Sistema de recomendação de fertilizantes e corretivos para a cultura do abacaxi - fertcalc-abacaxi

A demanda nutricional do abacaxizeiro é alta em relação à de outras culturas e depende do cultivar, do peso do fruto, do destino da produção, do sistema e da densidade de plantio, e a variação desses fatores nem sempre está contemplada nas tabelas de adubação. O objetivo deste trabalho foi propor um Sistema de Recomendação de Fertilizantes e Corretivos para a Cultura do Abacaxi (FERTCALC-Abacaxi), elaborado a partir da sistematização e modelagem de informações de literatura e do conhecimento atual sobre adubação e nutrição mineral da cultura. O FERTCALC-Abacaxi baseia-se no método do balanço nutricional e está subdividido em dois subsistemas: o subsistema requerimento, que contempla a demanda pela planta, considerando a eficiência de recuperação dos nutrientes aplicados e uma dose para atender o critério de "sustentabilidade", e o subsistema suprimento, que compreende a oferta de nutrientes pela calagem, pelo solo, pela matéria orgânica e pelos resíduos orgânicos. Simulações realizadas com o FERTCALC-Abacaxi mostraram que o Sistema recomenda maiores doses para o cultivar Pérola em relação ao Smooth Cayenne, para plantios mais adensados e para obtenção de frutos mais pesados. Diferentemente das tabelas, as doses variaram de forma contínua com a produtividade esperada e com o teor de nutrientes no solo, sendo maiores no primeiro em relação ao segundo cultivo. Por contemplar na sua estrutura maior número de fatores envolvidos na resposta da cultura à adubação, a exemplo da produtividade esperada, do cultivar, do peso do fruto, do sistema e da densidade de plantio, e considerar a contribuição dos resíduos orgânicos do cultivo anterior, o FERTCALC-Abacaxi constitui-se numa alternativa mais versátil para recomendar doses de fertilizantes e corretivos para o abacaxizeiro, embora precise ser aperfeiçoado em futuras versões e ter seu desempenho avaliado em condições práticas.

Radionuclides and heavy metal contents in phosphogypsum samples in comparison to cerrado soils

Phosphogysum (PG) or agricultural gypsum, a solid waste from the phosphate fertilizer industry, is used as soil amendment, especially on soils in the Cerrado region, in Brazil. This material may however contain natural radionuclides and metals which can be transferred to soils, plants and water sources. This paper presents and discusses the results of physical and chemical analyses that characterized samples of PG and compares them to the results found in two typical soils of the Cerrado, a clayey and sandy one. These analyses included: solid waste classification, evaluation of organic matter content and of P, K, Ca, Mg, and Al concentrations and of the mineralogical composition. Natural radionuclides and metal concentrations in PG and soil samples were also measured. Phosphogypsum was classified as Class II A - Not Dangerous, Not Inert, Not Corrosive and Not Reactive. The organic matter content in the soil samples was low and potential acidity high. In the mean, the specific 226Ra activity in the phosphogypsum samples (252 Bq kg-1) was below the maximum level recommended by USEPA, which is 370 Bq kg-1 for agricultural use. In addition, this study verified that natural radionuclides and metals concentrations in PG were lower than in the clayey Oxisol of Sete Lagoas, Minas Gerais, Brazil. These results indicated that the application of phosphogypsum as soil amendment in agriculture would not cause a significant impact on the environment.

The combined use of reflectance, emissivity and elevation Aster/Terra data for tropical soil studies

Reflectance, emissivity and elevation data of the sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)/Terra were used to characterize soil composition variations according to the toposequence position. Normalized data of SWIR (shortwave infrared) reflectance and TIR (thermal infrared) emissivity, coupled to a soil-fraction image from a spectral mixture model, were evaluated to separate bare soils from nonphotosynthetic vegetation. Regression relationships of some soil properties with reflectance and emissivity data were then applied on the exposed soil pixels. The resulting estimated values were plotted on the ASTER-derived digital elevation model. Results showed that the SWIR bands 5 and 6 and the TIR bands 10 and 14 measured the clay mineral absorption band and the quartz emissivity feature, respectively. These bands improved also the discrimination between nonphotosynthetic vegetation and soils. Despite the differences in pixel size and field sampling size, some soil properties were correlated with reflectance (R² of 0.65 for Al2O3 in band 6; 0.61 for Fe2O3 in band 3) and emissivity (R² of 0.65 for total sand fraction in the 10/14 band ratio). The combined use of reflectance, emissivity and elevation data revealed variations in soil composition with topography in specific parts of the landscape. From higher to lower slope positions, a general decrease in Al2O3 and increase in total sand fraction was observed, due to the prevalence of Rhodic Acrustox at the top and its gradual transition to Typic Acrustox at the bottom.

