Phosphorus bioavailable evaluation in different soil classes from Brazil / Avaliação da biodisponibilidade de fósforo em diferentes classes de solos do Brasil

This study aimed to verify the influence of bioavailable phosphorus reservoir on the availability of this element to the plants. On the first stage, the bioavailable P content in 14 samples from some Brazilian soil classes with different vegetation, was determined. For this goal, an incubation essay (bioassay) was carried out in an environment with controlled temperature in a completely randomized block design with two replications. The same soil samples used in the bioassay were used in an experiment carried out in a greenhouse, using the same experimental design with three replications. The soils were cultivated with signal grass (Brachiaria decumbens, Stapf) during 42 days after seed germination. It was observed that the Po labile and the microbial P, together, presented a higher content when compared to the Pi labile in the majority of soil samples. It was also observed that the P accumulation in the aerial portion of Brachiaria decumbens was positively related to the bioavailable reservoir of this element. The soils that showed the highest organic phosphors acid soluble (Po H+) and total organic phosphorus (Pot) contents showed a higher P accumulation by the B. decumbens.

O presente trabalho objetivou verificar a influência do reservatório de fósforo (P) biodisponível sobre a disponibilidade deste elemento para as plantas. Na primeira etapa, foi quantificado o teor de P biodisponível em 14 amostras pertencentes a algumas classes de solos do Brasil, sob diferentes coberturas vegetais. Para tanto, foi montado um ensaio de incubação (bioensaio) em ambiente com temperatura controlada, em delineamento experimental em blocos ao acaso e duas repetições. As mesmas amostras de solos utilizadas no bioensaio foram empregadas em um experimento conduzido em casa-de-vegetação, utilizando-se o delineamento experimental blocos ao acaso com três repetições. Os solos foram cultivados com Brachiaria decumbens Stapf por um período de 42 dias após a germinação das sementes. Os teores de P orgânico lábil e P microbiano, juntos, foram maiores que o Pi lábil na maioria das amostras de solos. A acumulação de P na parte aérea da B. decumbens mostrou-se positivamente relacionada com o reservatório biodisponível deste elemento. Os solos que apresentaram teores mais elevados de P orgânico solúvel em ácido e P orgânico total proporcionaram maior acumulação de P pela B. decumbens.

Remaining phosphorus in soils developed from different parent materials in three topossequences, Pinheiral-RJ / Fósforo remanescente em solos formados sob diferentes materiais de origem em três topossequências, Pinheiral- RJ

This work aimed to evaluate the remaining phosphorus tenors and correlate with the chemical, physical and mineralogical attributes in soils horizons developed from different parent materials in three topossequences in the municipality of Pinheiral, RJ. Were described and collected samples of surface horizons (A) and subsurface (B+C) from 14 soils profiles under pasture in three toposequences (T1, T2 and T3), being T1 under basalt, T2 under muscovite-biotite-gneiss and T3 under gabbro. Chemical and physical routine analyses as well as Al and Fe by sulfuric acid attack and X-ray fluorescence, Fed (dithionite-citrate-bicarbonate) and Feo (ammonium oxalate), clay specific surface (SS), clay and oxide mineralogy and remaining phosphorus (Prem), were taken. Variations in the Prem tenors were observed, which related to the nature of parent material, landscape position and soils development degree, which can be analyzed by the chemical, physical and mineralogical variations. The Prem tenors followed the order T2 > T1 = T3 in A horizons and T1 > T3 and T2 ~ T1 e T3 in B+C horizons. Negative correlations between Prem tenors with Fe2O3 (X rays) > Fed > SS > Feo in the A horizon and with Fe2O3 (sulfuric acid) > Fe2O3 (X rays) > clay > Fed > Feo in the B+C horizons, were observed. The principal components and hierarchical clustering analysis contributed to the joi

Este trabalho teve o objetivo de avaliar os teores do fósforo remanescente e correlacioná-los com os atributos químicos, físicos e mineralógicos em horizontes de solos formados a partir de diferentes materiais de origem em três topossequências no município de Pinheiral, RJ. Foram descritos e coletadas amostras de horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B+C) de 14 perfis de solos sob pastagem em três topossequências (T1, T2 e T3), sendo T1 sob basalto, T2 sob muscovita-biotita-gnaisse e T3 sob gabro. Foram realizadas as análises químicas e físicas de rotina, bem como Al e Fe pelo ataque sulfúrico e fluorescência de raios X, Fed (ditionito-citrato-bicarbonato de sódio) e Feo (oxalato ácido de amônio), superfície específica da argila (SE), mineralogia da argila e óxido, e fósforo remanescente (Prem). Variações dos teores de Prem foram observadas, as quais relacionadas à natureza do material de origem, posição na paisagem e grau de desenvolvimento dos solos, o que pode ser analisado pelas variações dos atributos químicos, físicos e mineralógicos. Os teores de Prem seguiram a ordem T2 > T1 = T3 no horizonte A e da T1 > T3 e T2 ~ T1 e T3 nos horizontes B+C. Foram observadas correlações negativas entre os teores de Prem com Fe2O3 (raios X) > Fed > SE > Feo nos horizontes A e com Fe2O3 (ataque sulfúrico) > Fe2O3 (raios X) > argila > Fed > Feo nos horiz

Mineralizable carbon, organic carbon and nitrogen in macroaggregates of an Oxisol under different systems / Carbono mineralizável, carbono orgânico e nitrogênio em macroagregados de Latossolo sob diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado Goiano

