Root growth of tomato seedlings intensified by humic substances from peat bogs

Peats are an important reserve of humified carbon in terrestrial ecosystems. The interest in the use of humic substances as plant growth promoters is continuously increasing. The objective of this study was to evaluate the bioactivity of alkaline soluble humic substances (HS), humic (HA) and fulvic acids (FA) isolated from peats with different decomposition stages of organic matter (sapric, fibric and hemic) in the Serra do Espinhaço Meridional, state of Minas Gerais. Dose-response curves were established for the number of lateral roots growing from the main plant axis of tomato seedlings. The bioactivity of HA was greatest (highest response in lateral roots at lowest concentration) while FA did not intensify root growth. Both HS and HA stimulated root hair formation. At low concentrations, HS and HA induced root hair formation near the root cap, a typical hormonal imbalance effect in plants. Transgenic tomato with reporter gene DR5::GUS allowed the observation that the auxin-related signalling pathway was involved in root growth promotion by HA.

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.

Frações de fósforo inorgânico do solo e suas correlações com o fósforo quantificado por extratores e pelo milho

O fracionamento do fósforo inorgânico (Pi) do solo é importante para avaliar as formas com que ele está sorvido ao solo, pois a eficiência de um extrator de P disponível depende da sua capacidade de extração de cada uma das frações de Pi do solo. Com este trabalho, objetivou-se avaliar os teores das frações de Pi em solos representativos do Estado da Paraíba e suas correlações com características químicas desses solos, bem como as correlações entre as frações de Pi e o P extraído dos solos por plantas de milho e pelos extratores Mehlich-1, Mehlich-3, Bray-1 e resina de troca iônica mista. O experimento foi realizado em casa de vegetação, no delineamento de blocos casualizados, com 12 solos, ausência e presença de P, e três repetições. Após a aplicação das doses de P (75, 88 e 103 mg dm-3) nas amostras de 3,0 dm-3 de solo, contidas em vasos de polietileno, elas foram incubadas durante três semanas com água destilada, na quantidade equivalente a 50 % da porosidade total de cada solo. O P disponível extraído pelos quatro extratores químicos e o fracionamento do Pi foram determinados em subamostras de 0,2 dm-3. As frações P-Al e P-Fe foram as que predominaram nos solos mais desenvolvidos e naqueles menos intemperizados com valores de pH e teores de Ca2+ mais baixos; já a fração P-Ca foi predominante em solos alcalinos e com teores muito elevados de Ca2+. Acompanhando a tendência da planta, as formas de P quantificadas pelos extratores Mehlich-1, resina de troca iônica mista e Bray-1 correlacionaram-se mais com as frações P-H2O e P-Al, enquanto aquelas extraídas pelo Mehlich-3 correlacionaram-se mais com o P-Ca. Mehlich-1 e Bray-1 foram os extratores que mais se correlacionaram com a planta quanto à absorção de P nos solos estudados. Nos solos ricos em Ca e com pH elevado, o P extraído pelo Bray-1 foi baixo. Em geral, os teores de P pelo extrator Mehlich-1 foram semelhantes aos extraídos pela resina de troca iônica mista, mesmo nos solos ricos em Ca e com pH elevado.

Acúmulo de nitrogênio, fósforo e potássio pelo algodoeiro sob irrigação cultivado em sistemas convencional e adensado

O adensamento da cultura do algodão aumenta a competição entre plantas por recursos, como luz, nutrientes e água; logo, o período de florescimento é reduzido e, consequentemente, a marcha de acúmulo de matéria seca é alterada. O objetivo deste trabalho foi determinar a marcha de absorção de N, P e K pelo algodoeiro, identificando a época de maior absorção e a quantidade absorvida e exportada em espaçamentos adensado (48 cm - 20,58 plantas m-2), intermediário (75 cm - 13,30 plantas m-2) e convencional (96 cm - 10,39 plantas m-2). Foram amostradas três plantas úteis por parcela aos 46, 69, 99, 139, 148 e 166 dias após a emergência (DAE), em que foram determinados o acúmulo de matéria seca, N, P e K. O acúmulo de matéria seca nas plantas cultivadas no espaçamento de 48 cm foi maior no início do desenvolvimento, igualando-se às demais ao final do ciclo, o que resultou em maior acúmulo de N entre os 69 e 99 DAE, no menor espaçamento. O adensamento antecipa o pico de absorção de nutrientes, sugerindo a antecipação das adubações de cobertura com N e K no algodoeiro cultivado nesse sistema. Para condições de fertilidade média/alta, a dose de nutrientes a ser aplicada não precisaria ser alterada em função do aumento da densidade de plantas, pois não há variação nas quantidades de N, P e K exportados por kg de algodão produzido, em fibra ou em caroço.