Isolation and characterization of two plant growth-promoting bacteria from the rhizoplane of a legume (Lupinus albescens) in sandy soil

Two bacterial strains that amplified part of the nifH gene, RP1p and RP2p, belonging to the genus Enterobacter and Serratia, were isolated from the rhizoplane of Lupinus albescens. These bacteria are Gram-negative, rod-shaped, motile, facultative anaerobic, and fast-growing; the colonies reach diameters of 3-4 mm within 24 h of incubation at 28 ºC. The bacteria were also able to grow at temperatures as high as 40 ºC, in the presence of high (2-3 % w/v) NaCl concentrations and pH 4 -10. Strain RP1p was able to utilize 10 of 14 C sources, while RP2p utilized nine. The isolates produced siderophores and indolic compounds, but none of them was able to solubilize phosphate. Inoculation of L. albescens with RP1p and RP2p strains resulted in a significant increase in plant dry matter, indicating the plant-growth-promoting abilities of these bacteria.

Variabilidade espacial dos teores de macronutrientes em latossolos sob sistema plantio direto

A eficácia dos planos de amostragem do solo pode ser aumentada se for conhecida e considerada a variabilidade espacial de seus atributos, e, para isso, devem ser estudados os fatores que a determinam. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial dos teores de macronutrientes P, K, Ca, Mg e S em dois Latossolos, um muito argiloso e outro de textura média, cultivados com manejo semelhante, há oito anos sob sistema plantio direto. A coleta das amostras do solo foi realizada em intervalos regulares de 50 m, totalizando 121 pontos, em duas camadas (0-10 e 10-20 cm). Os dados foram avaliados por estatística descritiva e geoestatística, com base no ajuste de semivariogramas. Verificou-se que a dependência espacial varia conforme o elemento, a textura do solo e a profundidade de coleta da amostra. Assim, o Latossolo de textura média, de maneira geral, apresentou maior variabilidade espacial para os teores dos nutrientes em relação ao de textura muito argilosa. A camada de 0-10 cm, nos dois Latossolos, proporcionou maior variabilidade espacial para os teores dos nutrientes avaliados. A análise de dependência espacial mostrou que, nos dois solos e nas duas camadas, a maioria dos nutrientes estudados apresentou moderada correlação espacial. Os modelos de semivariogramas ajustados foram o exponencial e o esférico, sendo o primeiro em maior quantidade. Maiores teores de todos os macronutrientes avaliados foram verificados nos primeiros 10 cm do solo. Os valores de alcance da dependência espacial foram menores no Latossolo de textura média, variando de 9 a 29 m; no de textura muito argilosa eles variaram de 31 a 399 m. Se for adotada a geoestatística no esquema de amostragem, o número de amostras a serem coletadas será menor no Latossolo de textura muito argilosa, devido aos maiores valores do alcance apresentados por todas as variáveis.

Morphostructural characterization of soil conventionally tilled with mechanized and animal traction with and without cover crop

The structural stability and restructuring ability of a soil are related to the methods of crop management and soil preparation. A recommended strategy to reduce the effects of soil preparation is to use crop rotation and cover crops that help conserve and restore the soil structure. The aim of this study was to evaluate and quantify the homogeneous morphological units in soil under conventional mechanized tillage and animal traction, as well as to assess the effect on the soil structure of intercropping with jack bean (Canavalia ensiformis L.). Profiles were analyzed in April of 2006, in five counties in the Southern-Central region of Paraná State (Brazil), on family farms producing maize (Zea mays L.), sometimes intercropped with jack bean. The current structures in the crop profile were analyzed using Geographic Information Systems (GIS) and subsequently principal component analysis (PCA) to generate statistics. Morphostructural soil analysis showed a predominance of compact units in areas of high-intensity cultivation under mechanized traction. The cover crop did not improve the structure of the soil with low porosity and compact units that hamper the root system growth. In areas exposed to animal traction, a predominance of cracked units was observed, where roots grew around the clods and along the gaps between them.

