Equipamento para coleta de amostras indeformadas de solo para estudos em condições controladas

A avaliação da fertilidade do solo pode ser feita por vários métodos, entre eles os testes com plantas em campo ou em vasos. Estudos em casa de vegetação com solos sob sistema plantio direto são dificultados pela obtenção de amostras indeformadas. O presente estudo teve por objetivos propor um equipamento de coleta de amostras de solo indeformadas e testar sua eficácia para uso em estudos em casa de vegetação, especialmente em solos sob sistema plantio direto. Foi desenvolvido um amostrador cilíndrico com diâmetro de 200 e 300 mm de altura. Foram comparadas a resistência do solo à penetração e a densidade do solo no local de coleta e dentro do amostrador. A amostragem foi feita em quatro locais, em solos com distintas classes de argila e em diferentes profundidades, sendo: um Argissolo Vermelho distrófico típico (PVd) localizado na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul; um Latossolo Vermelho distrófico típico (LVd2) localizado em área de produção, em Cruz Alta; um Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf2) localizado em área de produção, em Ijuí; e um Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf2) localizado em área de produção, em São Miguel das Missões. Não houve diferença estatística entre as médias de resistência do solo à penetração e a densidade do solo em cada local e em cada profundidade de amostragem. O equipamento proposto permite obter amostras de solo indeformadas que podem ser utilizadas para estudos em condições controladas com amostras de solo, com estrutura indeformada.

Simultaneous multielement extraction with the Mehlich-1 solution for Southern Brazilian soils determined by ICP-OES and the effects on the nutrients recommendations to crops

The amounts of macro (P, K, Ca and Mg) and micronutrients (Cu and Zn) extracted with the Mehlich-1 (M1) solution, by the 1.0 mol L-1 KCl (KCl) and with the 0.1 mol L-1 HCl (HCl) for representative soil types of the Rio Grande do Sul state (Brazil) were compared with those extracted with the Mehlich-1 solution determined with the inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP). The amounts of nutrients extracted by the different methods showed high correlation coefficients. On average, the Mehlich-1 solution extracted similar amounts of P, determined with colorimetric and ICP methods, and, K determined with emission and ICP. The amounts of Ca and Mg extracted with the Mehlich-1 solution, determined by ICP, were similar to those extracted with the KCl solution determined by the atomic absorption spectrophotometry. The amounts of Cu and Zn extracted with the Mehlich-1 solution, determined by the ICP, were higher than those extracted with the 0.1 mol L-1 HCl determined by the atomic absorption spectrophotometry. The results indicate that the Mehlich-1 solution and ICP can be used for simultaneous multielement extraction and determination for Southern Brazilian soils. However, a conversion factor for values interpretation is needed. The use of the conversion factor to determine the K availability index in soils is adequate and does not affect the K recommendations for crops in southern Brazilian soils.

Fósforo extraído pela solução de Mehlich-1 determinado por colorimetria e ICP em solos do Sul do Brasil

A adoção do ICP para análise de fósforo tem apresentado controvérsias, pois o valor determinado por essa técnica, muitas vezes, não é comparável com o obtido por colorimetria. Nos EUA, alguns laboratórios apresentam restrições à adoção dessa técnica, pelas seguintes razões: as recomendações de adubação em uso foram desenvolvidas empregando-se o método colorimétrico para a determinação do P; e as diferenças significativas têm sido obtidas entre os teores determinados por colorimetria e por ICP, pois, devido à alta temperatura do plasma, o ICP mede outras formas de P além do ortofosfato, atribuída ao P orgânico na solução. Este estudo teve por objetivo comparar os teores de P extraído do solo pela solução de Mehlich-1, determinado por colorimetria (COL) e por ICP, em 595 amostras de solos do Estado do Rio Grande do Sul, com amplas variações nas características físicas, químicas e mineralógicas. Os teores de P extraído, determinado por ICP e por COL, não diferiram estatisticamente (r = 0,94; p < 0,001). Não foi observada diferença estatística entre os teores de P determinado pelas duas técnicas em solos com teores de P menores do que 30 mg dm-3. A diferença relativa (ICP/COL) não foi alterada pela textura, pelo teor de matéria orgânica, pelo pH e pelo índice SMP das amostras. As quantidades de P2O5 recomendadas para o milho tiveram alto grau de associação, e as doses não diferiram entre as técnicas de determinação. Com base nos resultados, pode-se concluir que a determinação do P disponível no solo, extraído pela solução de Mehlich-1, pode ser feita por ICP sem alterações nas tabelas de interpretação dos teores estabelecidos para o método colorimétrico, em solos do Estado do Rio Grande do Sul.

