Infiltração da água no solo no sistema pedológico Campus do Arenito, cidade gaúcha, noroeste do estado do Paraná

Considerando a importância do conhecimento do comportamento hídrico das coberturas pedológicas para os estudos de prevenção e contenção dos processos erosivos, o presente trabalho foi realizado em uma vertente com sistema pedológico "Latossolo Vermelho eutrófico/Argissolo Vermelho eutrófico", oriundo do arenito Caiuá, localizado na fazenda experimental da Universidade Estadual de Maringá, município de Cidade Gaúcha, noroeste do Estado do Paraná. Após abordagem morfológica detalhada do sistema pedológico, realizaram-se ensaios de infiltrometria nos principais horizontes diagnósticos e suas respectivas transições em seis perfis de solos dispostos ao longo da vertente. A dinâmica hídrica da cobertura latossólica encontra-se marcada por um comportamento distinto entre a superfície e a subsuperfície. Os horizontes superficiais Ap, AB e, ou, BA exibem ao longo do tempo uma alternância de condições de umidade, ora mais úmidos, ora mais secos, devido à distribuição e intensidade das chuvas. Em profundidade, no horizonte Bw, as condições hídricas dependem da movimentação da água vertical e lateral, não respondendo, portanto, diretamente às variações atmosféricas como na superfície. Na cobertura argissólica, o bloqueio da drenagem vertical ocorre no topo do Bt, gerando acima (horizonte AE) uma zona mais constantemente úmida. De modo geral, os horizontes superficiais dos Argissolos não apresentam as alternâncias de umedecimento e secamento verificadas nos Latossolos; permanecem sempre mais úmidos do que aqueles, em razão dos fluxos hídricos laterais de montante.

Audit report on the Great River Regional Waste Authority for the year ended June 30, 2010

Audit report on the Great River Regional Waste Authority for the year ended June 30, 2010

Biodiversity of rhizobia associated with cowpea cultivars in soils of the lower half of the São Francisco River Valley

The biodiversity of rhizobium in soils of the São Francisco Valley is unknown and can be studied using cowpea as trap plants. The objective of this study was to verify the diversity of diazotrophic bacteria that nodulate cowpea in soils of the lower half of the São Francisco River Valley by morphological and genotypic characterization. Seven soil samples (A1, A2, A3, A4, C1, C2 and MC) were collected to capture bacteria associated to five cowpea cultivars (IPA 206, BRS Pujante, BRS Marataoã, Canapu Roxo, and Sempre Verde), in a 5x7 factorial design with three replications. Thirty days after plant emergence, the nodules were collected and the bacteria isolated and analyzed in relation to their growth characteristics in YMA medium. The 581 isolates were grouped in 49 morphologic groups. Of this total, 62.3 % formed colonies in up to three days, 33.4 % grew from the 6th day on, and 4.3 % began to grow 4 to 5 days after incubation. Regarding the formation of acids and alkalis, 63 % acidified the medium, 12 % made it alkaline and 25 % maintained the medium at neutral pH. The highest diversity was observed in the A3 sample and in isolates associated with the cultivars Canapu Roxo and BRS Pujante. Thirty-eight representative isolates were chosen for the genotypic characterization, clustered in four groups based on the restriction analysis of 16s rDNA. This grouping was strongly correlated with the sampling site; 13 rhizobium isolates had an electrophoretic profile distinct from the standard rhizobium strains used in this study.

Boron extraction and vertical mobility in Paraná State oxisol, Brazil

The deficiency or excess of micronutrients has been determined by analyses of soil and plant tissue. In Brazil, the lack of studies that would define and standardize extraction and determination methods, as well as lack of correlation and calibration studies, makes it difficult to establish limits of concentration classes for analysis interpretation and fertilizer recommendations for crops. A specific extractor for soil analysis is sometimes chosen due to the ease of use in the laboratory and not in view of its efficiency in determining a bioavailable nutrient. The objectives of this study were to: (a) evaluate B concentrations in the soil as related to the fertilizer rate, soil depth and extractor; (b) verify the nutrient movement in the soil profile; (c) evaluate efficiency of Hot Water, Mehlich-1 and Mehlich-3 as available B extractors, using sunflower as test plant. The experimental design consisted of complete randomized blocks with four replications and treatments of five B rates (0, 2, 4, 6, and 8 kg ha-1) applied to the soil surface and evaluated at six depths (0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.15, 0.15-0.20, 0.20-0.30, and 0.30-0.40 m). Boron concentrations in the soil extracted by Hot Water, Mehlich-1 and Mehlich-3 extractors increased linearly in relation to B rates at all depths evaluated, indicating B mobility in the profile. The extractors had different B extraction capacities, but were all efficient to evaluate bioavailability of the nutrient to sunflower. Mehlich-1 and Mehlich-3 can therefore be used to analyze B as well as Hot Water.

