Emissão de gases do efeito estufa e estoque de carbono no sistema solo-planta em área com aplicação superficial de calcário e gesso em experimento de longa duração

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Eficiência de fontes, dinâmica do magnésio no solo sob a cultura do café no Brasil e comparação da análise de K, Ca e Mg em solos do Arkansas-EUA seco em estufa e úmido de campo

A cultura do café no Brasil tem apresentado frequente deficiência de magnésio (Mg) limitando sua produtividade, portanto faz-se necessário o estudo de fontes que contenham Mg para essa cultura. Por outro lado, o estudo das metodologias de análise de K, Ca e Mg no solo é um outro ponto que precisa ser estudado para melhor manejo da fertilidade do solo e recomendação de adubações. Objetivou-se com o primeiro experimento avaliar a eficiência de fontes de magnésio para a cultura do café e a dinâmica deste nutriente no perfil do solo. E com o experimento desenvolvido em Arkansas-EUA, avaliar as correlações entre as concentrações de nutrientes do solo seco em estufa e úmido de campo extraídos com Mehlich-3 e 1 mol L-1 NH4OAc. Observou-se que o óxido e oxissulfato de Mg elevaram os valores de pH e CTC e diminuíram a concentração de H + Al do solo. As fontes diminuíram a disponibilidade de K e Ca, e aumentaram o Mg no solo. Na planta, óxido e sulfato de Mg proporcionaram maior concentração de Mg foliar. Apenas no segundo ano de avaliação houve aumento de produtividade do café. Os fertilizantes óxido e oxissulfato de Mg obtiveram o maior índice de eficiência agronômica em relação ao carbonato de Mg. No segundo experimento, K, Ca e Mg extraíveis com Mehlich-3 e NH4OAc foram altamente correlacionados (r2> 0,95) tanto para solo úmido de campo quanto para o seco em estufa. A relação entre as concentrações de K no solo seco em estufa e úmido de campo para Mehlich-3 e NH4OAc foram muito semelhantes e altamente correlacionados (r2 = 0,92). A secagem do solo em estufa teve efeito mínimo sobre as concentrações de Ca e reduziu a concentração de Mg tanto para Mehlich-3 quanto para NH4OAc. Entre os nutrientes estudados, a concentração de K foi a mais afetada pela secagem em estufa, necessitando de pesquisas de campo para correlacionar e calibrar novas recomendações agronômicas.

Destino no ambiente e comportamento agronômico de atrazina em resposta a doses e níveis de palha de espécies de cobertura de solo

The use of cover crops is a fundamental strategy to the weed management in Southern Brazil. In highly infested areas, the herbicides use is increasing, which increases the costs of the crops production as well as the environmental contamination. Oat and velvet bean plants havecontrasting characteristics regarding to residues decomposition speed and the capacity to immobilize Nitrogen in the soil, providing distinct results of weeds suppression throughout the time, and therefore, requiring distinct management strategies before, during, and after the corn crop establishment. The general objective of the experiment was to evaluate the environmental dynamics of the herbicide atrazine, the corn grain yield, and the efficiency of the weed control, considering areas with distinct history regarding the use of mulching, levels of straw and rates of atrazine. For this, the experiment was carried out in two parts: in the first part, two trials with the corn crop were established, one using oat and the other using velvet bean as cover crops. The experimental design used for both field trials was randomized complete blocks arrangement with four replications. The factor A was constituted by four levels of straw (0; 0.75x; 1.5x; 3x) and the factor B was constituted by four rates of the herbicide atrazine (0; 2100; 4200; 8400 g a i. ha-1). Soil samples were collected for greenhouse trialsto determine the persistence. Atrazine leaching evaluation was performed by chromatography using samples collected over the soil profile.In the field, the weed density, the fresh and dry weight and the yield of the corn were evaluated. In the greenhouse trials, the main variables evaluated were plant height and injury caused by the herbicide toxicity. In the second part, soils with distinct covering history were sampled, and the mineralization and sorption studies, both with 14C-atrazine, were conducted in the laboratory. The experimental design was randomized complete blocks arrangement with four replications. The results from the field experiment show that the high levels of straw above ground, isolated, were not efficient to control completely the weeds, and that high levels of velvet bean`s straw decreased the corn potential yield. The greenhouse trials showed that high levels of oat straw prevent the scape of atrazine to soil, this effect of oat straw upon the herbicide availability on soil was detected up to 12 days after spraying. The half-life of atrazine sprayed over oat straw varied from 7 to 14 days after spraying, while the half-life of atrazine sprayed over velvet bean varied from 5 to 14 days after spraying. Increasing oat straw levels presents the capacity to reduce the lixiviation of atrazine in the soil profile, however, this effect was not verified when using velvet bean straw, because the herbicide was not detected in the soil profile, at 21 days after spraying. The chromatographic analysis indicate thatthe atrazine concentrates closer to the soil surface regardless of amount of straw, not being detected deeper than 8 cm in the soil. The accumulated mineralization of 14C-arazine sprayed over V. sativa is superior if compared to soils with S. cereale or non-covered soils. The sorption coefficient of atrazine is superior when sprayed over straw than over the soil.