Potencial de sequestro de carbono em diferentes biomas do Brasil

O solo é um importante compartimento de C e exerce papel fundamental sobre a emissão de gases do efeito estufa e consequentes mudanças climáticas globais. Mudanças no uso e manejo do solo podem causar tanto efeito negativo como positivo no que se refere à emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera. Entretanto, atualmente tem sido constatada a intensificação do aquecimento global, causado pelo aumento das emissões dos gases responsáveis pelo efeito estufa, oriundos principalmente da queima de combustíveis fósseis, do desmatamento e do uso inadequado do solo para agricultura. O uso e manejo inadequado do solo, além de contribuir para o efeito estufa, ainda traz problemas relacionados à sua sustentabilidade devido à degradação da matéria orgânica do solo, o que atinge negativamente os seus atributos físicos e químicos, bem como sua biodiversidade. Por outro lado, práticas adequadas de manejo, que visam à manutenção ou mesmo o acúmulo de C no sistema solo-planta, podem atenuar os efeitos do aquecimento global. Essas práticas de manejo podem ser: implementação de sistemas de plantio direto, recuperação de pastagens degradadas, implantação de sistemas integrados de cultivo, reflorestamento de áreas marginais, uso de espécies que tenham alta produção de biomassa, eliminação de queimadas, entre outras. O objetivo desta revisão foi avaliar algumas das principais fontes de gases do efeito estufa relacionadas à agricultura e mudança do uso da terra e, ainda, apresentar estratégias para mitigar tais emissões e aumentar o sequestro de C no sistema soloplanta, em três dos principais biomas do Brasil.

Pedotransfer functions related to spatial variability of water retention attributes for lowland soils

The estimation of non available soil variables through the knowledge of other related measured variables can be achieved through pedotransfer functions (PTF) mainly saving time and reducing cost. Great differences among soils, however, can yield non desirable results when applying this method. This study discusses the application of developed PTFs by several authors using a variety of soils of different characteristics, to evaluate soil water contents of two Brazilian lowland soils. Comparisons are made between PTF evaluated data and field measured data, using statistical and geostatistical tools, like mean error, root mean square error, semivariogram, cross-validation, and regression coefficient. The eight tested PTFs to evaluate gravimetric soil water contents (Ug) at the tensions of 33 kPa and 1,500 kPa presented a tendency to overestimate Ug 33 kPa and underestimate Ug1,500 kPa. The PTFs were ranked according to their performance and also with respect to their potential in describing the structure of the spatial variability of the set of measured values. Although none of the PTFs have changed the distribution pattern of the data, all resulted in mean and variance statistically different from those observed for all measured values. The PTFs that presented the best predictive values of Ug33 kPa and Ug1,500 kPa were not the same that had the best performance to reproduce the structure of spatial variability of these variables.

Acúmulo e formas de cobre e zinco no solo após aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos

As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos no solo podem aumentar os teores e alterar as formas de Cu e Zn no solo. O presente trabalho teve como objetivo estimar o acúmulo de Cu e Zn e suas formas em solo submetido a aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos, em sistema plantio direto com rotação de culturas. O trabalho foi desenvolvido em um Argissolo Vermelho distrófico arênico na área experimental do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Santa Maria (RS). Os tratamentos consistiram na aplicação de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos. Foram realizadas 17 aplicações de dejetos de maio de 2000 até o momento da coleta do solo, em outubro de 2006. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 e 50-60 cm, secas ao ar, passadas em peneiras de 2 mm e moídas em grau de ágata. Em seguida, foram preparadas e analisados os teores pseudototais após extração pelo método 3050B da EPA, disponíveis por meio da extração com HCl 0,1 mol L-1, além do fracionamento químico do Cu e do Zn. Nos dejetos de suínos foram determinados os teores pseudototais de Cu e Zn. As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos no solo aumentaram os teores de Cu e Zn das camadas superficiais, com migração até 12 e 10 cm de profundidade, respectivamente. O Cu e Zn adicionados são acumulados no solo em formas biodisponíveis, sendo preferencialmente ligados às frações orgânica e mineral, respectivamente.

