Transformations in occluded light fraction organic matter in a clayey oxisol: evidence from 13C-CPMAS-NMR and delta13C Signature

We hypothesised that, during occlusion inside granular aggregates of oxide-rich soils, the light fraction organic matter would undergo a strong process of decomposition, either due to the slow process of aggregate formation and stabilisation or due to digestion in the macro- and meso-fauna guts. This process would favour the accumulation of recalcitrant materials inside aggregates. The aim of this study was to compare the dynamics and the chemical composition of free and occluded light fraction organic matter in a natural cerrado vegetation (woodland savannah) and a nearby pasture (Brachiaria spp.) to elucidate the transformations during occlusion of light fraction in aggregates of a clayey Oxisol. Nuclear Magnetic Resonance of the 13C, with Cross Polarisation and Magic Angle Spinning (13C-CPMAS-NMR), and 13C/12C isotopic ratio were combined to study organic matter composition and changes in carbon dynamics, respectively. The occluded light fraction had a slower turnover than the free light fraction and the heavy fraction. Organic matter in the occluded fraction also showed a higher degree of decomposition. The results confirm that processes of soil organic matter occlusion in the typical "very fine strong granular" structure of the studied oxide-rich soil led to an intense transformation, selectively preserving stable organic matter. The small amount of organic material stored as occluded light faction, as well as its stability, suggests that this is not an important or manageable sink for sequestration of atmospheric CO2.

Carbono, nitrogênio e atividade da biomassa microbiana em diferentes estruturas de serapilheira de uma floresta natural

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da qualidade nutricional e orgânica sobre a atividade C e N da biomassa microbiana em diferentes estruturas da serapilheira de uma mata atlântica montana no entorno do Parque Estadual do Desengano-RJ. As amostras de serapilheira foram coletadas em setembro de 1999. Realizou-se a separação das estruturas em: folhas, galhos e raízes superficiais; mistura de material mais fragmentado (estrutura F) e matéria orgânica menor que 2 mm (estrutura H). A qualidade nutricional e orgânica da serapilheira influenciou a atividade da biomassa microbiana. Das estruturas, as folhas apresentaram uma biomassa microbiana mais eficiente na imobilização de C e N. O qCO2 foi um indicador de condições de estresse, presença de celulose e polifenol, para a biomassa microbiana nas diferentes estruturas. Utilizando a técnica de agrupamento de Tocher, observou-se a formação de três grupos distintos. Um constituído pelas raízes superficiais e estrutura H; o segundo pelas folhas e o terceiro grupo pela estrutura F. Por meio da contribuição relativa dos caracteres para a divergência entre as estruturas, a variável que mais contribuiu foi a relação polifenol: N, seguida do carbono da biomassa microbiana, polifenol, celusose e relação lignina: N.

Caracterização fisiológica da redução de crescimento de mudas de citros micorrizadas em altas doses de fósforo

Com o objetivo de estudar a redução de crescimento de mudas de citros micorrizadas, instalou-se um experimento em casa de vegetação com seis doses de P (0, 50, 100, 150, 200 e 250 mg kg-1), sem e com inoculação do Fungo Micorrízico Arbuscular (FMA) Glomus intraradices. Como porta-enxerto, usou-se tangerineira ' Cleópatra' (Citrus reshni). O substrato usado foi uma mistura de amostra de terra (Neossolo) e areia, na proporção de 3:1, com baixa concentração de P disponível. O delineamento estatístico foi inteiramente casualizado, disposto em um fatorial 6 x 2, com cinco repetições. Seis meses após o transplantio, as plantas foram avaliadas por meio das seguintes variáveis: altura de plantas, matéria seca da parte aérea, transpiração, resistência estomática e área foliar. Nas doses mais altas de P, as plantas micorrizadas apresentaram redução na altura, na matéria seca da parte aérea e na área foliar, menor taxa de transpiração e maior resistência estomática, quando comparadas com o controle não micorrizado. Considerando estes resultados, a redução no crescimento de mudas micorrizadas em alta dose de P pode estar relacionada, em parte, com a existência de forte dreno de carboidratos na raiz.