Adubação nitrogenada para alto rendimento de milho em plantio direto na região centro-sul do Paraná

O N é um dos nutrientes demandados em maior quantidade pela cultura do milho e o seu suprimento adequado tem implicações técnicas, quanto ao desempenho e à lucratividade da cultura, e ambientais pelo alto potencial de lixiviação do nitrato. Resultados de 61 experimentos, realizados por 13 anos, numa parceria entre a Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária (FAPA) e a Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), foram analisados e interpretados visando o desenvolvimento de uma tecnologia de indicação de N para alto rendimento da cultura do milho em plantio direto e adaptado ao uso de plantas de cobertura na região centro-sul do Paraná. As quantidades de N (ureia) a serem aplicadas no milho foram estimadas a partir da demanda de N em diferentes faixas de rendimento de grãos da cultura (6-8, 8,1-10, 10,1-12 e 12,1-14 t ha-1), da disponibilidade de N à cultura em solos com diferentes teores de matéria orgânica (MO) na camada de 0-10 cm (< 40, 40-60 e > 60 g kg-1), do efeito de plantas de cobertura (gramínea, leguminosa, consórcio gramínea-leguminosa e nabo forrageiro) na disponibilidade de N, e da eficiência do N mineral aplicado. As doses de N indicadas (DNI) tiveram boa relação com as doses de máxima eficiência econômica (DMEE) calculadas para condições distintas de MO no solo, planta de cobertura e expectativa de rendimento (DNI = 39 + 0,80 DMEE, R² = 0,74, n = 20, p = 0,03), o que confirma a adequação das doses para a cultura na região. As doses também apresentaram boa relação com a indicação de N vigente nos Estados do RS e SC (DNI: PR = -14 + 1,06 RS/SC, R² = 0,88, n = 12, p = 0,02), o que valida o uso da indicação do centro-sul do PR, que apresenta expectativas de rendimento mais elevadas, para sub-regiões do RS/SC que apresentam alto potencial de rendimento da cultura. Da mesma forma, a indicação do RS/SC pode ser utilizada para sub-regiões do PR que apresentam menor aptidão climática à cultura do milho.

Suscetibilidade magnética do horizonte B de solos do Estado do Paraná

Os minerais ferrimagnéticos maghemita (γFe2O3) e magnetita (Fe3O4) possuem alta relação com a disponibilidade de cátions metálicos e com a capacidade do solo em adsorver ânions como o fosfato. Uma percentagem expressiva dos solos brasileiros apresenta magnetização espontânea. No Estado do Paraná essa área corresponde a aproximadamente 50 %. A determinação da suscetibilidade magnética por unidade de massa (ΧBF) é o método mais simples de identificar a presença e quantificar esses minerais nos solos. A BF é uma técnica rápida, barata, não destrutiva e de boa reprodutibilidade, que pode ser utilizada como critério nos estudos pedogenéticos em que os minerais ferrimagnéticos estão presentes. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência do material de origem nos valores de ΧBF da terra fina seca ao ar (TFSA) de amostras do horizonte B de solos do Paraná. As amostras foram coletadas em todo o Estado, num total de 45 pontos. Na TFSA foram determinados os valores de BF e da porcentagem da frequência dependente da suscetibilidade magnética (ΧFD). Os valores de suscetibilidade magnética dos solos formados sobre rochas eruptivas básicas foram significativamente maiores (1.000 a 7.800 x 10-8 m³ kg-1) que os encontrados em solos formados sobre rochas metamórficas e sedimentares (menores do que 500 x 10-8 m³ kg-1), demonstrando a influência do material de origem na presença de minerais ferrimagnéticos. Os valores de ΧFD indicaram a presenca de partículas superparamagnéticas (maghemita) na maioria dos solos paranaenses.