Rainfall erosivity and rainfall return period in the experimental watershed of Aracruz, in the coastal plain of Espirito Santo, Brazil

Knowledge on the factors influencing water erosion is fundamental for the choice of the best land use practices. Rainfall, expressed by rainfall erosivity, is one of the most important factors of water erosion. The objective of this study was to determine rainfall erosivity and the return period of rainfall in the Coastal Plains region, near Aracruz, a town in the state of Espírito Santo, Brazil, based on available data. Rainfall erosivity was calculated based on historic rainfall data, collected from January 1998 to July 2004 at 5 min intervals, by automatic weather stations of the Aracruz Cellulose S.A company. A linear regression with individual rainfall and erosivity data was fit to obtain an equation that allowed data extrapolation to calculate individual erosivity for a 30-year period. Based on this data the annual average rainfall erosivity in Aracruz was 8,536 MJ mm ha-1 h-1 yr-1. Of the total annual rainfall erosivity 85 % was observed in the most critical period October to March. Annual erosive rains accounted for 38 % of the events causing erosion, although the runoff volume represented 88 % of the total. The annual average rainfall erosivity return period was estimated to be 3.4 years.

Avaliação de modelo de extração da água do solo por sistemas radiculares divididos entre camadas de solo com propriedades hidráulicas distintas

A avaliação da capacidade de raízes de plantas em extrair água do solo é de grande importância na modelagem da taxa de transpiração e, para entender o crescimento e rendimento vegetal e o balanço de água e de solutos no solo. Para testar um modelo de extração radicular macroscópico baseado no processo em escala microscópica, descreveram-se os resultados de um experimento com plantas cujo sistema radicular foi dividido entre camadas de solo com propriedades hidráulicas contrastantes. Um experimento de lisímetro dividido com plantas de sorgo foi realizado em Piracicaba-SP. Quatro lisímetros com dois compartimentos separados fisicamente (split-pot) foram construídos e preenchidos com material de dois tipos de solo de diferentes classes texturais (um solo de textura média - AR e outro de textura argilosa - AG). Durante um mês e meio foi imposto um regime hídrico, alternando a irrigação entre os compartimentos. O teor de água nos compartimentos dos lisímetros foi monitorado com TDR e tensiômetros. O material dos dois solos foi analisado conforme método-padrão quanto às suas propriedades de retenção e condução da água. A densidade radicular foi determinada por pesagem no fim do experimento, tendo ficado em torno de duas vezes maior no solo AR do que no AG. Observou-se que a extração de água ocorreu preferencialmente do compartimento do lisímetro com maior potencial de fluxo matricial. Em certas ocasiões houve transferência de água do lado de maior para o de menor potencial de fluxo matricial, com a liberação da água ao solo pelo sistema radicular (hydraulic lift). Para compensar o efeito da heterogeneidade da distribuição radicular e da atividade radicular, incluiu-se, no modelo, um fator empírico f de correção. O modelo testado descreveu bem 80 % das observações com a utilização de valores de f de 0,01506 e 0,003713, para os solos AR e AG, respectivamente. O modelo simulou a liberação de água ao solo mais frequentemente do que ela ocorreu no experimento. Esse fato pode indicar que a resistência interna do sistema radicular, não contabilizada pelo modelo, pode ter papel importante nas relações hídricas na rizosfera.

