Mineralogia da fração argila e estrutura de latossolos da região sudeste do Brasil

Este trabalho objetivou estudar a relação entre os constituintes mineralógicos da fração argila e o desenvolvimento da micro e macroestrutura de Latossolos do sudeste brasileiro. Para tanto, foram obtidas amostras do horizonte B de sete Latossolos, representativos deste grupamento, ocorrentes nos estados de Minas Gerais e Espírito Santo. As diferentes amostras foram submetidas à caracterização morfológica, química, física, mineralógica e micromorfológica. A partir dos diferentes resultados, foi possível concluir que caulinita e gibbsita são os principais constituintes mineralógicos responsáveis pelo desenvolvimento da estrutura dos Latossolos estudados. Latossolos cauliníticos apresentam estrutura em blocos, reflexo do ajuste face a face das placas de caulinita, enquanto os gibbsíticos apresentam estrutura granular, reflexo da ausência daquele ajuste.

Influência da mineralogia da fração argila nas propriedades físicas de latossolos da região sudeste do Brasil

Visando avaliar a influência da mineralogia da fração argila nas propriedades físicas de Latossolos do sudeste brasileiro, selecionaram-se sete Latossolos, representativos deste grupamento, ocorrentes nos estados de Minas Gerais e Espírito Santo, apresentando distintas feições morfológicas associadas à estrutura do solo. A amostragem dos solos foi efetuada no horizonte B latossólico, sendo retiradas amostras deformadas e indeformadas. No laboratório, foram efetuadas análises químicas, físicas e mineralógicas. Estudos de regressão e correlação levados a efeito com os resultados das diversas caracterizações mostraram que as propriedades físicas associadas à estrutura foram marcadamente influenciadas pela composição mineralógica da fração argila dos Latossolos. O efeito do Al sobre as propriedades físicas estudadas foi mais pronunciado do que o do Fe. Latossolos cauliníticos apresentaram maior densidade do solo, menor estabilidade de agregados em água, menor macroporosidade e menor permeabilidade quando comparados com Latossolos gibbsíticos. A permeabilidade dos Latossolos estudados aumentou com o teor de argila.

Caracterização de ecossistemas da mata atlântica de tabuleiros por meio das formas de húmus

O conhecimento das formas de húmus permite a caracterização de ecossistemas primários, bem como dos interferidos. Dentro desta perspectiva, pretendeu-se identificar as formas de húmus, estudando-se os horizontes holorgânicos em relação às variáveis do solo mineral, em três áreas de Mata Atlântica de Tabuleiros do norte do Espírito Santo: duas matas primárias, a Mata Alta e a Mata de Córrego, e uma mata secundária, resultante do corte e da queima da vegetação há mais de 40 anos (Capoeira Queimada). Na Mata Alta, encontrou-se um mull mesotrófico tropical, caracterizado por uma rápida decomposição dos aportes foliares dos horizontes holorgânicos e por uma percentagem de saturação por bases em torno de 50-70% no horizonte hemiorgânico. A Mata de Córrego teve a estrutura do seu perfil húmico alterado em comparação com a Mata Alta, ou seja, verificou-se maior acúmulo nas camadas holorgânicas, representando menor velocidade na decomposição, como o oligotrofismo do solo mineral (V%: 14-35%). Estes resultados levaram à classificação da forma de húmus na Mata de Córrego como um mull oligotrófico. Na Capoeira Queimada, o estoque dos horizontes holorgânicos foi de 2 t ha-1 maior que na Mata Alta, com o desenvolvimento esporádico da camada F2. No horizonte A1, porém, o estoque de matéria orgânica foi inferior e observou-se, igualmente, uma percentagem de saturação por bases menor (30-56%), indicando que o ciclo de carbono e de nutrientes ainda não foi restabelecido. A forma de húmus da Capoeira Queimada foi classificada como mull mesotrófico.

