Particulate soil organic carbon and stratification ratio increases in response to crop residue decomposition under no-till

In soils under no-tillage (NT), the continuous crop residue input to the surface layer leads to carbon (C) accumulation. This study evaluated a soil under NT in Ponta Grossa (State of Paraná, Brazil) for: 1) the decomposition of black oat (Avena strigosa Schreb.) residues, 2) relation of the biomass decomposition effect with the soil organic carbon (SOC) content, the particulate organic carbon (POC) content, and the soil carbon stratification ratio (SR) of an Inceptisol. The assessments were based on seven samplings (t0 to t6) in a period of 160 days of three transects with six sampling points each. The oat dry biomass was 5.02 Mg ha-1 at t0, however, after 160 days, only 17.8 % of the initial dry biomass was left on the soil surface. The SOC in the 0-5 cm layer varied from 27.56 (t0) to 30.07 g dm-3 (t6). The SR increased from 1.33 to 1.43 in 160 days. There was also an increase in the POC pool in this period, from 8.1 to 10.7 Mg ha-1. The increase in SOC in the 0-5 cm layer in the 160 days was mainly due to the increase of POC derived from oat residue decomposition. The linear relationship between SOC and POC showed that 21 % of SOC was due to the more labile fraction. The results indicated that the continuous input of residues could be intensified to increase the C pool and sequestration in soils under NT.

Fitomassa e decomposição de resíduos de plantas de cobertura puras e consorciadas

O cultivo de plantas de cobertura, no outono/inverno, na região do Planalto do Rio Grande Sul contribui para o sucesso do sistema plantio direto. No entanto, informações relativas à produção de fitomassa e decomposição de resíduos dessas espécies ainda são escassas para a região, sobretudo para espécies consorciadas. O experimento foi conduzido em Não-Me-Toque, RS, em um Latossolo Vermelho distrófico típico, avaliando-se nove tratamentos, sendo quatro constituídos por plantas de cobertura em culturas puras [centeio (Secale cereale L.), aveia-preta (Avena strigosa Schreb), ervilha forrageira (Pisum sativum subesp. arvense) e nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg)] e cinco por consórcios [(centeio + ervilha forrageira, centeio + nabo forrageiro, aveia + nabo forrageiro, centeio + ervilhaca (Vicia sativa L.) e aveia + ervilhaca)]. A dinâmica de decomposição dos resíduos culturais das plantas de cobertura foi avaliada em bolsas de decomposição, as quais foram distribuídas na superfície do solo e coletadas aos sete, 14, 21, 28, 57, 117 e 164 dias. O consórcio entre leguminosas e crucífera com gramíneas resultou em maior produção de fitomassa em relação ao cultivo destas em culturas puras. O nitrogênio (N) acumulado na parte aérea dos consórcios formados por ervilha forrageira e nabo com centeio e aveia foi semelhante ao da leguminosa e da crucífera em culturas puras e superou em 220,4 % os valores de N observados para as gramíneas em culturas puras. Por meio do consórcio entre as espécies de cobertura foi possível reduzir a taxa de decomposição dos resíduos culturais, em comparação com as culturas puras da leguminosa e da crucífera.

Soil physical properties and grape yield influenced by cover crops and management systems

The use of cover crops in vineyards is a conservation practice with the purpose of reducing soil erosion and improving the soil physical quality. The objective of this study was to evaluate cover crop species and management systems on soil physical properties and grape yield. The experiment was carried out in Bento Gonçalves, RS, Southern Brazil, on a Haplic Cambisol, in a vineyard established in 1989, using White and Rose Niagara grape (Vitis labrusca L.) in a horizontal, overhead trellis system. The treatments were established in 2002, consisting of three cover crops: spontaneous species (SS), black oat (Avena strigosa Schreb) (BO), and a mixture of white clover (Trifolium repens L.), red clover (Trifolium pratense L.) and annual rye-grass (Lolium multiflorum L.) (MC). Two management systems were applied: desiccation with herbicide (D) and mechanical mowing (M). Soil under a native forest (NF) area was collected as a reference. The experimental design consisted of completely randomized blocks, with three replications. The soil physical properties in the vine rows were not influenced by cover crops and were similar to the native forest, with good quality of the soil structure. In the inter-rows, however, there was a reduction in biopores, macroporosity, total porosity and an increase in soil density, related to the compaction of the surface soil layer. The M system increased soil aggregate stability compared to the D system. The treatments affected grapevine yield only in years with excess or irregular rainfall.

