Lime and calcium-magnesium silicate in the ionic speciation of an Oxisol

Plant residues and certain fertilizers accelerate soil acidification and increase the levels of aluminum-Al+3 in soils under no-tillage (NT). Silicates act as acidity amendments and as a source of silicon as in H4SiO4. An increase in the pH of soil solution causes the deprotonation of H4SiO4 and generates the anionic form (H3SiO4). The aim of this study was to evaluate the ionic speciation of Si, Al, Ca, Mg and K in aqueous extracts by means of a software calculation. Since 2006, a field experiment has been under way on an Oxisol under NT subjected to lime and calcium-magnesium silicate applications under four crop systems. The amendments were applied in Oct 2006 and in Oct 2011, aiming to raise base saturation to 70 %. Soil samples were collected in Oct 2013, at depths of 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm. Both Ca and Mg formed complexes with dissolved organic carbon (DOC) whereas the same was not observed for potassium. These three basic cations were mostly in their free forms regardless of treatment, while Al was mostly complexed with DOC even at the lowest depths (40-60 cm). The highest value of free Al form was 15 %. Si was almost 100 % as H4SiO4, and its activity was similar to its concentration in solution for all crop systems and at all depths, regardless of amendment applied. The percentages of H3SiO4 and Al-H3SiO42+ were irrelevant, providing more phytoavailable H4SiO4 in soil solution.(AU)

Lime and calcium-magnesium silicate in the ionic speciation of an Oxisol

Plant residues and certain fertilizers accelerate soil acidification and increase the levels of aluminum-Al+3 in soils under no-tillage (NT). Silicates act as acidity amendments and as a source of silicon as in H4SiO4. An increase in the pH of soil solution causes the deprotonation of H4SiO4 and generates the anionic form (H3SiO4). The aim of this study was to evaluate the ionic speciation of Si, Al, Ca, Mg and K in aqueous extracts by means of a software calculation. Since 2006, a field experiment has been under way on an Oxisol under NT subjected to lime and calcium-magnesium silicate applications under four crop systems. The amendments were applied in Oct 2006 and in Oct 2011, aiming to raise base saturation to 70 %. Soil samples were collected in Oct 2013, at depths of 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm. Both Ca and Mg formed complexes with dissolved organic carbon (DOC) whereas the same was not observed for potassium. These three basic cations were mostly in their free forms regardless of treatment, while Al was mostly complexed with DOC even at the lowest depths (40-60 cm). The highest value of free Al form was 15 %. Si was almost 100 % as H4SiO4, and its activity was similar to its concentration in solution for all crop systems and at all depths, regardless of amendment applied. The percentages of H3SiO4 and Al-H3SiO42+ were irrelevant, providing more phytoavailable H4SiO4 in soil solution.

Persistence and release of macronutrients and silicon of pigeonpea as a function of fragmentation / Persistência e liberação de macronutrientes e silício da fitomassa do guandu-anão em função da fragmentação

The objective of this work was to evaluate the persistence and macronutrient and silicon release of pigeonpea phytomass, with and without mechanical fragmentation. The experiment was design in randomized blocks, with four replications, arranged as 2x6 factorial combination, 2 managements (with and without fragmentation) and 6 times of phytomass harvest (0, 18, 32, 46, 74 and 91 days after management). The fragmentation of the phytomass did not alter decomposition and release of N, P, Ca, Mg and S, and the maximum daily release of these occurred between 0 and 18 DAM. Potassium was released faster, especially with the fragmentation of the phytomass. At the last evaluation, at least 85% of all macronutrients were released to the soil. Silicon release from the phytomass was negligible and there is an increase of the element level over time, mainly, with mechanical fragmentation.(AU)

Objetivou-se avaliar a persistência e a liberação de macronutrientes e Si da fitomassa do guandu-anão (Cajanus cajan) submetida ou não à fragmentação mecânica. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema fatorial constituído por dois manejos (sem e com fragmentação mecânica) e seis épocas de coleta da fitomassa (0, 18, 32, 46, 74 e 91 dias após o manejo (DAM)). A fragmentação mecânica da fitomassa do guandu-anão não alterou a decomposição e a liberação de N, P, Ca, Mg e S, e as máximas taxas de liberação diária ocorreram de 0 a 18 DAM. O K foi o nutriente mais rapidamente liberado, principalmente com a fragmentação da fitomassa. Aos 91 DAM pelo menos 85% de todos os macronutrientes foram liberados ao solo. A liberação de Si foi baixa, sendo, proporcionalmente menor que a taxa de degradação da fitomassa o que acarretou em aumento do teor do elemento com o passar do tempo, principalmente com a fragmentação mecânica.(AU)