Comparação da matéria orgânica e de outros atributos do solo entre plantações de Acacia mangium e Eucalyptus grandis

Espécies de eucalipto e acácia são amplamente utilizadas em plantios agroflorestais e reflorestamentos. Com o intuito de comparar a reconstituição das camadas orgânicas do solo, i.e., dos horizontes húmicos, estabelecendo-se uma relação com propriedades edáficas, sob plantações de Acacia mangium e Eucalyptus grandis, foram feitas coletas dos horizontes holorgânicos e hemiorgânicos do solo. Os referidos plantios encontravam-se na região de Tabuleiros Terciários no norte do estado do Espírito Santo e pertenciam à Reserva Natural da Vale do Rio Doce. As coletas foram feitas quando os plantios tinham sete anos de idade, em quatro estações. Acacia mangium apresentou maior estoque de folhiço (10 t ha-1, em média), tanto na camada L, de folhas inteiras, como na camada F, de folhas fragmentadas, do que Eucalyptus grandis (5 t ha-1, em média). O material foliar em acácia apresentou menor relação C/N que o de eucalipto, cerca da metade, decorrente dos maiores teores de nitrogênio. Quanto às análises químicas de carbono e nutrientes, no solo sob Acacia mangium, foram observadas, de modo geral, maiores quantidades destes elementos que no solo sob Eucalyptus grandis (e.g., carbono: 1,74 dag kg-1 vs 1,23 dag kg-1 e cálcio: 3,34 cmol c kg-1 vs 2,75 cmol c kg-1). O conjunto destes resultados evidencia que os aportes orgânicos sob Acacia mangium em relação a Eucalyptus grandis foram responsáveis pela maior incorporação de matéria orgânica e nutrientes ao solo. Estes dados, no entanto, comparados aos obtidos em estudos na floresta primária, mostraram que o carbono e os nutrientes do solo, em ambas as plantações, são menores que na floresta, evidenciando que, após sete anos de plantio, os teores de fertilidade e matéria orgânica do subhorizonte A11 não estavam restabelecidos.

Relationships between soil class and nutritional status of coffee plantations

Farm planning requires an assessment of the soil class. Research suggest that the Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) has the capacity to evaluate the nutritional status of coffee plantations, regardless of environmental conditions. Additionally, the use of DRIS could reduce the costs for farm planning. This study evaluated the relationship between the soil class and nutritional status of coffee plants (Coffea canephora Pierre) using the Critical Level (CL) and DRIS methods, based on two multivariate statistical methods (discriminant and multidimensional scaling analyses). During three consecutive years, yield and foliar concentration of nutrients (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Zn, Mn, Fe and Cu) were obtained from coffee plantations cultivated in Espírito Santo state. Discriminant analysis showed that the soil class was an important factor determining the nutritional status of the coffee plants. The grouping separation by the CL method was not as effective as the DRIS one. The bidimensional analysis of Euclidean distances did not show the same relationship between plant nutritional status and soil class. Multidimensional scaling analysis by the CL method indicated that 93.3 % of the crops grouped into one cluster, whereas the DRIS method split the fields more evenly into three clusters. The DRIS method thus proved to be more consistent than the CL method for grouping coffee plantations by soil class.

Caracterização física, química, mineralógica e micromorfológica de horizontes coesos e fragipãs de solos vermelhos e amarelos do ambiente Tabuleiros Costeiros

O objetivo do presente trabalho foi avaliar física, química, mineralógica e micromorfologicamente solos vermelhos, amarelos e acinzentados coesos em três toposseqüências na região dos Tabuleiros Costeiros do sul da Bahia e norte do Espírito Santo, desenvolvidos a partir de sedimentos do Grupo Barreiras ou de rochas gnáissicas do Pré-Cambriano, assim como os possíveis mecanismos físicos e, ou, mineralógicos que promovem a coesão dos solos e formação de fragipãs. Para isso, foram realizadas análises físicas; determinadas a relação argila fina/argila grossa, superfícies específicas por BET-N2 e adsorção de vapor de água, susceptibilidade magnética; e analisados os constituintes por microscopia eletrônica de varredura e micromorfologia em lâminas delgadas. As análises físicas e micromorfológica indicam que a gênese dos horizontes coesos deve-se ao maior conteúdo de argilas muito finas, principalmente menores que 0,2 µm, translocadas entre horizontes ou dentro do mesmo horizonte como argila dispersa. A maior coesão observada para o Argissolo Amarelo localizado em clima mais seco, em relação àqueles em clima mais úmido, pode ser devido à sua granulometria menos argilosa e maior quantidade de feições de iluviação de argila.