Carbono e nitrogênio nas frações granulométricas da matéria orgânica do solo, em sistemas de culturas sob plantio direto

A qualidade do solo em plantio direto está relacionada ao sistema de culturas e pode ser avaliada pelo teor de matéria orgânica particulada (>53 ∝m), em razão da funcionalidade que essa fração proporciona ao solo e à sua sensibilidade às diferenças de manejo. Visando estudar a qualidade do solo em sistemas de culturas em plantio direto, este trabalho foi conduzido em experimento de longa duração (21 anos) em Latossolo Vermelho distrófico típico nos Campos Gerais do Paraná. Seis sistemas de culturas foram avaliados, em que trigo-TR (Triticum aestivum L.), soja-SO (Glycine max L.), milho-MI (Zea mays L.), aveia-preta-AV, para cobertura (Avena strigosa Schreb.), ervilhaca-ER, para cobertura (Vicia villosa Roth); azevém-AZ, para feno (Lolium multiflorum Lam.); ou alfafa-AL, para feno (Medicago sativa L.) compuseram os seguintes sistemas: TR-SO (referência), ER-MI-AV-SO-TR-SO, ER-MI-TR-SO, AV-MI-TR-SO, AZ-MI-AZ-SO e AL-MI (milho a cada três anos). Os estoques de carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (NT) e de C e N na matéria orgânica (MO) particulada (>53 µm) e associada aos minerais (<53 µm) foram determinados em 0-5, 5-10 e 10-20 cm. O sistema semiperene AL-MI apresentou os maiores estoques de COT e NT na camada de 0-20 cm (63,6 Mg ha-1 COT e 4,6 Mg ha-1 NT), com incrementos anuais de 0,23 Mg ha-1 COT e 0,03 Mg ha-1 NT, em relação ao sistema TR-SO. O sistema AL-MI também teve os maiores estoques de C e N na MO particulada nessa camada (12,5 e 0,91 Mg ha-1, respectivamente), por causa da maior adição de fitomassa pelas raízes e a proteção física dos resíduos orgânicos. Os menores estoques de COT e NT na camada 0-20 cm ocorreram no sistema ER-MI-TR-SO (57,8 Mg ha-1 COT e 4,03 Mg ha-1 NT), sem apresentar incremento anual em relação ao sistema TR-SO. Os estoques de C e N na MO particulada foram de 10,4 e 0,67 Mg ha-1, respectivamente. Essa tendência repetiu-se para as camadas individuais, com diferença significativa entre os sistemas na camada de 0-5 cm e não significativa, para as de 5-10 e 10-20 cm. Na média dos sistemas, a MO particulada contribuiu em torno de 30 % para o estoque total de C na camada 0-5 cm. Rotação de culturas com espécies que tenham sistema radicular ativo por mais tempo, como o sistema semiperene AL-MI, tem potencial de incrementar o estoque total de C e N, especialmente da fração MO particulada, proporcionando funcionalidade ao solo e, consequentemente, qualidade.

EFFECT OF SOIL TILLAGE AND PLANT RESIDUE ON SURFACE ROUGHNESS OF AN OXISOL UNDER SIMULATED RAIN

Surface roughness of the soil is formed by mechanical tillage and is also influenced by the kind and amount of plant residue, among other factors. Its persistence over time mainly depends on the fundamental characteristics of rain and soil type. However, few studies have been developed to evaluate these factors in Latossolos (Oxisols). In this study, we evaluated the effect of soil tillage and of amounts of plant residue on surface roughness of an Oxisol under simulated rain. Treatments consisted of the combination of the tillage systems of no-tillage (NT), conventional tillage (CT), and minimum tillage (MT) with rates of plant residue of 0, 1, and 2 Mg ha-1 of oats (Avena strigosa Schreb) and 0, 3, and 6 Mg ha-1 of maize (Zea mays L.). Seven simulated rains were applied on each experimental plot, with intensity of 60±2 mm h-1 and duration of 1 h at weekly intervals. The values of the random roughness index ranged from 2.94 to 17.71 mm in oats, and from 5.91 to 20.37 mm in maize, showing that CT and MT are effective in increasing soil surface roughness. It was seen that soil tillage operations carried out with the chisel plow and the leveling disk harrow are more effective in increasing soil roughness than those carried out with the heavy disk harrow and leveling disk harrow. The roughness index of the soil surface decreases exponentially with the increase in the rainfall volume applied under conditions of no tillage without soil cover, conventional tillage, and minimum tillage. The oat and maize crop residue present on the soil surface is effective in maintaining the roughness of the soil surface under no-tillage.