The crop-livestock integration system (CLIS) associated to a no-tillage system (NTS) may increase mineralizable carbon, organic carbon and nitrogen of soil macroaggregates when compared with only NTS area, without grazing. The aim of this study was to quantify mineralizable carbon, total organic carbon (TOC) and nitrogen of macroaggregates in different land management systems in Cerrado region, Goias State. Were evaluated two areas with crop rotation: CLIS (Brachiaria+corn/bean/cotton/soybean) and NTS (sunflower/millet/soy/corn). A Cerrado area with natural vegetation was taken as reference for the original soil. Undisturbed soil samples were taken at 0-5 and 5-10 cm depth, and then incubated in laboratory in a randomized design. There were evaluated the amount of C-CO2 detached from each sample daily (up to 37 days) and total respiration of C-CO2 accumulated were also analyzed. Before and after incubation of soil aggregates (0 to 5 and 5 to 10 cm), the TOC, N and C/N were quantified. The CLIS area showed higher C-CO2 (0-5 cm) immediately after incubation when compared to other areas. At 7 days after incubation, in the three systems, there was an increase of C-CO2 liberation and, after the 25th day the microbial respiration was stabilized. Comparing the cultivated areas, CLIS showed higher C-CO2 accumulation and the highest TOC, N (before and after incubation), and lower C/N ra

A integração lavoura-pecuária (ILP) em sistema plantio direto (SPD) pode aumentar o teor de carbono mineralizável, carbono orgânico e nitrogênio dos macroagregados do solo quando comparada a áreas de SPD, sem pastejo. O objetivo deste trabalho foi quantificar o carbono mineralizável e os teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio (N) de macroagregados de Latossolo sob diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado Goiano. Foram avaliadas duas áreas com rotação de culturas: ILP (milho+braquiária/feijão/algodão/soja) e SPD (girassol/milheto/soja/milho). Uma área de Cerrado natural foi tomada como condição original do solo. Foram coletadas amostras indeformadas nas camadas de 0-5 e 5-10 cm, sendo posteriormente incubadas em laboratório em delineamento inteiramente casualizado. Avaliou-se a quantidade de C-CO2 desprendida de cada amostra de agregados diariamente (até 37 dias) e, também, a respiração total de C-CO2 acumulada. Antes e após a incubação foram quantificados os teores de COT, N e a relação C/N. A área de ILP apresentou maiores valores de C-CO2 (0-5 cm) logo após a incubação quando comparada às demais áreas. Aos 7 dias após a incubação, nos três sistemas avaliados, observou-se um aumento na liberação de C-CO2 e, a partir do 25º dia ocorreu a estabilização da respiração microbiana. Entre as áreas cultivadas, a área de ILP apresentou maior acúmulo de C-CO2 e maiores

Phosphorus bioavailable evaluation in different soil classes from Brazil / Avaliação da biodisponibilidade de fósforo em diferentes classes de solos do Brasil

This study aimed to verify the influence of bioavailable phosphorus reservoir on the availability of this element to the plants. On the first stage, the bioavailable P content in 14 samples from some Brazilian soil classes with different vegetation, was determined. For this goal, an incubation essay (bioassay) was carried out in an environment with controlled temperature in a completely randomized block design with two replications. The same soil samples used in the bioassay were used in an experiment carried out in a greenhouse, using the same experimental design with three replications. The soils were cultivated with signal grass (Brachiaria decumbens, Stapf) during 42 days after seed germination. It was observed that the Po labile and the microbial P, together, presented a higher content when compared to the Pi labile in the majority of soil samples. It was also observed that the P accumulation in the aerial portion of Brachiaria decumbens was positively related to the bioavailable reservoir of this element. The soils that showed the highest organic phosphors acid soluble (Po H+) and total organic phosphorus (Pot) contents showed a higher P accumulation by the B. decumbens.

O presente trabalho objetivou verificar a influência do reservatório de fósforo (P) biodisponível sobre a disponibilidade deste elemento para as plantas. Na primeira etapa, foi quantificado o teor de P biodisponível em 14 amostras pertencentes a algumas classes de solos do Brasil, sob diferentes coberturas vegetais. Para tanto, foi montado um ensaio de incubação (bioensaio) em ambiente com temperatura controlada, em delineamento experimental em blocos ao acaso e duas repetições. As mesmas amostras de solos utilizadas no bioensaio foram empregadas em um experimento conduzido em casa-de-vegetação, utilizando-se o delineamento experimental blocos ao acaso com três repetições. Os solos foram cultivados com Brachiaria decumbens Stapf por um período de 42 dias após a germinação das sementes. Os teores de P orgânico lábil e P microbiano, juntos, foram maiores que o Pi lábil na maioria das amostras de solos. A acumulação de P na parte aérea da B. decumbens mostrou-se positivamente relacionada com o reservatório biodisponível deste elemento. Os solos que apresentaram teores mais elevados de P orgânico solúvel em ácido e P orgânico total proporcionaram maior acumulação de P pela B. decumbens.

