How different soil moisture levels affect the microbial activity / Como diferentes níveis de umidade do solo afetam a atividade microbiana de um solo de terras baixas usado para cultivo do arroz?

ABSTRACT: The lowland soils are characterized by high susceptibility to water saturation. This anaerobic condition is usually reported in paddy fields and alters the decomposition process of soil organic compounds. The aim of this study was to evaluate the soil microbial and enzymatic activity of a lowland soil at different soil moisture contents. A poorly drained Albaqualf cultivated with irrigated rice was used to evaluate microbial and enzymatic activity in treatments with different levels of soil moisture, being: i) 60% of field capacity (FC) (60%FC); ii) 100% of FC (100%FC); iii) flooded soil with a 2 cm water layer above soil surface, and iv) soil kept at 60%FC with late flood after 29 days the incubation. The greater soil microbial activity was observed in the 100%FC treatment, being 41% greater than 60%FC treatment and only 2% higher than flooded treatment. The enzymatic activity data by fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis corroborated the higher CO2 release in treatments with higher soil moisture content. Differently from the results reported, the main methodologies to evaluate microbial activity still recommend maintenance of the soil with a moisture content close to 60% of the FC. However, in lowland soil with history of frequent paddy fields, the maintenance of moisture close to 60% of the FC can limit the microbial activity. The soil respiration technique can be used to evaluate the microbial activity in flooded soil conditions. However, further studies should be conducted to understand the effect of the cultivation history on the microbial community of these environments.

RESUMO: Os solos de várzea são caracterizados pela alta suscetibilidade à saturação por água. Esta condição anaeróbica é geralmente encontrada em solos arrozeiros e altera o processo de decomposição dos compostos orgânicos do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade microbiana e enzimática de um solo de várzea sob diferentes teores de umidade no solo. Um Planossolo historicamente cultivado com arroz irrigado foi utilizado para avaliar a atividade microbiana e enzimática em tratamentos com diferentes níveis de umidade do solo, sendo: i) 60% de capacidade de campo (CC) (60%CC); ii) 100% da CC (100%CC); iii) solo inundado com uma camada de água de 2 cm acima da superfície do solo; e iv) solo mantido a 60%CC com inundação após 29 dias da incubação. A maior atividade microbiana do solo foi observada no tratamento 100%CC, sendo 41% maior que o tratamento 60%CC e 2% maior que tratamento inundado. Os dados da atividade enzimática pela hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) corroboraram a maior liberação de CO2 nos tratamentos com maior umidade do solo. Diferentemente dos resultados encontrados, as principais metodologias para avaliação da atividade microbiana ainda recomendam manter o solo com umidade próxima a 60% da CC. No entanto, em solos de várzea com históricos de cultivos de arroz, a manutenção de umidade próxima a 60% da CC pode limitar a atividade microbiana. A técnica de respiração do solo pode ser usada para avaliar a atividade microbiana em condições de solo inundado. No entanto, mais estudos devem ser realizados para entender o efeito do histórico de cultivo na comunidade microbiana nesses ambientes.

Long-term nitrogen fertilization in native pasture with Italian ryegrass introduction - Effects on soil health attribute indicators / Fertilização nitrogenada de longo prazo em campo nativo com introdução de azevém anual - Efeitos sobre atributos indicadores da saúde do solo

ABSTRACT: Native pastures are of great importance for cattle and sheep nutrition in the Pampa biome. However, due to its low productivity, the Italian ryegrass introduction and the nitrogen (N) fertilization are alternatives proposed to intensify livestock production in a sustainable manner. The objective of this study was to evaluate the effects of long-term N application on soil health indicators in a native pasture with Italian ryegrass introduction in southern Brazil. The experiment consists of a secondary native pasture under continuous grazing and constant herbage allowance. In 1996 experimental area was broadcast limed and the experiment was initiated, testing three N topdressing rates (0, 100 and 200kg N ha-1 year-1). In 2010 soil of experimental and reference area of non grazed native grassland was sampled in the soil layers of 0-20 and 20-40cm. Total, particulate and mineral associated carbon (C) and N stocks were evaluated. Soil microbiological attributes were evaluated in 0-5 and 5-10cm soil layers. The long-term N fertilization in soils with native pasture and Italian ryegrass introduction did not affect total C and N stocks. However, increases in N particulate fraction were seen with 100kg ha-1 year-1 of N rate of fertilization. Furthermore, the increase in N rates increased N microbial biomass and respiration.