Variabilidade e correlação espacial de micronutrientes e matéria orgânica do solo com a produtividade da pimenta-do-reino

Estudos que visem elucidar a variação espacial de atributos de solo associada à resposta de produção das lavouras podem contribuir para a aplicação racional de insumos, possibilitando ganhos econômicos e ambientais. Objetivou-se neste trabalho avaliar a variabilidade espacial dos micronutrientes Fe, Cu, Zn e Mn e da matéria orgânica, bem como sua correlação espacial com a produtividade de uma lavoura de pimenta-do-reino cultivada em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O estudo foi realizado em uma lavoura comercial de pimenta-do-reino da variedade Bragantina, em regime de irrigação por microaspersão, no município de São Mateus-ES. A área experimental possui dimensões de 100 x 120 m, onde se amostrou uma malha de 126 pontos com distância mínima de 5 m entre eles. Em cada ponto amostral foram coletadas três subamostras de solo na projeção da copa da pimenteira-do-reino, compondo uma amostra, na profundidade de 0-20 cm. A produtividade da lavoura foi estimada por meio da colheita das três plantas circunvizinhas a cada ponto amostral. Os atributos estudados apresentaram estrutura de dependência espacial forte e moderada, sendo o modelo esférico o que melhor se ajustou para todas as variáveis avaliadas. Verificou-se correlação espacial negativa para o teor de Fe e positiva para os teores de Zn, Mn e matéria orgânica do solo com a produtividade da pimenta-do-reino.

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.

Estimating subsoil resistance to nitrate leaching from easily measurable pedological properties

Leaching of nitrate (NO3-) can increase the groundwater concentration of this anion and reduce the agronomical effectiveness of nitrogen fertilizers. The main soil property inversely related to NO3- leaching is the anion exchange capacity (AEC), whose determination is however too time-consuming for being carried out in soil testing laboratories. For this reason, this study evaluated if more easily measurable soil properties could be used to estimate the resistance of subsoils to NO3- leaching. Samples from the subsurface layer (20-40 cm) of 24 representative soils of São Paulo State were characterized for particle-size distribution and for chemical and electrochemical properties. The subsoil content of adsorbed NO3- was calculated from the difference between the NO3- contents extracted with 1 mol L-1 KCl and with water; furthermore, NO3- leaching was studied in miscible displacement experiments. The results of both adsorption and leaching experiments were consistent with the well-known role exerted by AEC on the nitrate behavior in weathered soils. Multiple regression analysis indicated that in subsoils with (i) low values of remaining phosphorus (Prem), (ii) low soil pH values measured in water (pH H2O), and (iii) high pH values measured in 1 moL L-1 KCl (pH KCl), the amounts of surface positive charges tend to be greater. For this reason, NO3- leaching tends to be slower in these subsoils, even under saturated flow condition.

Suprimento de potássio em função da adubação potássica residual em um Latossolo Vermelho do Cerrado

Em alguns solos com baixos teores de potássio trocável, formas não trocáveis participam do suprimento às plantas. Há evidências de que a disponibilização do K não trocável depende mais da demanda das plantas pelo nutriente do que das propriedades do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o suprimento e a exaustão de formas de K em um Latossolo Vermelho do Cerrado em decorrência da adubação potássica residual e do cultivo de Brachiaria ruziziensis (Syn. Urochloa ruziziensis). Amostras de solos foram coletadas na camada de 0-20 cm, em parcelas de um experimento de campo em que a soja vinha sendo adubada anualmente, por 10 anos, com 0, 60, 120 e 180 kg ha-1 de K2O. Em casa de vegetação, as amostras de solo receberam a aplicação de 0, 150 e 300 mg dm-3 de K e foram cultivadas com B. ruziziensis, com cinco cortes sucessivos. O suprimento de K às plantas dependeu mais do fertilizante recém-adicionado do que do efeito residual de adubações anteriores. O K não trocável foi responsável, ao longo do tempo, pela manutenção dos teores de K trocáveis e, na ausência de adubação potássica, constituiu a principal fonte de K para as plantas de B. ruziziensis. As plantas de B. ruziziensis possuem capacidade de extrair quantidade considerável de K do solo, confirmando sua importância como cultura de cobertura, na ciclagem do nutriente no solo.