Effects of different management systems on porosity of oxisols in Paraná, Brazil

Soils play a fundamental role in the production of human foods. The Oxisols in the state of Paraná are among the richest and most productive soils in Brazil, but degradation and low porosity are frequently documented, due to intensive farming involving various management strategies and the application of high-tech solutions. This study aims to investigate changes in the porosity of two Red Oxisols (Latossolos Vermelhos), denoted LVef (eutroferric) and LVdf (dystroferric) under conventional and no-tillage soil management, with a succession of annual crops of soybean, maize and wheat over a continuous period of more than 20 years. After describing the soil profiles under native forest, no-tillage management and conventional tillage using the crop profile method, deformed and non-deformed soil samples were collected from the volumes most compacted by human intervention and the physical, chemical and mineralogical properties analyzed. The various porosity classes (total pore volume, inter-aggregate porosity between channels and biological cavities) and intra-aggregate porosity (determined in 10 cm³ saturated clods subjected to a pressure of -10 kPa to obtain a pore volume with a radius (r eq), > 15 μm and < 15 μm). The results showed that the effects of no-tillage farming on porosity are more pronounced in both soil types. Porosity of the LVdf was higher than pf the LVef soil, whatever the management type. In the LVdf soil, only pores with a radius of > 15 μm were affected by farming whereas in the LVef soil, pores with a radius of < 15 μm were affected as well.

Ammonia volatilization in no-till system in the south-central region of the State of Paraná, Brazil

Ammonia (NH3) volatilization can reduce the efficiency of urea applied to the surface of no-till (NT) soils. Thus, the objectives of this study were to evaluate the magnitude of NH3 losses from surface-applied urea and to determine if this loss justifies the urea incorporation in soil or its substitution for other N sources under the subtropical climatic conditions of South-Central region of Paraná State, Brazil. The experiment, performed over four harvesting seasons in a clayey Hapludox followed a randomized block design with four replicates. A single dose of N (150 kg ha-1) to V5 growth stage of corn cultivated under NT system was applied and seven treatments were evaluated, including surface-applied urea, ammonium sulfate, ammonium nitrate, urea with urease inhibitor, controlled-release N source, a liquid N source, incorporated urea, and a control treatment with no N application. Ammonia volatilization was evaluated for 20 days after N application using a semi-open static system. The average cumulative NH3 loss due to the superficial application of urea was low (12.5 % of the applied N) compared to the losses observed in warmer regions of Southeastern Brazil (greater than 50 %). The greatest NH3 losses were observed in dry years (up to 25.4 % of the applied N), and losses decreased exponentially as the amount of rainfall after N application increased. Incorporated urea and alternative N sources, with the exception of controlled-release N source, decreased NH3 volatilization in comparison with surface-applied urea. Urea incorporation is advantageous for the reduction of NH3 volatilization; however, other aspects as its low operating efficiency should be considered before this practice is adopted. In the South-Central region of Paraná, the low NH3 losses from the surface-applied urea in NT system due to wet springs and mild temperatures do not justify its replacement for other N sources.

Funcionalidades ambientais de solos altomontanos na Serra da Igreja, Paraná

Apesar de ainda existirem ecossistemas altomontanos no Paraná em excelente estado de conservação, iminentes ameaças antrópicas e a fragilidade desses ambientes têm sido motivos de preocupação. Este trabalho teve os seguintes objetivos: caracterizar solos de área representativa dos campos e florestas altomontanas ocorrentes na Serra da Igreja; apontar quais os possíveis fatores pedológicos que resultam nessas diferentes fitotipias; e caracterizar algumas das suas funcionalidades ambientais (estoque de C e de água). Os principais solos encontrados nos campos foram Organossolos Fólicos fíbricos/sápricos (líticos e típicos) e Organossolos Háplicos fíbricos/sápricos (típicos e térricos) e, nas florestas altomontanas, Gleissolos Háplicos alíticos típicos. Ambas as classes são de solos distróficos, extremamente ácidos, com alta saturação por Al trocável e altos teores de C orgânico total. A distribuição das florestas altomontanas está fortemente controlada por vales e colos de cumeeiras, os quais estão sujeitos a processos morfogenéticos que resultam em solos com horizontes minerais. Já os campos estão estabelecidos em topos, onde processos pedogenéticos promoveram espessamento de horizontes hísticos, os quais, em função de suas características intrínsecas, aliadas aos fortes ventos, parecem conter com sucesso o avanço da floresta sobre o campo. Os estoques de C por unidade de área nos solos dos campos são superiores aos dos solos das florestas altomontanas, sendo ambos considerados altos quando comparados aos dados de outros ecossistemas, sendo duas a três vezes maiores do que os encontrados em solos de ecossistemas de altitudes mais baixas na mesma latitude. Também foi constatada alta capacidade de retenção hídrica devido à porosidade total verificada nos horizontes hísticos, os quais têm o potencial de reter em média 12 vezes seu volume em água.