Atividade de proteases e disponibilidade de nitrogênio para laranjeira cultivada em Latossolo Vermelho distrófico

O conhecimento do potencial da mineralização dos compostos orgânicos nitrogenados do solo é fundamental para o uso eficiente do N em sistemas de produção agrícola. Com o objetivo de avaliar a atividade de proteases e suas relações com os teores de diferentes formas de N em Latossolo Vermelho distrófico cultivado com laranjeira, foram coletadas amostras de solo em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm), na linha de projeção da copa e nas entrelinhas, nos meses de novembro e dezembro/98, fevereiro e março/99. Em março/99, época recomendada para a diagnose foliar, também foram coletadas amostras de folhas. As amostras de solo foram avaliadas com relação à atividade de proteases e aos teores de N-amoniacal, N-nitrato, N-total, N-amoniacal obtido após incubação anaeróbia (N-pot) e N-amoniacal extraído por solução de CaCl2 sob autoclavagem (N-autoclave). Nas amostras de folha, determinou-se o teor de N-total. A atividade de proteases foi influenciada pelo local e pela profundidade de amostragem, tendo sido mais elevada na linha de projeção da copa e profundidade de 0-10 cm. A aplicação de fertilizante orgânico causou aumento na atividade de proteases, principalmente na camada de 0-10 cm. O coeficiente de correlação entre atividade de proteases e outros métodos para avaliação da disponibilidade de N dependeu da época, do local e da profundidade de amostragem. A correlação entre o N-foliar, obtido na época indicada para diagnose foliar, a atividade de proteases e as demais formas para avaliar disponibilidade de N (N-amoniacal, N-nitrato, N-autoclave e N-pot) variou com a época de amostragem. A atividade de proteases foi positiva e altamente correlacionada com o N-foliar, obtido na época indicada para fins de diagnose foliar, para amostras de terra retiradas nas entrelinhas (0-10 cm), no mês de dezembro/1998.

Ciclagem e balanço de nutrientes em povoamentos de eucalipto na região Norte Fluminense

Os estudos sobre a ciclagem de nutrientes em povoamentos de eucalipto permitem avaliar possíveis alterações decorrentes de técnicas de manejo aplicadas e possibilitam inferir sobre a sustentabilidade das plantações. O objetivo deste trabalho foi avaliar eventuais diferenças na ciclagem e no balanço de nutrientes em povoamentos de três espécies de eucaliptos. Avaliaram-se plantios de Eucalyptus grandis, E. camaldulensis e E. pellita na idade de seis anos, em solos de tabuleiros (Latossolo e Argissolo Amarelo) de relevo ondulado no norte fluminense, no período de abril de 1999 a dezembro de 2001. Os solos sob as espécies florestais pouco se diferenciaram em relação à fertilidade. A produção de biomassa para todas as espécies foi muito baixa. A biomassa da parte aérea do E. pellita (71,9 Mg ha-1) foi superior à das demais espécies. Em todas as espécies, a maior porção de biomassa foi alocada no tronco (87,92 %). Em geral, as maiores quantidades de N, P e K foram encontradas no lenho e as de Ca e Mg, na casca. O Ca foi o nutriente de maior acumulação na parte aérea. As espécies pouco se diferenciaram na acumulação de nutrientes. Entretanto, o E. pellita foi a espécie que mostrou maior eficiência de uso de nutrientes. Os resultados evidenciam que as espécies de eucalipto distinguem-se marcadamente na intensidade de ciclagem bioquímica e biogeoquímica e no balanço de nutrientes.

