Phosphorus fractions in soil after successive crops of Pinus taeda L. without fertilization / Frações de fósforo após cultivos sucessivos de Pinus taeda L. sem fertilização

ABSTRACT: Pinus cultivation without fertilization is a common practice in southern Brazil, which can induce a decline in the availability of phosphorus (P) in the soil. The purpose of this study was to evaluate the changes in phosphorus fractions in a Humic Cambisol subjected to continuous Pinus taeda L. cultivation without fertilization. Two forest stands were evaluated, after 16 years of Pinus cultivation (1st crop) and 49 years (3rd crop), when soil samples were collected (layers 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, and 60-80cm) from six trenches per forest. In soil samples, the P contained in organic (Po) and inorganic (Pi) forms was determined by sequential chemical fractionation. Labile inorganic P fractions remained unchanged after the different cultivation periods. However, the labile organic fractions declined from the first to the third cycle (from 70.6 to 39.8mg dm-3 in the 0-10cm layer), indicating that these forms influence the buffering capacity of labile Pi. The moderately labile organic P acted as a P drain, increasing its percentage of the total, from 34.7 to 56.3%, from the first to the third crop. Soil cultivation for 49 years with Pinus taeda resulted in a reduction of the organic P content, indicating that for this soil use, this P form should be used to diagnose P availability and fertilization requirements.

RESUMO: O cultivo de Pinus sem uso de fertilização é uma prática comum no sul do Brasil e pode levar ao declínio da disponibilidade de fósforo (P) no solo. O objetivo deste estudo foi avaliar as modificações nas frações de fósforo em Cambissolo submetido a sucessivos cultivos de Pinus taeda L. sem fertilização. Foram avaliadas duas florestas, com 16 anos de cultivo de Pinus (1o cultivo) e 49 anos (3o cultivo), onde amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-80cm, em seis trincheiras por floresta. Nas amostras de solo foram determinados os teores de P em formas orgânicas (Po) e inorgânicas (Pi) usando esquema de fracionamento químico sequencial. As frações inorgânicas lábeis de P não sofreram alterações com os diferentes tempos de cultivo, no entanto houve declínio das frações orgânicas lábeis do primeiro para o terceiro cultivo, passando de 70,6 para 39,8mg dm-3 na camada de 0-10cm, indicando que essas formas atuam no tamponamento do Pi lábil. O P orgânico moderadamente lábil atuou como um dreno de P, aumentando seu percentual em relação ao total, de 34,7 para 56,3%, do primeiro para o terceiro cultivo. O cultivo do solo por 49 anos com Pinus taeda provoca a diminuição do teor de fósforo orgânico lábil, indicando que para este tipo de uso do solo essa forma de fósforo deveria ser considerada para diagnóstico da disponibilidade de fósforo e necessidade de fertilização.

Atributos químicos de um Cambissolo Húmico após 12 anos sob preparo convencional e semeadura direta em rotação e sucessão de culturas / Chemical properties of a Humic Dystrudept after 12 years under conventional and no tillage with crop succession and rotation

O manejo adequado do solo é uma das bases para a sustentabilidade do sistema agrícola. O objetivo do estudo foi avaliar atributos químicos de um Cambissolo Húmico Alumínico após 12 anos em dois sistemas de preparo do solo, com rotação e sucessão de culturas. O experimento foi conduzido em Lages, SC, utilizando preparo convencional (PC) e semeadura direta (SD), sob rotação (r) e sucessão (s) de culturas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições. As sequências de cultivo foram: feijão-pousio-milho-pousio-soja-pousio no PCr; milho-pousio no PCs; feijão-aveia-milho-nabo-soja-ervilhaca na SDr; e milho-ervilhaca na SDs. As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-2,5; 2,5-5; 5-10; e 10-20cm. Avaliou-se carbono orgânico total (COT), cálcio, magnésio, alumínio trocável, fósforo, potássio, nitrogênio total (NT) e pH em água. A SD aumentou os teores de COT e nutrientes em comparação ao PC, especialmente na camada superficial do solo. O cultivo de milho e ervilhaca em sucessão aumentou os teores de COT e NT na camada superficial do solo em comparação com a rotação sob semeadura direta.