Avaliação e espacialização da erosividade da chuva no Vale do Rio Doce, região centro-leste do Estado de Minas Gerais

Um fator muito atuante no processo erosivo e considerado de grande importância é o fator R, denominado erosividade da chuva. Esse fator é um dos componentes da equação universal de perdas de solo. Estudos de variabilidade espacial têm sido realizados almejando definir a distribuição espacial do fator R para determinada região. Objetivou-se com este trabalho calcular a erosividade da chuva (fator R - EI30) e gerar os mapas de espacialização desta. O estudo foi realizado em áreas experimentais de plantios de eucalipto localizadas em nove municípios, no Vale do Rio Doce, região centro-leste do Estado de Minas Gerais. Foram utilizados dados pluviográficos referentes ao período de janeiro de 2005 a dezembro de 2008. A espacialização da erosividade foi feita com base nos princípios da geoestatística, e a interpolação dos dados, por meio da krigagem. Os índices de erosividade anual variaram de 7.970 a 18.646 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. O alcance para o índice de erosividade mensal variou de 10 a 177 km, e o anual foi de cerca de 52 km.

Indicadores de qualidade de solos em área de mineração e metalurgia de chumbo: I - microrganismos

Os microrganismos são os mais numerosos da fração biológica do solo e estão sujeitos a alterações em sua abundância e nas relações metabólicas em função de mudanças ambientais, como o aporte de poluentes ao solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade microbiana de solos da área de mineração e metalurgia de chumbo (Pb), no município de Adrianópolis (PR), a fim de gerar indicadores biológicos da qualidade desses solos. Os solos foram amostrados (0 a 5 e 5 a 10 cm) em cinco locais e em quatro épocas do ano (maio, setembro, novembro e janeiro). Os teores totais de Pb e Zn do solo foram determinados por espectroscopia de emissão atômica com plasma acoplado indutivamente, após digestão das amostras com HF e HNO3 concentrados e H2O2 30 % (v/v) em forno de micro-ondas. Para extração de formas mais disponíveis de Pb e Zn foi empregada a solução de HNO3 0,5 mol L-1 fervente. Foram estimados os seguintes atributos microbiológicos dos solos: contagem de bactérias totais (BT); contagem de bactérias esporuláveis (BESP); percentagem de bactérias esporuláveis em relação à BT; contagem de fungos; relação entre fungos e bactérias totais; respiração microbiana; biomassa microbiana; percentagem do carbono microbiano em relação ao C orgânico total do solo; e quociente metabólico. Utilizaram-se três métodos para o tratamento estatístico dos dados: diferenciação dos solos por meio da análise de componentes principais (ACP); obtenção de índice de qualidade ambiental relativo aos atributos microbiológicos (IQAMi); e análise de correlação simples. A elevada fertilidade dos solos tornou menos expressivo o efeito prejudicial dos metais pesados sobre os microrganismos. Contudo, no mês de maior estresse climático para os organismos (maio - menor temperatura), solos com maiores teores de Pb apresentaram menor população e atividade microbiana, ou seja, nessas condições as bactérias e fungos foram bons indicadores de qualidade do solo. A maior proporção de BESP nos solos mais contaminados por Pb no mês mais frio (correlação de 0,95* para maio) pode ser interpretada como mecanismo de resistência desses organismos. O IQAMi na camada de 0 a 5 cm foi mais eficiente que a ACP na separação dos solos contaminados com metais pesados: os valores decresceram em sentido oposto ao aumento nos teores de Pb dos solos. Já na profundidade de 5 a 10 cm a ACP foi mais eficiente para esse propósito.

Biomassa e atividade microbiana em solo sob diferentes sistemas de manejo na região fisiográfica Campos das Vertentes - MG