Nitrogênio mineral em um latossolo em função de sistemas de manejo do solo e de culturas de cobertura de inverno

The increasing advancement of agriculture makes providing adequate conditions for the growth and development of plants is the primary purpose of soil management systems. Much of the success of PD is attributed to cultural remains left by cover crops that do not require high nitrogen inputs and can thus be used to reduce nitrogen input in the agro- ecosystem. The nitrogen is one of the elements applied in agriculture, it is absorbed in higher quantities and limiting the yield of grain crops such as corn. Thus, there has been the influence of the no-till and conventional tillage combined with different crops of winter cover and bare soil when in succession to corn, on mineral nitrogen content. The experimental work was made at the experimental station of the Agronomic Institute of Paraná - Iapar. The implemented design was blocks at random split plot with three replications in factorial 6 x 2 x 3 x 5. The main plots were as treatment, beyond the bare soil, 5 winter species (ryegrass, vetch, vetch + oat, oat and radish), while in the subplots were used two tillage systems (No-till and conventional tillage). Three collections made were (before management, the urea before and after the urea), these being held in 5 depths (0-5, 5-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm). So a layer 0-5 cm and a que presents increased amount to NH4 + ion. The use of associated PD system in the presence of winter cover crops decreased as NO3 - losses in soil profile.

Implicações do uso de lodo de esgoto como fertilizante em culturas anuais: acidez do solo.

A utilização de lodo de esgoto na agricultura traz o benefício da reciclagem da energia (representada pela matéria orgânica) e dos nutrientes nele contidos, em especial o nitrogênio, pelo seu valor econômico. E traz como riscos a possibilidade de contaminação ambiental com nitrato, metais pesados e, ou produtos orgânicos tóxicos. Em solos com pH próximos à neutralidade a solubilidade de elementos tóxicos às plantas ou aos animais é baixa, e ocorrem condições biológicas favoráveis à decomposição do resíduo. No entanto, a mineralização dos lodos de esgoto induz à acidificação do solo, devido principalmente à formação de ácidos orgânicos e à ocorrência de reações de nitrificação. Por estas razões a acidez deve ser monitorada, com o objetivo de verificar quando é necessária a calagem. Considerando-se estes aspectos, apresentam-se neste trabalho dados de pH de experimento conduzido em campo, com duas aplicações sucessivas de lodo de esgoto, em dois cultivos de milho. Avaliaram-se duas doses do resíduo, um de origem urbana e outro de origem urbano-industrial. A quantidade de lodo a aplicar foi calculada em função do N potencialmente disponível às plantas e da recomendação agronômica de adubação nitrogenada para milho, critério utilizado por órgãos ambientais para evitar lixiviação de nitrato no perfil do solo; estudando-se também o dobro dessa dose. Os resultados evidenciaram diferentes potenciais de acidificação para os dois lodos de esgoto. Na primeira aplicação, o lodo de esgoto urbano acidificou o solo na dose recomendada (1N) e na dose 2N; o lodo de esgoto urbano-industrial acidificou o solo somente na dose 2N. A reaplicação dos dois lodos acidificou o solo, tanto na dose recomendada quanto no dobro da mesma. Verificou-se, assim, que o potencial acidificante do lodo de Franca pode ser um fator mais restritivo que o teor de N quando se calculam doses ambientalmente seguras a aplicar em solos.