Suitable soil management is one of the bases for sustainability in agricultural systems. The study aimed to evaluate chemical properties of a Humic Dystrudept for 12 years under two tillage systems, with crops rotation and succession. The experiment was carried out in Lages, SC, under conventional tillage (CT) and no-till (NT), with rotation (r) and succession (s) cropping systems, using crop sequences of beans-fallow-maize-fallow-soybean in CTr; maize-fallow in CTs; beans-oats-maize-fodder radish-soybean-vetch in NTr; and maize-vetch in NTs. The experimental design was completely randomized with four replicates. The soil samples were collected in the layers 0-2.5, 2.5-5, 5-10 and 10-20cm. The variables assessed were total organic carbon (TOC), calcium, magnesium, exchangeable aluminum, phosphorus, potassium, total nitrogen (TN) and water pH. The no-tillage system increased TOC and nutrient levels in comparison with conventional tillage, especially in the surface soil layer. Maize and vetch crop succession had higher TOC and TN contents in the surface soil layer compared to crop rotation under no-tillage.

Aplicação de dejeto suíno e estrutura de um latossolo vermelho sob semeadura direta / Pig slurry application and structure of a red latosol under no tillage

Objetivou-se, neste trabalho, estimar o efeito da aplicação de doses crescentes de dejetos suínos, em atributos físicos do solo. O experimento localizado em Campos Novos, SC, foi conduzido num Latossolo Vermelho Distroférrico, no delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições, com os tratamentos: testemunha (0); adubo solúvel (AS); combinação dejeto e adubo solúvel (DS); dejeto líquido suíno aplicado nas doses de 50, 100 e 200 m³ ha-1. Desde 2001 foi cultivado milho e aveia preta, sob sistema de semeadura direta. A amostragem do solo foi realizada em janeiro de 2006, nas camadas de 0-5; 5-10; 10-20 cm de profundidade, para determinação de carbono orgânico, densidade, estabilidade de agregados, macroporos, microporos e porosidade total. A aplicação de dejeto suíno nas doses de 50 e 100 m³ ha-1, reduziu a estabilidade de agregados do solo em relação à testemunha sem adubação. Os demais atributos físicos do solo e o teor de C orgânico não foram modificados pelos tratamentos, indicando que o uso agrícola do dejeto suíno, nas condições estudadas, mantém a qualidade física do solo.

The objective of this study was to assess the effects of crescent doses of pig slurry on physical soil properties. The experiment is carried out in Campos Novos, SC, southern Brazil, on a red distroferric latosol, with a completely random blocks experimental design and four replicates, with the following treatments: control (0); soluble fertilizer (SF); combination of pig slurry and soluble fertilizer (SS); pig slurry applications of 50, 100 and 200 m³ ha-1. Since 2001, maize and black-oat were cultivated under no tillage soil management. Soil samples were collected in January 2006, from 0-5; 5-10; 10-20 cm deep, to analyze organic carbon, soil density, aggregate stability, macro, micro and total porosity. The application of 50 and 100 m³ ha-1 of pig slurry decreased soil aggregate stability, in relation to the control treatment with no fertilization. The other physical properties and organic carbon contents had no effect on the treatments, demonstrating the pig slurry application under these tested conditions maintains the soil physical quality.

Tensão e extração de água em mesa de tensão e coluna de areia, em dois solos com elevada densidade / Water tension and extraction by suction table and sand suction column in two soils with high bulk density

A determinação da umidade do solo submetido a uma dada tensão segue o pressuposto que o potencial mátrico da água do solo esteja em equilíbrio com a tensão aplicada. A verificação do tempo para a tensão da água do solo atingir o equilíbrio com a tensão de 6kPa foi efetuada em um Argissolo Vermelho Distrófico típico e um Latossolo Vermelho Distrófico típico. No Argissolo, o equilíbrio entre a tensão aplicada e o potencial mátrico da água do solo, para a maioria das amostras, foi verificado entre 72 e 96h, enquanto no Latossolo não houve equilíbrio no período de 168h. A tensão nas amostras não teve correlação significativa com a densidade do solo e não atingiu a tensão aplicada na mesa de tensão e na coluna de areia. No entanto, mais de 97 por cento da água passível de ser removida dos dois solos foi extraída até 48h, o que sugere que esse tempo é suficiente para a estimativa da umidade na tensão de 6kPa, independentemente do teor de argila do solo.

The determination of moisture content in soils under tension follows the assumption that the water matric potential is at equilibrium with an applied tension. The time the soil water tension reaches the equilibrium under the 6kPa tension was determined in Hapludalf and Hapludox clay soils. In the Hapludalf, the equilibrium between the applied tension and water matric potential, in most of the samples, was obtained between 72 and 96h, while in Hapludox, equilibrium was not reached until the 168h. The water tension in the samples had no significant correlation with bulk density and did not reach the tension applied on the suction table and sand suction column. Nevertheless, more than 97 percent of the soil water was extracted at 48h both in Hapludalf and Hapludox, suggesting that this time is sufficient to estimate the soil moisture at 6kPa tension, independently of clay content.