Redução da infestação de Brachiaria plantaginea em soja pela cobertura do solo com palha de aveia-preta

Este trabalho foi conduzido em área da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Eldorado do Sul, RS, em 1996/97, com o objetivo de avaliar os efeitos de resíduos de aveia-preta (Avena strigosa Schreb.) sobre o solo na densidade de papuã (Brachiaria plantaginea (Link) Hitch.) e no rendimento da cultura da soja (Glycine max L. Merrill). O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados em parcelas subdivididas, com quatro repetições; os tratamentos método de controle de papuã (nas parcelas) e cobertura do solo (nas subparcelas) foram arranjados em esquema fatorial. A densidade da planta daninha diminuiu de forma exponencial com o aumento da cobertura de aveia sobre o solo, variando de 829 a 86 plantas/m² para níveis de cobertura 0,0 t/ha e 10,5 t/ha, respectivamente. Houve maior infestação de papuã nas linhas do que nas entrelinhas da cultura. Não houve efeito da cobertura vegetal no rendimento da soja quando a cultura foi mantida livre de papuã. Por sua vez, níveis crescentes de resíduos vegetais sobre o solo controlaram papuã e aumentaram linearmente o rendimento da cultura. Nas condições de alta infestação da área, a produção de grãos aumentou na razão de 158 kg/ha de grãos por tonelada de palha sobre o solo.

Nutrientes minerais na biomassa da parte aérea em culturas de cobertura de solo

O objetivo deste trabalho foi estimar as quantidades de nutrientes reciclados por cinco espécies vegetais utilizadas como culturas de cobertura do solo e que podem retornar ao solo pela mineralização da biomassa. Foram coletadas de vários experimentos amostras da matéria verde de aveia-preta (Avena strigosa Schreb), mucu-napreta (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), tremoço (Lupinus albus L. e L. angustifolius L.) e ervilhaca (Vicia sativa L.). Foi estimado o rendimento de matéria seca e determinados os teores de N, P, K, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, e, a partir dessas concentrações, foram calculadas a média observada, a média estimada e o intervalo de confiança a 95% para cada nutriente dentro de cada classe de rendimento de matéria seca, em cada espécie vegetal. Os dados foram tabulados dentro de intervalos de classe de rendimento de matéria seca e apresentadas as quantidades estimadas de nutrientes minerais. Foram ajustadas equações para estimar as quantidades desses nutrientes. A aveia-preta e a ervilhaca reciclam grande quantidade de K, e a ervilhaca, a mucu-napreta, o tremoço e o guandu reciclam grande quantidade de N. Todas as espécies reciclam quantidades apreciáveis de Ca, Mg e micronutrientes, porém baixas quantidades de P. A rotação de culturas é um meio de implementar com sucesso o aumento das áreas de lavoura em semeadura direta.

Desempenho animal em pasto de aveia e azevém com distintas biomassas de lâminas foliares

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de biomassas de lâminas foliares no desempenho animal. Utilizou-se mistura de aveia (Avena strigosa Schreb) e azevém (Lolium multiflorum Lam.), para determinar quantidades adequadas de sua biomassa no manejo da pastagem. Foram realizados dois experimentos, na estação fria de 2002 e 2003. Na avaliação de 2002, os valores de biomassa de lâminas foliares foram de 360 kg ha-1 (baixa) e 630 kg ha-1 (alta). Em 2003, foram obtidas biomassas de 352, 422 e 507 kg ha-1, classificadas como baixa, média e alta, respectivamente. O método de pastejo foi contínuo, com taxa de lotação variada; os animais utilizados foram terneiros da raça Charolês e cruzados com Nelore, com idade inicial de nove meses. As variáveis de produção animal avaliadas, nos dois anos, foram: ganho médio diário, carga animal e ganho de peso vivo por área. As distintas biomassas de lâminas foliares mantidas não são fatores limitantes ao desempenho animal.

Produção de fitomassa por plantas de cobertura e mineralização de seus resíduos em plantio direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de fitomassa seca, a taxa de decomposição das palhadas e as quantidades de macronutrientes (N, P, Ca, Mg e S) liberadas dos resíduos vegetais de sete plantas de cobertura de solo, em condições de Cerrado, por dois anos. As plantas de cobertura avaliadas foram: milheto (Pennisetum americanum sin. typhoides), braquiária (Brachiaria brizantha cv. Marandu), sorgo forrageiro [Sorghum bicolor (L.) Moench], guandu [Cajanus cajan (L.) Millsp.], crotalária juncea (Crotalaria juncea L.), aveia-preta (Avena strigosa Schreb) e a vegetação espontânea de uma parcela em pousio. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, implantado em um Latossolo Vermelho, textura média. Avaliou-se a produção de fitomassa seca 110 dias após a semeadura. A taxa de decomposição foi quantificada por meio de sacolas de náilon contendo os resíduos culturais, coletadas em intervalos regulares. Observou-se que milheto e crotalária são as coberturas gramínea e leguminosa com maior produção de fitomassa seca e acúmulo de N, nos dois períodos avaliados. A maior taxa de decomposição das plantas de cobertura e de liberação de nutrientes ocorre aos 42 dias após a dessecação. Os maiores tempos de meia-vida foram observados no período de menor precipitação pluvial.