Cor do solo: uma abordagem da forma convencional de obtenção em oposição à automatização do método para fins de classificação de solos

A cor é amplamente reconhecida como uma medida primária identificadora de solos. Propriedades físicas, químicas e mineralógicas de solos podem ser derivadas de sua cor. O enquadramento de algumas classes de solos, já no segundo nível categórico do atual Sistema Brasileiro de Classificação de solos, requer que a cor da amostra do horizonte diagnóstico seja determinada por comparação com os padrões existentes na escala de Munsell. Este processo de classificação é extremamente subjetivo e consome tempo, limitando a exatidão, a transferência e a utilização do procedimento. O principal objetivo deste trabalho foi obter a cor do solo com o método convencional e com um colorímetro, a fim de avaliar as possíveis implicações na classificação de solos. Cinco pedólogos foram convidados a classificar o matiz de 80 amostras de solo pela comparação com a carta de Munsell. Em seguida, o matiz das amostras foi obtido com um colorímetro, também na notação de Munsell. Pelas análises estatísticas foram avaliados: coeficientes de correlação, índice de precisão (IP), forma de agrupamento e tendências médias entre as determinações de matiz. Coeficientes de correlação variando de 0,68 a 0,94 entre as determinações de cor demonstraram que os pedólogos produziram dados que validaram o estudo. No entanto, houve confirmação de que as medidas realizadas por pedólogos não coincidiram, sendo diferentes também das determinações feitas pelo colorímetro. Índices de Precisão (IP) indicaram haver concordância em apenas 8,75 % das determinações em amostras úmidas e 17,5 % nas amostras secas. Ocorreram divergências na determinação do matiz das amostras que resultariam em erros na classificação dos solos. A avaliação das tendências médias indicou que os pesquisadores superestimaram as determinações de cor realizadas pelo colorímetro, resultando em alterações na classificação de solos.

Estrutura e organização do sistema de informações georreferenciadas de solos do Brasil (Sigsolos - versão 1.0)

Os sistemas de informação armazenam informações detalhadas sobre o recurso terra, de modo que estas possam ser acessadas, combinadas e analisadas, sob vários pontos de vista, para os mais variados usos. No Brasil, a disponibilização das informações geradas nos levantamentos de solos tem sido pouco eficiente, em razão do grande volume, complexidade e pouca normatização. Assim, com o objetivo de possibilitar o armazenamento, manipulação e disponibilização das informações sobre os solos brasileiros, foi desenvolvido o SigSolos. O SigSolos foi estruturado para permitir o armazenamento de informações oriundas de diferentes fontes, níveis e escalas de levantamentos de solos, tendo, como base, normas e conceitos utilizados na ciência do solo. A entidade "Trabalho" foi estabelecida como entidade central do sistema para reduzir a necessidade de compatibilizações e normatizações na aquisição dos dados, considerando as diferentes fontes e níveis de levantamento de solos existentes no Brasil. A 1ª etapa do SigSolos foi concluída com a disponibilização da versão 1.0, para o armazenamento de dados, e, atualmente, já é possível acessar algumas informações sobre os solos brasileiros, a partir da Iniciativa Solos.br, diretamente na página da Embrapa Solos na internet.

Metodologia para reconhecimento de três solos por sensores: laboratorial e orbital

O presente trabalho teve como objetivo estabelecer um método para a utilização de dados espectrais, obtidos em laboratório e imagens do Landsat 5, no reconhecimento e discriminação de três classes de solos do estado de São Paulo. Foram coletadas amostras de solo e obtidos os dados de reflectância por espectrorradiômetro em laboratório como padrão de um Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), um Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) e Neossolo Quartzarênico (RQ). Foram extraídos dados de reflectância das imagens, com os quais se efetuou a classificação digital pelo classificador Spectral Angular Mapper. As curvas espectrais obtidas por espectrorradiômetro em laboratório mostraram três padrões distintos de comportamento espectral, baseados nas diferenças da forma das curvas, feições de absorção dos minerais do solo e na intensidade de reflectância. O LVdf apresentou menor albedo em virtude da textura argilosa e maiores teores de Fe, ao contrário dos solos mais arenosos PVA e RQ. As bandas de absorção características da caulinta (2.200 nm), OH- e água (1.400 e 1.900 nm) ocorreram em todos os solos. Solos arenosos, como o RQ, apresentaram uma curva espectral com tendência positiva. A linha do solo mostrou distinção espectral, tanto com dados orbitais como terrestres, indicando que cada solo tem uma tendência individual. Os padrões espectrais obtidos em laboratório foram importantes para a eficiência do método na detecção dos mesmos nas imagens de satélite. Os solos avaliados podem ser discriminados e reconhecidos pela interpretação quantitativa em imagens. O método mostrou-se eficiente como auxílio no mapeamento de solos no nível semidetalhado de alta intensidade.