Mineralizable carbon, organic carbon and nitrogen in macroaggregates of an Oxisol under different systems / Carbono mineralizável, carbono orgânico e nitrogênio em macroagregados de Latossolo sob diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado Goiano

The crop-livestock integration system (CLIS) associated to a no-tillage system (NTS) may increase mineralizable carbon, organic carbon and nitrogen of soil macroaggregates when compared with only NTS area, without grazing. The aim of this study was to quantify mineralizable carbon, total organic carbon (TOC) and nitrogen of macroaggregates in different land management systems in Cerrado region, Goias State. Were evaluated two areas with crop rotation: CLIS (Brachiaria+corn/bean/cotton/soybean) and NTS (sunflower/millet/soy/corn). A Cerrado area with natural vegetation was taken as reference for the original soil. Undisturbed soil samples were taken at 0-5 and 5-10 cm depth, and then incubated in laboratory in a randomized design. There were evaluated the amount of C-CO2 detached from each sample daily (up to 37 days) and total respiration of C-CO2 accumulated were also analyzed. Before and after incubation of soil aggregates (0 to 5 and 5 to 10 cm), the TOC, N and C/N were quantified. The CLIS area showed higher C-CO2 (0-5 cm) immediately after incubation when compared to other areas. At 7 days after incubation, in the three systems, there was an increase of C-CO2 liberation and, after the 25th day the microbial respiration was stabilized. Comparing the cultivated areas, CLIS showed higher C-CO2 accumulation and the highest TOC, N (before and after incubation), and lower C/N ra

A integração lavoura-pecuária (ILP) em sistema plantio direto (SPD) pode aumentar o teor de carbono mineralizável, carbono orgânico e nitrogênio dos macroagregados do solo quando comparada a áreas de SPD, sem pastejo. O objetivo deste trabalho foi quantificar o carbono mineralizável e os teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio (N) de macroagregados de Latossolo sob diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado Goiano. Foram avaliadas duas áreas com rotação de culturas: ILP (milho+braquiária/feijão/algodão/soja) e SPD (girassol/milheto/soja/milho). Uma área de Cerrado natural foi tomada como condição original do solo. Foram coletadas amostras indeformadas nas camadas de 0-5 e 5-10 cm, sendo posteriormente incubadas em laboratório em delineamento inteiramente casualizado. Avaliou-se a quantidade de C-CO2 desprendida de cada amostra de agregados diariamente (até 37 dias) e, também, a respiração total de C-CO2 acumulada. Antes e após a incubação foram quantificados os teores de COT, N e a relação C/N. A área de ILP apresentou maiores valores de C-CO2 (0-5 cm) logo após a incubação quando comparada às demais áreas. Aos 7 dias após a incubação, nos três sistemas avaliados, observou-se um aumento na liberação de C-CO2 e, a partir do 25º dia ocorreu a estabilização da respiração microbiana. Entre as áreas cultivadas, a área de ILP apresentou maior acúmulo de C-CO2 e maiores

Remaining phosphorus in soils developed from different parent materials in three topossequences, Pinheiral-RJ / Fósforo remanescente em solos formados sob diferentes materiais de origem em três topossequências, Pinheiral- RJ

This work aimed to evaluate the remaining phosphorus tenors and correlate with the chemical, physical and mineralogical attributes in soils horizons developed from different parent materials in three topossequences in the municipality of Pinheiral, RJ. Were described and collected samples of surface horizons (A) and subsurface (B+C) from 14 soils profiles under pasture in three toposequences (T1, T2 and T3), being T1 under basalt, T2 under muscovite-biotite-gneiss and T3 under gabbro. Chemical and physical routine analyses as well as Al and Fe by sulfuric acid attack and X-ray fluorescence, Fed (dithionite-citrate-bicarbonate) and Feo (ammonium oxalate), clay specific surface (SS), clay and oxide mineralogy and remaining phosphorus (Prem), were taken. Variations in the Prem tenors were observed, which related to the nature of parent material, landscape position and soils development degree, which can be analyzed by the chemical, physical and mineralogical variations. The Prem tenors followed the order T2 > T1 = T3 in A horizons and T1 > T3 and T2 ~ T1 e T3 in B+C horizons. Negative correlations between Prem tenors with Fe2O3 (X rays) > Fed > SS > Feo in the A horizon and with Fe2O3 (sulfuric acid) > Fe2O3 (X rays) > clay > Fed > Feo in the B+C horizons, were observed. The principal components and hierarchical clustering analysis contributed to the joi

Este trabalho teve o objetivo de avaliar os teores do fósforo remanescente e correlacioná-los com os atributos químicos, físicos e mineralógicos em horizontes de solos formados a partir de diferentes materiais de origem em três topossequências no município de Pinheiral, RJ. Foram descritos e coletadas amostras de horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B+C) de 14 perfis de solos sob pastagem em três topossequências (T1, T2 e T3), sendo T1 sob basalto, T2 sob muscovita-biotita-gnaisse e T3 sob gabro. Foram realizadas as análises químicas e físicas de rotina, bem como Al e Fe pelo ataque sulfúrico e fluorescência de raios X, Fed (ditionito-citrato-bicarbonato de sódio) e Feo (oxalato ácido de amônio), superfície específica da argila (SE), mineralogia da argila e óxido, e fósforo remanescente (Prem). Variações dos teores de Prem foram observadas, as quais relacionadas à natureza do material de origem, posição na paisagem e grau de desenvolvimento dos solos, o que pode ser analisado pelas variações dos atributos químicos, físicos e mineralógicos. Os teores de Prem seguiram a ordem T2 > T1 = T3 no horizonte A e da T1 > T3 e T2 ~ T1 e T3 nos horizontes B+C. Foram observadas correlações negativas entre os teores de Prem com Fe2O3 (raios X) > Fed > SE > Feo nos horizontes A e com Fe2O3 (ataque sulfúrico) > Fe2O3 (raios X) > argila > Fed > Feo nos horiz

