Application of chemometric methods in the evaluation of chemical and spectroscopic data on organic matter from Oxisols in sewage sludge applications

Chemometric methods can contribute to soil research by permitting the extraction of more information from the data. The aim of this work was to use Principal Component Analysis to evaluate data obtained through chemical and spectroscopic methods on the changes in the humification process of soil organic matter from two tropical soils after sewage sludge application. In this case, humic acids extracted from Typic Eutrorthox and Typic Haplorthox soils with and without sewage sludge application for 7 consecutive years were studied. The results obtained for all of the samples and methods showed two clusters: samples extracted from the two soil types. These expected results indicated the textural difference between the two soils was more significant than the differences between treatments (control and sewage sludge application) or between depths. In this case, an individual chemometric treatment was made for each type of soil. It was noted that the characterization of the humic acids extracted from soils with and without sewage sludge application after 7 consecutive years using several methods supplies important results about changes in the humification degree of soil organic matter, These important result obtained by Principal Component Analysis justify further research using these methods to characterize the changes in the humic acids extracted from sewage sludge-amended soils. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Characterization by Fluorescence of Organic Matter from Oxisols under Sewage Sludge Applications

Sewage sludge from wastewater treatment contains organic matter and plant nutrients that can play an important role in agricultural production and the maintenance of soil fertility, The present study has aimed to evaluate the degree of humification following sewage sludge application of soil organic matter by laser-induced fluorescence and humic acids using ultraviolet-visible fluorescence, and including comparison with Fourier-transform infrared spectroscopy and elemental analysis. Sewage sludge applications to the soil caused a decrease in the degree of humification of the soil organic matter and humic acids for both a Typic Eutrorthox (clayey) soil and a Typic Haplorthox (sandy) soil of around 14 and 27%, respectively. This effect is probably clue to incorporation of newly formed humic substances from the sewage sludge into the characteristics of less humified material, and to the indigenous soil humic substances. The minor alterations observed in the clay soil probably occurred due to both the greater mineral association, which better stabilized the indigenous soil organic matter, and the higher microbial activity in this soil, which accelerated sewage sludge mineralization. Sewage sludge applications increased the C content for the clay and sandy soils by 7.4 and 15.4 g kg(-1), respectively, suggesting a positive effect on these two soils.

Efeitos de sistemas de cultivo na densidade e macroporosidade do solo e no desenvolvimento radicular do milho em latossolo roxo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Availability of soil water under tillage systems, mulch management and citrus rootstocks

The increased availability of soil water is important for the management of non-irrigated orange orchards. The objective of this study was to evaluate the availability of soil water in a Haplorthox (Rhodic Ferralsol) under different tillage systems used for orchard plantation, mulch management and rootstocks in a "Pera" orange orchard in northwest Parana, Brazil. An experiment in a split-split-plot design was established in 2002, in an area cultivated with Brachiaria brizantha grass in which three tillage systems (no tillage, conventional tillage and strip-tillage) were used for orchard plantation. This grass was mowed twice a year between the rows, representing two mulch managements in the split plots (no mulching and mulching in the plant rows). The split-split-plots were represented by two rootstocks ("Rangpur" lime and "Cleopatra" mandarin). The soil water content in the plant rows was evaluated in the 0-20 cm layer in 2007 and at 0-20 and 20-40 cm in 2008-2009. The effect of soil tillage systems prior to implantation of orange orchards on soil water availability was less pronounced than mulching and the rootstocks. The soil water availability was lower when "Pera" orange trees were grafted on "Cleopatra" mandarin than on "Rangpur" lime rootstocks. Mulching had a positive influence on soil water availability in the sandy surface layer (020 cm) and sandy clay loam subsurface (20-40 cm) of the soil in the spring. The production of B. brizantha between the rows and residue disposal in the plant rows as mulch increased water availability to the "Pera" orange trees.

Produção de matéria seca e absorção de nutrientes pelo milho em razão da saturação por bases e da adubação potássica

O trabalho foi conduzido em condições de casa de vegetação, com o objetivo de avaliar a resposta do milho à adubação potássica e à saturação do solo por bases, na produção de matéria seca e na absorção de nutrientes. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições, em esquema fatorial 3x2x4, constituindo-se de três solos (Areia Quartzosa, Latossolo Vermelho-Escuro e Latossolo Roxo), dois valores de saturação por bases (40% e 70 %) e quatro teores de K no solo (0,5, 1,5, 3,0 e 6,0 mmol c dm-3). Para a calagem, foi utilizada mistura de carbonato de cálcio + carbonato de magnésio (PRNT = 103,3 %) na proporção de 4:1. A adubação básica constou de 200 mg kg-1 de N, 200 mg kg-1 de P e 5 mg kg-1 de Zn por vaso de 30 L, sendo o N parcelado em 2,48 g (83,7 mg kg-1) na semeadura e o restante em duas coberturas aos 25 e 40 dias após a emergência das plântulas (DAE). As doses de K utilizadas foram de 0, 3,62, 7,24 e 14,48 g de KCl por vaso. A semeadura foi realizada em 4/3/97, utilizando-se o milho cv. Zêneca 8392, mantendo-se uma planta/vaso durante 60 DAE. O K proporciona ganhos de matéria seca até teores de 1,5 mmol c dm-3 no solo. O aumento dos teores de K no solo resultam em queda na concentração de Ca e Mg na matéria seca do milho. A elevação da saturação por bases e respectivo aumento dos teores de Ca e Mg no solo reduzem a absorção de K pelo milho.

