Cover plants and mineral nitrogen: effects on organic matter fractions in an oxisol under no-tillage in the cerrado

Cover plants are essential for the sustainability of no-tillage systems in tropical regions. However, information on the effects of these plants and N fertilization on soil organic matter fractions is still scarce. This study evaluated the effect of cover crops with different chemical composition and of N topdressing on the labile and humified organic matter fractions of an Oxisol of the Cerrado (savanna-like vegetation). The study in a randomized complete block design was arranged in split-plots with three replications. Four cover species were tested in the plots and the presence or absence of N topdressing in the subplot. The following cover species were planted in succession to corn for eight years: Urochloa ruziziensis; Canavalia brasiliensis M. ex Benth; Cajanus cajan (L.) Millsp; and Sorghum bicolor (L.) Moench. In general, the cultivation of U. ruziziensis increased soil C levels, particularly of C in the humic acid and particulate organic C fractions, which are quality indicators of soil organic matter. The C in humic substances and mineral organic C accounted for the highest proportions of total organic C, demonstrating the strong interaction between organic matter, Fe and Al oxides and kaolinite, which are predominant in these weathered soils of the Cerrado.

Adsorção de cádmio em Latossolos sob vegetação de mata nativa e cultivados¹

Os metais pesados podem ser encontrados naturalmente em solos, em baixas concentrações, podendo ter seus teores intensificados por meio de ações antrópicas, tornando-se um dos entraves no manejo de solos tropicais. Esses elementos químicos podem ser encontrados na constituição de adubos orgânicos e inorgânicos, inseticidas, fungicidas, rejeito de mineração e lixo urbano, podendo causar sérios danos ao ambiente e à saúde humana. Nesse sentido, estudos de adsorção são imprescindíveis na avaliação do comportamento de metais pesados no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos atributos químicos, granulométricos e mineralógicos sobre a adsorção de Cd, avaliados pelos modelos de Langmuir e de Freundlich, em Latossolos que sofreram ou não ação antrópica. As amostras de solo foram coletadas da camada superficial, 0,00-0,20 m, sendo realizadas análises químicas, granulométricas e mineralógicas. No estudo de adsorção, foram usadas as concentrações 0, 5, 25, 50, 100, 200, 300 e 400 µg L-1 de Cd na forma de Cd(NO3)2. Para a construção das isotermas de adsorção, utilizaram-se os modelos matemáticos empíricos de Langmuir e Freundlich. Os dados obtidos foram analisados por meio de técnicas estatísticas multivariadas, Análise de Agrupamento e Análise de Componentes Principais; no experimento de adsorção os dados ajustaram-se aos modelos de Langmuir e Freundlich. Os solos com menor relação goethita/hematita e maior capacidade de troca de cátions e pH apresentaram maior capacidade máxima de adsorção de Cd.

SOIL ORGANIC MATTER FRACTIONS IN PRESERVED AND DISTURBED WETLANDS OF THE CERRADO BIOME

Veredas are humid tropical ecosystems, generally associated to hydromorphic soils and a shallow water table. The soils of these ecosystems are affected by the use of the areas around these veredas. The objective of this study was to determine soil organic matter (SOM) fractions in veredas adjacent to preserved (native savanna) and disturbed environments (agricultural areas and pastures) in the Cerrado biome. Soil samples were collected from the 0-10 and 10-20 cm layers along reference lines drawn along the relief following the upper, middle and lower positions of one of the slopes, in the direction of the draining line of the vereda. The soil analysis determined: total soil OC, total nitrogen and C:N ratio; C and N contents and C:N ratio in particulate and mineral-associated fractions (of SOM); fulvic acids, humic acids and humin fractions and ratio between humic and fulvic acids. The agricultural use around the veredas induced changes in the SOM fractions, more pronounced in the lower part of the slope. In the soil surface of this part, the OC levels in the humic substances and the particulate fraction of SOM, as well as total soil OC were reduced in the vereda next to crop fields.