Persistence and release of macronutrients and silicon of pigeonpea as a function of fragmentation / Persistência e liberação de macronutrientes e silício da fitomassa do guandu-anão em função da fragmentação

The objective of this work was to evaluate the persistence and macronutrient and silicon release of pigeonpea phytomass, with and without mechanical fragmentation. The experiment was design in randomized blocks, with four replications, arranged as 2x6 factorial combination, 2 managements (with and without fragmentation) and 6 times of phytomass harvest (0, 18, 32, 46, 74 and 91 days after management). The fragmentation of the phytomass did not alter decomposition and release of N, P, Ca, Mg and S, and the maximum daily release of these occurred between 0 and 18 DAM. Potassium was released faster, especially with the fragmentation of the phytomass. At the last evaluation, at least 85% of all macronutrients were released to the soil. Silicon release from the phytomass was negligible and there is an increase of the element level over time, mainly, with mechanical fragmentation.

Objetivou-se avaliar a persistência e a liberação de macronutrientes e Si da fitomassa do guandu-anão (Cajanus cajan) submetida ou não à fragmentação mecânica. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema fatorial constituído por dois manejos (sem e com fragmentação mecânica) e seis épocas de coleta da fitomassa (0, 18, 32, 46, 74 e 91 dias após o manejo (DAM)). A fragmentação mecânica da fitomassa do guandu-anão não alterou a decomposição e a liberação de N, P, Ca, Mg e S, e as máximas taxas de liberação diária ocorreram de 0 a 18 DAM. O K foi o nutriente mais rapidamente liberado, principalmente com a fragmentação da fitomassa. Aos 91 DAM pelo menos 85% de todos os macronutrientes foram liberados ao solo. A liberação de Si foi baixa, sendo, proporcionalmente menor que a taxa de degradação da fitomassa o que acarretou em aumento do teor do elemento com o passar do tempo, principalmente com a fragmentação mecânica.

Phytomass decomposition and nutrients release from pearl millet, guinea grass and palisade grass / Taxas de decomposição e liberação de nutrientes da fitomassa de milheto, capim colonião e capim-braquiária

The objective of this study was to evaluate the production and persistence of biomass of pearl millet (Pennisetum glaucum), guinea grass (Panicum maximum) and palisade grass (Urochloa brizantha), as well as the release rate of macronutrients and Si and changes in cellulose, lignin and the C/N and C/Si ratios of biomass. The experimental design was a randomized block design, with four replications, in a factorial constituted by three cover crops (pearl millet, guinea grass and palisade grass) and six sampling times (0, 14, 34, 41, 51 and 68 days after desiccation (DAD). The pearl millet produced more biomass and accumulated more N, P, K, Ca, Mg, S, Si and C than the guinea grass and palisade grass. The maximum release rate of macronutrient occurred soon after the desiccation of the cover crops. The decomposition and release rate of nutrients and Si was higher in the biomass of pearl millet, compared to other cover crops. Over time there was an increased C/N ratio, cellulose and lignin content and reduction in the C/Si and decomposition rate of the biomass. The K is the nutrient most quickly available to the soil, and Si has the lowest release rate. Plants with higher biomass production and lower C/Si are more interesting to be used under no-till by offering greater and more persistent ground cover.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção e persistência da biomassa de milheto (Pennisetum glaucum), capim colonião (Panicum maximum) e capim braquiária (Urochloa brizantha), bem como, a taxa de liberação dos macronutrientes e Si e as alterações na celulose, lignina, relação C/N e C/Si. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema fatorial constituído por três tipos de cobertura vegetal (milheto, capim colonião e capim-braquiária) e seis épocas de coleta (0, 14, 34, 41, 51 e 68 dias após a dessecação (DAD)). O milheto produziu maior quantidade de fitomassa e acumulou mais N, P, K, Ca, Mg, S, C e Si que o Panicum e Urochloa. A máxima taxa de liberação diária dos macronutrientes ocorreu logo após a dessecação da fitomassa das coberturas vegetais do solo. A taxa de decomposição e liberação de macronutrientes e Si foi maior na fitomassa do milheto, em relação às demais coberturas vegetais. Com o passar do tempo ocorreu aumento da relação C/N, teor de celulose e lignina e redução na relação C/Si e na taxa de decomposição da fitomassa. O K é o nutriente mais rapidamente disponibilizado ao solo, e o Si apresenta a menor taxa de liberação. Plantas com maior produção de fitomassa e com menor relação C/Si são mais interessantes para utilização no sistema plantio direto, por proporcionarem maior e mais persistente cobertura do solo.