Assessment of micronutrient extractants from soils of Paraná, Brazil

In Brazil, plant-available micronutrients in the soil can be determined by several chemical extractants, the most common of which are dilute acid and chelating solutions. The purpose of this study was to assess the extractants 0.1 mol L-1 HCl, Mehlich-1, Mehlich-3 and DTPA for analysis of the micronutrients Cu, Zn, Fe, and Mn in soils from the state of Paraná. In samples from 12 soils (0-20 cm layer), wheat was planted (Triticum aestivum), grown for 42 days after emergence, and then bean (Phaseolus vulgaris) for 38 days. At the end of each planting period, the soil was sampled again. All extractants tested to assess the availability of Cu, Zn, Fe, and Mn correlated with each other. The efficiency of the extractants HCl, Mehlich-3 and DTPA in assessing plant-available Cu was similar, unlike Mehlich-1, which proved less efficient. The extractants HCl, Mehlich-1 and Mehlich-3 were less efficient in estimating plant-available Zn and Fe, and the most indicated extractant is DTPA. The efficiency of the extractants HCl, Mehlich-1, Mehlich-3 and DTPA in assessing plant-available Mn in soils from Paraná was similar.

Volatilização de amônia da ureia alterada por sistemas de preparo de solo e plantas de cobertura invernais no Centro-Sul do Paraná

O sistema plantio direto (PD) intensifica as perdas de N da ureia por volatilização, em comparação ao preparo convencional (PC). O objetivo deste estudo foi avaliar a magnitude desse efeito nas condições de temperatura amena e primavera chuvosa da região Centro-Sul do Paraná, bem como avaliar a influência de diferentes plantas de cobertura invernais (aveia-branca e ervilhaca comum) nas perdas de amônia (NH3) em PD. O estudo sobre o efeito dos preparos de solo foi realizado em experimento de longa duração (28 anos), e a avaliação das plantas de cobertura foi feita em experimento implantado especificamente com esse fim em área em PD por longo período (> 15 anos). Em ambos os experimentos cultivou-se milho. A ureia foi aplicada nas doses de 0, 80 e 160 kg ha-1 de N em apenas uma aplicação no experimento de preparos, e nas doses de 0, 100 e 200 kg ha-1 de N, divididas em duas aplicações, no experimento de plantas de cobertura. A volatilização de amônia foi avaliada durante 20 dias após a aplicação da ureia, utilizando coletores semiabertos estáticos. A atividade da urease no solo foi avaliada em ambos os experimentos. As maiores taxas de perda de NH3 ocorreram nos cinco dias que sucederam à aplicação de ureia. As perdas acumuladas atingiram 18 % da dose aplicada no PD e 3 % no PC, e as maiores perdas no PD podem ser parcialmente relacionadas à maior atividade da urease na camada superficial do solo. A volatilização de amônia não foi alterada pelo tipo de planta de cobertura. O parcelamento da adubação nitrogenada em cobertura por si só não garante a diminuição das perdas de N por volatilização, a qual é relacionada à ocorrência de chuva no período imediatamente posterior à aplicação da ureia.

Characterization and classification of soils in the Taquari river basin - Pantanal region, state of Mato Grosso do Sul, Brazil

