Zinc adsorption in highly weathered soils

The objective of this work was to assess the effects of pH and ionic strength upon zinc adsorption, in three highly weathered variable charge soils. Adsorption isotherms were elaborated from batch adsorption experiments, with increasing Zn concentrations (0-80 mg L-1), and adsorption envelopes were constructed through soil samples reactions with 0.01, 0.1 and 1 mol L-1 Ca(NO3)2 solutions containing 5 mg L-1 of Zn, with an increasing pH value from 3 to 8. Driving force of reaction was quantified by Gibbs free energy and separation factor. Isotherms were C-, H- and L-type and experimental results were fitted to nonlinear Langmuir model. Maximum adsorption ranged from 59-810 mg kg-1, and Zn affinity was greater in subsoil (0.13-0.81 L kg-1) than in the topsoil samples (0.01-0.34 L kg-1). Zinc adsorption was favorable and spontaneous, and showed sharply increase (20-90%) in the 4-6 pH range. No effect of ionic strength was observed at pH values below 5, because specific adsorption mechanisms predominated in the 3-5 pH range. Above pH 5, and in subsoil samples, Zn was adsorbed by electrostatic mechanisms, since ionic strength effect was observed. Despite depth and ionic strength effects, Zn adsorption depends mainly on the pH.

Relaciones nitrógeno-potasio en fertirriego para el cultivo protegido del tomate en suelo Ferralítico Rojo

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de soluciones nutritivas en el fertirriego, con diferentes relaciones entre el nitrógeno y el potasio, en la productividad y calidad de los frutos del tomate (híbrido Hazera 3019), en suelo Ferralítico Rojo. La experiencia se desarrolló en el Instituto de Investigaciones Hortícolas Liliana Dimitrova (La Habana, Cuba). Se estudiaron cuatro soluciones nutritivas, que se diferenciaron en su relación NO3-+NH4+/K+ en términos de meq L-1 (N/K), con una relación K+/Ca2++Mg2+ en todas las variantes de 0,75. Los tratamientos resultantes (T1, 1:0,45; T2, 1:0,60 o testigo de producción, T3, 1:0,75 y T4, 1:0,90) fueron distribuidos en un diseño completamente aleatorizado con cuatro réplicas. La variación de la relación N/K en la solución nutritiva influyó en el rendimiento, la calidad externa y la vida en anaquel de los frutos de tomate, sin afectar la calidad bromatológica. La mejor combinación entre estructura del rendimiento y calidad de los frutos se obtiene con la relación N/K 1:0,75, al presentar rendimientos superiores en las categorías de calidad comercial extra, primera y extra más primera, así como frutos con mayor firmeza y grosor del endocarpio, menor porcentaje de frutos fuera de norma y valores inferiores de pérdidas postcosecha.

Concentração de íons na solução de um Latossolo Vermelho sob diferentes sistemas de manejo

O objetivo deste trabalho foi avaliar as concentrações de íons na solução de um Latossolo Vermelho, em diferentes sistemas de manejo. Foram avaliados os sistemas de lavoura e pastagem contínua, assim como os rotacionados em integração lavoura-pecuária. O experimento foi iniciado em 1991, e as coletas das soluções foram realizadas em 2005 e 2006. Cápsulas porosas foram instaladas às profundidades de 20 e 150 cm, e as soluções foram extraídas em seis épocas de cada ano. As concentrações de Cl-, SO4(2-), NO3-, H2PO4-, K+, Mg2+ e Ca2+ foram determinadas. Independentemente das profundidades e dos sistemas de manejo, a concentração de íons nas soluções, em ordem decrescente de grandeza, foi: NO3- >Cl- >SO4(2-) >H2PO4- e Ca2+ >K+ >Mg2+. Entre os sistemas de cultivo, a concentração dos íons na solução decresceu e foi maior em lavoura contínua sob preparo convencional, seguida de lavoura contínua sob plantio direto e, finalmente, pelo sistema de integração lavoura-pecuária e pela pastagem contínua. À profundidade de 150 cm, as concentrações dos íons na solução do solo sob pastagem contínua e integração lavoura-pecuária foram sempre baixas, o que indica baixo risco de lixiviação.