Soil phosphorus dynamics and availability and irrigated coffee yield

Research data have demonstrated that the P demand of coffee (Coffea arabica L.) is similar to that of short-cycle crops. In this context, the objective of this study was to evaluate the influence of annual P fertilization on the soil P status by the quantification of labile, moderately labile, low-labile, and total P fractions, associating them to coffee yield. The experiment was installed in a typical dystrophic Red Latosol (Oxisol) cultivated with irrigated coffee annually fertilized with triple superphosphate at rates of 0, 50, 100, 200, and 400 kg ha-1 P2O5. Phosphorus fractions were determined in two soil layers: 0-10 and 10-20 cm. The P leaf contents and coffee yield in 2008 were also evaluated. The irrigated coffee responded to phosphate fertilization in the production phase with gains of up to 138 % in coffee yield by the application of 400 kg ha-1 P2O5. Coffee leaf P contents increased with P applications and stabilized around 1.98 g kg-1, at rates of 270 kg ha-1 P2O5 and higher. Soil P application caused, in general, an increase in bioavailable P fractions, which constitute the main soil P reservoir.

Selenato e selenito na produção, nutrição mineral e biofortificação com selênio em cultivares de alface¹

O selênio (Se) é um importante elemento ligado a processos fisiológicos na planta, microrganismos, animais e seres humanos. No entanto, para as plantas, seu modo de ação e sua essencialidade são ainda motivos de controvérsia. No Brasil, é relevante a falta de informações sobre o Se nas culturas agrícolas, havendo ainda indicativo de baixa ingestão desse elemento pela população. Assim, este estudo objetivou avaliar a influência da aplicação de selenato e selenito na biofortificação com Se e o efeito dessas formas de Se nos teores de macro e micronutrientes em cultivares de alface. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 3 x 2, sendo cinco cultivares de alface (Maravilha de Verão, Rafaela, Great Lakes, Veneranda e Vera), três concentrações de Se (0, 10 e 20 μmol L-1) e duas formas de Se (selenato e selenito), com quatro repetições. Os resultados encontrados mostram que, para o cultivo de alface em solução nutritiva, o selenato foi mais indicado para a biofortificação com Se, enquanto o selenito mostrou ser mais tóxico. A aplicação do selenato resultou em aumento no teor de S na parte aérea, enquanto o selenito reduziu o teor de P, e ambas as formas de Se diminuíram os teores de micronutrientes. Entre as cultivares de alface, não se observou variação genotípica para o teor de Se, e pequena variação foi verificada para produção de matéria seca da parte aérea e teores de S, Mg, Mn e Fe.

Plant availability of trace elements in sewage sludge-treated soils: methodology¹

Synthetic root exudates were formulated based on the organic acid composition of root exudates derived from the rhizosphere of aseptically grown corn plants, pH of the rhizosphere, and the background chemical matrices of the soil solutions. The synthetic root exudates, which mimic the chemical conditions of the rhizosphere environment where soil-borne metals are dissolved and absorbed by plants, were used to extract metals from sewage-sludge treated soils 16 successive times. The concentrations of Zn, Cd, Ni, Cr, and Cu of the sludge-treated soil were 71.74, 0.21, 15.90, 58.12, and 37.44 mg kg-1, respectively. The composition of synthetic root exudates consisted of acetic, butyric, glutaric, lactic, maleic, propionic, pyruvic, succinic, tartaric, and valeric acids. The organic acid mixtures had concentrations of 0.05 and 0.1 mol L-1 -COOH. The trace elements removed by successive extractions may be considered representative for the availability of these metals to plants in these soils. The chemical speciation of the metals in the liquid phase was calculated; results showed that metals in sludge-treated soils were dissolved and formed soluble complexes with the different organic acid-based root exudates. The most reactive organic acid ligands were lactate, maleate, tartarate, and acetate. The inorganic ligands of chloride and sulfate played insignificant roles in metal dissolution. Except for Cd, free ions did not represent an important chemical species of the metals in the soil rhizosphere. As different metals formed soluble complexes with different ligands in the rhizosphere, no extractor, based on a single reagent would be able to recover all of the potentially plant-available metals from soils; the root exudate-derived organic acid mixtures tested in this study may be better suited to recover potentially plant-available metals from soils than the conventional extractors.