A biomassa e a atividade microbiana têm sido apontadas como indicadores adequados de alterações provocadas por diferentes sistemas de uso e manejo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações na biomassa e na atividade microbiana de um Latossolo Vermelho-Amarelo ácrico típico, sob Cerrado nativo e diferentes sistemas de manejo, na região fisiográfica Campos das Vertentes, Minas Gerais. Os sistemas avaliados foram: cultivo convencional com batata (CCB); cultivo com batata, sucedido por aveia e rotação com milho (CBAM); cultivo convencional com milho (CCM); plantio direto com milho (PDM); cultivo convencional com eucalipto (CCE); e o Cerrado nativo (CN) como referência. Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, analisados o C microbiano (Cmic) e a respiração basal e calculados o quociente metabólico (qCO2) e a relação Cmic/C orgânico. A biomassa e a atividade microbiana foram influenciadas pelos diferentes sistemas de manejo do solo, e as condições mais satisfatórias para a microbiota do solo ocorreram no Cerrado nativo. O manejo mais intensivo do solo e o uso frequente de agrotóxicos, característicos dos sistemas CCB e CBAM, determinaram redução nos teores de Cmic, menores valores da relação Cmic/C orgânico e maiores valores de qCO2, indicando uma provável condição de estresse para a biomassa microbiana.

Disponibilidade de potássio para as plantas em solos do sul do Brasil estimada por métodos multielementares

A avaliação da disponibilidade de K para as plantas é feita pela estimativa de seus teores na forma trocável. Métodos multielementares aumentam a eficiência nos laboratórios de análises de solo, porém a capacidade de troca de cátions (CTC) do solo pode alterar a predição do K disponível. O objetivo deste trabalho foi estimar o K disponível para o milho e para a soja em solos representativos do Estado do RS, pelos métodos Mehlich-1 (M1), Mehlich-3 (M3), resina de troca iônica (resina) e Acetato de Amônio pH 7,0 (AcNH4), bem como verificar se a CTC influencia a estimativa da disponibilidade de K no solo para as plantas. O experimento foi conduzido em microparcelas a céu aberto e, após 45 dias de cultivo, quantificou-se a matéria seca da parte aérea das plantas e determinou-se o o teor de K no tecido. Foram feitas as correlações entre os teores de K extraídos pelos métodos e a relação com a absorção de K pelas plantas em todos os solos e separando os solos em classes de CTC. As quantidades de K extraídas pela resina foram aproximadamente 50 % menores que as das soluções de M1, M3 e AcNH4. Os coeficientes de correlação entre os teores de K extraído pelos métodos tiveram alto grau de associação. A relação entre os teores de K acumuladas pelas culturas e os teores extraídos pelos métodos não diferiram, independentemente da separação por classes de CTC. A disponibilidade de K para as plantas em solos do RS pode ser feita pelos métodos testados no presente trabalho. Não houve diferença entre os métodos na avaliação da disponibilidade de K nas classes de CTC. O método da resina, embora não diferindo dos demais na predição do teor de K disponível, apresenta desvantagem em relação aos demais pela menor capacidade extrativa, o que resulta em classes de disponibilidade menores e propicia o erro analítico.

Pedochronology and development of peat bog in the environmental protection area pau-de-fruta - Diamantina, Brazil

In the region of the Serra do Espinhaço Meridional, peat bog is formed in hydromorphic environments developed in sunken areas on the plain surfaces with vegetation adapted to hydromorphic conditions, favoring the accumulation and preservation of organic matter. This pedoenvironment is developed on the regionally predominant quartzite rocks. Peat bog in the Environmental Protection Area - APA Pau-de-Fruta, located in the watershed of Córrego das Pedras, Diamantina,Brazil, was mapped and three representative profiles were morphologically characterized and sampled for physical, chemical and microbiological analyses. The organic matter was fractionated into fulvic acid (FA), humic acids (HA) and humin (H). Two profiles were sampled to determine the radiocarbon age and δ13C. The structural organization of the three profiles is homogeneous. The first two layers consist of fibric, the two subsequent of hemic and the four deepest of sapric peat, showing that organic matter decomposition advances with depth and that the influence of mineral materials in deeper layers is greater. Physical properties were homogeneous in the profiles, but varied in the sampled layers. Chemical properties were similar in the layers, but the Ca content, sum of bases and base saturation differed between profiles. Contents of H predominated in the more soluble organic matter fractions and were accumulated at a higher rate in the surface and deeper layers, while HA levels were higher in the intermediate and FA in the deeper layers. Microbial activity did not vary among profiles and was highest in the surface layers, decreasing with depth. From the results of radiocarbon dating and isotope analysis, it was inferred that bog formation began about 20 thousand years ago and that the vegetation of the area had not changed significantly since then.

