Ciclagem e balanço de potássio e produtividade de soja na integração lavoura-pecuária sob semeadura direta

A ciclagem e balanço de nutrientes em sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP) são processos que envolvem o componente solo, a planta e o animal, além da fertilização, em que o manejo dos animais, por alterar as condições bióticas e abióticas do solo, altera a velocidade de decomposição dos resíduos. Objetivou-se avaliar a ciclagem e o balanço de K em sistema ILP sob semeadura direta, em função da intensidade de pastejo por bovinos em pastagem, no inverno, e sua relação com a produtividade de soja, cultivada no verão. O experimento foi iniciado em maio de 2001 em Latossolo Vermelho distroférrico, em área que vinha sendo cultivada em semeadura direta desde 1991. Os tratamentos constaram de intensidades de pastejo contínuo, por bovinos jovens, em mistura de azevém + aveia-preta, representados por alturas do pasto: 10, 20, 30 e 40 cm e sem pastejo (testemunha), distribuídos num delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições, em que se avaliou um ciclo pastagem/soja (safra 2007/08). Na ciclagem, foram considerados os teores de K na pastagem, na soja e nos animais e, no balanço desse nutriente, na lavoura e no solo, foram considerados os seus teores no solo e as entradas, como fertilizante e saídas, nos grãos de soja e no tecido animal. A ciclagem do K aumentou com o aumento da intensidade de pastejo, e o seu balanço no sistema, apesar de negativo, com maior déficit nas áreas com maior intensidade de pastejo, não influenciou a produtividade da soja.

Phosphatase activity in sandy soil influenced by mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops

Cover crops may difffer in the way they affect rhizosphere microbiota nutrient dynamics. The purpose of this study was to evaluate the effect of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops on soil phosphatase activity and its persistence in subsequent crops. A three-year experiment was carried out with a Typic Quartzipsamment. Treatments were winter species, either mycorrhizal black oat (Avena strigosa Schreb) or the non-mycorrhizal species oilseed radish (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg) and corn spurry (Spergula arvensis L.). The control treatment consisted of resident vegetation (fallow in the winter season). In the summer, a mixture of pearl millet (Pennisetum americanum L.) with sunnhemp (Crotalaria juncea L.) or with soybean (Glycine max L.) was sown in all plots. Soil cores (0-10 cm) and root samples were collected in six growing seasons (winter and summer of each year). Microbial biomass P was determined by the fumigation-extraction method and phosphatase activity using p-nitrophenyl-phosphate as enzyme substrate. During the flowering stage of the winter cover crops, acid phosphatase activity was 30-35 % higher in soils with the non-mycorrhizal species oilseed radish, than in the control plots, regardless of the amount of P immobilized in microbial biomass. The values of enzyme activity were intermediate in the plots with corn spurry and black oat. Alkaline phosphatase activity was 10-fold lower and less sensitive to the treatments, despite the significant relationship between the two phosphatase activities. The effect of plant species on the soil enzyme profile continued in the subsequent periods, during the growth of mycorrhizal summer crops, after completion of the life cycle of the cover crops.

Least limiting water range in soil under crop rotations and chiseling

Soil water availability to plants is affected by soil compaction and other variables. The Least Limiting Water Range (LLWR) comprises soil physical variables affecting root growth and soil water availability, and can be managed by either mechanical or biological methods. There is evidence that effects of crop rotations could last longer than chiseling, so the objective of this study was to assess the effect of soil chiseling or growing cover crops under no-till (NT) on the LLWR. Crop rotations involving triticale (X Triticosecale) and sunflower (Helianthus annuus) in the fall-winter associated with millet (Pennisetum glaucum), sorghum (Sorghum bicolor) and sunn hemp (Crotalaria juncea) as cover crops preceding soybean (Glycine max) were repeated for three consecutive years. In the treatment with chiseling (performed only in the first year), the area was left fallow between the fall-winter and summer crops. The experiment was carried out in Botucatu, São Paulo State, Brazil, from 2003 to 2006 on a Typic Rhodudalf. The LLWR was determined in soil samples taken from the layers 0-20 cm and 20- 40 cm, after chemical desiccation of the cover crops in December of the first and third year of the experiment. Chiseling decreases soil bulk density in the 0-20 cm soil layer, increasing the LLWR magnitude by lowering the soil water content at which penetration resistance reaches 2.0 MPa; this effect is present up to the third year after chiseling and can reach to a depth of 0.40 m. Crop rotations involving sunflower + sunn hemp, triticale + millet and triticale + sunn hemp for three years prevented soil bulk density from exceeding the critical soil bulk density in the 0- 0.20 m layer. This effect was observed to a depth of 0.40 m after three years of chiseling under crop rotations involving forage sorghum. Hence, chiseling and some crop rotations under no tillage are effective in increasing soil quality assessed by the LLWR.

