Potencial de culturas de cobertura em acumular carbono e nitrogênio no solo no plantio direto e a melhoria da qualidade ambiental

O solo é um importante componente do ecossistema, influenciando a qualidade do ar e da água. Atualmente, é crescente o interesse pelo potencial que o solo apresenta em seqüestrar carbono e, conseqüentemente, contribuir para mitigar o efeito estufa. Este estudo teve por objetivos avaliar: (a) o potencial da inclusão de plantas de cobertura em sistemas de produção de milho (aveia + ervilhaca, tremoço (posteriormente azevém + ervilhaca), mucuna e feijão-de-porco) em acumular C orgânico e N total num Argissolo Vermelho distrófico arênico, comparativamente ao sistema tradicional pousio/milho e a uma área preservada de campo natural; (b) a contribuição dos sistemas de cultura em plantio direto no seqüestro de CO2 atmosférico pelo solo. Para instalação do experimento, realizaram-se uma lavração e duas gradagens, que acarretaram uma queda acentuada nos estoques de C orgânico e N total nos primeiros quatro anos, em comparação ao campo natural. Do quarto ao oitavo ano, os sistemas de cultura promoveram uma recuperação dos estoques de C e N total, sendo esta maior no sistema milho + mucuna. No oitavo ano, o solo no sistema milho + mucuna apresentou 5,42 Mg ha-1 de C e 1,27 Mg ha-1 de N a mais que o solo no sistema pousio/milho, na camada de 0-20 cm. Estimou-se que o sistema tradicional pousio/milho apresentou uma liberação líquida de 4,32 Mg ha-1 CO2 em relação ao campo natural, enquanto, no sistema milho + mucuna, ocorreu um seqüestro de 15,5 Mg ha-1 CO2. A utilização de sistemas conservacionistas de produção de milho é uma eficiente alternativa ao sistema tradicional (pousio/milho) em acumular matéria orgânica no solo e contribuir para o seqüestro do CO2 atmosférico em solos agrícolas e, portanto, para a melhoria da qualidade ambiental.

Mineralização de palha de milho e adsorção de carbono, cálcio, magnésio e potássio em substratos com caulinita natural e goethita sintética

Carbono e nutrientes liberados na decomposição de resíduos orgânicos podem sofrer vários tipos de interação com diferentes componentes da fase mineral, alterando sua dinâmica no solo. Com o objetivo de avaliar a retenção de carbono, Ca2+, Mg2+ e K+ em caulinita natural e goethita sintética, foi realizado um experimento com mistura de palha de milho em substratos inorgânicos preparados com areia e quantidades conhecidas de cada componente. Nesses substratos, foram realizadas percolações com água destilada aos 7, 15, 33, 68 e 113 dias de incubação, em temperatura ambiente, sendo as massas dos elementos liberados acumuladas no tempo. Após duzentos dias de incubação, foi determinado o carbono orgânico total que permaneceu nos substratos. A soma das massas de Ca2+, Mg2+, K+ e carbono, liberados com a água de percolação, foi inversamente relacionada com a massa dos componentes inorgânicos nos substratos, exceto para o K+ nos substratos com goethita. A caulinita e a goethita apresentaram diferente retenção do Ca2+, Mg2+ e K+ liberados, independentemente da área superficial, o que pode estar relacionado com suas distintas características eletroquímicas superficiais. A goethita foi mais efetiva do que a caulinita em reter carbono da solução do solo e acumular carbono orgânico total, sendo sua maior reatividade diretamente relacionada com sua superfície específica.