Atributos físicos de um Latossolo Vermelho e produtividade de culturas cultivadas em sucessão e rotação / Physical properties of an Oxisol and crops yield under succession and rotation

Este estudo objetivou avaliar os efeitos da sucessão e rotação de culturas nos atributos físicos e na produtividade dos cultivos agrícolas de um Latossolo Vermelho sob plantio direto, localizado no Estado do Rio Grande do Sul. Os tratamentos contaram de quatro seqüências de culturas cultivadas de 1998 a 2001: 1) sucessão trigo / soja; 2) rotação milho / aveia / milho+guandu anão / trigo / soja / trigo; 3) rotação guandu anão / trigo / soja / trigo / soja / aveia; e 4) rotação Crotalária / trigo / soja / aveia / milho / trigo. Em outubro de 2000 e de 2001, foram coletadas amostras de solo para determinar os atributos físicos do solo. Em todas as safras foi medida a produtividade das culturas. O Latossolo Vermelho cultivado com plantio direto apresenta um grau de compactação elevado, com densidade do solo acima e volume de macroporos abaixo do limite crítico para a classe textural muito argiloso. As maiores limitações ocorrem abaixo da camada de 0 a 0,03m, pois na camada mais superficial, apesar das pressões exercidas, a mobilização do solo nas operações de semeadura e adubação em linha aumenta a porosidade e reduz a densidade do solo. Nessa camada, houve maior volume de poros entre a saturação e a capacidade de campo, responsáveis pela aeração do solo, e entre a capacidade de campo e o ponto de murcha permanente, responsáveis pelo armazenamento da água disponível para as plantas. A introdução de plantas de cobertura a cada três anos não foi eficiente para reduzir a compactação. A produtividade das culturas foi influenciada positivamente na rotação com Crotalária, enquanto os demais sistemas não diferiram da sucessão de culturas.

This study had as objective to evaluate the effects of crops succession and rotation on physical properties and crops yield on an Oxisol (clayey Haplortox) under no tillage system, in Rio Grande do Sul State, Brazil. The treatments included four cropping sequences, used from 1998 to 2001: 1) succession wheat / soybean, 2) rotation corn / oat / corn+ Cajanus cajan L. Millsp / wheat / soybean / wheat, 3) rotation Cajanus cajan L. Millsp / wheat / soybean / wheat / soybean / oat, and 4) rotation Crotalaria juncea L. / wheat / soybean / oat / corn / wheat. In October of 2000 and 2001, soil samples were collected to determine physical properties. In all years, the crops yield was measured. The Oxisol cultivated under no-tillage had a high compaction degree, with soil bulk density greater and macroporosity smaller than the critical limit for clay texture. The largest limitations were observed below the layer of 0 to 0,03m, because in the uppermost layer soil mobilization by successive operations of fertilization and sowing increases soil porosity and reduces soil density. Thus, greater volume of pores is observed between soil saturation and field capacity, responsible for soil aeration, and between field capacity and wilting point, responsible for storage of plant available water. The use of cover crops once every three years was not efficient to reduce soil compaction. The yield of the subsequent crops was influenced positively in the rotation with Crotalaria juncea, while the other cropping systems did not differ from crop succession.

Recuperação da qualidade estrutural, pelo sistema plantio direto, de um Argissolo Vermelho / Soil structural quality restoration by no-tillage system of a Hapludalf