Protocolo para avaliar o potencial de sistemas agrícolas no sequestro de C e acúmulo de N no solo

A preocupação com o aumento da concentração de gases de efeito estufa (GEE - CO2, CH4 e N2O) na atmosfera fez com que a comunidade científica quantificasse a emissão destes pelas diversas atividades antrópicas, para melhor entendimento do impacto de cada uma neste processo. Nesses levantamentos, a atividade agropecuária mundial é considerada como responsável por 25% dos GEE emitidos no planeta (IPCC, 2001), e esta percentagem também é a mesma observada no setor agropecuário brasileiro. Os solos representam o terceiro maior compartimento de carbono (C) terrestre, por isso são crescentes os esforços em identificar práticas agropecuárias que promovam o acúmulo ou a manutenção da matéria orgânica do solo (MOS). No entanto, estudos sobre a dinâmica deste elemento são realizados, geralmente, sem levar em consideração a sua interação com outros nutrientes. Deve-se considerar que no solo, o C encontra-se em forma orgânica, formando compostos de natureza variável.

Heavy metal concentrations in soils from a remote oceanic island, Fernando de Noronha, Brazil

This paper examines the role of parent rock, pedogenetic processes and airborne pollution in heavy metal accumulation in soils from a remote oceanic island, Fernando de Noronha, Brazil. We studied five soil profiles developed from different volcanic rocks. Mineralogical composition and total concentrations of major and trace elements were determined in 43 samples. The obtained concentrations range for heavy metals were: Co: 26-261 ppm; Cu: 35-97 ppm; Cr: 350-1446 ppm; Ni: 114-691 ppm; Zn: 101-374 ppm; Hg: 2-150 ppb. The composition of soils is strongly affected by the geochemical character of the parent rock. Pedogenesis appears to be responsible for the accumulation of Zn, Co, and, to a lesser extent, of Ni and Cu, in the upper, Mn- and organic carbon-enriched horizons of the soil profiles. Pedogenic influence may also explain the relationship observed between Cr and the Fe. Hg is likely to have been added to the soil profile by long-range atmospheric transport. Its accumulation in the topsoil was further favoured by the formation of stable complexes with organic matter. Clay minerals do not appear to play an important role in the fixation of heavy metals.

Respostas de culturas à adubação sulfatada e deposição de enxofre atmosférico

Solos com baixo teor de argila e matéria orgânica apresentam baixa disponibilidade de enxofre (S) e, por isso, as culturas podem responder à adubação sulfatada. No entanto, a mobilidade de S no perfil do solo e sua deposição atmosférica pela água da chuva dificultam o estabelecimento do nível de suficiência do nutriente no solo. Este trabalho objetivou avaliar a resposta de culturas à adubação sulfatada e quantificar o S atmosférico depositado no solo pela água da chuva. Os cultivos avaliados (mamoneira, trigo, feijão-de-porco e milheto) foram realizados entre 2006 e 2009, em um Argissolo Vermelho distrófico arênico. As doses de S aplicadas em cada cultivo foram de 0, 5, 10 e 20 kg ha-1, utilizando-se gesso agrícola como fonte de S. Avaliaram-se a produção de matéria seca e o acúmulo de S na parte aérea do milheto e do feijão-de-porco, e a produção e o teor de S nos grãos de mamona e de trigo. Determinou-se o teor de S disponível no solo até 60 cm de profundidade e a deposição de S pelas precipitações. A maior produção de grãos da mamona e de matéria seca do segundo cultivo de feijão-de-porco foi obtida com aplicação de 14,5±0,35 kg ha-1 de S. Mesmo com teores de S abaixo dos níveis de suficiência, não houve respostas do trigo, do milheto e do primeiro cultivo de feijão-de-porco à adubação sulfatada. O aporte de S atmosférico ao solo foi de 4,5 kg ha-1 ano-1 e pode ter contribuído para a ausência de resposta desses cultivos.