Dinâmica de nutrientes na solução do solo em pomar fertirrigado de citros

O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica de nutrientes na solução do solo após a aplicação, via fertirrigação, de nitrogênio, fósforo e potássio a laranjeiras. O experimento foi realizado entre setembro de 2007 e outubro de 2009, em pomares de laranjeiras 'Valência' e 'Hamlin', enxertadas sobre citrumeleiro 'Swingle'. Foram avaliadas cinco doses de N, P2O5 e K2O (0, 25, 50, 100 e 200% da dose recomendada). A solução do solo foi extraída a 30 e 60 cm de profundidade, com o auxílio de extratores com cápsulas porosas. Foram realizadas 11 avaliações durante o período experimental, com as extrações iniciadas após 12 horas das fertirrigações. O aumento das doses reduziu o pH (pH~3,5, na maior dose), e aumentou a condutividade elétrica (CE~1,5 dS m-1, na maior dose) e os teores de NH4, NO3, P, K, Mn e Zn na solução do solo, nas duas profundidades amostradas. Nos meses com maior precipitação pluvial, houve perda potencial de nutrientes por lixiviação, pois maiores concentrações de NO3, K e B foram observadas à profundidade de 60 cm. A análise da solução do solo, obtida por extratores com cápsula de cerâmica porosa, pode ser considerada ferramenta auxiliar para monitorar e avaliar a disponibilidade de nutrientes às plantas.

Sensores de reflectância e fluorescência na avaliação de teores de nitrogênio, produção de biomassa e produtividade do algodoeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de utilização dos sensores de reflectância e fluorescência na avaliação de teores de N‑NO3‑ no pecíolo, na produção de biomassa e na produtividade do algodoeiro. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso em arranjo fatorial 3x4, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de três variedades de algodão (ST‑4288‑B2RF, ST‑4498‑B2RF e DP-164‑B2RF) e quatro doses de N (0, 45, 90 e 135 kg ha‑1). Aos 120 dias após a semeadura, foram realizadas leituras com sensores ópticos de reflectância e fluorescência. Não houve correlação significativa dos teores de N‑NO3‑ no pecíolo com os índices de reflectância; porém, houve correlação destes com a produção de biomassa (0,39) e a produtividade (0,32 a 0,41). Os índices do sensor de fluorescência correlacionaram-se significativamente com teores de N‑NO3‑ no pecíolo (0,34 a 0,61), produção de biomassa (0,30 a 0,53) e produtividade (0,34). Em comparação com os índices de reflectância, os de fluorescência apresentam maior capacidade de avaliar os teores de N‑NO3‑ no pecíolo, capacidade semelhante em detectar variação na biomassa e menor capacidade de detectar variação da produtividade do algodoeiro, quando se aplicam doses crescentes de N.

Diagnóstico do estado nutricional de N em porta-enxertos de citros, utilizando-se de teores foliares de clorofila

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar os teores foliares de clorofila total (a+b) em porta-enxertos de citros cultivados em tubetes, como índices no diagnóstico do estado nutricional de N, de acordo com adição das doses de N (0; 400; 800; 1.600; 3.200 e 4.800 mg/dm³ de N no substrato). Os teores foliares de clorofila total apresentaram alta correlação positiva com a altura, diâmetro do caule, massa da matéria seca da parte aérea e raízes, área foliar e teor de N-NO3 da parte aérea dos porta-enxertos, indicando a possibilidade de serem utilizados como índices para o diagnóstico de N em porta-enxertos cultivados em tubetes. Aos 120 dias após a semeadura, os teores foliares máximos de clorofila total dos porta-enxertos 'Tangelo-Orlando', 'Cravo', 'Volkameriano', 'Cleópatra' e 'Sunki' ocorreram quando foram aplicadas as doses 1.461; 2.386; 2.494 1.444; e 2.284 mg/dm³ de N no substrato, respectivamente. Os teores foliares adequados de clorofila total do porta-enxerto 'Tangelo-Orlando' devem estar compreendidos na faixa de 1,80 a 3,00 mg de clorofila total/dm² de folha, aos 120 dias após a semeadura. Para o limoeiro-'Cravo' esta faixa deve ser de 2,46 a 3,94 mg de clorofila total/dm² de folha, sendo que, para o limoeiro-'Volkameriano', esta faixa deve ser de 2,27 a 4,23 mg de clorofila total/dm² de folha. Para a tangerineira 'Cleópatra', a faixa adequada dos teores foliares de clorofila total deve ser de 3,29 a 4,00 mg de clorofila total/dm² de folha, sendo que, para a tangerineira-'Sunki', esta faixa deve ser de 1,80 a 3,16 mg de clorofila total/dm² de folha.