Aplicação foliar de ácido silícico nas culturas do arroz e milho / Leaf application of silicic acid to upland rice and corn

Objetivou-se por meio deste trabalho avaliar o efeito da aplicação de Si (ácido silícico estabilizado - Silamol®) via foliar na nutrição e produtividade do arroz e do milho. Os tratamentos foram o controle (sem Si) e aplicação parcelada de Si via foliar na dose total de 2 L ha-1 do produto comercial Silamol®, contendo 0,8% de Si solúvel na forma de ácido silícico concentrado estabilizado. A aplicação de Si aumentou os teores foliares de K, Ca e Si nas culturas do arroz e milho, o número panículas por m2 do arroz e o número de grãos por espiga do milho, que proporcionou maior produtividade de grãos em ambas as culturas.

This study aimed to evaluate the effect of Si (stabilized silicic acid, Silamol®) leaf application on mineral nutrition and yield in upland rice and corn crops. The treatments were the control (without Si) and Si foliar split spraying using 2 L ha-1 of the Silamol® commercial product, with 0.8% soluble Si as concentrated stabilized silicic acid. Silicon leaf application increased the concentrations of K, Ca and Si in rice and corn leaves, the number of panicles per m2 of rice and the number of grains per ear of corn; accordingly, the Si leaf application provided a higher grain yield in both crops.

Aplicação foliar de ácido silícico nas culturas do arroz e milho / Leaf application of silicic acid to upland rice and corn

Objetivou-se por meio deste trabalho avaliar o efeito da aplicação de Si (ácido silícico estabilizado - Silamol®) via foliar na nutrição e produtividade do arroz e do milho. Os tratamentos foram o controle (sem Si) e aplicação parcelada de Si via foliar na dose total de 2 L ha-1 do produto comercial Silamol®, contendo 0,8% de Si solúvel na forma de ácido silícico concentrado estabilizado. A aplicação de Si aumentou os teores foliares de K, Ca e Si nas culturas do arroz e milho, o número panículas por m2 do arroz e o número de grãos por espiga do milho, que proporcionou maior produtividade de grãos em ambas as culturas.

This study aimed to evaluate the effect of Si (stabilized silicic acid, Silamol®) leaf application on mineral nutrition and yield in upland rice and corn crops. The treatments were the control (without Si) and Si foliar split spraying using 2 L ha-1 of the Silamol® commercial product, with 0.8% soluble Si as concentrated stabilized silicic acid. Silicon leaf application increased the concentrations of K, Ca and Si in rice and corn leaves, the number of panicles per m2 of rice and the number of grains per ear of corn; accordingly, the Si leaf application provided a higher grain yield in both crops.

Persistência e liberação de macronutrientes e silício da fitomassa de crotalária em função da fragmentação / Persistence and release of macronutrients and silicon of sunnhemp phytomass as affected by fragmentation

A persistência da palhada, bem como, a dinâmica de liberação de nutrientes, são importantes aspectos a se considerar na escolha de plantas para composição das rotações de culturas em sistema plantio direto. Assim, objetivou-se com esse trabalho avaliar a taxa de decomposição e a velocidade de liberação de macronutrientes e silício (Si), da fitomassa de crotalária (Crotalaria juncea L.), em função do manejo, sem e com fragmentação. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema fatorial 2x6, constituído por dois manejos da fitomassa da parte aérea aos 75 dias após emergência (sem e com fragmentação mecânica) e seis épocas de coleta (0, 18, 32, 46, 74 e 91 dias após manejo (DAM)), onde foram avaliadas a taxa de decomposição e a liberação de nutrientes da fitomassa da crotalária. A fragmentação mecânica da palhada da crotalária não alterou a decomposição e a liberação de macronutrientes. As máximas taxas de liberação diária ocorreram de 0 a 18 DAM. O K é o nutriente mais rapidamente disponibilizado, enquanto que o Si é o elemento liberado mais lentamente ao solo. Com o passar do tempo ocorreu aumento do teor de Si na palhada.p