Estudo de modelação da consolidação acelerada por drenos verticais tomando em consideração a fluência do terreno

Dissertação elaborada no Laboratório Nacional de Engenharia Civil para obtenção do grau de mestre em Engenharia Civil no Perfil de Geotecnia pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa no âmbito do convénio de cooperação entre a UNL e o LNEC

Gênese dos Latossolos Húmicos e sua relação com a evolução da paisagem numa área cratônica do Sul de Minas Gerais

Em uma área de 5.750 ha, situada no segmento central do Sul de Minas Gerais, realizou-se um estudo sobre a gênese dos Latossolos Húmicos (LH) e suas relações com a evolução da paisagem. Foram escolhidos dois sistemas morfopedológicos (SMI e SMII), representativos da geologia e da geomorfologia regional. Estudos analíticos (químicos, físicos e datação por 14C), morfológicos, micromorfológicos e geomorfológicos foram realizados nesses sistemas. Apresenta-se a hipótese de o horizonte húmico ser muito antigo, com uma melanização contínua e progressiva em profundidade, provocada principalmente pela alteração do carvão vegetal, mais abundante nestes solos do que em outros Latossolos que ocorrem na paisagem, e pelos organismos do solo. A decomposição do carvão no solo promove o aparecimento de material plásmico Bruno a Bruno Avermelhado-Escuro (7,5YR e 5YR 3/2 a 3/4) e constituiria o principal processo de melanização do horizonte húmico em profundidade. A adição, a transformação e a translocação de materiais no perfil do solo pela ação da fauna provocariam a formação de microagregados brunados, o escurecimento dos outros microagregados de origem não-biológica e o espessamento do horizonte húmico. Evidências de autoctonismo em SMII revelam grande estabilidade dos atuais topos da paisagem onde se encontram estes solos, o que favoreceria maior incidência dos grandes incêndios ocorridos no Quaternário, principal fonte do carvão redistribuído no perfil pela fauna do solo. A presença de Latossolos Húmicos nas atuais posições de meia encosta e sopé de SMII mostram transporte a curta distância da cobertura pedológica, ativado pelo basculamento de blocos levado a cabo no Quaternário. Espelhos de falha no saprolito e no solum de um Latossolo, mudança brusca da idade do carvão de um LH, entre 125 e 150 cm de profundidade (de 6.850 para 40.380 anos) e os abalos sísmicos atualmente verificados na região evidenciam a ação da tectônica ressurgente na evolução da paisagem. Assim, os Latossolos Húmicos poderiam ser considerados paleossolos relictos e, como tais, constituiriam um elo fundamental para o entendimento da dinâmica da paisagem regional.

Efeito do manejo da irrigação por aspersão sobre a emergência de milho em diferentes solos

Uma das limitações no estabelecimento do estande inicial da cultura do milho irrigado tem sido a aplicação de água de forma inadequada nesse período. Em determinados solos, esse problema é mais grave, principalmente naqueles que têm tendência a formar crosta superficial, em razão do impacto das gotas da água de irrigação ou de chuva. Foram avaliados diferentes critérios de manejo de irrigação por aspersão sobre a emergência de plântulas de milho em três solos: Latossolo Vermelho-Escuro (LE), de Sete Lagoas (MG); Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e solo Aluvial, ambos de Janaúba (MG). Os tratamentos basearam-se em diferentes critérios de reposição de água ao solo: (a) segundo a evaporação da água do solo (em freqüências de um, dois, três, seis ou 12 dias); (b) com ou sem umedecimento até à capacidade de campo (CC) para atingir 0,20 m do perfil do solo, e (c) irrigação antes (somente no solo Aluvial) ou no dia da semeadura. O critério do manejo de irrigação que estabeleceu uma irrigação no dia da semeadura e irrigações posteriores com freqüência de 12 dias afetou o percentual de emergência das plântulas nos solos LE (74%) e LV (43%). No Aluvial, o critério que beneficiou, de modo significativo, o percentual de emergência (82%) foi o que determinou a aplicação de uma lâmina de água dois dias antes da semeadura para umedecer o solo até à CC em 0-20 cm do perfil e com irrigações subseqüentes diárias a partir do dia da semeadura com lâminas correspondentes à evaporação da água do solo.