Spodosols pedogenesis under barreiras formation and sandbank environments in the south of Bahia

Morphologically differentiated Spodosols usually occur in the Coastal Plain of the South of Bahia and North of Espírito Santo. They are found in profiles known as "muçungas", i.e. sandy soils that accumulate water. In these areas, two kinds of Spodosols, different from those in the Restinga area, can be found: Spodosols with E albic horizon (white muçunungas) and without this horizon (black muçunungas). Eight soil profiles with spodic characteristics were collected and described in order to evaluate differences in the formation process of Barreiras and Restinga Spodosols in the South of Bahia. The soil profiles were also characterized chemically, physically and mineralogically. Additionally, texture and chemical analysis, Fe and Al extraction by sodium dithionite-citrate-bicarbonate (DBC), acid ammonium oxalate and sodium pyrophosphate, ammonium oxalate extract optic density (DOox), sulphuric acid attack, and X ray difractometry of the clay fraction were performed. In the Spodosols of the Barreiras area, fragipan was found the spodic layers. Cemented B spodic horizon were observed in the white muçunungas, and granular structure and dark color from the surface in the black muçunungas. There was no fragipan or hard spodic horizon in the Restinga Spodosol. This soil is acid, dystrophic and alic, with sandy texture and high clay percentages in the spodic horizons. The CEC, based on H + Al, is predominantly represented by the organic matter. The most representative components of the mineral phase of the clay fraction are kaolinite and possibly vermiculite traces with interlayered hydroxy. Chemical, physical, morphological and mineralogical differences were observed between the Barreiras and Restinga environments. The black and white muçunungas differ in morphologic and chemical properties only.

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

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

Propriedades físicas de um latossolo vermelho-amarelo cultivado com cafeeiro em três sistemas de manejo no sul de minas gerais

Em razão de diferentes tipos de manejo utilizados na cafeicultura, o presente trabalho teve como objetivo quantificar as alterações de alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com cafeeiro, após quatro anos da implantação, no Sul de Minas Gerais, sob três sistemas de manejo em comparação à mata nativa. Foram avaliados os seguintes sistemas de manejo: lavoura cafeeira com mecanização (CCM), lavoura cafeeira sem mecanização (CSM), lavoura cafeeira sob sistema adensado (CA) e mata nativa (MN), utilizada como referência. Foram coletadas amostras indeformadas, com o auxílio de um amostrador de Uhland e anéis de alumínio de 6,35 cm de diâmetro por 2,54 cm de altura, nas profundidades de 0-3 e 15-18 cm, sendo esta última a camada de máxima resistência mecânica determinada previamente por penetrometria. As amostras foram retiradas em duas posições nas lavouras cafeeiras, sendo na linha de tráfego das máquinas e na projeção da copa dos cafeeiros, nos manejos CCM e CSM; no centro das entrelinhas e na projeção da copa do cafeeiro, no manejo CA; e aleatório, na mata nativa, com quatro repetições, totalizando 56 amostras. Os atributos físicos avaliados foram densidade do solo (Ds), densidade de partícula (Dp), resistência do solo à penetração (RP), volume total de poros (VTP), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi) e relação Ma/Mi. O sistema de café com mecanização alterou as propriedades físicas, na posição de linha de tráfego de máquinas, indicadas pelo aumento da densidade do solo e resistência do solo à penetração e pela redução do volume total de poros, macroporosidade e da relação macro/microporosidade, quatro anos após o plantio. Comparando as profundidades, o sistema de café com mecanização apresentou menores valores de macroporosidade e relação macro/ microposidade e maiores valores de microporosidade e resistência do solo à penetração, na profundidade de 0-3 cm, quatro anos após o plantio.