Background levels of some trace elements in weathered soils from the Brazilian Northern region

Soils formed from the Barreiras Group sediments, located mainly along the coast of Brazil Northern and Northeastern regions, generally present low concentrations of iron oxides and total organic carbon, high quantities of quartz in the sand fraction, and kaolinitic clay mineralogy. The objective of the present study was to quantify the pseudo total concentrations of Cd, Co, Cu, Cr, Mn, Ni, Zn and Fe in Xhantic Udox and Xhantic Udult soils derived from these sediments. The reference sites were covered by native vegetation and located in the States of Pará and Amapá, Brazil. Multiple linear regression analysis was applied to determine correlations between soil parameters and the levels of these metals. The best correlation was obtained between Fe, Mn, clay, and silt contents, and Cd, Co, Cu, Zn, Cr, Ni. A correlation between pH and these metal levels was not found. Clay and sand contents showed a negative inverse correlation with the metal levels,of same magnitude but with a different sign; this was the reason for excluding one of the parameters in the regression model. In general, the contents of the elements were lower than those found in soils formed from other parent materials. The Mn content was included in the model of multiple linear regression for Cd and Co, due to its association with these last metals. Silt level showed to have a significant influence in the equations for Cr and Co, which is attributed to the presence of clay minerals and Fe and Mn oxides in ferruginous and clay aggregates of silt size. The equations obtained in this paper, are useful to predict, in general terms, the amounts of those heavy metals in an unknown soil sample, if the soil material were not contaminated or affected by land usage. Thus, they may be applied to evaluate soil contamination by the studied heavy metals.

Solos formados a partir de sedimentos do Grupo Barreiras apresentam, em geral, baixos teores de ferro, mineralogia caulinítica, elevadas quantidades de quartzo na fração areia e pequena quantidade de carbono orgânico. Determinaram-se os teores de Cd, Co, Cr, Ni e Zn extraídos com água régia, em bloco digestor, em Argissolos Amarelos e Latossolos Amarelos sob vegetação natural do Pará e Amapá. Regressão linear múltipla foi utilizada para correlacionar os parâmetros de solo e os teores desses metais. Melhores correlações foram obtidas entre Fe, Mn, argila, silte e Cd, Co, Cu, Zn, Cr, Ni. Não foi encontrada correlação entre o pH e os teores de metais. Argila e areia apresentaram correlação inversa com os metais, porém de mesma magnitude, sendo necessária a exclusão de uma delas no modelo de regressão. Em geral, os teores dos elementos estudados foram inferiores aos encontrados em solos formados a partir de outros materiais de origem. O Mn foi incluído no modelo de regressão linear múltipla do Cd e Co, em função de sua associação com esses metais. O silte foi significativo nas equações para Cr e Co, o que pode ser devido à presença de minerais de argila e óxidos de Fe e Mn em agregados ferruginosos e argilosos de tamanho silte. Estas equações podem ser úteis quando se deseja conhecer, em termos gerais, quais as quantidades que determinada amostra teria se o solo em questão não estivesse contaminado ou sujeito a uso antrópico, podendo ser utilizadas na avaliação da contaminação do solo por estes metais.

Background levels of some trace elements in weathered soils from the Brazilian Northern region

Soils formed from the Barreiras Group sediments, located mainly along the coast of Brazil Northern and Northeastern regions, generally present low concentrations of iron oxides and total organic carbon, high quantities of quartz in the sand fraction, and kaolinitic clay mineralogy. The objective of the present study was to quantify the pseudo total concentrations of Cd, Co, Cu, Cr, Mn, Ni, Zn and Fe in Xhantic Udox and Xhantic Udult soils derived from these sediments. The reference sites were covered by native vegetation and located in the States of Pará and Amapá, Brazil. Multiple linear regression analysis was applied to determine correlations between soil parameters and the levels of these metals. The best correlation was obtained between Fe, Mn, clay, and silt contents, and Cd, Co, Cu, Zn, Cr, Ni. A correlation between pH and these metal levels was not found. Clay and sand contents showed a negative inverse correlation with the metal levels,of same magnitude but with a different sign; this was the reason for excluding one of the parameters in the regression model. In general, the contents of the elements were lower than those found in soils formed from other parent materials. The Mn content was included in the model of multiple linear regression for Cd and Co, due to its association with these last metals. Silt level showed to have a significant influence in the equations for Cr and Co, which is attributed to the presence of clay minerals and Fe and Mn oxides in ferruginous and clay aggregates of silt size. The equations obtained in this paper, are useful to predict, in general terms, the amounts of those heavy metals in an unknown soil sample, if the soil material were not contaminated or affected by land usage. Thus, they may be applied to evaluate soil contamination by the studied heavy metals.