Dinâmica da agregação de um solo franco-arenoso em cinco sistemas de culturas em rotação e em sucessão

Espécies de cobertura, aliadas a práticas de manejo e conservação, recuperam ou mantêm características físicas do solo como a agregação. O objetivo deste trabalho foi determinar, ao longo do tempo, a influência de sistemas de culturas, de cobertura do solo e do teor de matéria orgânica sobre a agregação de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico em seu estado natural e sob rotação e sucessão de culturas. O estudo foi realizado na área experimental do Departamento de Solos da UFSM, em Santa Maria (RS). Amostras indeformadas, coletadas em intervalos de 60 dias, de outubro de 1997 a outubro de 1998, na profundidade de 0-0,05 m, foram analisadas quanto à estabilidade de agregados, teor de C orgânico e outros atributos físicos e químicos. A maior estabilidade estrutural ocorreu no solo sob campo natural e a menor em solo descoberto, em virtude do intenso preparo do solo e da redução do teor de matéria orgânica, aumentando os agregados de menor tamanho. Existe uma ação direta das culturas na formação e estabilização dos agregados, sendo a estabilidade e a distribuição do tamanho de agregados maiores em sistemas de cultivo que aportam material orgânico e cobrem o solo durante todo o ano. As seqüências de culturas influem diferenciadamente na agregação do solo, dependendo da época do ano e tempo de estabelecimento dos sistemas de culturas.

Morfologia de agregados do solo avaliada por meio de análise de imagens

O uso intensivo do solo, aliado a condições inadequadas de manejo, concorre para a deterioração de suas propriedades físicas e isso se deve, principalmente, às modificações em sua estrutura. Uma vez que as mudanças estruturais influem diretamente na morfologia dos agregados, considera-se fundamental a procura de novos métodos de estudos macromorfológicos para permitir o acompanhamento das modificações dessa característica nos solos cultivados. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo adaptar e testar um método digital de análise macromorfológica qualitativa de agregados, visando detectar modificações morfológicas causadas pela ação antrópica. Para tal estudo, foram escolhidos cinco sistemas de preparo do solo: plantio direto, escarificador, grade aradora, arado de discos e arado de aivecas. Realizou-se o estudo da forma e do tamanho das diferentes classes de agregados de um Latossolo Vermelho distrófico típico, em amostras coletadas em 1998, após a aquisição de imagens com o uso de um scanner (HP 6100C com capacidade de resolução ótica de 1.200 dpi) e o posterior processamento dessas imagens pelo programa de computador denominado UTHSCSA Image Tool. Este programa fornece índices sobre os agregados, tais como: arredondamento, compacidade e alongamento. O índice arredondamento é dependente da medida de perímetro (rugosidade externa) e os índices compacidade e alongamento são dependentes da medida do comprimento do maior eixo (arestas). De maneira geral, os sistemas de manejo utilizados por três anos consecutivos não promoveram diferenças morfológicas dos agregados do Latossolo Vermelho textura argilosa para as variáveis analisadas. A análise de imagens mostrou-se sensível à detecção de mudanças na morfologia dos agregados do solo, sendo bastante promissora como uma nova ferramenta nos estudos da estrutura do solo.