The persistence of straw, as well as the dynamics of nutrients release of it, are important aspects to consider in the choice of plants for composition of crop rotations in a no tillage system. Thus, the objective of this work was to evaluate the decomposition rate and macronutrients and silicon (Si) release from sunn hemp (Crotalaria juncea L.) phytomass, as a function of management, with and without fragmentation. A randomized blocks design, with four replications, in a factorial 2x6, constituted by two aboveground phytomass management after 75 days after emergence (with and without mechanical fragmentation) and six sampling times (0, 18, 32, 46, 74 and 91 days after management (DAM)), were evaluated the decomposition rate and nutrient release from sunn hemp biomass. The mechanical fragmentation of sunn hemp straw did not change the decomposition and macronutrients release. The maximum release rates occurred 0-18 DAM. Potassium is the most rapidly available nutrient, while the silicon is more slowly released to the ground. Over time there has been increasing Si content in the straw.

Produção de fitomassa e acúmulo de nutrientes por plantas de cobertura e cultivo da mamona em sucessão no sistema plantio direto / Cover crops phytomass and nutrient accumulation and castor bean grown in succession under no-tillage system

Objetivou-se avaliar a produção de matéria seca (MS) e o acúmulo de nutrientes pela crotalária (Crotalaria juncea L.) e pelo milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), em cultivos isolado e consorciado, e o efeito do manejo mecânico da palhada no desempenho da cultura da mamona (Ricinus communis L.), em sucessão, na fase de implantação do sistema plantio direto. O experimento foi instalado em um Nitossolo Vermelho (Rhodic Kandiudox), em Botucatu, São Paulo (SP) (22°58'S, 48°23'W e 765m de altitude). O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas por três coberturas vegetais: crotalária - cultivar 'IAC-KR1'; milheto - cultivar 'BN 2'; e consórcio crotalária + milheto. As subparcelas foram constituídas pela ausência e presença do manejo mecânico da palhada com triturador horizontal 20 dias após o manejo químico. O milheto produziu maior quantidade de MS e apresentou maiores teores de K, Mg e S na parte aérea, enquanto a crotalária apresentou maiores teores de N e Ca. O milheto acumulou mais N, P, K, Mg e S na parte aérea, enquanto a crotalária acumulou maior quantidade de Ca. A produtividade de grãos da mamoneira foi maior em sucessão ao consórcio crotálaria + milheto e na ausência do manejo mecânico da palhada.

The objective of this study was to evaluate aboveground matter production and nutrients accumulation by sunnhemp (Crotalaria juncea L.) and pearl millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), in sole crop and intercropped, and the effect of straw mulch mechanical management on castor bean (Ricinus communis L.) performance, in notillage system establishment. The experiment was carried out on a Rhodic Kandiudox, in Botucatu, SP, Brazil (22°58'S, 48°23'W and 765m above sea level). A randomized block design, in a splitplot scheme, with four replications, was used. The plots were composed by three cover crops: sunnhemp - cv. 'IAC-KR1'; pearl millet - cv. 'BN 2'; and intercropping - sunnhemp + pearl millet. The subplots were composed by absence or presence of straw mulch mechanical management, by horizontal crusher use, 20 days after chemical management. Pearl millet sole crop produced greater dry matter and showed higher K, Mg, and S concentration in aboveground, 75 days after emergence, while N and Ca concentration were higher in sunnhemp. Pearl millet sole crop accumulated greater amounts of N, P, K, Mg, and S, in aboveground, while sunnhemp accumulated elevated amount of Ca. Castor bean grain yield was higher in succession to sunnhemp + pearl millet intercropping and in the absence of straw mulch mechanical management.

Produção de fitomassa e acúmulo de nutrientes por plantas de cobertura e cultivo da mamona em sucessão no sistema plantio direto

The objective of this study was to evaluate aboveground matter production and nutrients accumulation by sunnhemp (Crotalaria juncea L.) and pearl millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), in sole crop and intercropped, and the effect of straw mulch mechanical management on castor bean (Ricinus communis L.) performance, in notillage system establishment. The experiment was carried out on a Rhodic Kandiudox, in Botucatu, SP, Brazil (22°58'S, 48°23'W and 765m above sea level). A randomized block design, in a splitplot scheme, with four replications, was used. The plots were composed by three cover crops: sunnhemp - cv. 'IAC-KR1'; pearl millet - cv. 'BN 2'; and intercropping - sunnhemp + pearl millet. The subplots were composed by absence or presence of straw mulch mechanical management, by horizontal crusher use, 20 days after chemical management. Pearl millet sole crop produced greater dry matter and showed higher K, Mg, and S concentration in aboveground, 75 days after emergence, while N and Ca concentration were higher in sunnhemp. Pearl millet sole crop accumulated greater amounts of N, P, K, Mg, and S, in aboveground, while sunnhemp accumulated elevated amount of Ca. Castor bean grain yield was higher in succession to sunnhemp + pearl millet intercropping and in the absence of straw mulch mechanical management.