Adsorção de cádmio em dois Latossolos ácricos e um Nitossolo

O cádmio pode ser adicionado ao solo por meio de resíduos de pneus, óleos, lixo urbano, lodo de esgoto e fertilizantes fosfatados. É facilmente absorvido e translocado nas plantas e tem potencial de entrar na cadeia alimentar humana, causando sérios problemas de saúde. Os objetivos deste trabalho foram estudar a adsorção de cádmio em camadas superficiais e subsuperficiais de dois Latossolos ácricos de diferentes texturas, com balanço positivo de cargas em profundidade, bem como comparar os resultados com os obtidos para o Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef), todos localizados no norte do estado de São Paulo. Valores de adsorção máxima (b) e de afinidade do solo ao íon cádmio (K), obtidos pela equação de Langmuir, foram correlacionados com atributos químicos e mineralógicos dos solos. Com a elevação do pH, houve expressivo aumento na adsorção de cádmio para todas as amostras. Os horizontes superficiais adsorveram maiores quantidades de cádmio em relação aos horizontes B, graças ao maior teor de matéria orgânica nesta camada. O NVef adsorveu maiores quantidades de cádmio do que os Latossolos. Os parâmetros K e b de Langmuir foram positivamente correlacionados com carbono orgânico, capacidade de troca de cátions, retenção de cátions, superfície específica, teor de argila, quantidade de cargas negativas variáveis e permanentes. A capacidade de troca de cátions e o pH foram os fatores preponderantes no controle da adsorção de cádmio nos solos estudados.

Redução química e biológica do cromo hexavalente aplicado ao solo

Realizou-se um experimento em laboratório, com o objetivo de avaliar não só a redução do cromo hexavalente aplicado ao solo com ênfase ao efeito da aplicação de carbono orgânico, manganês divalente, mas também a participação da microbiota do solo. Utilizaram-se, como unidades experimentais, amostras de 50 g de um Argissolo, acondicionadas em sacos de polipropileno e incubadas durante 42 dias com calcário para elevar o pH a 6,0 (2,0 t ha-1 de CaCO3 + MgCO3 na proporção de 2:1), Cr6+, esterco bovino e Mn2+ nas doses de 20, 50 e 40 mg kg-1, respectivamente. Metade das amostras foi sujeita à esterilização por autoclavagem com o objetivo de eliminar a atividade biológica. A aplicação de esterco bovino e sulfato de manganês promoveu a total redução do cromo hexavalente para cromo trivalente (Cr6+ → Cr3+) no solo, em 42 dias. Os modelos, quadrático e exponencial, foram os que melhor descreveram a cinética de redução com o tempo. A redução do Cr6+ foi estimulada pela atividade microbiana, sendo 16% maior em amostras de solo não esterilizadas, que continham esterco bovino, em comparação com as mesmas amostras esterilizadas por autoclavagem. Os resultados demonstraram que a descontaminação do solo que contém teores tóxicos de Cr6+ pode ser viabilizada tanto pela incorporação de adubo orgânico como pela manutenção de sua atividade biológica.

Liberação de nutrientes durante a decomposição de palha de aveia preta (Avena strigosa) com diferentes teores de silício

O Si absorvido pelas plantas é, em sua maior parte, depositado na parte externa da parede celular de folhas como uma camada de sílica amorfa (SiO2.nH2O) e poderia afetar a decomposição da palha no solo. Com o objetivo de avaliar o efeito da presença deste elemento no tecido vegetal sobre a decomposição da palha, foi desenvolvido um experimento. Nesse experimento, a parte aérea de plantas de aveia preta, cultivadas em solução nutritiva com e sem adição de Si, foi incubada em tubos de PVC com areia e solo. Aos 6, 14, 30, 66, 100 e 182 dias, foram realizadas percolações com água destilada e determinados os teores de Si, carbono orgânico solúvel, N mineral, Ca, Mg, Na e K. Os resultados dos teores dos elementos na água percolada em cada período foram convertidos em quantidade liberada por kg de substrato (solo ou areia) e acumulados no tempo para serem utilizados como índices da decomposição da palha. Em todos os parâmetros avaliados, não houve diferença significativa entre a palha c/Si e s/Si, exceto para o teor de Si e este somente quando a palha foi decomposta na areia. O silício absorvido pelas plantas de aveia preta, quando comparado com plantas cultivadas sem adição deste elemento, não alterou a liberação de carbono e nutrientes presentes na água de percolação durante o período de 182 dias da decomposição da palha.