Embriogênese somática do caquizeiro

O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de um protocolo para a embriogênese somática do caquizeiro. Como explantes, foram utilizados embriões zigóticos em diversos estádios de desenvolvimento, retirados de frutos coletados de plantas adultas a campo, a partir de quatro semanas após o pleno florescimento até 22 semanas. O meio básico para os experimentos foi o MS½NO3. O meio inicial de indução foi suplementado com 20µM de 2,4-D e 2µM de cinetina. Os calos escuros obtidos foram repicados para outro meio de indução, com concentrações 10 ou 20 µM de 2,4-D e 2 µM de cinetina. Os calos com massas pró-embriogênicas obtidos foram transferidos para meio de manutenção e multiplicação com 2 µM de cinetina e 2,4-D nas concentrações 2,5; 5,0 e 10 µM. As massas embriogênicas formadas foram transferidas para meio de maturação suplementado com 0,5 µM de AIB e as concentrações 5; 10 e 20 µM de 2-iP. Os embriões formados foram isolados em dois meios de conversão, sendo o primeiro com 5 µM de 2-iP, 5 µM de AG3 e 0,5 µM de AIB e o segundo com 0,5 µM de AG3 e BAP, nas concentrações 0; 0,25; 0,5 e 1,0 µM. Como resultados, obteve-se o padrão indireto de embriogênese somática a partir de embriões zigóticos maduros, com mais de 22 semanas de formação, quando cultivados em meio de cultura com 10 µM de 2,4-D combinado com 2 µM de cinetina. A manutenção e a multiplicação das culturas embriogênicas foram mais eficientes com 5 µM de 2,4-D, na qual os pró-embriões avançaram para o estádio globular. Na fase de maturação, as concentrações de 2-iP testadas atuaram promovendo os embriões globulares a estádios mais avançados da ontogenia como cordiforme, torpedo e cotiledonar. A suplementação do meio de cultura com 1 µM de BAP e 0,5 µM de AG3 gerou a formação de plantas mais desenvolvidas, com maior número e tamanho de folhas.

Response of wheat to additional nitrogen fertilizer application after pig slurry on over-fertilized soils

Pig slurry is a valuable nutrient resource but constitutes a waste disposal problem in areas of high animal density. In the semiarid area of Pla d’Urgell, in the Ebro Valley, North-East Spain, irrigated crops receive large amounts of nutrients in the form of manure and mineral fertilizers. We studied the effect of pig slurry and additional side-dress mineral fertilizers on irrigated wheat, Triticum aestivum L., on a coarse loam soil, with high soil P and K levels. Yields increased by 62.3% when using pig slurry. The application of ammonium sulfate nitrate sidedress did not significantly increase wheat production. The average apparent recoveries were higher for potassium (88.7%) than for nitrogen (51.3%) and phosphorus (36.3%). Greater amounts of soil NO3-N were measured over the four growing seasons, which was consistent with the amount of N applied. Macronutrient and micronutrient uptake was significant higher for pig slurry treatments, but only small differences were found between the pig slurry and pig slurry plus ammonium sulfate nitrate treatments. The unfertilized treatment showed significantly lower soil P, K, Cu and Zn content than pig slurry treatments; 34%, 21%, 34%, and 26% respectively. These findings could be used to develop a nutrient management plan based on knowledge of soil test results and crop nutrient removal. This could help to improve the use of pig slurry and mineral fertilizers on limited available land areas and prevent the accumulation of potentially toxic elements in soils and the export of nutrients through agricultural drainage.

Use of a pre-sidedress soil nitrate test (PSNT) to determine nitrogen fertilizer requirements for irrigated corn

In the present study, a 2-year N rate response experiment was conducted in different fields to monitor NO3-N soil profiles, N accumulation by the crop and final crop performance, in order to assess if soil NO3-N at pre-sidedressing (Pre-Sidedress Soil Nitrate Test, PSNT) is a reliable indicator for soil N availability for corn in the irrigated area served by canal d’Urgell (Lleida, Spain), and if the test can be used to separate responsive fields from non-responsive fields to sidedress N fertilizer applications. Preliminary soil N availability (N sidedress fertilizer rate + PSNT) critical levels to identify fields that need supplementary N fertilizer applications were established at ca. 300 and 210 kg NO3-N·ha–1, for PSNTrooting–zone and PSNT0–30 cm, respectively (for a yield goal of 14 t grain·ha–1).