Teores de arsênio e cádmio em solos do bioma cerrado

O conhecimento do teor natural de As e Cd em solos é importante para monitorar o risco de possível entrada desses elementos na cadeia alimentar por fontes antropogênicas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar o teor natural de As e Cd em solos representativos do bioma Cerrado. Foram coletados solos de três sub-regiões: G (leste de Goiás), T (Triângulo Mineiro) e N (nordeste de MG). Para determinar os teores de As e Cd, as amostras de solo foram submetidas à digestão em forno de micro-ondas, protocolo USEPA 3051A, determinação em espectrometria de absorção atômica com atomização eletro térmica. Os teores médios de As decresceram na seguinte ordem: sub-região G (3,29 mg kg-1) > sub-região T (2,18 mg kg-1) > sub-região N (0,62 mg kg-1). Para Cd, os teores nos solos das sub-regiões G (2,45 µg kg-1) e T (1,88 µg kg-1) foram iguais e superiores aos da N (1,16 µg kg-1). Os maiores teores de As e Cd foram encontrados na sub-região G em perfis de Plintossolo e Cambissolo, enquanto os menores teores foram encontrados em perfis de Neossolo Quartzarênico.

Pedotransfer functions to estimate water retention parameters of soils in northeastern Brazil

Pedotransfer functions (PTF) were developed to estimate the parameters (α, n, θr and θs) of the van Genuchten model (1980) to describe soil water retention curves. The data came from various sources, mainly from studies conducted by universities in Northeast Brazil, by the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) and by a corporation for the development of the São Francisco and Parnaíba river basins (Codevasf), totaling 786 retention curves, which were divided into two data sets: 85 % for the development of PTFs, and 15 % for testing and validation, considered independent data. Aside from the development of general PTFs for all soils together, specific PTFs were developed for the soil classes Ultisols, Oxisols, Entisols, and Alfisols by multiple regression techniques, using a stepwise procedure (forward and backward) to select the best predictors. Two types of PTFs were developed: the first included all predictors (soil density, proportions of sand, silt, clay, and organic matter), and the second only the proportions of sand, silt and clay. The evaluation of adequacy of the PTFs was based on the correlation coefficient (R) and Willmott index (d). To evaluate the PTF for the moisture content at specific pressure heads, we used the root mean square error (RMSE). The PTF-predicted retention curve is relatively poor, except for the residual water content. The inclusion of organic matter as a PTF predictor improved the prediction of parameter a of van Genuchten. The performance of soil-class-specific PTFs was not better than of the general PTF. Except for the water content of saturated soil estimated by particle size distribution, the tested models for water content prediction at specific pressure heads proved satisfactory. Predictions of water content at pressure heads more negative than -0.6 m, using a PTF considering particle size distribution, are only slightly lower than those obtained by PTFs including bulk density and organic matter content.

Desenvolvimento de mudas de pinhão-manso irrigadas com água salina

O uso de água salina na irrigação torna-se importante alternativa diante daescassez de água de boa qualidade em todo o mundo. O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) possui baixa exigência hídrica, sobrevive e apresenta produção satisfatória em solos de baixa fertilidade. No entanto, a sua produção é maior em cultivos irrigados, o que reforça a necessidade de desenvolvimento de pesquisas para uso de água salina. Este trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes níveis de salinidade da água de irrigação nas características morfofisiológicas de mudas de pinhão-manso. Para isso, foi conduzido experimento em casa de vegetação com interceptação de 50 % da radiação solar, localizada na Universidade Estadual de Goiás, Ipameri, Goiás. O experimento foi conduzido em vasos com capacidade de 4 L de solo, utilizando-se o delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e cinco repetições. As plantas foram irrigadas diariamente com 150 mL de água não salina, durante os 30 primeiros dias após a germinação das sementes. Do 31º ao 50º dia, as plantas foram submetidas a quatro tratamentos: plantas diariamente irrigadas com água de condutividade elétrica igual a 0,5; 8; 16 e 24 dS m-1. Aos 50 dias após a germinação, analisaram-se as seguintes características nas mudas de pinhão-manso: número de folhas; altura de planta; diâmetro de ramo; teor relativo de água; área foliar; clorofila total; razões de massa radicular, massa caulinar, massa foliar e parte aérea/sistema radicular; e biomassa total. Os resultados evidenciaram que as mudas de pinhão-manso irrigadas com água de condutividade elétrica 8 dS m-1 não apresentaram redução do crescimento vegetativo. Todavia, a água de irrigação com condutividade elétrica 16 dS m-1 causou redução no crescimento vegetativo e elevou a senescência e abscisão foliar. Água com condutividade elétrica elétrica de pinhão-manso na fase de mudas.