Frações de fósforo em estrumes e sua eficiência como adubo fosfatado

Os estrumes empregados como fontes de fósforo podem ter eficiência fertilizante diferente da dos adubos comerciais solúveis. Tal eficiência pode variar com a origem do estrume e com as proporções das diferentes frações químicas do P total contido. A eficiência de estrumes de frangos de corte e de bovinos de leite, relativamente ao superfosfato triplo-ST, e a correlação desta eficiência com frações de fósforo contidas nestes materiais foram estimadas em experimento de casa de vegetação. Os tratamentos aplicados foram: um controle, sem P; as doses 6,6, 13,2 e 19,7 mg kg-1 de P de ST, e uma dose única de 15,3 mg kg-1 de P de 11 amostras de cada um dos dois tipos de estrumes. Utilizou-se um Podzólico Vermelho-Escuro e a resposta aos tratamentos foi determinada com o cultivo de milheto (Pennisetum americanum) durante 27 dias, a partir da adubação fosfatada, período em que foram colhidos três cortes de plantas. As frações de fósforo dos estrumes foram determinadas por extrações seqüenciais. O índice de eficiência (IE), estimado pelo método de equivalentes em ST, dos estrumes de frango foi de 0,84 ± 0,071, valor menor do que o dos estrumes de bovinos de leite, de 0,94 ± 0,095. Não ocorreu diferença de IE entre as amostras de estrumes de mesma espécie animal. Considerando todas as amostras, o IE apresentou correlação positiva com as proporções de P lábil, extraídas por resina trocadora de ânions e NaHCO3 0,5 mol L-1, e de P inorgânico total e correlação negativa com as proporções de P extraídas por NaOH 0,1 mol L-1 e HCl 0,5 mol L-1 e de P orgânico total. Não ocorreu correlação entre o IE e o teor total de P dos estrumes.

Percolação de nitrato em Latossolo Amarelo distrófico afetada pela aplicação de composto de lixo urbano e adubação mineral

Em experimento de campo, avaliou-se a percolação de N-NO3- com a aplicação de fertilizante mineral nitrogenado e de doses crescentes de composto de lixo urbano em um Latossolo Amarelo distrófico cultivado com cana-de-açúcar. O experimento foi realizado nos anos agrícolas 1996/97 e 1997/98, tendo sido aplicadas, no primeiro ano, além dos tratamentos calagem + adubação mineral e testemunha, doses equivalentes a 20, 40 e 60 Mg ha-1 (base seca) de composto de lixo em área total. Em 1997/98, o composto foi reaplicado em doses equivalentes a 24, 48 e 72 Mg ha-1 (base seca). A aplicação de fertilizante mineral nitrogenado e do composto de lixo aumentou a concentração de N-NO3- na solução do solo a 0,3, 0,6 e 0,9 m de profundidade. As perdas de nitrogênio determinadas para a camada de 0-0,9 m evidenciaram o potencial poluente do fertilizante mineral e do composto de lixo. Nas aplicações sucessivas, verificou-se acúmulo de N-orgânico na camada superficial do solo e de N-NO3- + N-NH4+ até à camada de 0,9-1,2 m. Nas condições do experimento, doses anuais de até 24 Mg ha-1 de composto de lixo (305 kg ha-1 de N-total) não ofereceram riscos de contaminação de aqüíferos, tendo como base o critério estabelecido pela Organização Mundial da Saúde. Os riscos devidos à percolação de N-NO3- devem ser considerados no planejamento de taxas e freqüências de aplicações do resíduo em áreas agrícolas e, neste caso, o monitoramento do solo e de sua solução em profundidade é essencial para evitar riscos à qualidade das águas subterrâneas.

Caracterização e classificação de solos tiomórficos da várzea do rio Coruripe, no estado de Alagoas