Dinâmica de íons e acidificação do solo nos sistemas de fertirrigação e adubação sólida na citricultura

A experiência em fertirrigação na citricultura mundial está localizada em clima mediterrânico, geralmente em solos alcalinos, nos quais a acidificação é apontada como uma das vantagens dessa técnica. Por outro lado, nas condições de solos tropicais, a acidificação tem sido um ponto de estrangulamento, pois poderá comprometer a sustentabilidade do sistema de fertirrigação. Este trabalho foi elaborado com objetivo de avaliar a dinâmica de íons no perfil do solo, quantificar as perdas de nutrientes por lixiviação e seus efeitos sobre a acidificação do solo em diferentes sistemas de manejo com adubação sólida e fertirrigação. O experimento foi instalado em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, na cidade de Pirajuí - SP, em um talhão de variedade Natal sobre limão Cravo, com quatro anos de idade. Os tratamentos foram constituídos por duas doses de nutrientes (200; 40 e 160 kg ha-1, respectivamente de N, P2O5 e K2O e sua metade) e três formas de aplicação (adubação sólida sem irrigação, adubação sólida irrigada e fertirrigação), totalizando seis tratamentos. A dinâmica de íons no solo foi monitorada pela amostragem do solo, nas profundidades de 0-20; 20-40 e 40-60 cm e também pela coleta da solução do solo, por meio de extratores de solução colocados em todas as parcelas, nas profundidades de 30 e 60 cm, durante três anos. As maiores concentrações de íons na solução do solo ocorreram nos tratamentos fertirrigados; conseqüentemente, estes tratamentos foram os que apresentaram maiores valores de condutividade elétrica. Teores elevados de N-NH4 e N- NO3 na solução do solo foram observados nos tratamentos fertirrigados, nas duas profundidades, mostrando que existe grande potencial de perda de nitrogênio por lixiviação. Essas perdas de nutrientes por lixiviação, observadas nos tratamentos fertirrigados, com conseqüente acidificação do solo, podem acarretar em restrições ao uso da técnica de fertirrigação em solos tropicais.

Nitrogen replacement value of alfalfa to corn and wheat under irrigated Mediterranean conditions

In crop rotations that include alfalfa (Medicago sativa L.), agronomic and environmental concerns mean that it is important to determine the N fertilizer contribution of this legume for subsequent crops in order to help to increase the sustainability of cropping systems. To determine the N fertilizer replacement value (FRV) of a 2-yr alfalfa crop on subsequent crops of corn (Zea mays L.) followed by wheat (Triticum aestivum L.) under irrigated Mediterranean conditions, two 4-yr rotations (alfalfa-corn-wheat and corn-corn-corn-wheat) were conducted from 2001 to 2004 in a Typic Xerofluvent soil. Corn yields were compared after two years of alfalfa and a third year of corn under monoculture and wheat yields were also compared after both rotations. Corn production after alfalfa outyielded monoculture corn at all four rates of N fertilizer application analyzed (0, 100, 200 and 300 kg N/ha). The FRV of 2-yr alfalfa for corn was about 160 kg N/ha. Wheat grown after the alfalfa-corn rotation outyielded that grown after corn under monoculture at both the rates of N studied (0 and 100 kg N/ha). The FRV of alfalfa for wheat following alfalfa-corn was about 76 kg N/ha. Soil NO3 -N content after alfalfa was greater than with the corn monoculture at all rates of N fertilizer application and this higher value persisted during the second crop after alfalfa. This was probably one of the reasons for the better yields associated with the alfalfa rotation. These results make a valuable contribution to irrigated agriculture under mediterranean conditions, show reasons for interest in rotating alfalfa with corn, and explain how it is possible to make savings when applying N fertilizer.

Teores foliares de nutrientes, índice relativo de clorofila e teores de nitrato e de potássio na seiva do pecíolo na videira 'Niagara Rosada'

Realizou-se um levantamento nutricional em 93 vinhedos nas regiões vitícolas de Jundiaí, São Miguel Arcanjo e Jales, no Estado de São Paulo, tendo por objetivo comparar os teores de nutrientes em amostras foliares, o teor de nitrato e de potássio na seiva do pecíolo e o índice relativo de clorofila (IRC) da videira 'Niagara Rosada'. Em 20 plantas selecionadas de cada vinhedo, amostraram-se folha inteira, limbo e pecíolo no pleno florescimento da videira. Posteriormente, realizou-se a medição do IRC no limbo e dos teores de NO3- e de K+ na seiva dos pecíolos. Nas amostras foliares, foram determinados os teores de macro e micronutrientes. Os vinhedos amostrados foram agrupados em função da região de estudo, sendo que cada vinhedo representou uma repetição, totalizando 45; 24 e 24 repetições, respectivamente, nas regiões de Jundiaí, São Miguel Arcanjo e Jales. Nos vinhedos selecionados da região de Jales, as plantas apresentaram maiores teores foliares de P, K, Ca, Mg, S, Fe e Mn, além de maiores IRC e teores de nitrato e potássio no pecíolo. Estas variações nos teores foliares foram relacionadas aos porta-enxertos utilizados nas regiões de estudo, sendo o 'IAC 766', 'IAC 572' e 'Ripária do Traviú', respectivamente, nas regiões de Jundiaí, Jales e São Miguel Arcanjo. Evidenciou-se a necessidade de se adequarem as faixas de concentração de nutrientes nas análises foliares, mediante ensaios regionais, levando em consideração o porta-enxerto e a região em estudo.