Solos formados a partir de sedimentos do Grupo Barreiras apresentam, em geral, baixos teores de ferro, mineralogia caulinítica, elevadas quantidades de quartzo na fração areia e pequena quantidade de carbono orgânico. Determinaram-se os teores de Cd, Co, Cr, Ni e Zn extraídos com água régia, em bloco digestor, em Argissolos Amarelos e Latossolos Amarelos sob vegetação natural do Pará e Amapá. Regressão linear múltipla foi utilizada para correlacionar os parâmetros de solo e os teores desses metais. Melhores correlações foram obtidas entre Fe, Mn, argila, silte e Cd, Co, Cu, Zn, Cr, Ni. Não foi encontrada correlação entre o pH e os teores de metais. Argila e areia apresentaram correlação inversa com os metais, porém de mesma magnitude, sendo necessária a exclusão de uma delas no modelo de regressão. Em geral, os teores dos elementos estudados foram inferiores aos encontrados em solos formados a partir de outros materiais de origem. O Mn foi incluído no modelo de regressão linear múltipla do Cd e Co, em função de sua associação com esses metais. O silte foi significativo nas equações para Cr e Co, o que pode ser devido à presença de minerais de argila e óxidos de Fe e Mn em agregados ferruginosos e argilosos de tamanho silte. Estas equações podem ser úteis quando se deseja conhecer, em termos gerais, quais as quantidades que determinada amostra teria se o solo em questão não estivesse contaminado ou sujeito a uso antrópico, podendo ser utilizadas na avaliação da contaminação do solo por estes metais.

Carbono e frações granulométricas da matéria orgânica do solo sob sistemas de produção orgânica

The soil organic matter (SOM) granulometry fractioning can contribute to the understanding of the SOM dynamics in areas under organic production systems. The objective of this study was to evaluate the granulometry fractions of SOM and total organic carbon in areas with organic management systems and under different soil usages. The selected areas presented the following systems: conventional tillage (CT, corn/beans), no tillage (NT, eggplant/corn), passion fruit and Desmodium sp consortium, fig grove, and agroforest system (AFS). Soil samples were taken in two depths (0-5 and 5-10cm) and two periods of the year (17/11/2005 - summer and 23/06/2006 - winter). The total organic carbon (TOC) was evaluated, and calculated the TOC stocks. The SOM was granulometrically fractioned, obtaining the particulate organic carbon (POC) and organic carbon associated to minerals (OCam). The fig grove and eggplant/corn areas presented the highest TOC and TOC stocks in the summer season. In the winter the crop rotation (NT and CT) systems were more efficient in the stocking of TOC that the other systems. There were observed highest TOC variations in the 5-10cm depth, resulting from the management systems adopted. From the POC values it was possible to identify differences among all systems evaluated, in the summer season and in the 0-5cm depth, standing out the area with no tillage, which showed the highest values, in the two seasons. The POC was more efficient than the TOC, in the summer, to evidence differences among the evaluated soil usage systems, in the 0-5cm depth. The differences observed among the production systems for OCam were attributed to the constant usage of organic manure.

Os resultados do fracionamento granulométrico da matéria orgânica do solo (MOS) podem contribuir para o entendimento da sua dinâmica em áreas com sistemas de manejo orgânico. O objetivo deste trabalho foi avaliar as frações granulométricas da MOS e o carbono orgânico total em áreas submetidas a manejo orgânico sob diferentes sistemas de uso do solo. As áreas selecionadas apresentavam os seguintes sistemas: preparo convencional (PC, milho/feijão), plantio direto (PD, beringela/milho), consórcio maracujá - Desmodium sp, uma área cultivada com figo e um sistema agroflorestal (SAF). As amostras de solo foram coletadas em duas profundidades (0-5 e 5-10cm) e duas épocas (verão - 17 de novembro de 2005 e inverno - 23 de junho de 2006-). Foi medido o carbono orgânico total (COT), calculado seu estoque e realizado o fracionamento granulométrico da MOS, obtendo-se o carbono orgânico particulado (COp) e o carbono orgânico associado aos minerais (COam). As áreas com figo e beringela/milho apresentaram os maiores teores de COT e estoques de COT na estação do verão. No inverno, os sistemas com rotação de culturas (PD e PC) foram mais eficientes no estoque de COT que os demais sistemas avaliados. Maiores variações foram observadas nos teores de COT na profundidade de 5-10cm, decorrentes dos sistemas de manejo adotados. Pelos valores de COp foi possível identificar diferenças entre todos os sistemas de uso avaliados na estação do verão e na profundidade de 0-5cm, destacando-se a área em plantio direto com os maiores valores, nas duas estações. O COp mostrou-se mais eficiente que o COT no verão para evidenciar diferenças entre os sistemas avaliados na profundidade de 0-5cm. As diferenças observadas entre os sistemas de manejo para o COam foram atribuídas ao uso constante da adubação orgânica.

Carbono e frações granulométricas da matéria orgânica do solo sob sistemas de produção orgânica

The soil organic matter (SOM) granulometry fractioning can contribute to the understanding of the SOM dynamics in areas under organic production systems. The objective of this study was to evaluate the granulometry fractions of SOM and total organic carbon in areas with organic management systems and under different soil usages. The selected areas presented the following systems: conventional tillage (CT, corn/beans), no tillage (NT, eggplant/corn), passion fruit and Desmodium sp consortium, fig grove, and agroforest system (AFS). Soil samples were taken in two depths (0-5 and 5-10cm) and two periods of the year (17/11/2005 - summer and 23/06/2006 - winter). The total organic carbon (TOC) was evaluated, and calculated the TOC stocks. The SOM was granulometrically fractioned, obtaining the particulate organic carbon (POC) and organic carbon associated to minerals (OCam). The fig grove and eggplant/corn areas presented the highest TOC and TOC stocks in the summer season. In the winter the crop rotation (NT and CT) systems were more efficient in the stocking of TOC that the other systems. There were observed highest TOC variations in the 5-10cm depth, resulting from the management systems adopted. From the POC values it was possible to identify differences among all systems evaluated, in the summer season and in the 0-5cm depth, standing out the area with no tillage, which showed the highest values, in the two seasons. The POC was more efficient than the TOC, in the summer, to evidence differences among the evaluated soil usage systems, in the 0-5cm depth. The differences observed among the production systems for OCam were attributed to the constant usage of organic manure.