Desempenho de genótipos de milho cultivados com diferentes quantidades de palha de aveia-preta e doses de nitrogênio

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta de genótipos de milho (Zea mays L.), cultivado em sistema de plantio direto, a diferentes quantidades de palha de aveia-preta (Avena strigosa Schreb.) e doses de nitrogênio. O experimento foi conduzido em um Latossolo Vermelho eutrófico, em delineamento experimental de blocos ao acaso em parcelas subsubdivididas, com três repetições. As parcelas principais foram representadas pelas quantidades de palha na superfície do solo (sem palha, 5,16 e 10,32 mg ha-1). As subparcelas foram representadas por três genótipos de milho e as subsubparcelas constituíram-se das doses 0, 60, 120, 180 e 240kg ha-1 de nitrogênio. O aumento da dose de nitrogênio reduziu a requeima das folhas e promoveu o suprimento adequado de nitrogênio das plantas de milho em todos os tratamentos com palha de aveia-preta. Os genótipos de milho diferenciaram-se quanto à produtividade de grãos, ao aproveitamento do nitrogênio mineralizado da palha e ao comprimento do sistema radicular, quando submetidos a diferentes quantidades de palha de aveia-preta e de nitrogênio.

Influência do manejo do solo e da intensidade de raleio de frutas, no crescimento e qualidade de pêssegos, cvs. Cerrito e Chimarrita

Com o objetivo de avaliar a influência das práticas de manejo do solo e intensidades de raleio de frutas no crescimento e classificação comercial de pêssegos das cultivares Cerrito e Chimarrita, foi instalado o experimento em pomares de pessegueiros (Prunus persica L. Batsch), localizados no município de Pelotas-RS. Nestes, parcelas de solo vêm sendo manejadas desde 1996, com cobertura de aveia-preta (Avena strigosa Schreb), sistema de produção integrada de pêssego (PIP) e parcelas mantidas com gradagens, arações e emprego de herbicidas, sistema convencional (PC). As plantas, nos dois sistemas de manejo do solo (PIP e PC), foram submetidas a três intensidades de raleio de frutas, tomando-se por referência a relação, o número de frutas.cm-2 de área da secção transversal do tronco, medida a 20 cm da superfície do solo, permanecendo: 4; 5 e 6 frutas.cm-2. Avaliaram-se, nas frutas, no período de pós-raleio à colheita, o crescimento semanal do diâmetro sutural e, na colheita, a classificação comercial (tipo 1; 2 e 3). Na cv. Cerrito, não ocorreu influência do sistema de manejo do solo, assim como das intensidades de raleio, no crescimento final e classificação comercial das frutas, e não houve interferência da cobertura total do solo com aveia-preta, com o crescimento das frutas nos distintos períodos de avaliação, quando comparado ao sistema de manejo convencional do solo (PC).

Adubação nitrogenada em sistema silvipastoril álamo: pastagens de inverno

O álamo (Populus spp.) apresenta rápido crescimento e vem sendo empregado comercialmente no Sul do Brasil desde meados dos anos de 1990. Pelo espaçamento utilizado em seu plantio, é consorciado com a pastagem, contribuindo para o melhor uso do solo e abatimento do custo da madeira. Visando potencializar o crescimento de culturas de inverno e do álamo em sistema integrado, foi testada a adubação nitrogenada no Município de São Mateus do Sul, PR. O experimento foi instalado em um solo orgânico, testando-se cinco doses de N (0, 20, 40, 80 e 160 kg ha-1) repetidas quatro vezes, na forma de uréia aplicada na cultura consorciada de inverno, que foi a aveia-preta (Avena strigosa Schreb) e o azevém (Lolium multiflorum Lam.), em delineamento inteiramente casualizado. Os resultados indicaram que, após dois períodos de crescimento, as árvores não apresentaram diferenças significativas quanto às variáveis circunferência à altura do peito (cap) e altura total. Para a matéria seca de aveia e azevém, houve acréscimo linear na produtividade em função das doses de N. Pode-se concluir que na idade de 8 anos a fertilização antecipada não traz benefícios, pelo menos nos primeiros anos de sua aplicação.