VARIABILIDADE ESPACIAL DA PRODUTIVIDADE DE SORGO E DE ATRIBUTOS DO SOLO NA REGIÃO DO ECÓTONO CERRADO-PANTANAL, MS

O Sorghum bicolor (L.) Moech é uma importante forrageira de alta produção, que cresce no cenário brasileiro ainda de forma lenta em substituição ao cultivo de milho safrinha. A cultura do sorgo seria alternativa no período da seca na produção de silagem para o período das águas; contudo, o crescimento e desenvolvimento das plantas pode ser influenciado por alterações nos atributos do solo, como textura, porosidade e estrutura do solo. O objetivo deste trabalho foi analisar e caracterizar a dependência e variabilidade espacial entre atributos do solo e a cultura do sorgo forrageiro, em um Planossolo Hidromórfico no ecótono Cerrado-Pantanal. Para tanto, estimaram-se a produtividade de matérias verde e seca de forragem (MVF e MSF) de sorgo forrageiro e os atributos do solo, como macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), porosidade total (Pt), diâmetro médio geométrico, diâmetro médio ponderado, índice de estabilidade de agregados (IEA) e teor de carbono orgânico total do solo (COT), em duas profundidades: 1 (0,00-0,10 m) e 2 (0,10-0,20 m). Em relação à malha geoestatística, foram realizadas 50 coletas de atributos de planta e solo em 40 ha. Isso possibilitou detectar a elevada variabilidade espacial dos atributos de planta (MVF e MSF) e também os atributos do solo que mais variaram espacialmente. Com relação às variáveis que apresentaram dependência espacial, o coeficiente de determinação (r2) decresceu na seguinte ordem: IEA1, silte2, Ma1, Pt1, areia2, silte1, MSF, argila1, MVF e IEA2. Com isso, verificou-se que IEA1 apresentou o melhor ajuste semivariográfico (r2 = 0,926), com alcance de 677,0 m, e o avaliador da dependência espacial (50,6 %) moderado. O silte1, porém, evidenciou o menor alcance (111,0 m) e, assim, recomenda-se que em estudos posteriores o alcance mínimo a ser adotado, para esse tipo de avaliação, não deve ser inferior a esse valor em Planossolo Hidromórfico sob preparo convencional. A correlação linear foi significativa e elevada para MVF e MSF, ao passo que entre atributos de planta versus solo houve correlações positiva e negativa. No âmbito da cokrigagem, a argila1 foi o melhor indicador para estimar a variabilidade espacial da produtividade de massa seca de forragem de sorgo de correlação significativa e negativa (r = -0,292*).

Modelagem da Densidade do Solo em Profundidade sob Vegetação Nativa em Minas Gerais

A densidade do solo (Ds) é um importante indicador da qualidade física do solo, mas há pouca disponibilidade de informações sobre seus valores a maiores profundidades em razão da dificuldade amostral envolvida. Portanto, funções de pedotransferência têm sido utilizadas para estimar a Ds com relativo êxito, mas ainda sem especificidade aos diferentes biomas brasileiros. O objetivo deste trabalho foi desenvolver funções matemáticas capazes de descrever a Ds até 1 m de profundidade em áreas de vegetação nativa das regiões central e sul de Minas Gerais. A Ds foi amostrada pelo método do anel volumétrico em 53 perfis de solo de diferentes ordens, em seis profundidades (0-5, 5-10, 10-20, 30-40, 50-60 e 90-100 cm). A Ds variou entre 0,66 e 1,74 kg dm-3, com média de 1,25 kg dm-3, e foi geralmente menor nas camadas de 0-5 e 5-10 cm. Por meio de regressão linear múltipla (stepwise), foram gerados modelos com base nas propriedades químicas de rotina e granulometria, que permitiram estimar a Ds até 1 m de profundidade. Os teores de C orgânico do solo, areia, silte e argila e a capacidade de troca catiônica potencial (T) foram as variáveis de maior relevância nos modelos, que alcançaram maior acurácia para a ordem Latossolos (R2ajust = 0,85), seguida por Cambissolos (R2ajust = 0,69), Nitossolos (R2ajust = 0,67) e Argissolos (R2ajust = 0,51). Uma vez que a modelagem para a base de dados completa atingiu R2ajust de 0,50, pode-se concluir que a estratificação por ordem taxonômica foi útil para melhorar os ajustes obtidos, com exceção da ordem Argissolo.

ELEMENTOS-TRAÇO EM ÁREAS DE VEGETAÇÃO NATIVA E AGRICULTURA INTENSIVA DO ESTADO DE MATO GROSSO DETERMINADOS POR FLUORESCÊNCIA DE RAIOS-X POR REFLEXÃO TOTAL