Absorção de manganês em soja RR sob efeito do glifosate

Foi levantada a hipótese de que o glifosate aplicado à soja resistente ao herbicida poderia alterar a eficiência de absorção e translocação do nutriente na planta. Com o objetivo de estudar o acúmulo e distribuição do Mn, assim como a cinética de absorção de Mn pela soja geneticamente modificada sob efeito da aplicação de glifosate, foram conduzidos dois experimentos. No primeiro, os tratamentos foram constituídos por duas cultivares de soja quase isogênicas cultivadas em solução nutritiva (Conquista e Valiosa RR com aplicação ou não do herbicida). As concentrações de Mn empregadas na solução nutritiva foram: 0; 0,085; 0,125; 0,250; e 0,500 mg L-1. Após 25 dias de cultivo, parte do total de plantas de soja transgênica foi pulverizada com o herbicida. No segundo experimento, para avaliação da cinética de absorção do Mn da cultivar Valiosa RR, as plantas foram pulverizadas com glifosate aos 26 dias de cultivo nas doses de 0, 15 e 960 g ha-1 e.a. Constatou-se que a transgenia para resistência ao herbicida não altera a nutrição mangânica na cultivar de soja Valiosa RR. Mesmo reduzindo a massa de matéria seca de raiz, o glifosate não interfere na absorção e no transporte de Mn na planta de soja transgênica. Quanto à absorção do Mn pela cultivar transgênica, os parâmetros cinéticos Km, Vmáx. e Cmín. não são alterados pelo herbicida aplicado via foliar.

Inter-relation between soybean yield and soil compaction under degraded pasture in Brazilian Savannah

The Cerrado (Brazilian Savannah) plays an important economic and financial role in the nation, since the pastures of this biome feed cattle for half of the domestic bovine meat productivity, and its agricultural fields produce a third of the country's grain. The variability and spatial dependence between the soil physical attributes and soybean yield were evaluated in a crop rotation planted on a degraded brachiaria pasture, on a dystroferric Red Latosol of an experimental farm of the State University of São Paulo (UNESP), in the 2005/2006 growing season. The linear and spatial correlations between these attributes were also studied, to determine conditions that would allow increased agricultural productivity. In the above pasture area, a grid was installed with 124 plots, spaced 10.0 x 10.0 m and 5.0 x 5.0 m apart, in a total area of 7,500 m². From the linear and spatial point of view, the high grain yield can be explained by the number of grains per plant and soil macroporosity. The high variability observed for most soil properties indicated that the crop - livestock integration system results in environmental heterogeneity of the soil.

Perdas de solo e de água e infiltração de água em latossolo vermelho sob sistemas de manejo