Efficiency of pneumatic and horizontal perforated disk meter mechanism in corn no-tillage seeders in soil with different mobilization reports

This work objectified to evaluate the efficiency of two meter mechanism of corn seeds when submitted to different forward speed and soil management system during the non-tillage seeding. It was used a factorial design in randomized blocks. The factors whose effects were examined were related to the seeders with pneumatic and horizontal disk meter mechanisms for the distribution of the seeds, to the set tractor-seeder forward speeds (4.4; 8.0 and 9.8 km h-1), and to the soil management system considering the corn no-tillage seeding over minimum tillage with chisel plow and the no-tillage system for the seeding of oat culture (Avena strigosa Schreb). It was verified that the forward speed didn't influence the initial and final stands of plants but it interfered in the regularity of longitudinal distribution of plants. The smallest speed provided the largest percentile of normal spacing between plants. The pneumatic meter mechanism presented better performance than the horizontal disk perforated in the longitudinal distribution of plants. About corn productivity aspect it's indifferent the recommendation of use for pneumatic and perforated horizontal disk meter mechanism of seeds.

Tratamento das águas do processamento dos frutos do cafeeiro em filtro anaeróbio seguido por sistema alagado construído: I - remoção de matéria orgânica

Seis sistemas de tratamento, compostos por três filtros anaeróbios com escoamento descendente, seguidos por seis Sistemas Alagados Construídos (SACs), tiveram suas condições operacionais avaliadas quando utilizados no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os filtros foram confeccionados em PVC (1,5 m de altura e 0,35 m de diâmetro) e preenchidos com brita nº 2. Os SACs foram constituídos por caixas de madeira (1,5 m de comprimento, 0,4 m de altura e 0,5 m de largura), sendo impermeabilizados e preenchidos com brita "zero". A ARC teve o pH corrigido com cal até valores próximos a 7,0, e a concentração de nutrientes alterada, de forma a se obter uma relação DBO/N/P de 100/5/1. Em metade dos SACs foi plantado o azevém (Lolium multiflorum Lam.), e na outra metade, aveia-preta (Avena strigosa Schreb). Como resultado, observou-se que as espécies vegetais cultivadas nos SACs não influenciaram nas eficiências globais de remoção de poluentes pelos sistemas. Os sistemas que receberam as menores cargas orgânicas apresentaram as maiores eficiências de remoção de matéria orgânica, alcançando 78% para DQO e 70% para DBO. A remoção de SST foi superior a 70% em todos os sistemas avaliados, indicando a viabilidade da aplicação de filtro anaeróbio seguido por SACs no tratamento da ARC.

Tratamento das águas do processamento dos frutos do cafeeiro em filtro anaeróbio seguido por sistema alagado construído: II - remoção de nutrientes e compostos fenólicos

Seis sistemas de tratamento foram compostos por três filtros anaeróbios com escoamento descendente, seguidos por seis sistemas alagados construídos (SACs), sendo avaliados, sob o ponto de vista operacional, no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os filtros foram confeccionados em PVC (1,5 m de altura e 0,35 m de diâmetro) e preenchidos com brita nº 2 e os SACs foram constituídos por caixas de madeira (1,5 m de comprimento, 0,4 m de altura e 0,5 m de largura), sendo impermeabilizados e preenchidos com brita "zero". A ARC teve o pH corrigido com cal até valores próximos a 7,0, e a concentração de nutrientes alterada, com a adição de fertilizantes, de forma a se obter uma relação DBO/N/P igual a 100/5/1. Em metade dos SACs, foi plantado o azevém (Lolium multiflorum Lam.), e na outra metade, aveia-preta (Avena strigosa Schreb). Como resultado, observou-se que as espécies vegetais cultivadas nos SACs influenciaram nas eficiências de remoção de fósforo pelos sistemas (SAC3 e SAC4; SAC5 e SAC6). Os sistemas que receberam as menores cargas de nutrientes e compostos fenólicos, via ARC, apresentaram as maiores eficiências de remoção destas variáveis, tendo sido alcançadas remoções de 40% do N T e 50% do P T. A remoção de compostos fenólicos totais foi superior a 65% na maior parte dos sistemas. Desta forma, considera-se ser viável a aplicação de filtros anaeróbios seguidos por sistemas alagados construídos no tratamento da ARC.