Lodo de esgoto como fonte de macronutrientes para a cultura do sorgo granífero

O presente trabalho foi realizado em condições de casa-de-vegetação com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de doses de lodo de esgoto (equivalentes a 0, 5, 10 e 20 t/ha), complementadas ou não com nitrogênio e/ou potássio, sobre parâmetros de fertilidade do solo, absorção de macronutrientes e produção de matéria seca por plantas de sorgo granífero (Sorghum bicolor L. Moench.) cultivadas em Latossolo Vermelho Escuro. de maneira geral, foi possível observar que o lodo de esgoto, através de sua decomposição no solo, liberou nutrientes para as plantas, refletindo no aumento da produção de matéria seca. Entretanto, visando-se atender às necessidades da cultura, fez-se necessária a complementação com potássio.

Application of chemometric methods in the evaluation of chemical and spectroscopic data on organic matter from Oxisols in sewage sludge applications

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Enxofre disponível para a soja e atividade de arilsulfatase em solo tratado com gesso agrícola

O constante uso de fertilizantes que não contêm S, aliado ao baixo teor de matéria orgânica de alguns solos, pode resultar em limitação desse nutriente para as culturas. Graças à alta mobilidade do íon sulfato no perfil da maioria dos solos, é importante conhecer o efeito residual da aplicação do gesso agrícola feita com a finalidade de fornecimento de S, visando estimar sua freqüência de realização. em dois anos agrícolas, foram efetuados experimentos em campo para avaliar o efeito da aplicação de gesso agrícola nos teores de S-sulfato, S-reserva e atividade da arilsulfatase de um Latossolo Vermelho distrófico cultivado com soja, bem como nos teores de macronutrientes nas folhas e na produtividade de grãos da cultura. Os tratamentos consistiram na aplicação de: 0, 67, 133, 267, 533 e 1.067 kg ha-1 de gesso agrícola, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Realizaram-se amostragens de solo nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm a cada 21 dias durante o ciclo da cultura, totalizando seis por ano. A primeira amostragem de cada ano foi feita antes da aplicação do gesso. No segundo ano, a distribuição dos tratamentos foi feita sobre as mesmas parcelas do ano anterior. O gesso agrícola aumentou os teores de S-sulfato no solo nas épocas próximas à aplicação, os quais diminuíram com o tempo, em decorrência da precipitação pluvial. No primeiro ano, o S-sulfato foi lixiviado para além da profundidade de 20-40 cm, sem efeito residual de um ano para o outro. A atividade da arilsulfatase foi maior a 0-20 cm, de forma semelhante ao observado para o S-reserva, havendo correlação positiva entre essas variáveis. A aplicação de gesso agrícola não influenciou a produção de grãos e, à exceção do teor de S no segundo ano, não alterou os teores de macronutrientes nas folhas de soja.

Desempenho da mamoneira IAC 2028 em função do espaçamento entre fileiras e população de plantas na safrinha

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Produção de fitomassa e acúmulo de nutrientes pela aveia-preta em função da aplicação de calcário e gesso em superfície na implantação do sistema plantio direto

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Espaçamento e população de plantas de mamoneira de porte baixo para colheita mecanizada

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do espaçamento entre fileiras e da população de plantas sobre a produtividade e outras características agronômicas da mamoneira de porte baixo, para a colheita mecanizada, na safra de verão. O experimento foi realizado durante os anos agrícolas 2007/2008 e 2008/2009, em um Latossolo Vermelho distroférrico, em Botucatu, SP, com uso da cultivar FCA-PB. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas por quatro espaçamentos entre fileiras (0,45, 0,60, 0,75 e 0,90m), e as subparcelas por quatro populações iniciais de plantas (25.000, 40.000, 55.000 e 70.000 plantas por hectare). O aumento da população de plantas, independentemente do espaçamento entre fileiras, diminuiu a sobrevivência de plantas, o diâmetro do caule, o número de racemos por planta e de frutos por racemo. As maiores produtividades de grãos e de óleo da cultivar FCA-PB são obtidas com populações iniciais entre 55.000 e 70.000 plantas por hectare, nos espaçamentos entre fileiras de 0,45 a 0,75 m.