Dry matter and macronutrient accumulation in fruits of Conilon coffee with different ripening cycles

The period between anthesis and fruit ripening varies according to the Conilon coffee (Coffea canephora) genotype. Therefore, the time of the nutritional requirements for fruit formation may differ, depending on the formation phase and the genotype, and may directly affect split application of fertilizer. The aim of this study was to quantify the accumulation of dry matter and N, P, K, Ca, Mg and S at several stages in the fruit of the Conilon coffee genotype with different ripening cycles, which may suggest the need for split application of fertilizer in coffee. The experiment was carried out in the municipality of Nova Venecia, Espírito Santo, Brazil, throughout the reproductive cycle. The treatments were composed of four coffee genotypes with different ripening cycles. A completely randomised experimental design was used. with five replicates. Plagiotropic branches were harvested from flowering to fruit ripening at 28-day intervals to determine the dry matter of the fruits and the concentration and accumulation of the nutrients they contained. The behavior of dry matter and macronutrient accumulation during the study period was similar and increasing, but it differed among genotypes sampled in the same season. Early genotypes exhibited a higher speed of dry matter and nutrient accumulation. Split application of fertilizer should differ among coffee genotypes with different ripening cycles (early, intermediate, late and very late).

Avaliação nutricional de feijoeiro irrigado pelos métodos CND, DRIS e faixas de suficiência

A cultura do feijoeiro tem grande importância para o Estado de Goiás, Brasil. No entanto, informações relacionadas aos padrões nutricionais para condições irrigadas são carentes na região. Os objetivos deste trabalho foram estabelecer padrões foliares, avaliar o estado nutricional do feijoeiro irrigado na região do Vale do Rio dos Bois, no Estado de Goiás, pelos métodos da faixa de suficiência (FS), da diagnose da composição nutricional (CND) e do sistema integrado de diagnose e recomendação (DRIS), bem como comparar os procedimentos de diagnóstico por meio de padrões nutricionais locais. Avaliaram-se a produtividade e a concentração foliar de 55 lavouras de feijoeiro na região do Vale do Rio dos Bois, entre 2010 e 2012. As amostras foram coletadas no estádio R5 (período de floração) e analisadas quanto aos teores totais de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn. As 55 amostras foram divididas em dois grupos, sendo o primeiro de baixa produtividade, com rendimento abaixo de 2.700 kg ha-1; e o segundo de alta produtividade, com rendimento igual ou acima de 2.700 kg ha-1, este último originando os padrões nutricionais. Normas CND e DRIS são mais indicadas para avaliação nutricional do feijoeiro irrigado comparativamente a FS estimada neste trabalho. Manganês, P e B são os elementos que mais limitam a produção nas lavouras de baixa produtividade na região do Vale do Rio dos Bois.

Animal manure phosphorus characterization by sequential chemical fractionation, release kinetics and 31P-NMR analysis

Phosphate release kinetics from manures are of global interest because sustainable plant nutrition with phosphate will be a major concern in the future. Although information on the bioavailability and chemical composition of P present in manure used as fertilizer are important to understand its dynamics in the soil, such studies are still scarce. Therefore, P extraction was evaluated in this study by sequential chemical fractionation, desorption with anion-cation exchange resin and 31P nuclear magnetic resonance (31P-NMR) spectroscopy to assess the P forms in three different dry manure types (i.e. poultry, cattle and swine manure). All three methods showed that the P forms in poultry, cattle and swine dry manures are mostly inorganic and highly bioavailable. The estimated P pools showed that organic and recalcitrant P forms were negligible and highly dependent on the Ca:P ratio in manures. The results obtained here showed that the extraction of P with these three different methods allows a better understanding and complete characterization of the P pools present in the manures.

Volatilização de Amônia Proveniente de Ureia Compactada com Enxofre e Bentonita, em Ambiente Controlado

Nos últimos anos, novas tecnologias têm sido desenvolvidas para reduzir as perdas de N quando se utiliza ureia como fonte desse macronutriente. A utilização de fertilizantes de características ácidas pode reduzir as perdas de amônia por volatilização, quando combinados com a ureia. O objetivo deste trabalho foi avaliar as perdas de amônia provenientes de fontes de N revestidas e, ou, incorporadas com ou sem enxofre e bentonita. Esses foram aplicados na superfície de um Planossolo Háplico contido em bandejas (0,1 m2 de área e 10 cm de profundidade), em dose equivalente a 200 kg ha-1 de N. Foram avaliadas as perdas de N-NH3 por volatilização durante 21 dias, com auxílio de um coletor semiaberto. A adição de diferentes fontes de enxofre e de bentonita no processo de compactação da ureia reduziu as perdas de amônia em até 29 %, quando comparadas com a ureia granulada comercial, comprovando serem alternativas promissoras para aumentar a eficiência da adubação nitrogenada.