Com objetivo de caracterizar e classificar solos com problemas de tiomorfismo na várzea do rio Coruripe, Zona Úmida Costeira do estado de Alagoas, foram selecionados seis perfis na área pertencente à Usina Coruripe, onde está instalado um sistema de drenagem. Os solos foram morfologicamente caracterizados e, nas amostras de cada horizonte, foram determinados: granulometria, densidade global e das partículas, porosidade total, pH (H2O e KCl), matéria orgânica, bases trocáveis e CTC, sulfato solúvel e condutividade elétrica. As diferenças entre os perfis estudados foram determinadas principalmente pela espessura, teor de carbono orgânico e grau de decomposição do material orgânico dos horizontes superficiais e refletem o arranjamento dos solos na paisagem. Os solos apresentaram altos teores de matéria orgânica, com valores entre 17 a 77% da massa do solo, que determinaram as propriedades físicas, a despeito da textura muito argilosa dos perfis. Os horizontes sulfúricos ocorreram à profundidade entre 45 e 90 cm, nos Gleissolos, e entre 15 e 43 cm, nos Organossolos. A capacidade de troca de cátions é muito alta em todos os perfis em virtude dos altos teores de matéria orgânica. Hidrogênio e alumínio são os cátions dominantes, conferindo o caráter distrófico aos perfis 2, 3 e 6 e álico aos perfis 1, 4 e 5. A condutividade elétrica apresentou valores elevados (≥ 4,0 dS m-1) em apenas alguns dos horizontes sulfúricos, em virtude da presença do hidrogênio em solução, liberado com a oxidação da pirita e formação de ácido sulfúrico. Com base nos resultados obtidos, os solos estudados foram classificados como: Gleissolo Tiomórfico Hístico típico álico; Gleissolo Tiomórfico Húmico típico distrófico; Organossolo Tiomórfico Sáprico térrico distrófico; Organossolo Tiomórfico Sáprico térrico álico; Organossolo Tiomórfico Hêmico térrico álico; Organossolo Tiomórfico Hêmico térrico distrófico. Os critérios estabelecidos no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos mostraram-se adequados à classificação dos solos estudados.

Adsorção e lixiviação de tebuthiuron em três tipos de solo

Estudou-se a adsorção do herbicida tebuthiuron em três solos de Ribeirão Preto (SP): Latossolo Vermelho distrófico (LVd), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf) e Neossolo Quartzarênico (RQ). Ajustaram-se isotermas de adsorção por meio de quatro modelos: linear, Freundlich, Lambert e Langmuir, para duas profundidades: 0-10 cm e 10-20 cm. Nos três tipos de solo, o melhor ajuste foi obtido com o modelo de Freundlich, escolhido com base nos seguintes critérios estatísticos: quadrado do coeficiente de correlação entre valores observados e preditos (R²), quadrado médio do erro (QME), dispersão de resíduos padronizados e gráficos de probabilidade normal. Os coeficientes de partição do herbicida calculados com base em todo o solo (Kd) ou com base no seu teor de carbono orgânico (K OC) ou de matéria orgânica (K OM) variaram de 0,723 a 2,573; de 135,4 a 374,3 e de 78,4 a 218,3 L kg-1, respectivamente, tendo ocorrido correlação significativa entre os valores de Kd e teor de carbono orgânico dos solos e teor de argila. Efetuou-se um teste de lixiviação em colunas, no qual se observou movimento do herbicida até à profundidade de 60 cm no RQ, 20 cm no LVd e 10 cm no LVdf, verificando-se uma relação inversa entre a profundidade alcançada pelo produto e o valor de Kf de Freundlich utilizado como estimador de Kd.

Gramíneas e leguminosas na recuperação de áreas degradadas: efeito nas características químicas de solo

Com o objetivo de avaliar a eficiência de duas leguminosas e duas gramíneas na melhoria das características químicas do solo (carbono orgânico, CTC efetiva e potencial e teores de P, K, Na, Ca, Mg, H + Al e pH do solo), considerando a profundidade e a posição de coleta das amostras, foi realizado experimento com arranjo fatorial em parcelas subdivididas, utilizadas anteriormente para estudos de perdas de solos por erosão, em um Nitossolo Vermelho eutrófico textura argilosa, localizado no município de Alagoinha (PB). Os tratamentos utilizados constituíram-se de duas leguminosas (feijão guandu - Cajanus cajan L. e siratro - Macroptilium atropurpureum L.), duas gramíneas (capim-pangola - Digitaria decumbens L. e capim-elefante - Pennisetum purpureum L.) e parcela desnuda (testemunha), com três repetições. A utilização das leguminosas e das gramíneas promoveu aumentos nos teores de carbono orgânico total e na capacidade de troca de cátions; promoveu, também, aumento nos teores de potássio, matéria orgânica e magnésio, principalmente na camada superficial. O maior acúmulo de liteira foi conseguido com o capim-elefante, sendo este acúmulo maior na posição inferior das parcelas em todos os tratamentos.