Solos com quantidades elevadas de areia no horizonte A são pouco resistentes aos processos de degradação, dependendo do sistema de cultivo utilizado. Este trabalho objetivou avaliar a degradação de um Argissolo Vermelho derivado de granito, localizado na microbacia Passo do Pilão no município de Pelotas/RS, cultivado no sistema de preparo convencional e sua recuperação pelo sistema de plantio direto, comparado ao campo e à mata nativa. Em área de lavoura, foi iniciado um experimento em abril de 1995, com a semeadura de aveia preta (Avena strigosa) + ervilhaca peluda (Vicia vilosa), para implantar os sistemas de preparo convencional e plantio direto. Uma área com campo pastejado e outra com mata nativa foram amostradas para comparar a qualidade do solo com as áreas cultivadas. Foram amostradas as camadas de 0-0,05m, 0,10-0,15m e 0,20-0,25m para determinar granulometria, porosidades, densidades, retenção de água, estabilidade e distribuição do tamanho de agregados e teor de carbono orgânico. Os sistemas de cultivo aumentam a densidade e reduzem a porosidade total, a microporosidade, a retenção e a disponibilidade de água, em relação aos sistemas campo e mata nativa. O preparo convencional reduz o teor de matéria orgânica e a estabilidade dos agregados e o plantio direto, após cinco anos, aumenta pouco o teor de matéria orgânica na camada superficial, mas aumenta sensivelmente a estabilidade de agregados para valores próximos dos sistemas campo e mata nativa. A estabilidade dos agregados teve relação direta com o teor de matéria orgânica até um patamar próximo de 25g kg-1. A densidade do solo, a macroporosidade, o parâmetro S, o teor de matéria orgânica e a estabilidade dos agregados são bons indicadores das mudanças que ocorrem entre os sistemas de uso do solo. No Argissolo derivado de granito, houve recuperação das propriedades relacionadas com a estabilidade da estrutura, mas nas relacionadas com densidade e porosidade do solo a recuperação ...

Soils with high sand content in the A horizon are prone to degradation processes, depending on management system used. This study had as objective to evaluate the degradation of a Hapludalf formed from granite, located in the Passo do Pilão watershed in Pelotas county, cultivated under conventional system, and its recovery by no-tillage system, compared to two native systems, namely grass field and forest. The experiment was setup in an agricultural area, in April of 1995, with the cultivation of Avena strigosa plus Vicia vilosa, both for conventional system and no-tillage. An area under native grasses and another with native forest were sampled for comparison. Soils samples were colleted from the layers of 0-0.05m, 0.10-0.15m and 0.20-0.25m, to determine the soil texture, porosity, densities, water retention, aggregate stability and distribution, and organic carbon content. The cultivation systems increase the soil bulk density and reduce total porosity, microporosity, water retention and availability, compared with native systems such as grass field and forest. The conventional system reduces organic carbon content and aggregate stability, whereas no-tillage, after five years, increases, somewhat, the organic carbon content in the surface layer, but increases aggregate stability to values near of those for native systems. The aggregate stability had direct relationship with organic carbon content up to an upper limit of 25g kg-1. The bulk density, macroporosity, S parameter, organic carbon content and aggregate stability are good indicators of the changes observed in the soil management systems. For the Hapludalf formed from granite, there was recovery of the properties related to soil structure stability, but in those related to soil bulk density and porosity no recovery was observed.

Atributos físicos do solo relacionados ao armazenamento de água em um argissolo vermelho sob diferentes sistemas de preparo / Soil physics properties related to water storage and tillage systems in a loamy acrisol

Os sistemas de preparo afetam a estrutura do solo e podem influenciar o armazenamento de água disponível para as plantas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de longo prazo (17 anos) dos sistemas de preparo convencional (PC), preparo reduzido (PR) e semeadura direta (SD) sobre os atributos físicos relacionados ao armazenamento e disponibilidade de água de um Argissolo Vermelho com textura média, em Eldorado do Sul, RS. Amostras de solo (0-2,5, 2,5-7,5, 7,5-12,5, 12,5-17,5cm) foram coletadas numa seqüência ervilhaca/milho. Adicionalmente, amostrou-se uma área sob campo nativo (CN), adjacente à área experimental, como referência à condição natural do solo. O solo em SD apresentou maiores teores de carbono orgânico (CO) na camada superficial e maiores valores de resistência ao penetrômetro em profundidade, em relação ao solo em preparo convencional. Os sistemas de preparo não se diferenciaram quanto ao seu efeito na macro e microporosidade do solo, contudo o revolvimento no PC aumentou a condutividade hidráulica saturada em profundidade. Não se verificou nenhuma restrição física ao desenvolvimento radicular sob os diferentes sistemas de preparo, o que foi comprovado pelos valores de densidade (1,35 a 1,65 Mg m-3), macroporosidade (0,09 a 0,20 m³ m-3) e resistência ao penetrômetro (0,25 a 0,75 MPa). Do ponto de vista hídrico, as curvas de retenção e o volume de água disponível (AD = 10 kPa (capacidade de campo) - 1.500 kPa (ponto de murcha permanente)), não foram influenciados pelos sistemas de preparo, sendo o baixo volume de água disponível (0,05 a 0,09 m³ m-3) relacionado à textura desse solo. Nesse caso, o aumento da taxa de infiltração e a diminuição da evaporação da água decorrente da manutenção dos resíduos vegetais sobre o solo nos sistemas de preparo reduzido e semeadura direta, podem contribuir para uma maior disponibilidade hídrica na fase inicial do estabelecimento das culturas nesses sistemas conservacionistas de manejo em comparação ao preparo convencional.

