Fractionation of phosphorus in soils amended with poultry manure co-composted with sugarcane and cabbage wastes / Fracionamento de fósforo em solos corrigidos com esterco de aves co-compostado com resíduos de cana de açúcar e repolho

Organic waste recycling is a viable option for reducing energy usage, volume of landfills, air and water pollution, greenhouse gas emissions and preserving natural resources for future use. Composting is an easy and natural bio-degradation process that converts organic wastes into available nutrients for plants. We studied the changes in phosphorus (P) fractions in soils amended with poultry manure co-composted with sugarcane and cabbage wastes. The compost was applied to sandy clay and silt loam soils at 10 and 20 t ha-1. Soils were then incubated at room temperature for 8 weeks when mineralization was expected and analyzed for extractable P fractions. The P fractions in the soils varied in the order HCl-P (Ca+Mg-bound) > H2O-P (water soluble) > NaHCO3-P (readily plant-available P) > NaOH-P (Fe+Albound) and the fractions increased significantly as compost application rates increased and decreased as the amount of sugarcane and cabbage wastes in the compost increased. Phosphorus was less concentrated in the compost containing CW than that containing SW and was higher in sandy clay than silty loam soil. The overall results showed that composting reduced the bio-availability of P from poultry litter and would be beneficial for optimizing P fertility in soil and minimizing losses to the environment.

A reciclagem de resíduos orgânicos é uma opção viável para reduzir o uso de energia, o volume de aterros sanitários, a poluição do ar e da água, as emissões de gases de efeito estufa e a preservação dos recursos naturais para uso futuro. A compostagem é um processo fácil e natural de biodegradação que converte resíduos orgânicos em nutrientes disponíveis para plantas. Estudamos as alterações nas frações de fósforo (P) em solos alterados com esterco de aves de capoeira co-compostada com resíduos de cana de açúcar e repolho. O composto foi aplicado em solos arenosos, argilosos e limosos com 10 e 20 t ha-1. Os solos foram então incubados à temperatura ambiente durante 8 semanas quando a mineralização era esperada e analisada para as frações de P extraíveis. As frações de P nos solos variaram na ordem HCl- P (Ca + Mg-bound) > H2O-P (solúvel em água) > NaHCO3-P ( P prontamente disponível para a planta) > NaOH-P (Fe + Al-bound) e as frações aumentaram significativamente à medida que as taxas de aplicação de composto aumentaram e diminuíram à medida que aumentou a quantidade de resíduos de cana de açúcar e de repolho na compostagem. O fósforo estava menos concentrado no composto contendo CW do que o que continha SW e era mais alto em argila arenosa do que o solo limoso. Os resultados globais mostraram que a compostagem reduziu a biodisponibilidade do P vindo do lixo de aves de capoeira e seria benéfica para otimizar a fertilidade do P no solo e minimizar as perdas para o meio ambiente.

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.

Organic phosphorus fractions in soil chronosequence of cane sugar in burnt savannah goiano / Frações do fósforo orgânico no solo em cronossequência de cana-de-açúcar queimada no cerrado goiano

Phosphorus (P) is an important macronutrient for plant development. The distribution of its forms in the soil depends on geochemical, biological and anthropogenic processes. The characterization of these compartments favors the understanding of this nutrient cycle. The objective of this work was to evaluate the total P contents and organic P fractions of Red Latosol samples in areas with different management systems in the State of Goiás, Brazil. The study was conducted in sugarcane areas in which the sugarcane harvest was performed with previous straw burning for 1 (CN1), 5 (CN5), 10 (CN10) and 20 (CN20) years, plus an area with native vegetation (NV) of the Cerrado biome, and an area with pasture (PA). Quantification of P fractions was performed by extraction with NaHCO3, H2SO4 and NaOH. The CN20 area had the highest total P values up to 0.40 m deep compared with the others, while the CN5 area had values in the layer 0.40-0.60 m similar to those found for CN20. Regarding the inorganic labile P fraction, the largest contents were also found in the area CN20 up to 0.30 m deep. The P fraction extracted by NaOH had the highest proportions among the systems evaluated, although this fraction is considered little labile, it is quite dynamical in tropical soils.

O fósforo (P) é um importante macronutriente para o desenvolvimento vegetal. A distribuição de suas formas no solo está condicionada por processos geoquímicos, biológicos e ações antrópicas. A caracterização desses compartimentos favorece o entendimento do ciclo desse nutriente. O objetivo desse trabalho foi avaliar o teor de P total e das frações de P orgânico de amostras de Latossolo Vermelho em áreas com diferentes sistemas de manejo ao estado de Goiás. O estudo foi realizado em áreas de cana-de-açúcar, de 1 (CN1), 5 (CN5), 10 (CN10), 20 (CN20) anos, onde a colheita da cana é feita com a prática da queima prévia da palhada antes da colheita e adicionalmente uma área de cerrado (VN) e pastagem (PA). A quantificação das frações de P foram obtidas empregando-se extrações com NaHCO3, H2SO4 e NaOH. A área CN20 apresentou os maiores valores de Pt quando comparadas as demais até 0,40 m de profundidade, já para a camada de 0,40-0,60 m a área CN5 apresentou valores semelhantes aos verificados para CN20. Para a fração lábil inorgânica os maiores teores de P também foram observados na área CN20 até 0,30 m de profundidade. A fração extraída com NaOH apresentou as maiores proporções de P entre os sistemas avaliados, apesar dessa fração ser considerada pouco lábil, em solos de regiões tropicais se apresenta como forma bastante dinâmica.