Os sistemas de manejo do solo alteram o microrrelevo e a cobertura por resíduos vegetais, influenciando a perda de solo e de água. Assim, os objetivos deste estudo foram avaliar as perdas de solo e de água e estimar a taxa de infiltração estável de água no solo (TIE) em diferentes sistemas de manejo, sob chuva simulada. As avaliações de campo foram conduzidas sobre resíduos vegetais, após a colheita da cultura da soja (Glycine max L. Merril). Estudaram-se três sistemas de manejo do solo: semeadura direta, preparo com grade aradora e com escarificador associados a três níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal: 0,0; 2,0; e 4,0 Mg ha-1. Para caracterizar a área experimental foram feitas análises de densidade do solo, macroporosidade, estabilidade de agregados, umidade inicial do solo, percentual de cobertura e rugosidade superficial do solo. Por meio do uso do simulador de chuvas portátil, as parcelas receberam aplicação de precipitações de 60 mm h-1. Os tratamentos foram dispostos segundo o delineamento inteiramente casualizado, arranjados em esquema fatorial 3 x 3, com três repetições. As perdas de solo variaram de 1,40 a 116,30 x 10-3 Mg ha-1 h-1, enquanto as de água, de 1,60 a 106,94 m³ ha-1 h-1. Os valores da TIE apresentaram variação entre 23 e 52 mm h-1. Os tratamentos sob semeadura direta sem cobertura do solo e sob preparo com grade aradora apresentaram maiores perdas de solo e de água e valores mais baixos de TIE.

Soil water retention and s index after crop rotation and chiseling

Soil compaction can be minimized either mechanically or biologically, using plant species with vigorous root systems. An experiment was carried out with soybean (Glycine max) in rotation with triticale (X Triticosecale) and sunflower (Helianthus annuus) in fall-winter associated with pearl millet (Pennisetum glaucum), grain sorghum (Sorghum bicolor) or sunn hemp (Crotalaria juncea) in spring. Crop rotation under no-till was compared with mechanical chiseling. The experiment was carried out in Botucatu, São Paulo State, Brazil. Soil quality was estimated using the S index and soil water retention curves (in the layers of 0-0.05, 0.075-0.125, 0.15-0.20, 0.275-0.325, and 0.475-0.525 m deep). Crop rotation and chiseling improved soil quality, increasing the S index to over 0.035 to a depth of 20 cm in the soil profile. The improved soil quality, as shown by the S index, makes the use of mechanical chiseling unnecessary, since after 3 years the soil physical quality under no-tilled crop rotation and chiseling was similar.

Atributos físicos nos tempos de adoção de manejos em Latossolo cultivado com soja

A condução das operações de preparo de forma inadequada ocasiona sérios problemas de conservação do solo, destacando-se a compactação, que acarreta a redução do espaço poroso, principalmente dos macroporos, e altera os atributos físico-hídricos. Este trabalho teve como objetivo verificar a influência dos diferentes sistemas e tempos de adoção de manejos em Latossolo Vermelho de Jaboticabal, Estado de São Paulo, por meio da densidade máxima, e correlacioná-la com a produtividade da soja, a densidade relativa e a umidade crítica de compactação. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com parcelas subdivididas (cinco sistemas de uso e três camadas), com quatro repetições. Os cinco sistemas de uso foram: plantio direto por cino anos (SPD5), plantio direto por sete anos (SPD7), plantio direto por nove anos (SPD9), preparo convencional (SPC) e uma área adjacente de mata nativa (MN). As camadas do solo avaliadas foram as de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, nas quais foram determinados a densidade máxima do solo (Ds máx), a umidade crítica de compactação (Ugc), a densidade relativa do solo (Dsr), a composição granulométrica, a porosidade e o teor de matéria orgânica do solo. Os resultados mostraram que o comportamento das curvas de compactação do solo foi o mesmo em todas as camadas dos diferentes manejos e que os teores de matéria orgânica não justificaram as pequenas alterações da Ds máx. Para o Latossolo Vermelho, as operações mecanizadas nos sistemas de manejo podem ser executadas na faixa de 0,13 a 0,19 kg kg-1 de umidade sem causar degradação física. Verificou-se que a Dsr ótima e a umidade crítica de compactação foram de 0,86 e 0,15 kg kg-1, respectivamente, embora os diferentes sistemas e tempos de adoção de manejo tenham apresentado comportamento semelhante quanto à produtividade da soja.