RESUMO: A pastagem nativa é uma importante fonte de forragem para produção de bovinos e ovinos no bioma Pampa. A introdução do azevém e a fertilização nitrogenada são alternativas que visam intensificar a exploração pecuária de forma mais sustentável, podendo causar alterações em vários atributos do solo. Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de longo prazo de fertilização nitrogenada sobre atributos indicadores da saúde do solo em pastagem nativa com introdução de azevém anual. O experimento consistiu de uma sucessão secundária da pastagem natural submetida ao pastejo contínuo por bovinos e ovinos, com oferta de forragem constante. Em 1996, anteriormente ao inicio do experimento, a área experimental foi calcareada para correção da acidez do solo. O experimento foi então iniciado, sendo constituído da aplicação de três doses de N em cobertura, correspondendo a 0, 100 e 200kg ha-1 ano-1 de N. Em 2010, amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-20 e 20-40cm para análise de C e N total, particulado e associado aos minerais, além de uma área de referência (campo nativo sem pastejo). Análises microbiológicas foram conduzidas nas camadas de 0-5 e 5-10cm. A adubação nitrogenada de longo prazo em solos de campo nativo com introdução de azevém não altera os estoques totais de C e N, mas aumenta a fração particulada de N na dose de 100kg ha-1 ano-1. Em relação à atividade microbiana, o aumento na dose do fertilizante aumenta a respiração dos microrganismos, assim como o N da sua biomassa.

Adubarroz: a brazilian experience for fertilization and liming recommendation of irrigated rice via computational system / Adubarroz: uma experiência brasileira em recomendações de adubação e calagem para o arroz irrigado via sistema computacional

ABSTRACT: Recommendations for fertilizing irrigated rice in southern Brazil have been constantly evolving over years. In this process, the influence of factors such as the development cycle of varieties and sowing period increased. Thus, computational tools that take these and others important aspects into account can potentiate the fertilization response of rice. This study describes the computer program "ADUBARROZ". The software provides recommendations of fertilizer rates and liming requirements of irrigated rice, based on information entered by the user. The system takes various factors that regulate the crop response to fertilization into account. A final report is established with the graphical representation of input management over time.

RESUMO: As recomendações de adubação para a cultura do arroz irrigado no Rio Grande do Sul vêm passando por constante evolução ao longo dos anos. Com isso, fatores como o ciclo de desenvolvimento das variedades e a época de semeadura podem ter influência sobre o potencial de resposta à adubação. Nesse sentido, ferramentas computacionais que consideram esses e outros aspectos importantes podem potencializar a resposta do arroz à adubação. Objetivou-se com este trabalho descrever o programa computacional "Adubarroz". Esse software fornece a recomendação de adubação e calagem para o arroz, a partir das informações fornecidas pelo usuário. O sistema considera diversos fatores que regulam a resposta à adubação, gerando um relatório final com expressão gráfica do manejo dos insumos no tempo.

Sistema de integração lavoura-pecuária: efeito do manejo da altura em pastagem de aveia preta e azevém anual sobre o rendimento da cultura da soja / Crop-livestock integration system: effect of oat and Italian ryegrass sward height management on soybean yield

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da altura de manejo em pastagem de aveia preta e azevém anual sobre o estabelecimento e o rendimento de grãos da cultura de soja. Os tratamentos utilizados foram quatro alturas de manejo do pasto: 10, 20, 30 e 40cm e um tratamento sem pastejo. Foram avaliados atributos referentes à pastagem (altura do pasto, oferta de forragem, massa de forragem, taxa de acúmulo, taxa de lotação animal e palhada residual) e à cultura da soja (estande inicial de plantas e rendimento de grãos). As alturas reais do pasto ficaram próximas daquelas pretendidas, havendo um aumento linear da oferta de forragem e da massa de forragem quando foi observado aumento das alturas de manejo do pasto. A taxa de acúmulo não foi afetada pelos tratamentos. A taxa de lotação apresentou resposta linear decrescente com o aumento da altura do pasto. A massa de forragem remanescente aumentou na medida em que houve incremento na altura de manejo do pasto. Foi observada diferença entre os tratamentos para palhada residual e estande inicial de plantas de soja, porém essas diferenças não afetaram o rendimento de grãos da cultura. Os resultados sugerem que a presença dos animais não prejudica o cultivo subsequente, possibilitando aumento da renda do produtor pela oportunidade de utilização das áreas durante a entressafra da soja.