Os resultados do fracionamento granulométrico da matéria orgânica do solo (MOS) podem contribuir para o entendimento da sua dinâmica em áreas com sistemas de manejo orgânico. O objetivo deste trabalho foi avaliar as frações granulométricas da MOS e o carbono orgânico total em áreas submetidas a manejo orgânico sob diferentes sistemas de uso do solo. As áreas selecionadas apresentavam os seguintes sistemas: preparo convencional (PC, milho/feijão), plantio direto (PD, beringela/milho), consórcio maracujá - Desmodium sp, uma área cultivada com figo e um sistema agroflorestal (SAF). As amostras de solo foram coletadas em duas profundidades (0-5 e 5-10cm) e duas épocas (verão - 17 de novembro de 2005 e inverno - 23 de junho de 2006-). Foi medido o carbono orgânico total (COT), calculado seu estoque e realizado o fracionamento granulométrico da MOS, obtendo-se o carbono orgânico particulado (COp) e o carbono orgânico associado aos minerais (COam). As áreas com figo e beringela/milho apresentaram os maiores teores de COT e estoques de COT na estação do verão. No inverno, os sistemas com rotação de culturas (PD e PC) foram mais eficientes no estoque de COT que os demais sistemas avaliados. Maiores variações foram observadas nos teores de COT na profundidade de 5-10cm, decorrentes dos sistemas de manejo adotados. Pelos valores de COp foi possível identificar diferenças entre todos os sistemas de uso avaliados na estação do verão e na profundidade de 0-5cm, destacando-se a área em plantio direto com os maiores valores, nas duas estações. O COp mostrou-se mais eficiente que o COT no verão para evidenciar diferenças entre os sistemas avaliados na profundidade de 0-5cm. As diferenças observadas entre os sistemas de manejo para o COam foram atribuídas ao uso constante da adubação orgânica.

Topography and spatial variability of soil physical properties

Among the soil formation factors, relief is one of the most used in soil mapping, because of its strong correlation with the spatial variability of soil attributes over a landscape. In this study the relationship between topography and the spatial variability of some soil physical properties was evaluated. The study site, a pasture with 2.84 ha, is located near Seropédica, Rio de Janeiro State, Brazil, where a regular square grid with 20 m spacing was laid out and georreferenced. In each sampling point, altitude was measured and undisturbed soil samples were collected, at 0.0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.3 m depths. Organic carbon content, soil texture, bulk density, particle density, and soil water retention at 10 (Field Capacity), 80 (limit of tensiometer reading) and 1500 kPa (Permanent Wilting Point) were determined. Descriptive statistics was used to evaluate central tendency and dispersion parameters of the data. Semivariograms and cross semivariograms were calculated to evaluate the spatial variability of elevation and soil physical attributes, as well as, the relation between elevation and soil physical attributes. Except for silt fraction content (at the three depths), bulk density (at 0.2-0.3 m) and particle density (at 0.0-0.1 m depth), all soil attributes showed a strong spatial dependence. Areas with higher elevation presented higher values of clay content, as well as soil water retention at 10, 80 and 1500 kPa. The correlation between altitude and soil physical attributes decreased as soil depth increased. The cross semivariograms demonstrated the viability in using altitude as an auxiliary variable to improve the interpolation of sand and clay contents at the depth of 0.0-0.3 m, and of water retention at 10, 80 and 1500 kPa at the depth of 0.0-0.2 m.

O relevo é um dos fatores de formação do solo mais usados em mapeamento de solos devido sua forte correlação com a variabilidade espacial de atributos do solo na paisagem. O objetivo desse trabalho foi avaliar a relação entre topografia e a variabilidade espacial de algumas propriedades físicas de solos. Em uma pastagem com 2,84 ha instalou-se uma grade regular com espaçamento de 20 m, nas proximidades de Seropédica, RJ, onde cada ponto de amostragem foi georreferenciado. Em cada ponto de amostragem foi medida a altitude e foram coletadas amostras indeformadas nas profundidades de 0,0-0,1; 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m. Determinaram-se os teores de carbono, textura, densidade do solo e das partículas e retenção de água a 10, 80 e 1500 kPa. Estatística descritiva foi usada para avaliar a tendência central e a dispersão dos dados. Semivariogramas simples e cruzados foram usados para avaliar a variabilidade espacial da altitude, e dos atributos físicos do solo, bem como a relação entre altitude e atributos físicos do solo. Com exceção da fração silte (nas três profundidades), densidade do solo (0,2-0,3 m) e densidade das partículas (0,0-0,1 m), todos os atributos apresentaram forte dependência espacial. Encontraram-se maiores teores de argila, bem como de retenção de água a 10, 80 e 1500 kPa, nas cotas mais elevadas. A correlação entre altitude e atributos físicos decresceu com o aumento da profundidade. Os semivariogramas cruzados comprovaram a viabilidade do uso da altitude, por cokrigagem, para aperfeiçoar a interpolação de areia e argila na camada de 0.0-0.3 m, e de retenção de água a 10, 80 e 1500 kPa na camada de 0.0-0.2 m.