Relação da velocidade de escoamento da solução e do comprimento da coluna de solo com os parâmetros de transporte de potássio em um latossolo e um neossolo

Devido à importância dos estudos de deslocamento de solutos em colunas de solo, para avaliar os riscos de poluição do solo e das águas subterrâneas, e à falta de padronização no comprimento da coluna de solo utilizada (L) e na velocidade de escoamento da solução aplicada (), realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a relação de L e de com o coeficiente de dispersão-difusão (D), a dispersividade (λ) e o fator de retardamento (R) do K+ em um Latossolo Vermelho distrófico (LVd) e num Neossolo Quartzarênico órtico (RQo). Foram testados cinco comprimentos de colunas (0,10, 0,20, 0,30, 0,40 e 0,50 m) e quatro velocidades, sendo 0,62, 0,69, 0,75 e 0,81 m h-1 para o LVd e 0,37, 0,40, 0,44 e 0,48 m h-1 para o RQo. Aplicou-se uma solução deslocadora de 130 mg L-1 de K+ nas colunas montadas com o solo desestruturado e saturadas com uma solução de CaCl2 5 mmol L-1. Os parâmetros de transporte R e D foram obtidos utilizando-se o programa computacional Disp; a λ foi obtida pela equação D = Do + λ, sendo Do igual a 7,13 10-6 m² h-1 para o KCl. Houve relação do comprimento da coluna e da velocidade de escoamento da solução com os parâmetros de transporte do K+ tanto no LVd quanto no RQo. No LVd, o fator de retardamento aumentou com o aumento na velocidade de escoamento da solução. Em ambos os solos, o fator de retardamento diminuiu com o aumento no comprimento da coluna; o coeficiente de dispersão-difusão aumentou com o aumento na velocidade de escoamento da solução e com o aumento no comprimento da coluna de solo; e a dispersividade também aumentou com o aumento no comprimento da coluna.

Sorção de selênio em solos do bioma cerrado

O estudo da distribuição de Se em solos é de extremo interesse devido à estreita faixa entre níveis de deficiência e toxidez. A espécie química de Se com maior potencial toxicológico é o ânion selenato, em razão de sua alta mobilidade em solos, sendo assim de grande importância a compreensão de seu comportamento em solos tropicais. Foi realizado um experimento de adsorção, utilizando-se 2 g de solo em 20 mL de solução, contendo dez diferentes concentrações de Se na forma de Na2SeO4, com tempo de agitação de 24 h, em solução eletrolítica de NaNO3 0,03 mol L-1. Para estudar o efeito do tempo na adsorção, realizou-se um experimento nas mesmas condições das do ensaio de adsorção, porém foi utilizada somente a concentração de 1 mg L-1 Se, variando o tempo de agitação de 15 min a 72 h. A isoterma de adsorção de Freundlich foi a de melhor ajuste aos dados experimentais. Para o estudo cinético, o melhor modelo foi o de pseudossegunda ordem, e o tempo necessário para a adsorção do Se atingir o equilíbrio foi de aproximadamente 4 h. De modo geral, os valores obtidos para Kd foram baixos; assim, conclui-se que o Se tende a ficar mais em solução do que retido nas partículas do solo. Portanto, os solos mais intemperizados, gibbsíticos e goethíticos e com maior conteúdo de argila foram os que tiveram maior afinidade pelo selênio. Nos solos com textura média ou arenosa, esse elemento tende a ser menos retido, razão pela qual pode ser absorvido pelas plantas ou ser facilmente lixiviado, podendo causar malefícios ao ecossistema.

Propriedades de solos sob vegetação nativa em Minas Gerais: distribuição por fitofisionomia, hidrografia e variabilidade espacial

A distribuição das formações vegetais nativas depende dos fatores de formação do solo, entre outros aspectos. Dessa forma, solos sob vegetação nativa podem informar muito sobre uma região e sua fertilidade natural, constituindo um testemunho das condições encontradas antes da ocupação agrossilvopastoril. O objetivo deste estudo foi avaliar propriedades químicas e textura dos solos sob fragmentos de Cerrado e florestas nativas amostrados durante o Inventário Florestal de Minas Gerais, por meio de análises de fertilidade do solo, textura e estatística espacial. Em geral, houve grande variabilidade em todas as propriedades analisadas, exceto em Al trocável. Os solos sob Campo Cerrado apresentaram maiores teores de matéria orgânica, comparados aos sob Cerradão e Cerrado stricto sensu. As Florestas Estacionais ocorreram, em geral, em solos de melhor fertilidade natural do que aqueles sob Cerrado, enquanto as florestas sob clima chuvoso ocorreram nos solos mais ácidos e com maiores teores de matéria orgânica, entre todas as fitofisionomias. Análises de regressão linear indicaram que a importância da matéria orgânica na CTC a pH 7,0 variou entre as diferentes fitofisionomias, sendo não significativa para as Florestas Deciduais. A estratificação por bacias hidrográficas, interpretada em conjunto com a fitofisionomia, permitiu também concluir sobre um provável efeito dos materiais de origem nas propriedades do solo, especialmente a textura. Por meio de análise geoestatística, foi possível construir, por krigagem ordinária, mapas do Estado com a distribuição de teores de carbono orgânico do solo, argila e pH, mas não para CTC a pH 7,0. A análise de solos sob fragmentos de vegetação nativa oferece potencial para uso como referência do padrão de fertilidade natural dos solos e é uma iniciativa que poderia ser empreendida em outras unidades da federação.