A espectroscopia de raios-X por reflexão total (TXRF) é uma técnica promissora para análise de elementos-traço (ETs), principalmente por não ser necessária a digestão das amostras, reduzindo assim a geração de resíduos e emissão de vapores tóxicos. Este trabalho comparou os teores dos ETs: Cr, Mn, Ni, Zn, Cu, As, Se, Hg e Pb, coletados em solos de área de agricultura intensiva e vegetação nativa, determinados por TXRF e por espectrometria de absorção atômica de chama ou forno de grafite (FAAS/GFAAS). Adicionalmente, compararam-se os teores dos ET com valores de referência para solos não contaminados. As amostras de solo foram coletadas na profundidade 0,0-0,2 m em municípios representativos de cada região agrícola do Estado de Mato Grosso (Rondonópolis, Alto Garça, Primavera do Leste, Campo Novo, Nova Mutum, Lucas do Rio Verde, Sorriso, Sinop, Campo Novo dos Parecis, Campos de Julho e Vila Bela da Santíssima Trindade). Em cada município, foram selecionadas seis áreas, totalizando 72 amostras, todas georreferenciadas. Para a leitura dos teores de ET no aparelho de TXRF S2 Picofox™, foram preparadas suspensões de solo usando Triton X-100 a 5 % v/v utilizando gálio como padrão interno, enquanto no FAAS/GFAAS as amostras foram submetidas à digestão ácida pelo método 3051A. Considerando área cultivada e área nativa, respectivamente, os teores médios dos ET por TXRF, em mg kg-1, foram: Cr, 69 e 62; Zn, 16 e 8; Pb, 28 e 21; Mn, 56 e 42; As, 2 e 2; Cu, 9 e 8; e Ni, 2 e 2. O Cd, Se e Hg não foram detectados por TXRF nas amostras analisadas. Para As, Cr, Mn, Zn, Ni, Cu e Pb, houve correlação linear (p<0,001) positiva entre as técnicas e, no geral, os teores obtidos para esses ET em TXRF foram superiores aos do FAAS/GFAAS. Os teores de todos os elementos detectados pelo TXRF, exceto o Cr, estão dentro das faixas dos relatados para solos não contaminados e muito inferiores aos limites de alerta estipulados na literatura.

ÍNDICE DE VEGETAÇÃO POR DIFERENÇA NORMALIZADA E PRODUTIVIDADE DE CULTIVARES DE TRIGO SUBMETIDAS A DOSES DE NITROGÊNIO

RESUMO O manejo da adubação nitrogenada na cultura do trigo tem se evidenciado fator limitante à produtividade da cultura na Região Sul do Brasil, e a utilização de novas técnicas como o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) pode auxiliar na estimativa do potencial produtivo da cultura e, consequentemente, na determinação da adubação nitrogenada. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do NDVI, obtido por sensores passivo e ativo, como ferramenta para estimar a produtividade de grãos de cultivares de trigo submetidas a doses de nitrogênio. O experimento foi conduzido em Guarapuava, PR, em blocos ao acaso, seguindo o esquema fatorial 4 × 5, com quatro cultivares e cinco doses de N. As avaliações realizadas compreenderam leituras de NDVI, matéria seca (MS) de parte aérea, nos estádios fenológicos de afilhamento, emborrachamento e florescimento, teor foliar de N e produtividade de grãos. Nas leituras de NDVI, constataram-se diferenças significativas entre cultivares em todos os estádios fenológicos e doses, assim como entre as doses e os estádios fenológicos, para ambos os sensores. Verificaram-se efeito da MS e do teor foliar de N nas leituras de NDVI, sendo possível gerar modelos para a estimativa desses atributos com base no NDVI e, ainda, estimar a produtividade no início de desenvolvimento da cultura.

SWEET SORGHUM PERFORMANCE AFFECTED BY SOIL COMPACTION AND SOWING TIME AS A SECOND CROP IN THE BRAZILIAN CERRADO

ABSTRACT Increasing attention has recently been given to sweet sorghum as a renewable raw material for ethanol production, mainly because its cultivation can be fully mechanized. However, the intensive use of agricultural machinery causes soil structural degradation, especially when performed under inadequate conditions of soil moisture. The aims of this study were to evaluate the physical quality of aLatossolo Vermelho Distroférrico (Oxisol) under compaction and its components on sweet sorghum yield forsecond cropsowing in the Brazilian Cerrado (Brazilian tropical savanna). The experiment was conducted in a randomized block design, in a split plot arrangement, with four replications. Five levels of soil compaction were tested from the passing of a tractor at the following traffic intensities: 0 (absence of additional compaction), 1, 2, 7, and 15 passes over the same spot. The subplots consisted of three different sowing times of sweet sorghum during the off-season of 2013 (20/01, 17/02, and 16/03). Soil physical quality was measured through the least limiting water range (LLWR) and soil water limitation; crop yield and technological parameters were also measured. Monitoring of soil water contents indicated a reduction in the frequency of water content in the soil within the limits of the LLWR (Fwithin) as agricultural traffic increased (T0 = T1 = T2>T7>T15), and crop yield is directly associated with soil water content. The crop sown in January had higher industrial quality; however, there was stalk yield reduction when bulk density was greater than 1.26 Mg m-3, with a maximum yield of 50 Mg ha-1 in this sowing time. Cultivation of sweet sorghum as a second crop is a promising alternative, but care should be taken in cultivation under conditions of pronounced climatic risks, due to low stalk yield.