Carbono e frações granulométricas da matéria orgânica do solo sob sistemas de produção orgânica

The soil organic matter (SOM) granulometry fractioning can contribute to the understanding of the SOM dynamics in areas under organic production systems. The objective of this study was to evaluate the granulometry fractions of SOM and total organic carbon in areas with organic management systems and under different soil usages. The selected areas presented the following systems: conventional tillage (CT, corn/beans), no tillage (NT, eggplant/corn), passion fruit and Desmodium sp consortium, fig grove, and agroforest system (AFS). Soil samples were taken in two depths (0-5 and 5-10cm) and two periods of the year (17/11/2005 - summer and 23/06/2006 - winter). The total organic carbon (TOC) was evaluated, and calculated the TOC stocks. The SOM was granulometrically fractioned, obtaining the particulate organic carbon (POC) and organic carbon associated to minerals (OCam). The fig grove and eggplant/corn areas presented the highest TOC and TOC stocks in the summer season. In the winter the crop rotation (NT and CT) systems were more efficient in the stocking of TOC that the other systems. There were observed highest TOC variations in the 5-10cm depth, resulting from the management systems adopted. From the POC values it was possible to identify differences among all systems evaluated, in the summer season and in the 0-5cm depth, standing out the area with no tillage, which showed the highest values, in the two seasons. The POC was more efficient than the TOC, in the summer, to evidence differences among the evaluated soil usage systems, in the 0-5cm depth. The differences observed among the production systems for OCam were attributed to the constant usage of organic manure.

Os resultados do fracionamento granulométrico da matéria orgânica do solo (MOS) podem contribuir para o entendimento da sua dinâmica em áreas com sistemas de manejo orgânico. O objetivo deste trabalho foi avaliar as frações granulométricas da MOS e o carbono orgânico total em áreas submetidas a manejo orgânico sob diferentes sistemas de uso do solo. As áreas selecionadas apresentavam os seguintes sistemas: preparo convencional (PC, milho/feijão), plantio direto (PD, beringela/milho), consórcio maracujá - Desmodium sp, uma área cultivada com figo e um sistema agroflorestal (SAF). As amostras de solo foram coletadas em duas profundidades (0-5 e 5-10cm) e duas épocas (verão - 17 de novembro de 2005 e inverno - 23 de junho de 2006-). Foi medido o carbono orgânico total (COT), calculado seu estoque e realizado o fracionamento granulométrico da MOS, obtendo-se o carbono orgânico particulado (COp) e o carbono orgânico associado aos minerais (COam). As áreas com figo e beringela/milho apresentaram os maiores teores de COT e estoques de COT na estação do verão. No inverno, os sistemas com rotação de culturas (PD e PC) foram mais eficientes no estoque de COT que os demais sistemas avaliados. Maiores variações foram observadas nos teores de COT na profundidade de 5-10cm, decorrentes dos sistemas de manejo adotados. Pelos valores de COp foi possível identificar diferenças entre todos os sistemas de uso avaliados na estação do verão e na profundidade de 0-5cm, destacando-se a área em plantio direto com os maiores valores, nas duas estações. O COp mostrou-se mais eficiente que o COT no verão para evidenciar diferenças entre os sistemas avaliados na profundidade de 0-5cm. As diferenças observadas entre os sistemas de manejo para o COam foram atribuídas ao uso constante da adubação orgânica.

Topography and spatial variability of soil physical properties

Among the soil formation factors, relief is one of the most used in soil mapping, because of its strong correlation with the spatial variability of soil attributes over a landscape. In this study the relationship between topography and the spatial variability of some soil physical properties was evaluated. The study site, a pasture with 2.84 ha, is located near Seropédica, Rio de Janeiro State, Brazil, where a regular square grid with 20 m spacing was laid out and georreferenced. In each sampling point, altitude was measured and undisturbed soil samples were collected, at 0.0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.3 m depths. Organic carbon content, soil texture, bulk density, particle density, and soil water retention at 10 (Field Capacity), 80 (limit of tensiometer reading) and 1500 kPa (Permanent Wilting Point) were determined. Descriptive statistics was used to evaluate central tendency and dispersion parameters of the data. Semivariograms and cross semivariograms were calculated to evaluate the spatial variability of elevation and soil physical attributes, as well as, the relation between elevation and soil physical attributes. Except for silt fraction content (at the three depths), bulk density (at 0.2-0.3 m) and particle density (at 0.0-0.1 m depth), all soil attributes showed a strong spatial dependence. Areas with higher elevation presented higher values of clay content, as well as soil water retention at 10, 80 and 1500 kPa. The correlation between altitude and soil physical attributes decreased as soil depth increased. The cross semivariograms demonstrated the viability in using altitude as an auxiliary variable to improve the interpolation of sand and clay contents at the depth of 0.0-0.3 m, and of water retention at 10, 80 and 1500 kPa at the depth of 0.0-0.2 m.