ANIBAL, stable isotope-based quantitative proteomics by aniline and benzoic acid labeling of amino and carboxylic groups

Identification and relative quantification of hundreds to thousands of proteins within complex biological samples have become realistic with the emergence of stable isotope labeling in combination with high throughput mass spectrometry. However, all current chemical approaches target a single amino acid functionality (most often lysine or cysteine) despite the fact that addressing two or more amino acid side chains would drastically increase quantifiable information as shown by in silico analysis in this study. Although the combination of existing approaches, e.g. ICAT with isotope-coded protein labeling, is analytically feasible, it implies high costs, and the combined application of two different chemistries (kits) may not be straightforward. Therefore, we describe here the development and validation of a new stable isotope-based quantitative proteomics approach, termed aniline benzoic acid labeling (ANIBAL), using a twin chemistry approach targeting two frequent amino acid functionalities, the carboxylic and amino groups. Two simple and inexpensive reagents, aniline and benzoic acid, in their (12)C and (13)C form with convenient mass peak spacing (6 Da) and without chromatographic discrimination or modification in fragmentation behavior, are used to modify carboxylic and amino groups at the protein level, resulting in an identical peptide bond-linked benzoyl modification for both reactions. The ANIBAL chemistry is simple and straightforward and is the first method that uses a (13)C-reagent for a general stable isotope labeling approach of carboxylic groups. In silico as well as in vitro analyses clearly revealed the increase in available quantifiable information using such a twin approach. ANIBAL was validated by means of model peptides and proteins with regard to the quality of the chemistry as well as the ionization behavior of the derivatized peptides. A milk fraction was used for dynamic range assessment of protein quantification, and a bacterial lysate was used for the evaluation of relative protein quantification in a complex sample in two different biological states

Comprimento crítico de declive relacionado à erosão hídrica, em três tipos e doses de resíduos em duas direções de semeadura direta

Nos preparos conservacionistas de solo, a eficácia dos resíduos culturais na redução da erosão hídrica diminui se os resíduos forem transportados pela enxurrada e, ou, se esta sulcar o solo. A esse fenômeno denomina-se falha dos resíduos, caracterizando a existência de comprimento crítico de declive, ou seja, estabelece a distância no terreno a partir da qual a enxurrada adquire tensão cisalhante suficiente para superar a resistência do resíduo ao transporte e, ou, a resistência do solo ao sulcamento. O objetivo deste trabalho foi averiguar a existência de comprimentos críticos de declive em duas direções de semeadura direta, sob diferentes tipos e doses de resíduos culturais. O trabalho foi desenvolvido em campo, entre maio de 2009 e maio de 2011, sobre um Nitossolo Bruno aluminoférrico húmico, em São José do Cerrito (SC), usando unidades experimentais com dimensões de 3,5 x 11 m, com declividade média de 0,144 m m-1. Foram testadas as formas de execução de semeadura no sentido transversal (em contorno) e paralelo ao declive (na pendente), sobre os resíduos culturais de milho (Zea mays), trigo (Triticum aestivum) e soja (Glycine max), nas doses de 50 e 100 % dos resíduos produzidos. Foram realizados testes de chuva simulada, com o uso de simulador de chuva de braços rotativos, na intensidade de chuva planejada de 65 mm h-1 e com duração de 90 min cada um - tempo esse necessário para se obter a taxa constante de enxurrada. Ao final dos 90 min de chuva, sem desligar o aparelho simulador de chuva, foram aplicados níveis crescentes de fluxo extra de água limpa na cabeceira das parcelas, simulando a enxurrada provinda de declives mais longos. Para identificação da falha dos resíduos, utilizou-se a teoria de erosão, efetuando as relações entre taxa de erosão (Dp) x taxa de enxurrada (q m) e concentração de sedimentos na enxurrada (C) x taxa de enxurrada (q m). Detectou-se comprimento crítico de declive em todos os tratamentos; de modo geral, a semeadura direta em contorno e a dose maior dos resíduos de milho, trigo e soja aumentaram o comprimento crítico de declive em relação à semeadura direta na direção da pendente e à menor dose de resíduos, respectivamente. Esses comprimentos variaram de 35 a 155 m. Da teoria de erosão, o ponto de falha foi mais bem identificado analisando conjuntamente as relações Dp x q m e C x q m.