Objetivou-se avaliar a produção de matéria seca (MS) e o acúmulo de nutrientes pela crotalária (Crotalaria juncea L.) e pelo milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), em cultivos isolado e consorciado, e o efeito do manejo mecânico da palhada no desempenho da cultura da mamona (Ricinus communis L.), em sucessão, na fase de implantação do sistema plantio direto. O experimento foi instalado em um Nitossolo Vermelho (Rhodic Kandiudox), em Botucatu, São Paulo (SP) (22°58'S, 48°23'W e 765m de altitude). O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas por três coberturas vegetais: crotalária - cultivar 'IAC-KR1'; milheto - cultivar 'BN 2'; e consórcio crotalária + milheto. As subparcelas foram constituídas pela ausência e presença do manejo mecânico da palhada com triturador horizontal 20 dias após o manejo químico. O milheto produziu maior quantidade de MS e apresentou maiores teores de K, Mg e S na parte aérea, enquanto a crotalária apresentou maiores teores de N e Ca. O milheto acumulou mais N, P, K, Mg e S na parte aérea, enquanto a crotalária acumulou maior quantidade de Ca. A produtividade de grãos da mamoneira foi maior em sucessão ao consórcio crotálaria + milheto e na ausência do manejo mecânico da palhada.

Produção de fitomassa e acúmulo de nutrientes por plantas de cobertura e cultivo da mamona em sucessão no sistema plantio direto

The objective of this study was to evaluate aboveground matter production and nutrients accumulation by sunnhemp (Crotalaria juncea L.) and pearl millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), in sole crop and intercropped, and the effect of straw mulch mechanical management on castor bean (Ricinus communis L.) performance, in notillage system establishment. The experiment was carried out on a Rhodic Kandiudox, in Botucatu, SP, Brazil (22°58'S, 48°23'W and 765m above sea level). A randomized block design, in a splitplot scheme, with four replications, was used. The plots were composed by three cover crops: sunnhemp - cv. 'IAC-KR1'; pearl millet - cv. 'BN 2'; and intercropping - sunnhemp + pearl millet. The subplots were composed by absence or presence of straw mulch mechanical management, by horizontal crusher use, 20 days after chemical management. Pearl millet sole crop produced greater dry matter and showed higher K, Mg, and S concentration in aboveground, 75 days after emergence, while N and Ca concentration were higher in sunnhemp. Pearl millet sole crop accumulated greater amounts of N, P, K, Mg, and S, in aboveground, while sunnhemp accumulated elevated amount of Ca. Castor bean grain yield was higher in succession to sunnhemp + pearl millet intercropping and in the absence of straw mulch mechanical management.

Objetivou-se avaliar a produção de matéria seca (MS) e o acúmulo de nutrientes pela crotalária (Crotalaria juncea L.) e pelo milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), em cultivos isolado e consorciado, e o efeito do manejo mecânico da palhada no desempenho da cultura da mamona (Ricinus communis L.), em sucessão, na fase de implantação do sistema plantio direto. O experimento foi instalado em um Nitossolo Vermelho (Rhodic Kandiudox), em Botucatu, São Paulo (SP) (22°58'S, 48°23'W e 765m de altitude). O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas por três coberturas vegetais: crotalária - cultivar 'IAC-KR1'; milheto - cultivar 'BN 2'; e consórcio crotalária + milheto. As subparcelas foram constituídas pela ausência e presença do manejo mecânico da palhada com triturador horizontal 20 dias após o manejo químico. O milheto produziu maior quantidade de MS e apresentou maiores teores de K, Mg e S na parte aérea, enquanto a crotalária apresentou maiores teores de N e Ca. O milheto acumulou mais N, P, K, Mg e S na parte aérea, enquanto a crotalária acumulou maior quantidade de Ca. A produtividade de grãos da mamoneira foi maior em sucessão ao consórcio crotálaria + milheto e na ausência do manejo mecânico da palhada.