Adubação NK no desenvolvimento e na concentração de macronutrientes no florescimento do feijoeiro

O nitrogênio e o potássio são os elementos mais absorvidos e exportados pelo feijoeiro, sendo a adubação mineral entre os produtores bastante variável quanto as doses aplicadas. Este trabalho avalia os efeitos de doses de N (0, 60, 80, 100 e 120 kg ha-1) e K2O (0, 60 e 120 kg ha-1) no desenvolvimento do feijoeiro, por meio do número de unidades estruturais, peso de material fresco e seco, e a concentração de macronutrientes no florescimento. O experimento foi realizado em Botucatu, SP., em túnel plástico, utilizando-se a cultivar 'Pérola'. Duas plantas foram cultivadas em vasos de 15 L, preenchidos com terra de Latossolo Vermelho Distrófico típico, textura média, por 50 dias. As doses de NK foram parceladas em cobertura aos 20 e 40 dias após semeadura. As variáveis estudadas foram influenciadas pela interação entre as doses de N e K. A adubação parcelada com N via solo, independentemente das doses utilizadas ou da fertilização com K, aumenta a produção de matéria seca sem interferir nos teores de N da parte aérea do feijoeiro, assim como os de K, Ca e Mg. A omissão de N em cobertura reduz o teor de clorofila, diminuindo a produção de matéria seca, mas não interferindo no número de flores. Os níveis de K utilizados não diminuíram os teores de Ca e Mg da planta.

Nitrogen Supply for Cover Crops and Effects on Peanut Grown in Succession under a No-Till System

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Dolomite and phosphogypsum surface application effects on annual crops nutrition and yield

Brazil has extensive area with acid soils. Using phosphogypsum and soil acidity tolerant cultivars are alternatives to crop establishment in no-till system without previous limestone incorporation in many agricultural soils of Brazil. However, it remains unknown how phosphogypsum and limestone surface application affects rice (Oryza sativa L.) and common bean (Phaseolus vulgaris L.) nutrition and yield under a no-till system. A field experiment was conducted in a sandy clay loam, kaolinitic, thermic Typic Haplorthox, previously cultivated under conventional tillage, in Botucatu, Sao, Paulo State, Brazil. Treatments included four dolomitic limestone rates (0, 1100, 2700, and 4300 kg ha(-1)), two phosphogypsum rates (0 and 2100 kg ha(-1)), and two upland rice cultivars (Caiapo and IAC 202). in 2002-2003, and two bean cultivars (Perola and Carioca), in 2003-2004. Both amendments were applied on the surface, without soil incorporation. The content of Ca, Mg, and Mn in flag leaves and rice yield increased with limestone surface application. Liming increased the shoot dry matter of IAC 202 rice. Phosphogypsum increased S contents in leaves of both rice cultivars, and resulted in higher grain yield in the Caiapo rice. Liming increased K contents in leaves of both bean cultivars. In the absence of phosphogypsum, liming increased S contents and grain yield of bean. Content of Mg in leaves was reduced by phosphogypsum in lower limestone rates. In phosphogypsum presence, liming reduced Zn contents in leaves and increased bean shoot dry matter. Phosphogypsum increased Ca and S, and reduced Mg contents in bean leaves. Using soil acidity tolerant cultivars promoted higher crop yields in no-till systems establishment, even when the effective soil amelioration had not yet been achieved.

Métodos de determinação de cálcio e magnésio trocáveis e estimativa do calcário residual em um Latossolo submetido à aplicação de calcário e gesso em superfície

A determinação da fração do calcário remanescente no solo (calcário residual), em área onde foi realizada aplicação de calcário em superfície, sem incorporação, na implantação do sistema plantio direto, pode ser uma ferramenta importante para auxiliar na definição do momento em que se faz necessária a reaplicação de calcário. Nesse sentido, os objetivos deste trabalho foram avaliar: quais os teores de Ca e Mg trocáveis, extraídos por percolação com solução de KCl e resina trocadora de íons; a quantidade do calcário aplicado que ainda não havia reagido no solo, mediante a determinação dos teores de Ca e Mg não-trocáveis; e qual a influência do gesso nos teores de Ca e Mg trocáveis e na dissolução do calcário, 18 meses após a aplicação em superfície. O experimento foi realizado em um Latossolo Vermelho distroférrico, em Botucatu (SP). O delineamento experimental foi de blocos casualizados com parcelas subdivididas e quatro repetições. Nas parcelas, foram aplicadas quatro doses de calcário dolomítico (0, 1.100, 2.700 e 4.300 kg ha-1), com PRNT = 71,2 %, e nas subparcelas, duas doses de gesso agrícola (0 e 2.100 kg ha-1). O calcário e o gesso foram aplicados em superfície, sem incorporação. Houve alta correlação na determinação de Ca e Mg trocável entre os métodos de percolação com solução de KCl e resina trocadora de íons. A extração pelo método da resina trocadora de íons superestimou os teores de Ca e Mg trocáveis em solo com recente aplicação de calcário em superfície. A aplicação de gesso em superfície reduziu a dissolução do calcário na camada superficial (0-0,10 m). Os teores de Ca e Mg não-trocáveis podem ser utilizados para estimar a quantidade de calcário residual no solo.