Resistência à penetração e permeabilidade de latossolo vermelho distrófico típico sob sistemas de manejo na região dos cerrados

As conseqüências diretas do manejo inadequado do solo são a erosão, a redução da produtividade e a perda da sustentabilidade. Objetivou-se com este estudo avaliar a resistência à penetração (RP) e a permeabilidade do solo à água (PER) sob sistemas de manejo em uso na região dos cerrados. O estudo foi realizado na Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas (MG), em Latossolo Vermelho distrófico típico textura muito argilosa fase cerrado. O cerrado nativo propiciou menor densidade do solo, maior macroporosidade, maior volume total de poros, conseqüentemente, menor resistência à penetração (0,84 a 2,09 MPa) e maior permeabilidade (95 mm h-1). Foram verificados maiores valores de resistência à penetração vertical para o sistema com preparo convencional com arado de discos e cultivo em rotação com milho e feijão, na profundidade de 15-30 cm no solo, sendo o valor 3,04 MPa classificado como alto, podendo ser um indicativo de restrição ao desenvolvimento radicular e compactação do solo. De modo geral, ao longo do perfil do solo, os maiores valores de RP foram observados para o plantio direto. Não houve diferenças significativas na PER entre os sistemas de manejo, estando os valores na faixa de 6 a 14 mm h-1, sendo a mesma classificada como lenta; estes valores foram bem inferiores aos do sistema em equilíbrio. Os atributos físicos utilizados neste estudo, como indicadores da qualidade do solo, apresentaram boa performance na distinção dos efeitos proporcionados pelos sistemas de manejo em relação ao sistema em equilíbrio, contribuindo para o monitoramento do manejo sustentável de solos da região dos cerrados.

Alteração superficial e pedogeomorfologia no sul do Complexo Bação - Quadrilátero Ferrífero (MG)

Alguns aspectos dos processos de alteração superficial e seus reflexos na pedogeomorfologia Quaternária na sub-bacia do alto Ribeirão Maracujá, no Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, MG, são aqui caracterizados. São investigados caracteres relativos à dinâmica evolutiva de três vertentes (toposseqüências 1, 2 e 3), situadas sobre gnaisses, mas com graus de erodibilidade diferenciados. Nos segmentos de alta vertente das toposseqüências 1 e 2, os perfis de solos são pouco desenvolvidos e autóctones. Na toposseqüência 3, no mesmo segmento, ocorre um Latossolo com feições de aloctonia. Nos segmentos de meia vertente, das três toposseqüências ocorrem perfis latossólicos espessos, desenvolvidos a partir de sedimentos coluviais provindos da alta vertente. Nos segmentos de baixa vertente, há ruptura nos processos de transporte e deposição dos sedimentos, sendo o perfil de solo da toposseqüência 2 um Latossolo Câmbico autóctone e, nas toposseqüências 1 e 3, perfis desenvolvidos a partir de materiais alúvio-coluviais depositados sobre o saprolito gnáissico. Apesar de a dinâmica evolutiva das três vertentes corroborar os modelos geomorfológicos tropicais até o segmento de meia vertente, a jusante, a ruptura do coluvionamento na baixa vertente evidencia um recente desequilíbrio morfodinâmico. Além disso, as evidências micromorfológicas e mineralógicas não sinalizam correlação com susceptibilidade erosiva diferenciada verificada na área.