Nutrientes na seiva de plantas cítricas fertirrigadas

A análise de nutrientes na seiva vem destacando-se como ferramenta sensível no estudo do estado nutricional de plantas perenes, sendo útil também na avaliação da disponibilidade de nutrientes no solo para as plantas. Este experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar a concentração de nutrientes na seiva de duas variedades de laranja, quando fornecidas cinco doses de N, P2O5 e K2O via fertirrigação. A seiva foi extraída mensalmente do ramo da brotação nova com éter etílico, durante duas safras consecutivas. Para compreender a dinâmica dos nutrientes na seiva, também foram feitas, simultaneamente, análises de folha e de solução do solo. Os valores de pH na seiva mantiveram-se constantes, em torno de 5,5, independentemente dos tratamentos. A análise da seiva mostrou-se sensível às variações da adubação, pois as concentrações de N e K na seiva aumentaram conforme as doses de nutrientes aplicadas e correlacionaram-se de forma positiva com os valores desses nutrientes na folha e na solução do solo. Alta concentração de K foi observada na seiva, em torno de 4,0 g L-1, sendo esta maior que todos os outros nutrientes analisados. Observou-se diferença significativa no teor de N-NO3 entre as duas variedades de copa estudadas: a variedade de copa Hamlin, de ciclo precoce, apresentou concentração na seiva cerca de 20% superior à variedade Valência, que é de ciclo tardio. Os resultados sugerem que a análise da seiva pode ser empregada como ferramenta auxiliar na avaliação do estado nutricional de plantas cítricas.

In vitro pollen germination and pollen viability in passion fruit (Passiflora spp.)

The use of Passiflora species for ornamental purposes has been recently developed, but little is known about pollen viability and the potential for crossing different species. The objective of this study was to evaluate the pollen viability of six Passiflora species collected from different physiological stages of development through in vitro germination and histochemical analysis using dyes. The pollen was collected in three stages (pre-anthesis, anthesis and post-anthesis). Three compositions of culture medium were used to evaluate the in vitro germination, and two dyes (2,3,5-triphenyltetrazolium chloride, or TTC, and Lugol's solution) were used for the histochemical analysis. The culture medium containing 0.03% Ca(NO3) 4H2O, 0.02% of Mg(SO4 ).7H2O, 0.01% of KNO3, 0,01% of H3BO3, 15% sucrose, and 0.8% agar, pH 7.0, showed a higher percentage of pollen grains germinated. Anthesis is the best time to collect pollen because it promotes high viability and germination. The Lugol's solution and TTC dye overestimated the viability of pollen, as all accessions showed high viability indices when compared with the results obtained in vitro.

Optical characterization of sol-gel glasses derived from Eu3+ complex-forming precursors

Fabrication of new optical devices based upon the incorporation of rare earth ions via sol-gel methods depends on elimination of dopant ion clusters and residual hydroxyl groups from the final material. The optical absorption and/or luminescence properties of luminescent rare earth ions are influenced by the local bonding environment and the distribution of the rare-earth dopants in the matrix. Typically, dopants are incorporated into gel via dissolution of soluble species into the initial precursor sol. In this work, Eu3+ is used as optical probe, to assess changes in the local environment. Results of emission, excitation, fluorescence line narrowing and lifetimes studies of Eu3+-doped gels derived from Si(OCH3)4 and fluorinated/chelate Eu3+ precursors are presented. The precursors used in the sol-gel synthesis were: tris (6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimethyl-3,5-octanedionate) Eu(III), Eu (III) trifluoromethanesulfonate, Eu(III) acetylacetonate hydrate, Eu (III) trifluoroacetate trihidrate, tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5- heptanedionate) Eu(III) and Eu(NO3)3.6H2O. The results were interpreted in terms of the evolution of the Eu3+ fluorescence in systems varying from solution to the gels densified to 800ºC. The lifetimes studies indicate that the fluorinated precursors are effective at reducing the water content in densified gels.