Relação entre adsorção de metais pesados e atributos químicos e físicos de classes de solo do Brasil

Este trabalho objetivou avaliar quais parâmetros obtidos dos modelos de isotermas de Freundlich e Langmüir melhor descrevem a adsorção de metais pesados em solos intemperizados e identificar a relação entre os parâmetros selecionados e os atributos químicos, físicos e mineralógicos de 12classes de solo do Brasil. Os solos foram coletados pela EMBRAPA-CNPS em diversos levantamentos nas regiões: Sul, Sudeste e Norte do País. Avaliou-se, por meio da análise de trilha, o desdobramento do coeficiente de correlação entre variáveis dependentes, obtidas através das isotermas de adsorção (parâmetros de adsorção), e variáveis independentes (atributos químicos e físicos do solo), bem como os efeitos diretos e indiretos para os elementos Cd, Cu, Pb e Zn. Os atributos do solo: argila, carbono orgânico, capacidade de troca catiônica efetiva, ferro extraído pelo citrato ditionito-bicarbonato e alumínio extraído pelo ataque sulfúrico foram os que apresentaram maiores coeficientes de correlação simples com os parâmetros de adsorção, tendo sido utilizados no modelo da análise de trilha para explicar a adsorção de metais pesados. A análise de trilha mostrou-se como uma ferramenta importante no estudo do comportamento dos metais pesados no solo. As constantes K F de isotermas de Freudlich e capacidade-tampão máxima (K Lb) de Langmuir apresentaram os coeficientes de determinação mais elevados e os menores valores do efeito da variável residual para todos os metais estudados. As variáveis que mais contribuíram com a adsorção de metais pesados foram carbono orgânico, capacidade de troca catiônica efetiva, pH, argila e alumínio total.

Atributos do solo e biomassa radicular após quatro anos de semeadura direta de forrageiras de estação fria em campo natural dessecado com herbicidas

Os campos naturais, desenvolvidos sobre solos arenosos da região norte do Uruguai, são compostos por espécies forrageiras, sobretudo de gramíneas de produção estacional, com baixa produtividade no inverno. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da dessecação do campo natural no estabelecimento de espécies de estação fria em atributos do solo e biomassa radicular. O estudo, iniciado em 1994, utilizou delineamento experimental de blocos ao acaso com parcelas subsubdivididas, com três repetições. Nas parcelas principais, em 1994, foram aplicados os tratamentos com herbicidas (paraquat 0,60gha-1i.a., glifosate 0,36gha-1i.a. e glifosate 1,44gha-1i.a.) e testemunha sem herbicida em campo natural para a semeadura de pastagens de inverno. Nessas parcelas, a pastagem de inverno foi aveia preta (avena strigosa L.), triticale (X Triticosecale Wittmack) e azevém (Lolium multiflorum L.). As subparcelas foram formadas pela reaplicação ou não dos herbicidas em 1995 e as subsubparcelas foram formadas pela reaplicação ou não dos herbicidas em 1996. As amostras de solo para determinar a biomassa radicular, a densidade do solo, o carbono (C) orgânico do solo, bases trocáveis, Al trocável e o pH do solo foram extraídas separadamente, em três subamostras, usando cilindro metálico de 7,65cm de diâmetro e 40cm de comprimento. Os monolitos extraídos foram estratificados até 30cm de profundidade nas camadas de 0-5, 5-10, 10-15, 15-20 e 20-30cm. A biomassa radicular foi maior na testemunha do que a média dos tratamentos com herbicidas somente na camada de 0-5cm, e, entre os tratamentos com herbicidas, a biomassa radicular foi maior com paraquat do que com o glifosate. A reaplicação de herbicidas, em 1995 e 1996, também ocasionou redução da biomassa radicular. Houve alta correlação positiva de C orgânico com a biomassa radicular. A redução de C orgânico para o tratamento mais agressivo de controle químico (glifosate 1,44gi.a.ha-1) foi de 13%. Não houve efeito dos tratamentos sobre as bases trocáveis, porém houve aumento no teor de Al trocável e na densidade do solo e redução na estabilidade de agregados com a redução do teor de matéria orgânica. O sistema com maior aplicação de herbicidas, desenvolvido para maior produção de forragem invernal, e com maior agressividade no controle do campo natural provocou maior transformação na comunidade vegetal, resultando em menor biomassa radicular e Corgânico, com conseqüências negativas quanto à acidez do solo e estrutura do solo.