Dinâmica da calagem superficial em um latossolo vermelho distrófico

As alterações químicas do solo após a calagem superficial variam de acordo com o tempo e precipitações pluviais. Com o objetivo de avaliar as alterações das características químicas de um Latossolo Vermelho distrófico textura média de camada superficial arenosa, foi instalado um experimento em blocos ao acaso, com quatro doses de calcário dolomítico (0; 2,4; 4,8 e 7,2 t ha-1) e três repetições, em 1999, no município de Alto Paraná, região noroeste do Paraná. O calcário foi distribuído sobre resíduos de Brachiaria decumbens nas entrelinhas de um pomar de laranja em formação. As parcelas experimentais foram constituídas de 310 m², compostas por 15 plantas em três linhas com cinco plantas cada. As amostras de solo foram coletadas nas entrelinhas das três plantas centrais da parcela nas camadas de 0-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m de profundidade, aos 4, 12, 18, 24, 31 e 37 meses após a distribuição do calcário, correspondendo alternadamente às épocas de amostragens de solo em períodos de alta e baixa precipitação pluvial. As análises de variância foram efetuadas por meio do modelo matemático de blocos ao acaso no esquema de parcela subsubdividida com medidas repetidas no tempo (ano, época do ano em função da precipitação pluvial e doses de calcário), utilizadas nas análises de regressões pela técnica dos polinômios ortogonais. Os resultados mostraram que a máxima alteração das características químicas do solo foi obtida a partir de doses de calcário superiores ao dobro da necessidade de calcário, convencionalmente determinada pelo método de saturação por bases para elevá-la a 70 %, na profundidade de 0,20 m. A amostragem de solo após o período de maior precipitação pluvial foi indispensável ao ajuste dos dados da saturação por bases na camada de 0-0,05 m. As alterações dos teores de Ca2+ limitaram-se à camada de 0-0,10 m, enquanto os teores de Mg2+ aumentaram progressivamente do primeiro ao terceiro ano a 0-0,60 m de profundidade. Os teores de Mg2+ mantiveram-se associados à correção da acidez do solo (pH e H + Al) e à elevação dos valores de saturação por bases na profundidade de 0,10-0,20 m, na qual foi constatada a menor relação de Ca2+/Mg2+ (1,06). A máxima resposta da calagem superficial ocorreu no terceiro ano da aplicação da calagem superficial e na camada de 0-0,10 m identificada pelos modelos de regressão quadrática, momento em que se identificou o estabelecimento de uma frente de alcalinização na camada de 0,10-0,20 m por meio dos modelos de regressão linear. O método empregado de parcelas subsubdivididas no tempo permitiu a descrição da dinâmica da calagem no perfil do solo.

Eficiência da calagem superficial e incorporada precedendo o sistema plantio direto em um argissolo sob pastagem natural

A calagem altera os atributos químicos do solo, permitindo o crescimento radicular e sua eficiência em profundidade no perfil do solo. Este trabalho foi realizado com objetivo de avaliar a eficiência da calagem superficial e incorporada sobre atributos da acidez em profundidade, passados sete anos de sua aplicação, em área sob sistema plantio direto (SPD). O experimento foi instalado na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, em um Argissolo Acinzentado distrófico plíntico, textura média relevo suave ondulado com substrato aluviais recentes. Os tratamentos consistiram da aplicação superficial e incorporação do calcário (uma aração e duas gradagens) nas doses de 0,0; 2,0; 8,5 e 17,0 Mg ha-1, sendo a dose 2,0 Mg ha-1 reaplicada a cada 24 meses na superfície, independentemente da incorporação inicial, totalizando 2 + 2 + 2 + 2 Mg ha-1. Em outubro de 2001, sete anos após a aplicação de calcário, foram abertas três trincheiras por parcela e coletadas amostras de solo em camadas de 1 até 10 cm de profundidade; de 2,5 até 25 cm e de 5 até 40 cm. Os resultados obtidos mostraram que a eficiência da calagem se manteve por período superior a sete anos da sua aplicação em SPD, independentemente da forma de aplicação. As doses integrais da necessidade de calcário de solos promoveram maior avanço da frente de neutralização da acidez no solo, e a incorporação do calcário antes da instalação do SPD neutralizou a acidez em profundidades maiores e mostrou-se mais eficiente do que a aplicação superficial.