Among the soils in the Mato Grosso do Sul, stand out in the Pantanal biome, the Spodosols. Despite being recorded in considerable extensions, few studies aiming to characterize and classify these soils were performed. The purpose of this study was to characterize and classify soils in three areas of two physiographic types in the Taquari river basin: bay and flooded fields. Two trenches were opened in the bay area (P1 and P2) and two in the flooded field (P3 and P4). The third area (saline) with high sodium levels was sampled for further studies. In the soils in both areas the sand fraction was predominant and the texture from sand to sandy loam, with the main constituent quartz. In the bay area, the soil organic carbon in the surface layer (P1) was (OC) > 80 g kg-1, being diagnosed as Histic epipedon. In the other profiles the surface horizons had low OC levels which, associated with other properties, classified them as Ochric epipedons. In the soils of the bay area (P1 and P2), the pH ranged from 5.0 to 7.5, associated with dominance of Ca2+ and Mg2+, with base saturation above 50 % in some horizons. In the flooded fields (P3 and P4) the soil pH ranged from 4.9 to 5.9, H+ contents were high in the surface horizons (0.8-10.5 cmol c kg-1 ), Ca2+ and Mg² contents ranged from 0.4 to 0.8 cmol c kg-1 and base saturation was < 50 %. In the soils of the bay area (P1 and P2) iron was accumulated (extracted by dithionite - Fed) and OC in the spodic horizon; in the P3 and P4 soils only Fed was accumulated (in the subsurface layers). According to the criteria adopted by the Brazilian System of Soil Classification (SiBCS) at the subgroup level, the soils were classified as: P1: Organic Hydromorphic Ferrohumiluvic Spodosol. P2: Typical Orthic Ferrohumiluvic Spodosol. P3: Typical Hydromorphic Ferroluvic Spodosol. P4: Arenic Orthic Ferroluvic Spodosol.

Melhoria da estrutura de um latossolo por sistemas de culturas em plantio direto nos Campos Gerais do Paraná

O plantio direto de qualidade depende de um manejo adequado do solo que promova melhorias em sua estrutura. Isso está associado ao sistema de culturas adotado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a contribuição de sistemas de culturas de longo prazo (18 anos) na qualidade estrutural de um Latossolo Vermelho mesoférrico argiloso sob plantio direto nos Campos Gerais do Paraná. Foram avaliados cinco sistemas de culturas: trigo-soja [Tr-So]; aveia-milho-trigo-soja [Av-Mi-Tr-So]; ervilhaca-milho-trigo-soja [Er-Mi-Tr-So]; azevém-milho-azevém-soja [Az-Mi-Az-So]; e alfafa-milho [Alf-Mi]. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm, em anéis volumétricos e em blocos com estrutura preservada. Na camada de 0-5 cm, as menores densidades de solo tenderam a ocorrer nos sistemas Av-Mi-Tr-So (0,96 Mg m-3) e Er-Mi-Tr-So (0,93 Mg m-3). Nas camadas de 5-10 e 10-20 cm, as menores densidades de solo ocorreram no sistema Alf-Mi (1,14 e 1,17 Mg m-3, respectivamente). Tendência coerente foi observada para a macroporosidade, que na camada superficial foi maior nos sistemas Av-Mi-Tr-So (0,29 m³ m-3) e Er-Mi-Tr-So (0,30 m³ m-3) e, nas camadas de 5-10 e 10-20 cm, tendeu a ser maior no sistema Alf-Mi (0,19 m³ m-3). A microporosidade não apresentou tendência clara entre os sistemas. A condutividade hidráulica saturada teve relação direta com a macroporosidade, com Er-Mi-Tr-So apresentando o maior valor na camada de 0-5 cm (224 mm h-1) e Alf-Mi nas camadas de 5-10 (170 mm h-1) e 10-20 cm (147 mm h-1). O sistema Er-Mi-Tr-So apresentou o menor diâmetro médio ponderado úmido de agregados na camada de 0-5 cm (2,39 mm), e o Tr-So, o maior (3,04 mm). Os maiores valores de resistência mecânica do solo à penetração foram observados no sistema Tr-So, superando 1,5 MPa na camada de 7,5 a 22,5 cm de profundidade. O sistema Alf-Mi apresentou o menor grau de compactação (0,2 MPa cm). Os resultados são atribuídos, principalmente, à ação das raízes das espécies que constituem os sistemas de culturas e à intensidade de tráfego de máquinas em cada sistema. Considerando a camada de 0-20 cm como um todo, o sistema semiperene Alf-Mi possui maior capacidade de promover melhorias na qualidade estrutural do solo, em comparação aos sistemas baseados em cultivos de espécies anuais. Sistemas bianuais de rotação, baseados em plantas de cobertura como aveia-preta ou ervilhaca, promovem melhorias na qualidade estrutural do solo em relação à sucessão trigo-soja.

Audit report on the Great River Regional Waste Authority for the year ended June 30, 2011

Audit report on the Great River Regional Waste Authority for the year ended June 30, 2011