This trial aimed to evaluate the effects of sward height management of pastures composed by black oat and Italian ryegrass upon soybean establishment and yield. The treatments were four sward management heights: 10, 20, 30 and 40cm; and no grazing control. Pasture (sward height, herbage allowance, herbage mass, stocking rate and post grazing herbage mass) and soybean (initial stand of plants and yield) attributes were evaluated. The observed sward heights were very similar to those previously intended. There was a linear increase in herbage allowance and herbage mass with increasing sward height management. Forage accumulation rate was not influenced by treatments. Stocking rate decreased linearly with increasing sward height. Post grazing herbage mass increased with increasing sward height. Treatments had effect on initial soybean stand, but soybean yield was not affected. Results suggest grazing animals do not damage succeeding crop, allowing farmers profitability enhancement by using those areas during soybean intercropping.

Sistema de integração lavoura-pecuária: desempenho e qualidade da carcaça de novilhos superprecoces terminados em pastagem de aveia e azevém manejada sob diferentes alturas / Crop-livestock integration system: performance and carcass quality of superprecoce beef steers finished in oat and ryegrass pasture managed under different heights

O objetivo do experimento foi avaliar o desempenho e a qualidade da carcaça de novilhos superprecoces submetidos a alturas de manejo do pasto de aveia e azevém (10, 20, 30 e 40cm), suplementado no terço final do ciclo de pastejo. Animais jovens com idade média de dez meses e peso inicial de 190kg foram distribuídos num delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. As ofertas de forragem para os tratamentos 10, 20, 30 e 40cm foram respectivamente, 8,8, 14,7, 29,0 e 48,9kg de matéria seca 100kg de peso vivo-1 (PV). O ganho de peso por hectare foi superior nos tratamentos com menor altura, em decorrência da maior carga animal, sendo obtidos para 10, 20, 30 e 40cm de altura ganhos por área de 529,7, 489,5, 320,9 e 201,6kg de PV ha-1, respectivamente. O ganho médio diário e peso ao abate apresentaram resposta quadrática (P<0,05) conforme o incremento na altura do pasto. A deposição de gordura apresentou média de 3,8mm e o rendimento médio de carcaça fria foi de 53,3 por cento (P>0,05). Novilhos superprecoces atingiram peso de abate e grau de acabamento adequados quando terminados em pastagem cultivada de inverno e suplementados no terço final do ciclo de pastejo. O melhor ganho médio diário foi obtido em altura entre 25 a 30cm, e maior produção por área quando a pastagem foi manejada a 10cm de altura.

This trial aimed at evaluating the performance and carcass quality of superprecoce steers grazing oat and annual ryegrass pastures managed at 10, 20, 30 and 40cm height, and supplemented at the final third of the grazing cicle. Young animals with 10 months on average and initial weight of 190kg were distributed in a randomized block design with three replicates. The herbage allowances were 8.8, 14.7, 29.0 and 48.9kg of dry matter 100kg of live weight-1 (LW), respectively for the treatments 10, 20, 30 and 40cm. The live weight gain per hectare was superior in treatments with lower heights, due to the increased stocking rate, being 529.7, 489.5, 320.9 and 201.6kg of LW, respectively for 10, 20, 30 and 40cm height. The average daily gain and slaughter weight increased with pasture height being fitted by a quadratic model (P<0.05). The fat deposition and the medium dressing of cold carcass averaged 3.8mm and 53.3 percent, respectively (P>0.05). Superprecoce steers reached slaughter weight and adequately finishing degree when finished in winter cultivated pasture supplemented in final third of grazing cicle. Better individual animal performance was obtained when pasture height ranges from 25 to 30cm, and animal production per hectare when the pasture was managed at 10 cm height.

Crescimento, morfologia radicular e liberação de compostos orgânicos por plântulas de soja em função da atividade de alumínio na solução do solo de campo natural / Growth, root morphology and organic compounds released by soybean seedlings as a function of aluminum activity in a field soil solution

A toxicidade do alumínio em solos é considerada uma das maiores limitações para a produção das culturas. No entanto, algumas plantas são capazes de tolerar altas concentrações de alumínio por sua complexação com ácidos orgânicos exsudados pelas raízes. No intuito de estudar os efeitos concomitantes de faixas pH e de alumínio no desenvolvimento radicular de plântulas de soja, desenvolveu-se um trabalho na solução de um Argissolo Vermelho distrófico típico de campo natural. Cultivou-se, em câmara de crescimento, plântulas pré-germinadas de soja durante três dias dentro de tubos de ensaio aerados contendo 40ml da solução do solo (4,2µmol de Al L-1), submetidos a quatro concentrações de alumínio (0,0; 0,3; 0,6 e 1,2µmol L-1) e três níveis de pH (4,0; 5,0 e 6,0). O crescimento radicular e da parte aérea da soja foi menor em condições mais ácidas (pH 4,0). Em condições de acidez intermediária (pH H2O 5,0), o crescimento radicular foi menos afetado pelas espécies rizotóxicas de alumínio, mesmo quando submetidas a elevadas concentrações de alumínio na solução do solo.