Características de solos sistematizados em duas áreas cultivadas com arroz sob inundação

A sistematização dos solos, um processo de adequação da superfície do terreno, vem sendo introduzida em grande escala em diversas propriedades orizícolas do estado do Rio Grande do Sul, gerando alterações nas propriedades morfológicas, físicas, químicas e biológicas dos solos. Para estudar estas alterações, selecionaram-se áreas-testes em superfícies homogêneas onde ocorrem Planossolos sistematizados em diferentes épocas (oito anos, um ano e um mês) e em perfis não alterados (original), no município de São João do Polêsine (RS). A descrição morfológica e a coleta de amostras dos horizontes e, ou, camadas dos perfis representativos das áreas de corte e aterro (sistematizadas) e não alterados foram efetuadas em 1997/98. Nas áreas de corte, observaram-se as maiores alterações em relação aos perfis originais, com concentração mais elevada de argila, teores mais baixos de carbono orgânico e fósforo e teor mais elevado de Al trocável, principalmente no primeiro ano após a sistematização. A sistematização aumentou a densidade do solo em subsuperfície, em razão do intenso tráfego de máquinas, e reduziu a compactação na superfície, pelo revolvimento com o preparo do solo e incorporação de resíduos da cultura do arroz. As camadas superficiais dos perfis de corte apresentaram teores de Fet, Fed e Alt semelhantes aos do horizonte Btg do perfil original. Os ciclos de umedecimento e secagem a que os solos foram submetidos alteraram os tipos de óxidos de ferro, com aumento das formas mal cristalizadas.

Estimativa da acidez potencial pelo pH SMP em solos da região norte do estado de Minas Gerais

A acidez potencial tem grande importância pela sua utilização na determinação da saturação por bases e auxílio na recomendação da necessidade de calagem. Este estudo teve por objetivo avaliar a relação entre o teor de H + Al e o pH SMP, visando estabelecer uma equação para estimar a acidez potencial de solos da Região Norte de Minas Gerais. As análises dos teores de H + Al (acetato de cálcio 0,5 mol L-1 a pH 7,0) e dos valores de pH SMP foram realizadas no laboratório de fertilidade do solo da EPAMIG/CTNM em 50 amostras de solo, com valores de pH em água variando de 4,6 a 7,8, teores de carbono orgânico de 3 a 45 g kg-1 e os de argila de 80 a 610 g kg-1. A acidez potencial, expressa em cmol c dm-3, pode ser estimada pelo uso do pH SMP, utilizando para isso a seguinte equação: H + Al = 0,00359 + 1556,5806 e- pHSMP (R² = 0,96**).

Cinética de degradação da matéria orgânica e variação do pH do solo sob diferentes temperaturas

Nos solos onde fontes de carbono orgânico são incorporadas geralmente ocorre diminuição da acidez, sendo os mecanismos envolvidos nesta alteração ainda pouco esclarecidos. O objetivo deste estudo foi relacionar a cinética de degradação de materiais orgânicos com as alterações na acidez do solo. Amostras da camada de 0-20 cm de um Cambissolo Háplico Tb distrófico foram incubadas com cinco fontes de matéria orgânica: feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), esterco bovino, vinhaça, biossólido e turfa, nas temperaturas de 20 e 30 ºC. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Durante a incubação em frascos fechados, foram realizadas medidas da produção de CO2 por condutimetria e coletadas amostras do solo para determinações do pH em CaCl2. De maneira geral, a incubação dos tratamentos a 30 ºC promoveu a liberação de maior quantidade de CO2. A vinhaça foi o material que apresentou maiores valores de carbono mineralizado aliados a uma elevada velocidade de degradação. Apenas para este material foi obtida uma boa correlação entre as quantidades acumuladas de CO2 desprendido e o aumento do pH do solo. A rápida mineralização do carbono orgânico da vinhaça pode criar um ambiente redutor responsável pela diminuição da acidez. Pode-se concluir que a redução da acidez do solo foi influenciada pela atividade microbiana apenas no tratamento com vinhaça.