O relevo é um dos fatores de formação do solo mais usados em mapeamento de solos devido sua forte correlação com a variabilidade espacial de atributos do solo na paisagem. O objetivo desse trabalho foi avaliar a relação entre topografia e a variabilidade espacial de algumas propriedades físicas de solos. Em uma pastagem com 2,84 ha instalou-se uma grade regular com espaçamento de 20 m, nas proximidades de Seropédica, RJ, onde cada ponto de amostragem foi georreferenciado. Em cada ponto de amostragem foi medida a altitude e foram coletadas amostras indeformadas nas profundidades de 0,0-0,1; 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m. Determinaram-se os teores de carbono, textura, densidade do solo e das partículas e retenção de água a 10, 80 e 1500 kPa. Estatística descritiva foi usada para avaliar a tendência central e a dispersão dos dados. Semivariogramas simples e cruzados foram usados para avaliar a variabilidade espacial da altitude, e dos atributos físicos do solo, bem como a relação entre altitude e atributos físicos do solo. Com exceção da fração silte (nas três profundidades), densidade do solo (0,2-0,3 m) e densidade das partículas (0,0-0,1 m), todos os atributos apresentaram forte dependência espacial. Encontraram-se maiores teores de argila, bem como de retenção de água a 10, 80 e 1500 kPa, nas cotas mais elevadas. A correlação entre altitude e atributos físicos decresceu com o aumento da profundidade. Os semivariogramas cruzados comprovaram a viabilidade do uso da altitude, por cokrigagem, para aperfeiçoar a interpolação de areia e argila na camada de 0.0-0.3 m, e de retenção de água a 10, 80 e 1500 kPa na camada de 0.0-0.2 m.

Organic carbon determination in histosols and soil horizons with high organic matter content from Brazil

Soil taxonomy systems distinguish mineral soils from organic soils based on the amount of soil organic carbon. Procedures adopted in soil surveys for organic carbon measurement are therefore of major importance to classify the soils, and to correlate their properties with data from other studies. To evaluate different methods for measuring organic carbon and organic matter content in Histosols and soils with histic horizons, from different regions of Brazil, 53 soil samples were comparatively analyzed by the methods of Walkley & Black (modified), Embrapa, Yeomans & Bremner, modified Yeomans & Bremner, muffle furnace, and CHN. The modified Walkley & Black (C-W & B md) and the combustion of organic matter in the muffle furnace (OM-Muffle) were the most suitable for the samples with high organic carbon content. Based on regression analysis data, the OM-muffle may be estimated from C-W & B md by applying a factor that ranges from 2.00 to 2.19 with 95% of probability. The factor 2.10, the average value, is suggested to convert results obtained by these methods.

Sistemas taxonômicos distinguem horizontes e/ou camadas minerais das orgânicas baseando-se na quantidade de carbono orgânico. Assim, o procedimento adotado em pesquisas para a quantificação do conteúdo de carbono orgânico é de grande importância para a classificação das terras e correlacionar as suas propriedades com dados de outros estudos. Com o objetivo de avaliar os diferentes métodos para medir o conteúdo de carbono orgânico e de matéria orgânica em Organossolo e solos com elevados teores de matéria orgânica, de diferentes regiões do Brasil, cinqüenta e três amostras de terra foram comparativamente analisadas pelos métodos de Walkley & Black (modificado), Embrapa, Yeomans & Bremner, Yeomans & Bremner modificado, forno mufla, e CHN. O método Walkley & Black modificado (C-W & B md) e a combustão de matéria orgânica no forno mufla (MO-Mufla) revelaram-se mais satisfatórios para as amostras com elevado conteúdo de carbono orgânico. Com base em dados de análise de regressão, os teores de matéria orgânica determinados pela mufla podem ser calculados a partir dos dados de C-W & B md aplicando-se um fator que varia de 2,00 a 2,19 com 95% de probabilidade. O fator 2,10, valor médio, é sugerido para a conversão dos resultados obtidos por estes métodos.

Organic carbon determination in histosols and soil horizons with high organic matter content from Brazil

Soil taxonomy systems distinguish mineral soils from organic soils based on the amount of soil organic carbon. Procedures adopted in soil surveys for organic carbon measurement are therefore of major importance to classify the soils, and to correlate their properties with data from other studies. To evaluate different methods for measuring organic carbon and organic matter content in Histosols and soils with histic horizons, from different regions of Brazil, 53 soil samples were comparatively analyzed by the methods of Walkley & Black (modified), Embrapa, Yeomans & Bremner, modified Yeomans & Bremner, muffle furnace, and CHN. The modified Walkley & Black (C-W & B md) and the combustion of organic matter in the muffle furnace (OM-Muffle) were the most suitable for the samples with high organic carbon content. Based on regression analysis data, the OM-muffle may be estimated from C-W & B md by applying a factor that ranges from 2.00 to 2.19 with 95% of probability. The factor 2.10, the average value, is suggested to convert results obtained by these methods.

Sistemas taxonômicos distinguem horizontes e/ou camadas minerais das orgânicas baseando-se na quantidade de carbono orgânico. Assim, o procedimento adotado em pesquisas para a quantificação do conteúdo de carbono orgânico é de grande importância para a classificação das terras e correlacionar as suas propriedades com dados de outros estudos. Com o objetivo de avaliar os diferentes métodos para medir o conteúdo de carbono orgânico e de matéria orgânica em Organossolo e solos com elevados teores de matéria orgânica, de diferentes regiões do Brasil, cinqüenta e três amostras de terra foram comparativamente analisadas pelos métodos de Walkley & Black (modificado), Embrapa, Yeomans & Bremner, Yeomans & Bremner modificado, forno mufla, e CHN. O método Walkley & Black modificado (C-W & B md) e a combustão de matéria orgânica no forno mufla (MO-Mufla) revelaram-se mais satisfatórios para as amostras com elevado conteúdo de carbono orgânico. Com base em dados de análise de regressão, os teores de matéria orgânica determinados pela mufla podem ser calculados a partir dos dados de C-W & B md aplicando-se um fator que varia de 2,00 a 2,19 com 95% de probabilidade. O fator 2,10, valor médio, é sugerido para a conversão dos resultados obtidos por estes métodos.