Métodos de análise multivariada no estabelecimento de valores de referência de qualidade para elementos-traço em solos

A distribuição natural dos teores de elementos-traço nos solos é muito variável. Assim, o estabelecimento de valores de referência de qualidade (VRQs) a partir das médias ou dos intervalos globais de concentração dos elementos, muitas vezes, é pouco adequado. Por essa razão, propôs-se estabelecer os VRQs para elementos-traço no Estado do Espírito Santo, a partir de grupos de solos obtidos com base em atributos físicos e químicos. Foram utilizadas a análise de correlação de Pearson, a análise fatorial com extração dos fatores em componentes principais (AF), a análise de agrupamento hierárquico (AAH) e a análise discriminante (AD). A análise da correlação de Pearson e a análise fatorial revelaram que as variáveis Fe, Mn, Ti, silte+argila e carbono orgânico (CO) são atributos de solo importantes para a distribuição dos elementos-traço nos solos estudados. O uso da análise de agrupamento possibilitou a formação de quatro grupos de solo e diminuiu a variabilidade dos teores de elementos-traço nos solos pela formação de grupos mais homogêneos, além de evidenciar a relação dos diferentes solos em um mesmo grupo com a pedologia e o material de origem. Os VRQs determinados a partir dos grupos de solo, em geral, apresentaram valores inferiores, bem como menor amplitude, entre os percentis 90 e 75, em relação aos obtidos quando se utilizou o universo amostral.

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).

Fontes e doses de nitrogênio e alterações nos atributos químicos de um latossolo cultivado com capim-mombaça

O fornecimento de N tem sido importante meio para aumento da produtividade das gramíneas forrageiras tropicais no Brasil, pois, na maioria das áreas cultivadas, os teores desse nutriente no solo não atendem satisfatoriamente a necessidade das culturas. Avaliou-se o efeito da aplicação de diferentes fontes e doses de N sobre os atributos químicos de um Latossolo Amarelo e a produção do Panicum maximum cv. Mombaça. O experimento foi desenvolvido no Instituto Federal do Espírito Santo, campus Santa Teresa. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com três repetições, em esquema fatorial 3 × 6, sendo três fertilizantes nitrogenados (ureia, sulfato de amônio e nitrato de cálcio) e seis doses de N (0, 120, 240, 360, 480 e 600 kg ha-1), totalizando 54 unidades experimentais. As doses de N foram aplicadas a cada 28 dias, sempre após o corte da forrageira, totalizando sete aplicações durante o período experimental de 196 dias. Após o término do experimento, foram coletadas, com o auxílio de um trado holandês, amostras de solo na profundidade de 0-20 e 20-40 cm, para avaliar o efeito da aplicação dos tratamentos sobre os atributos químicos do solo nas diferentes profundidades. Os resultados experimentais evidenciaram que o sulfato de amônio apresentou elevado potencial de acidificação do solo. As alterações provocadas no pH do solo resultaram em alterações nos teores de Al trocável, na acidez potencial e na disponibilidade de P no solo. A aplicação de elevadas doses de N na forma de sulfato de amônio e nitrato de cálcio promoveu a lixiviação de bases, especialmente do K para a profundidade de 20-40 cm.

Impacts of deforestation on water balance components of a watershed on the Brazilian East Coast

The Brazilian East coast was intensely affected by deforestation, which drastically cut back the original biome. The possible impacts of this process on water resources are still unknown. The purpose of this study was an evaluation of the impacts of deforestation on the main water balance components of the Galo creek watershed, in the State of Espírito Santo, on the East coast of Brazil. Considering the real conditions of the watershed, the SWAT model was calibrated with data from 1997 to 2000 and validated for the period between 2001 and 2003. The calibration and validation processes were evaluated by the Nash-Sutcliffe efficiency coefficient and by the statistical parameters (determination coefficient, slope coefficient and F test) of the regression model adjusted for estimated and measured flow data. After calibration and validation of the model, new simulations were carried out for three different land use scenarios: a scenario in compliance with the law (C1), assuming the preservation of PPAs (permanent preservation areas); an optimistic scenario (C2), which considers the watershed to be almost entirely covered by native vegetation; and a pessimistic scenario (C3), in which the watershed would be almost entirely covered by pasture. The scenarios C1, C2 and C3 represent a soil cover of native forest of 76, 97 and 0 %, respectively. The results were compared with the simulation, considering the real scenario (C0) with 54 % forest cover. The Nash-Sutcliffe coefficients were 0.65 and 0.70 for calibration and validation, respectively, indicating satisfactory results in the flow simulation. A mean reduction of 10 % of the native forest cover would cause a mean annual increase of approximately 11.5 mm in total runoff at the watershed outlet. Reforestation would ensure minimum flows in the dry period and regulate the maximum flow of the main watercourse of the watershed.