Escarificação de um Latossolo Vermelho na pós-colheita de soqueira de cana-de-açúcar

A escarificação nas entrelinhas da soqueira da cana-de-açúcar, associada à adubação e à gradagem (tríplice cultivo), é adotada como um recurso para amenizar o problema da compactação do solo; entretanto, pouco se sabe de seus efeitos no enraizamento da soqueira. Objetivando estudar os efeitos da escarificação na pós-colheita de cana-de-açúcar nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho, na distribuição de raízes e na produtividade, realizou-se um ensaio na região do Arenito Caiuá, utilizando a terceira soca da variedade RB72454. Os tratamentos utilizados foram: E1: escarificação a 0,15 m de profundidade, adubação e gradagem; E2: escarificação a 0,30 m de profundidade, adubação e gradagem; GR: adubação e gradagem. Foram avaliados: densidade do solo, porosidade total e distribuição do tamanho de poros; distribuição do sistema radicular; produtividade, perfilhamento, diâmetro e comprimento médios dos colmos. A escarificação nas entrelinhas da soqueira de cana-de-açúcar alterou a densidade do solo, a macro e a microporosidade e, na profundidade de 0,15 m, proporcionou maior comprimento de raízes na camada de 0,25 a 0,50 m, porém não alterou a área e o comprimento totais de raízes para as outras condições estudadas, tampouco a produção da cultura.

Aporte de nutrientes pela serapilheira em uma área degradada e revegetada com leguminosas arbóreas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o aporte de nutrientes pela deposição de serapilheira em uma área degradada, que sofreu empréstimo de solo, após dez anos da sua revegetação com as leguminosas arbóreas: Mimosa caesalpiniifolia (sabiá), Acacia auriculiformis (acácia) e Gliricidia sepium (gliricídia); e outra área vizinha, um fragmento da mata Atlântica em crescimento secundário (capoeira). O trabalho foi realizado no campo experimental da Embrapa-Agrobiologia, Km 47, Seropédica, Rio de Janeiro. Na amostragem, utilizaram-se coletores circulares do material formador da serapilheira com área de 0,25 m², determinando-se os teores de nutrientes (N, P, K, Ca e Mg) e polifenóis. A quantidade de serapilheira depositada foi influenciada pelas espécies de leguminosas utilizadas na revegetação, variando de 5,7 Mg ha -1 ano-1 de matéria seca (MS), onde predominava gliricídia, até 11,2 Mg ha-1 ano-1 , na faixa formada pela sabiá com contribuição do material de acácia. A deposição na capoeira foi de 9,2 Mg ha-1 ano-1 de MS. O material de gliricídia foi o mais rico em nutrientes (N, P, Ca e Mg) e o que apresentou os menores teores de polifenóis; qualitativamente formou a serapilheira mais favorável ao processo de decomposição. O aporte de nutrientes correlacionou-se com a quantidade de serapilheira depositada. Na revegetação, o aporte anual de nutrientes, em kg ha-1 ano-1 , variou: para o N, de 130 a 170; para o P, de 4,9 a 7,9; para K, de 24 a 31; para o Ca, de 150 a 190, e para o Mg, de 28,6 a 40,0. Estes valores foram similares ou superiores aos observados para a capoeira, que foram para o N, 140, para o P, 4,9, para o Ca, 110, e para o Mg, 31,7, exceto para o K, 63. A revegetação com leguminosas, em áreas degradadas, adiciona, relativamente, em pouco tempo, grande quantidade de matéria orgânica e N por meio da produção de serapilheira, favorecendo a ciclagem de nutrientes e o processo de recuperação.