Atributos bioquímicos e químicos do solo rizosférico e não rizosférico de culturas em rotação no sistema de semeadura direta

Sistemas autossustentáveis favorecem as populações microbianas devido à conservação e ao aumento da matéria orgânica no solo. Além disso, as plantas que fazem parte desses sistemas promovem o efeito rizosférico, por meio da zona de influência das raízes, que resulta no aumento da atividade e na modificação da população microbiana. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da rotação de culturas de inverno sobre sequências de verão, em sistema de semeadura direta, nos atributos bioquímicos (amilase, urease, celulase e protease) e químicos (carbono orgânico total - COT, carboidratos totais e proteínas totais) em solo rizosférico (SR) e não rizosférico (SNR). Este estudo foi constituído de três culturas de inverno: milho (Zea mays L.), girassol (Helianthus anuus L.) e guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), que estavam em rotação sobre três sequências de verão: soja/soja (Glycine max L.), milho/milho e soja/milho, e duas posições no solo: solo aderido às raízes das plantas (SR) e solo da entrelinha de plantio (SNR). As atividades da amilase, celulase, protease e urease no SR foram 16, 85, 62 e 100 % maiores do que no SNR; para COT e proteínas totais a diferença foi de 21 %. Das culturas de inverno, o milho foi a que mais estimulou as atividades das enzimas amilase, celulase, urease e protease no SR, bem como a atividade das enzimas amilase, urease e protease no SNR. De modo geral, os teores de proteínas totais não foram influenciados pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão; os carboidratos totais foram influenciados pelas culturas de inverno milho e girassol. Para o COT houve influência apenas da sequência de verão milho/milho. Os atributos bioquímicos e químicos avaliados neste estudo podem ser utilizados como indicadores das alterações no solo promovidas pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão.

Diagnosis and recommendation integrated system (DRIS) of soybean seed oil content

The Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) can improve interpretations of leaf analysis to determine the nutrient status. Diagnoses by this method require DRIS norms, which are however not known for oil content of soybean seeds. The aims of this study were to establish and test the DRIS method for oil content of soybean seed (maturity group II cultivars). Soybean leaves (207 samples) in the full flowering stage were analyzed for macro and micro-nutrients, and the DRIS was applied to assess the relationship between nutrient ratios and the seed oil content. Samples from experimental and farm field sites of the southernmost Brazilian state Rio Grande do Sul (28° - 29° southern latitude; 52° -53° western longitude) were assessed in two growing seasons (2007/2008 and 2008/2009). The DRIS norms related to seed oil content differed between the studied years. A unique DRIS norm was established for seed oil content higher than 18.68 % based on data of the 2007/2008 growing season. Higher DRIS indices of B, Ca, Mg and S were associated with a higher oil content, while the opposite was found for K, N and P. The DRIS can be used to evaluate the leaf nutrient status of soybean to improve the seed oil content of the crop.

Changes in protein turnover and resting energy expenditure after treatment of malaria in Gambian children.

To explore the changes in resting energy expenditure (REE) and whole body protein turnover induced by malaria, 23 children aged 6 to 14 y (23.9 +/- 1.0 kg, 1.3 +/- 0.02 m) were studied on three separate days after treatment (d 1, d 2, and 15 d later). REE was assessed by indirect calorimetry (hood), whereas whole body protein turnover was estimated using a single dose of [15N]glycine administered p.o. by measuring the isotopic enrichment of [15N]ammonia in urine over 12 h. Within the first 3.5 h after treatment, the body temperature dropped from 39.8 +/- 0.1 to 37.8 +/- 0.1 degrees C (p < 0.0001), and REE followed the same pattern, decreasing rapidly from 223 +/- 6 to 187 +/- 4 kJ/kg/d (p < 0.0001). Whole body protein synthesis and breakdown were significantly higher during the 1st day (5.65 +/- 0.38 and 6.21 +/- 0.43 g/kg/d, respectively) than at d 15 (2.95 +/- 0.17 and 2.77 +/- 0.2 g/kg/d). It is concluded that Gambian children suffering from an acute episode of malaria have an increased REE averaging 37% of the control value (d 15) and that this was associated with a substantial increase (by a factor of 2) in whole body protein turnover. A rapid normalization of the hypermetabolism and protein hypercatabolism states after treatment was observed.