Resposta do feijoeiro à adubação fosfatada em solos de cerrado com diferentes históricos de uso

Os diferentes tempos de cultivo e as diferentes formas de manejo podem influenciar na disponibilidade dos nutrientes, entre os quais o P. Objetivou-se com este estudo avaliar a resposta do feijoeiro à adubação com diferentes doses de P, em quatro Latossolos de Cerrado sob diferentes históricos de uso. As amostras dos Latossolos - (LVd1) textura argilosa, (LVd2) textura média alta, (LVAd1) textura média e (LVAd2) textura média baixa - foram coletadas na camada de 0-20 cm de profundidade em locais cultivados há vários anos e, também, em áreas adjacentes não cultivadas (sob cerrado nativo). Com as amostras superficiais dos solos de cada área, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, num esquema fatorial 2 x 4 (dois históricos de uso cultivado e não cultivado, e quatro doses de P), com quatro repetições. As doses de P, equivalentes a 0, 120, 240 e 480 mg dm-3, foram aplicadas na forma de superfosfato triplo. A adição de doses crescentes de P aos solos promoveu aumento dos componentes relacionados ao crescimento do feijoeiro, principalmente matéria seca e conteúdo de P. A condição de solo já cultivado potencializou as respostas do feijoeiro à adubação, sobretudo na menor dose de P, e, nessa condição, houve maior absorção de P pelas plantas. O histórico de uso do solo influencia tanto a absorção quanto a eficiência de utilização de P pelas plantas; no entanto, as condições que promovem maior absorção são opostas àquelas que permitem maior eficiência de utilização do nutriente, sobretudo nas condições de solo já cultivado. A disponibilidade de P no solo foi mais dependente das características físicas, químicas e mineralógicas do que do histórico de uso do solo.

Dinâmica da emissão de metano em solos sob cultivo de arroz irrigado no sul do Brasil

Solos de várzea sob cultivo de arroz irrigado contribuem com aproximadamente 18 % das emissões totais de metano (CH4) do Estado do Rio Grande do Sul. Entretanto, a liberação de CH4 depende do curso de redução de cada solo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica da emissão desse gás de efeito estufa (GEE) em seis solos: Gleissolo (2), Planossolo (2), Chernossolo e Neossolo, representativos do cultivo de arroz irrigado no Sul do Brasil, visando identificar também sua relação com propriedades do solo e as alterações eletroquímicas da solução após o alagamento. O experimento foi realizado em casa de vegetação, com três repetições, segundo delineamento de blocos casualizados. Os solos foram dispostos em vasos de PVC mantidos com uma lâmina de água de 10 cm de altura e cultivados com arroz. A avaliação das emissões de CH4 foi realizada semanalmente, do 3º ao 66º dia após o alagamento (DAA) do solo, com o auxílio de uma câmara de PVC acoplada ao topo dos vasos. As amostras de ar foram coletadas em quatro intervalos de 5 min, para estimativa das taxas de emissão de CH4. A solução do solo também foi coletada e caracterizada. O início da emissão de CH4 variou entre os solos e, normalmente, ocorreu após a quase total redução do Fe3+ (em torno de 90 % da maior liberação de Fe2+) e estabilização dos valores de pH e de Eh da solução. A emissão total de CH4 variou de 8,5 a 44,2 g m-2 e apresentou relação sigmoidal com os teores de C orgânico dos solos (r²=0,83, p < 0,05), sugerindo que a disponibilidade de C somente foi limitante para o processo de metanogênese em teores inferiores a 8 g kg-1 de C no solo. Os resultados mostram que a dinâmica e as quantidades totais de CH4 emitidas são influenciadas pelo tipo de solo e que esforços devem ser direcionados para determinação dos fatores de emissão de CH4 para os diferentes solos representativos da produção de arroz no Sul do Brasil, bem como na avaliação do efeito de práticas agrícolas na mitigação das emissões desse GEE nos diferentes solos.