Soil composition and nutritional status of apple as affected by long-term application of gypsum

Gypsum does not affect the soil negative charges and maintains sulfate in the soil solution, making it one of the cheapest products to increase Ca activity in soil solution, especially in the deeper soil layers. Higher Ca levels in the soil solution can increase the uptake of this nutrient by apple trees, reducing the risk of physiological disorders caused by Ca deficiency. This study assessed the effect of long-term gypsum application on some soil properties and on the chemical composition of leaves and fruits of an apple cultivar susceptible to fruit disorders associated with low Ca. The experiment was conducted in São Joaquim, in the South of Brazil, from 2001 to 2009. Gypsum rates of 0, 1.0, 2.0 and 3.0 t ha-1 were annually broadcast over the soil surface, without incorporation, in an apple orchard with cultivar ´Catarina´, planted in 1997. Gypsum application over eight consecutive years had no effect on soil exchangeable K and Al to a depth of 80 cm, but increased exchangeable Ca in the sampled layers (0-10, 10-20, 40-60 and 60-80 cm), while exchangeable Mg decreased only in the surface layer (0-20 cm). Gypsum did not affect the concentration of any nutrient in the fruits, including Ca. The same was verified in the leaves, except for Mg which decreased with increased gypsum rate. Despite increasing the availability of Ca in the soil profile to a depth of 80 cm, gypsum was not effective to increase the Ca content in leaves and fruits of an apple cultivar susceptible to Ca deficiency grown in an appropriately limed soil.

Characterization and nutrient release from silicate rocks and influence on chemical changes in soil

The expansion of Brazilian agriculture has led to a heavy dependence on imported fertilizers to ensure the supply of the growing food demand. This fact has contributed to a growing interest in alternative nutrient sources, such as ground silicate rocks. It is necessary, however, to know the potential of nutrient release and changes these materials can cause in soils. The purpose of this study was to characterize six silicate rocks and evaluate their effects on the chemical properties of treated soil, assessed by chemical extractants after greenhouse incubation. The experimental design consisted of completely randomized plots, in a 3 x 6 factorial scheme, with four replications. The factors were potassium levels (0-control: without silicate rock application; 200; 400; 600 kg ha-1 of K2O), supplied as six silicate rock types (breccia, biotite schist, ultramafic rock, phlogopite schist and two types of mining waste). The chemical, physical and mineralogical properties of the alternative rock fertilizers were characterized. Treatments were applied to a dystrophic Red-Yellow Oxisol (Ferralsol), which was incubated for 100 days, at 70 % (w/w) moisture in 3.7 kg/pots. The soil was evaluated for pH; calcium and magnesium were extracted with KCl 1 mol L-1; potassium, phosphorus and sodium by Mehlich 1; nickel, copper and zinc with DTPA; and the saturation of the cation exchange capacity was calculated for aluminum, calcium, magnesium, potassium, and sodium, and overall base saturation. The alternative fertilizers affected soil chemical properties. Ultramafic rock and Chapada mining byproduct (CMB) were the silicate rocks that most influenced soil pH, while the mining byproduct (MB) led to high K levels. Zinc availability was highest in the treatments with mining byproduct and Cu in soil fertilized with Chapada and mining byproduct.

Replication of an ivg protocol to estimate bioaccessible arsenic in materials from a gold mining area in Brazil

Tests for bioaccessibility are useful in human health risk assessment. No research data with the objective of determining bioaccessible arsenic (As) in areas affected by gold mining and smelting activities have been published so far in Brazil. Samples were collected from four areas: a private natural land reserve of Cerrado; mine tailings; overburden; and refuse from gold smelting of a mining company in Paracatu, Minas Gerais. The total, bioaccessible and Mehlich-1-extractable As levels were determined. Based on the reproducibility and the accuracy/precision of the in vitro gastrointestinal (IVG) determination method of bioaccessible As in the reference material NIST 2710, it was concluded that this procedure is adequate to determine bioaccessible As in soil and tailing samples from gold mining areas in Brazil. All samples from the studied mining area contained low percentages of bioaccessible As.