Dinâmica da matéria orgânica de um neossolo quartzarênico de cerrado convertido para cultivo em sucessão de soja e milheto

O uso e o manejo de Neossolos Quartzarênicos podem influenciar a matéria orgânica do solo (MOS), mas a magnitude dessas alterações ainda é pouco pesquisada nas condições de Cerrado. O objetivo deste trabalho foi estudar as variações que ocorrem na MOS em um Neossolo Quartzarênico, por consequência da conversão da vegetação original para o uso agrícola e cultivo sequencial de soja e milheto em sucessão. Em uma área de cultivo comercial em Alto Garças, MT, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-5, 0-10, 0-20 e 0-40 cm, em talhões que estavam sob sucessão soja-milheto durante 1, 2, 6, 8 e 10 anos e, como referência da vegetação original, amostras foram tomadas em área adjacente sob Cerrado nativo. Foram determinados os teores de carbono orgânico total (COT), carbono e nitrogênio total e o teor de carbono nas frações ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e na matéria orgânica leve (MOL), além da relação isotópica do carbono na MOS. A conversão do Cerrado para cultivo agrícola elevou o teor de COT do solo, sobretudo em razão do aporte de MOL e fragmentos de carvão. O manejo desse solo com a sucessão soja-milheto, mesmo com o uso de gradagens pesadas, não causou reduções nos teores de COT, ao longo do tempo. Contudo, observou-se variação na distribuição do carbono nas diferentes frações da MOS ao longo do tempo de cultivo, indicando alterações significativas na qualidade da MOS. Notou-se aumento no percentual de carbono na forma de MOL e redução dos teores de carbono na forma de ácidos fúlvicos ao longo do tempo de cultivo, sugerindo a perda seletiva dos compostos mais solúveis. A relação isotópica do carbono do solo aumentou com o tempo de cultivo, indicando maior contribuição do carbono derivado do milheto para a manutenção dos teores de MOS. Os atributos da MOS relativos à camada de 0-20 cm foram mais sensíveis às variações em razão do tempo de cultivo do que os mesmos atributos avaliados nas demais camadas estudadas. As variáveis relacionadas ao fracionamento da MOS evidenciaram-se mais sensíveis às variações por causa do tempo de cultivo do que simplesmente do teor de COT do solo, apresentando o potencial de uso dessas variáveis como indicadores de qualidade do solo.

Potencial de água do solo e adubação com boro no crescimento e absorção do nutriente pela cultura da soja

A soja é uma cultura exigente em boro (B), entretanto, é estreita a faixa entre o nível adequado e o tóxico para esse nutriente no solo; dessa forma, a dose a ser recomendada deve ser bem definida. As condições hídricas do solo também é um aspecto importante relacionado diretamente com a disponibilidade de B para as plantas. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação de fontes e doses de B no crescimento da soja (Glycine max) em um Latossolo Vermelho eutroférrico de textura arenosa, submetido a diferentes tensões de água. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em vasos com 5 dm³ de solo. Utilizou-se o delineamento experimental em parcelas subdivididas, em esquema fatorial 5 x 2 x 3, sendo cinco doses de B (0,0; 0,25; 0,5; 1,0; e 2,0 mg dm-3); duas fontes (ácido bórico e colemanita) e três tensões de água no solo (0,01; 0,03; e 0,10 MPa), com quatro repetições. Os resultados indicaram que o crescimento da soja não é influenciado quando se mantém o nível de tensão de água no solo até 0,1 MPa. O crescimento do sistema radicular foi interferido negativamente com a aplicação de doses de B até 2 mg dm-3, em solo com teor inicial de 0,32 mg dm-3. Os teores de B no solo e no tecido foliar da soja aumentaram linearmente com as doses do nutriente aplicado no solo, sendo observado na maior dose (2 mg dm-3 de B) sintomas de típicos de toxidez de B nas folhas da cultura da soja.