Carbon Stocks in Compartments of Soil Organic Matter 31 Years after Substitution of Native Cerrado Vegetation by Agroecosystems

ABSTRACT Changes in carbon stocks in different compartments of soil organic matter of a clayey Latossolo Vermelho Distrófico (Typic Haplustox), caused by the substitution of native savanna vegetation (cerrado sensu stricto) by agroecosystems, were assessed after 31 years of cultivation. Under native vegetation, a stock of 164.5 Mg ha-1 C was estimated in the 0.00-1.00 m layer. After 31 years of cultivation, these changes in soil C stocks were detected to a depth of 0.60 m. In the case of substitution of cerrado sensu stricto by no-tillage soybean-corn rotation, a reduction of at least 11 % of the soil C pools was observed. However, the adoption of no-tillage as an alternative to tillage with a moldboard plow (conventional system) reduced CO2 emissions by up to 12 %.

Water Erosion on an Oxisol under Integrated Crop-Forest Systems in a Transitional Area between the Amazon and Cerrado Biomes

ABSTRACT Water erosion is one of the main factors driving soil degradation, which has large economic and environmental impacts. Agricultural production systems that are able to provide soil and water conservation are of crucial importance in achieving more sustainable use of natural resources, such as soil and water. The aim of this study was to evaluate soil and water losses in different integrated production systems under natural rainfall. Experimental plots under six different land use and cover systems were established in an experimental field of Embrapa Agrossilvipastoril in Sinop, state of Mato Grosso, Brazil, in a Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (Udox) with clayey texture. The treatments consisted of perennial pasture (PAS), crop-forest integration (CFI), eucalyptus plantation (EUC), soybean and corn crop succession (CRP), no ground cover (NGC), and forest (FRS). Soil losses in the treatments studied were below the soil loss limits (11.1 Mg ha-1 yr-1), with the exception of the plot under bare soil (NGC), which exhibited soil losses 30 % over the tolerance limit. Water losses on NGC, EUC, CRP, PAS, CFI and FRS were 33.8, 2.9, 2.4, 1.7, 2.4, and 0.5 % of the total rainfall during the period of study, respectively.

Características de sementes de gramíneas nativas do cerrado

Avaliaram-se características de sementes de 22 espécies de gramíneas nativas do cerrado, como: ocorrência de esterilidade, massa de sementes cheias e vazias, possibilidade de ventilação e quantidade de sementes por peso. As espécies dos gêneros Aristida, Ctenium, Diectiomis e Schizachyrium apresentaram os maiores índices de espiguetas férteis (superior a 50%), enquanto as dos gêneros Andropogon e Hypogynium apresentaram valores intermediários (25-49%); em Paspalum, Setaria e Thrazya, a ocorrência de espiguetas férteis foi baixa (5-24%), e em Axonopus, muito baixa (inferior a 5%). O número médio de sementes cheias por grama variou de 20 em Paspalum reduncum a quase 3.000 em Aristida gibbosa; esta informação é importante na determinação da taxa de semeadura. As espécies consideradas palhentas, a respeito das quais recomenda-se o uso de desaristadores no beneficiamento, são as seguintes: Andropogon bicornis, Andropogon selloanus, Aristida gibbosa, Aristida recurvata, Aristida setifolia, Aristida torta, Ctenium cirrhosum, Diectiomis fastigiata, Hypogynium virgatum, Paspalum pectinatum, Paspalum polyphilum, Paspalum splendens, Paspalum stellatum e Schizachyrium microstachyum. As espécies classificadas como não palhentas, para as quais pode-se recomendar a ventilação, são: Axonopus barbigerus, Axonopus canescens, Paspalum gardnerianum, Paspalum pilosum, Paspalum reduncum, Paspalum trichostomum, Setaria geniculata e Thrasya glaziovii.