FORMAS DE FERRO, SILÍCIO E, OU, ALUMÍNIO NA GÊNESE DE FRAGIPÃS E HORIZONTES COESOS DOS TABULEIROS COSTEIROS

Na unidade geomorfológica dos Tabuleiros Costeiros dominam os solos com horizontes coesos, e alguns deles têm a presença de horizontes cimentados comumente do tipo fragipã. Esses horizontes interferem na dinâmica da água, no crescimento de raízes e, consequentemente, na nutrição mineral de plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio da dissolução seletiva, a participação de formas de Fe, Si e, ou, Al na coesão e, ou, cimentação de fragipãs e horizontes coesos em Argissolos e Espodossolos da região dos Tabuleiros Costeiros do sul da Bahia e norte do Espírito Santo. Para isso, foram realizadas extrações seletivas de Fe, Si e Al por ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (DCB) e oxalato ácido de amônio. Os maiores teores de Fe, Si e, principalmente, Al extraídos por oxalato de amônio nos fragipãs sugerem que, na gênese desses horizontes, formas de baixa cristalinidade desses elementos agem como cimentantes químicos. As dissoluções seletivas não evidenciaram a participação de formas de alta ou baixa cristalinidade de Fe, Si e, ou, Al na gênese dos horiozontes coesos em solos dos Tabuleiros Costeiros. Os Argissolos Amarelos apresentaram goethitas com alta substituição isomórfica de Fe por Al, condizente com o ambiente de forte intemperização, não redutivo e pH ácido onde esses solos se encontram nos Tabuleiros Costeiros. A substituição isomórfica de Fe por Al nos óxidos de Fe cristalinos apresentaram relação com o grau de cristalinidade e teor de Fe obtido na primeira extração com o DCB.

Estoques de Carbono e Nitrogênio e Densidade do Solo em Sistemas de Adubação Orgânica de Café Conilon

RESUMO A produção de café conilon em sistemas de manejo orgânico tem aumentado no Estado do Espírito Santo. Porém, faltam informações sobre o impacto desse manejo sobre os estoques de carbono e nitrogênio do solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da adubação orgânica sobre os estoques de C e N e a densidade do solo (Ds) em agrossistema de café conilon. O experimento foi implantado em lavoura localizada no município de Linhares, ES, no delineamento em blocos casualizados com distribuição fatorial 2 × 2 × 5, com três repetições, sendo os fatores: dois compostos orgânicos; presença e ausência da leguminosa feijão-de-porco nas entrelinhas; e cinco proporções de cada composto em substituição à adubação mineral recomendada (0; 25; 50; 75; e 100 %). Cada repetição foi formada por amostragem de solo sob a copa de uma planta em parcela com 30 cafeeiros. Os compostos foram: composto 1, preparado com capim-elefante e palha de café na proporção 1:1 (v:v); e composto 2, preparado com capim-elefante, palha de café e cama de frango na proporção 2:1:1 (v:v:v). As coletas de solo foram realizadas 240 dias após a adubação (240DAPA) do 1º ano agrícola e aos 30 dias após a 1ª etapa da adubação (30DAPA) do 2º ano agrícola. O uso de composto na adubação do cafeeiro acarretou redução da Ds de aproximadamente 13 %. O incremento das proporções de compostos na adubação aumentou o teor e o estoque de C e N do solo aos 30DAPA do 2º ano agrícola. Houve acréscimos de 11 e 0,4 Mg ha-1 para o estoque de C e N, respectivamente, para cafeeiros adubados com 100 % de composto 1, em relação à adubação mineral. A adubação com composto é alternativa para aumentar os estoques de C e N no agrossistema de conilon.