Aluminum toxicity in soils is considered one of the major limitations to crop production. However, some plants are able to tolerate high aluminum concentrations due to its complexation with root organic acids exudates. The simultaneous effect of pH ranges and aluminum concentration in soil solution on soybean seedlings root development was studied in a Rhodic Paleudult soil solution under natural grasses vegetation. Soybean seedlings were grown in growth chamber for three days in aerated test tubes containing 40ml soil solution (4.2µmol Al L-1), submmited to four aluminum concentrations (0.0, 0.3, 0.6 and 1.2mmol L-1) and three pH levels (4.0, 5.0 and 6.0). Root and aerial growth decreased under more acidic conditions (pH 4.0). Root growth was less affected by rhyzotoxic aluminum species at pH 5.0, even when submitted to high concentration of aluminum to the soil solution.

Dessorção de fósforo avaliada por extrações sucessivas em amostras de solo provenientes dos sistemas plantio direto e convencional / Phosphorus dessorption evaluated by successive extractions of soils samples under no tillage and conventional tillage systems

O fósforo é retido à fase sólida do solo com diversas energias de ligaçäo, dependentes das características e quantidade dos colóides do solo. A adoçäo do sistema plantio direto (SPD) pode promover o acúmulo de fósforo em formas diferentes daquelas observadas no sistema de cultivo convencional (SCC) e, assim, modificar as características de dessorçäo do fósforo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de dessorçäo de fósforo em solos submetidos a sistemas de cultivo. Três solos com teores variáveis de argila (Latossolo Vermelho Distroférrico - 680g kg-1 de argila, Latossolo Vermelho Distrófico - 530g kg-1 de argila e Argissolo Vermelho Distrófico - 220g kg-1 de argila) cultivados sob SPD e SCC foram submetidos a extraçöes sucessivas com resina trocadora de ânions (RTA) e ajustadas equaçöes de cinética de primeira ordem para estimar a capacidade de dessorçäo máxima do solo. A dessorçäo da primeira extraçäo e dessorçäo máxima de fósforo foram maiores na camada superficial do solo sob SPD, comparativamente ao SCC. Uma única extraçäo com RTA representou, em média, 38, 46 e 49 por cento do fósforo dessorvível para o solo muito argiloso, argiloso e arenoso, respectivamente, enquanto a estimativa pelo extrator Mehlich 1 representou, para os mesmos solos, 32, 46 e 89 por cento da dessorçäo máxima de fósforo

Tamanho da subamostra e representatividade da fertilidade do solo no sistema plantio direto / Subsample size and soil fertility representativity in the no tillage system

Os corretivos e fertilizantes, quando aplicados de forma localizada, mantêm-se ao longo das linhas de cultivo no sistema plantio direto. Isto se reflete no aumento da variabilidade horizontal dos atributos químicos do solo, causando dificuldades para a coleta de amostras representativas do seu estado de fertilidade. Este trabalho foi desenvolvido em dois estudos, em solos cultivados no sistema plantio direto. O primeiro foi com objetivo de relacionar o tamanho da amostra e a variabilidade de fósforo e potássio disponíveis. Para isto, amostrou-se o solo de um experimento e de uma lavoura, em diferentes tamanhos de subamostras e camadas, em Latossolo Vermelho com adubaçäo a lanço. O segundo estudo foi conduzido para testar a eficiência de equipamentos de amostragem com diferentes tamanhos, através da variabilidade dos atributos de fertilidade do solo e o seu efeito no número de subamostras para compor uma amostra composta, dentro de determinados limites de precisäo. Para isto, amostraram-se duas lavouras em Latossolo Vermelho, na profundidade de 0-10cm, com trado de rosca e pá de corte; esta no tamanho de 5/10cm (espessura/largura) na lavoura de adubaçäo a lanço e 5cm pela largura da entrelinha na lavoura de adubaçäo em linha. As amostras retiradas com trado de rosca apresentaram menores teores de matéria orgânica e potássio disponível na lavoura de adubaçäo em linha e de fósforo disponível em ambos os modos de adubaçäo. Nesta situaçäo, também ocorreu maior variabilidade e, consequentemente, necessidade de coletar um maior número de subamostras para representar o estado de fertilidade no sistema plantio direto. Amostras com 5/10cm (espessura/largura), foram eficientes para representar o estado de fertilidade do solo com adubaçäo a lanço no sistema plantio direto