração e coleta da solução do solo nas faixas de poros: Ø > 76,2 µm, 44,6 < Ø < 76,2 µm, 29,6 < Ø < 44,6 µm, 25,2 < Ø < 29,6 µm, e 23,3 < Ø < 25,2 µm. Os atributos analisados nas soluções extraídas foram pH, condutividade elétrica e as concentrações de Na+, Ca2+, NO3-e NH4+. A variação das concentrações iônicas na porosidade do solo foi semelhante, sendo 3 a 10 vezes maior na microporosidade (Ø < 44,6 m) do que na macroporosidade (Ø > 44,6 m). Todos os dados foram ajustados significativamente ao modelo linear Y = a - b.log(X), onde Y é o atributo avaliado e X o diâmetro de poro do solo. Embora a concentração de NO3-na microporosidade supere o valor limite [NO3-]lim para água doce potável (Classe 1), a baixa concentração na macroporosidade (sempre inferior a [NO3-]lim/4) limita o risco de contaminação por lixiviação. Constatou-se também que a adição de gesso promove a redução da concentração de NO3-e de Na+ no solo.