Extração simultânea de alumínio, cálcio, magnésio, potássio e sódio do solo com solução de cloreto de amônio

Atualmente, alguns laboratórios de análise de solo determinam Al, Ca e Mg trocáveis em extratos de KCl 1 mol L-1 e K e Na na solução extratora Mehlich-1, também usada na extração de fósforo. Outros laboratórios, que empregam a resina trocadora de ânions para P, avaliam também Ca, Mg e K no extrato, não sendo possível determinar Al e Na. Dessa forma, achou-se oportuno avaliar a extração com NH4Cl 1 mol L-1 na determinação simultânea dos cinco cátions trocáveis: Al, Ca, Mg, K e Na, em comparação aos extratores KCl e Mehlich-1. Utilizaram-se amostras coletadas em áreas de cultivo de fruteiras irrigadas da região Nordeste e na área experimental da Embrapa Meio Ambiente em Jaguariúna (SP). Os métodos utilizados foram: (a) extração simultânea dos cinco cátions com NH4Cl 1 mol L-1, e (b) extração de Ca, Mg e Al com KCl 1 mol L-1, e de K e Na com o extrator Mehlich-1. A solução de NH4Cl 1 mol L-1 apresentou maior capacidade de extração de Mg do solo do que a solução de KCl 1 mol L-1; as duas soluções se equivaleram quanto à capacidade de extração de Ca e de Al. A solução de NH4Cl extraiu mais K e Na do que a solução Mehlich-1. Conclui-se que a solução de NH4Cl é uma opção conveniente para a extração de Al, Ca, Mg, K e Na trocáveis do solo.

Variabilidade espacial de atributos físicos do solo em diferentes formas do relevo sob cultivo de cana-de-açúcar

A utilização intensiva de máquinas e implementos agrícolas no nordeste do estado de São Paulo tem contribuído para aumentar as áreas com problemas de compactação, provavelmente pela ausência de um cronograma de trabalho bem definido ou de modelos capazes de estimar a capacidade de suporte do solo. O trabalho foi desenvolvido em Guariba (SP), com o objetivo de avaliar a variabilidade espacial da resistência à penetração do solo, umidade e densidade do solo em um Latossolo Vermelho eutroférrico sob cultivo de cana-de-açúcar. Os solos foram amostrados nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 10 m, perfazendo um total de 100 pontos, nas profundidades de 0,0-0,2 e 0,2-0,4 m. O coeficiente de variação indicou baixa variabilidade para umidade e densidade do solo nas duas profundidades e alta para resistência à penetração do solo. Observou-se um grau forte de dependência espacial para todas variáveis, exceto para densidade do solo na profundidade de 0,2-0,4 m que apresentou grau moderado de dependência espacial. Os altos valores para a resistência à penetração e densidade do solo, principalmente na profundidade de 0,2-0,4 m, indicaram compactação nesta camada. Pequenas variações nas formas do relevo condicionam variabilidade diferenciada nos atributos físicos dos solos.

Compressibilidade de um solo sob sistemas de pastejo rotacionado intensivo irrigado e não irrigado

O incremento da produtividade das pastagens tem sido associado ao comportamento à compressão dos solos. Os objetivos deste trabalho foram: quantificar as curvas de compressão e a pressão de preconsolidação em sistemas de pastejo intensivo rotacionado irrigado e não irrigado. Foram coletadas 96 amostras indeformadas de solo em quatro ciclos sucessivos de pastejo instalado com capim Tanzânia (Panicum maximum Jacq.) em um Argissolo Vermelho. Após saturadas com água e equilibradas no potencial (psi): -10 kPa, as amostras foram pesadas e submetidas ao ensaio de compressão uniaxial com a aplicação sucessiva e contínua de pressões de 25, 50, 100, 200, 400, 600, 800, 1.000, 1.300 e 1.600 kPa. Os resultados comprovaram a hipótese de que houve diferença na compressibilidade do solo sob os sistemas de pastejo rotacionado intensivo irrigado e não irrigado. A maior compactação inicial verificada no sistema de pastejo rotacionado intensivo irrigado favoreceu o deslocamento das curvas de compressão uniaxial para valores superiores de densidade do solo. A pressão de preconsolidação foi significativamente superior no quarto ciclo de pastejo no sistema de pastejo rotacionado intensivo irrigado em relação ao sistema pastejo rotacionado intensivo não irrigado.