BRS Celeste: nova cultivar de soja para o sistema de produção de grãos no cerrado

A manutenção ou a elevação dos níveis de tecnologia no cultivo da soja no Cerrado é fundamental à produtividade econômica, a qual tem se revelado superior à obtida na Região Sul do Brasil. Entre as contribuições da pesquisa ao desempenho destacado da cultura da soja no Cerrado estão as novas cultivares, que representam papel fundamental para a estabilidade produtiva. A cultivar de soja BRS Celeste é uma opção para atender à demanda dos produtores. Apresenta ciclo semelhante ao da BR/EMGOPA 314 (Garça Branca), porém com produtividade superior, e com resistência às principais doenças, em especial ao cancro-da-haste (Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis).

Resposta de cultivares de feijoeiro ao enxofre

O experimento foi conduzido em casa de vegetação, no Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras, MG, utilizando-se um Latossolo Vermelho-Amarelo, textura média, fase cerrado, proveniente do município de Itumirim, MG. Objetivou-se avaliar o efeito da aplicação de doses de S, no crescimento de três cultivares de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), e a determinação dos níveis críticos do nutriente na parte aérea das cultivares. Utilizou-se um fatorial 4 x 3 (0, 30, 60 e 120 mg de S/kg de solo e as cultivares Carioca, Ouro e H-4), em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. As cultivares de feijoeiro apresentaram respostas significativas em produção de matéria seca da parte aérea (MSPA) quando se aplicou S, porém, com incrementos distintos em cada cultivar. À exceção da cultivar H-4, o fornecimento de S também estimulou a produção de matéria seca de raízes pelas plantas de feijoeiro, mas em menor intensidade que para a MSPA. Os níveis críticos internos de S na parte aérea, equivalentes a 90% da produção máxima de MSPA, variaram entre as cultivares. As relações N/S foram de 20,97, 20,81 e 18,68, enquanto a relação P/S foi de 2,24, 1,33 e 0,87 nas cultivares Carioca, Ouro e H-4, respectivamente. Os níveis críticos de S na MSPA das cultivares Carioca, Ouro e H-4 corresponderam, respectivamente, a 1,89, 2,21 e 2,16 g de S/kg. A eficiência de utilização de S, correspondente a 90% da produção máxima de MSPA, variou de acordo com as cultivares de feijoeiro, o que indica ser possível a seleção e melhoramento de material genético adaptado a condições distintas de disponibilidade desse nutriente no solo.

Produtividade do feijoeiro em resposta a adubação fosfatada e a regimes de irrigação em solo de cerrado

O cultivo do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) irrigado nos solos de cerrado requer a utilização de fertilizantes fosfatados. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar o efeito do manejo da adubação fosfatada e da lâmina de água na produtividade do feijoeiro em Latossolo Vermelho-Escuro argiloso. Os tratamentos englobaram três doses de adubação fosfatada a lanço (250, 500 e 1.000 kg ha-1 de P2O5) e dois níveis de irrigação (adequado e restrito), determinados em função de tensões de água no solo. Foi cultivado o feijão `Carioca' (quatro cultivos) no período seco, em rotação com o milho `BR 201' (cinco cultivos), no período chuvoso. A produção de grãos do feijão aumentou com a adubação fosfatada, nos dois níveis de irrigação, sendo maior com a dose mais alta de adubação e irrigação adequada. A irrigação restrita promoveu reduções de produtividade em todos os tratamentos, sendo menos prejudicial no solo com maior disponibilidade de P. O milho apresentou também resposta significativa à adubação fosfatada, e o efeito residual dessa adubação manteve boas produtividades das duas culturas durante os vários cultivos sucessivos.

Influência da época de produção e dos estádios de maturação nos maracujás doce e ácido nas condições de cerrado

Este trabalho objetivou avaliar a qualidade dos frutos do maracujazeiro doce e ácido nas condições de cerrado de Brasília, DF, por meio de características físico-químicas, de acordo com a época de produção e do estádio de maturação dos frutos. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x2x2, com cinco repetições e três subamostras dentro de cada repetição. Foram feitas avaliações de acidez total titulável, sólidos solúveis totais açúcares totais, açúcares redutores e açúcares não-redutores. O maracujá-ácido apresentou atributos de qualidade para consumo in natura e para a indústria nas duas épocas e nos dois estádios de maturação, enquanto o maracujá-doce apresentou maior teor de açúcares no período mais frio. A antecipação da colheita de frutos em até quatro dias no maracujá-doce, e em até oito dias no maracujá-ácido não comprometem a qualidade, o que possibilita maior prazo para a comercialização e menores riscos de perdas dos frutos.