Aumento de matéria orgânica num latossolo bruno em plantio direto / No-tillage increases soil organic matter in a South Brazilian oxisol

O aumento do estoque de matéria orgânica do solo em sistemas conservacionistas de manejo é dependente do tipo de solo e das condições climáticas, e tem reflexos na qualidade física do solo. Neste estudo, avaliou-se um experimento de longa duração (21 anos) quanto ao efeito do sistema plantio direto (PD) sobre os estoques de carbono orgânico total (COT) e particulado (COP, >53mm), bem como a sua relação com a estabilidade de agregados de um Latossolo Bruno, em Guarapuava, PR. O solo em PD apresentou taxa de incremento de 0,15Mg ha-1 ano-1 de COT e 0,06Mg ha-1 ano-1 de COP na camada de 0-20cm, as quais foram calculadas em comparação aos estoques de carbono orgânico do solo em preparo convencional. As baixas taxas de incremento nos estoques de carbono orgânico possivelmente estejam relacionadas à alta estabilidade física da matéria orgânica neste solo argiloso e com mineralogia predominantemente gibsítica. O diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregados de solo variou de 1,6 a 3,7mm e foi positiva e linearmente relacionado com os teores de COT e COP, o que reforça a importância da matéria orgânica na qualidade física de Latossolos subtropicais.

Calagem e as propriedades eletroquímicas e físicas de um latossolo em plantio direto / Liming effect on electrochemical and physical properties of a no-tilled oxisol

Neste estudo, avaliou-se (i) o efeito da calagem nas propriedades eletroquímicas e físicas de um Latossolo Bruno há 21 anos em plantio direto (PD), bem como (ii) o efeito do revolvimento do solo para a incorporaçäo de calcário sobre as suas propriedades físicas. A calagem aumentou o potencial elétrico superficial do solo, independente do modo de aplicaçäo de calcário, cujos valores estimados variaram de (-) 90 mV a (-) 118mV. Entretanto, a argila dispersa em água näo aumentou, o que pode ter sido devido à sua relaçäo inversa com o carbono orgânico total (COT) (r²=0,80) e Ca+Mg (r²=0,56), cujos maiores teores foram verificados na camada superficial do solo. O diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregados näo foi afetado pela calagem, e teve uma relaçäo positiva com os teores de COT (r²=0,89) das diferentes camadas de solo. Após 5 anos, näo se verificou efeito negativo do revolvimento do solo para a incorporaçäo de calcário sobre o DMG dos agregados e na porosidade deste solo argiloso (690g kg-1 argila) e de mineralogia predominantemente gibsítica. Além das condiçöes favoráveis à atividade microbiana, maiores teores de COT e de Ca e Mg na camada superficial de solos em PD contribuem para a mitigaçäo do efeito dispersivo da calagem.

Matéria orgânica e aumento da capacidade de troca de cátions em solo com argila de atividade baixa sob plantio direto / Soil organic matter and cation exchange capacity increase in a low activity clay soil under no-tillage system

O sistema de manejo afeta a matéria orgânica do solo, o que pode ter expressivo efeito na CTC de solos com argila de atividade baixa. Neste estudo, avaliou-se o efeito da utilizaçäo durante 21 anos do sistema plantio direto (SPD) sobre os estoques de carbono orgânico (CO), bem como a sua relaçäo com o aumento da CTC de um Latossolo bruno (629 g kg-1 de argila), em Guarapuava, PR. O SPD promoveu acúmulo de CO na camada superficial do solo (0-6cm), o que refletiu-se num aumento de 2,63t ha-1 no estoque de CO, na camada de 0-20cm, em comparaçäo ao preparo convencional. A baixa taxa de acúmulo de CO (0,12t ha-1 ano-1) foi relacionada à alta estabilidade física da matéria orgânica neste solo argiloso e oxídico. Apesar do pequeno acúmulo de CO no solo sob SPD, este teve reflexo positivo na CTC do solo, com um aumento médio, na camada de 0-8cm, de 15,2mmol c kg-1 na CTC efetiva, e de 20,7mmol c kg-1 na CTC a pH 7,0, em comparaçäo ao solo em preparo convencional. Os resultados obtidos reforçam a importância do SPD quanto ao seu efeito nos estoques de matéria orgânica e, em consequência, na CTC de solos tropicais e subtropicais com predominância de argila de atividade baixa