Potassium supplying capacity of some lowland soils under potassium fertilization and successive croppings / Capacidade de suprimento de potássio de alguns solos de várzea sob fertilização com potássio e plantações sucessivas

The effects of intense cropping and potassium fertilization on potassium (K) dynamics and non-exchangeable K release from three lowland soils of Paraná State, Brazil, were investigated in this study. Samples of three lowland soils were fertilized or not with K and subjected to six successive croppings (soybeans, pearl millet, wheat, common beans, soybeans, and maize). The crops were grown in 8-L pots for 45 days, and at the end of the sixth cropping, the soil from each pot was sampled to the determination of soil K pools. The lowland soils differ in the ability to K supply to the plants in the short to medium term due to the wide range of origin material and the concentration of K in solution, exchangeable K, non-exchangeable K, and structural K. When the soils were not fertilized with K, the successive cropping resulted in continuous depletion process of non-exchangeable and exchangeable K; however, this depletion was less pronounced in soils with a higher potential buffer capacity of K. Non-exchangeable and exchangeable K concentrations were increased with the addition of K fertilizer, indicating the occurrence of K fixation in soil. The non-exchangeable K contribution to K nutrition of plants ranged from 44 to 69% in the treatments without the addition of K fertilizer, reporting the importance of non-exchangeable K pools in the supply of this nutrient to plants in agricultural production systems.

Os efeitos dos cultivos sucessivos e da adubação potássica na dinâmica de potássio (K) do solo e na mobilização do K não-trocável para às plantas em três solos de varzea do Estado do Paraná, Brasil, foram investigados neste estudo. Amostras dos três solos de várzea foram submetidas à adição ou não de fertilizante potássico e a seis cultivos sucessivos de plantas (soja, milheto, trigo, feijão, soja e milho). As culturas foram cultivadas em vasos de 8-L por 45 dias e, ao final do sexto cultivo, foram coletadas amostras de solos para a deteminação das diferentes formas de K do solo. Os solos de vázea diferenciaram-se na capacidade de suprir K às plantas a curto e médio prazo, devido à ampla variação do material de origem e dos teores de K na solução, K trocável, K não-trocável e K estrutural. Quando os solos não foram adubados com K, o cultivo sucessivo de plantas resultou em um processo contínuo de esgotamento das formas de K não-trocável e K trocável, sendo menos acentuada nos solos com maior poder tampão de potássio. Os teores de K não-trocável e K trocável aumentaram com a adição de fertilizantes potássicos, indicando a ocorrência de fixação de K pelo solo. A contribuição do K não-trocável para a nutrição das plantas durante os seis cultivos variou de 44 a 69% no tratamento sem adição de fertilizante potássico. Estes resultados reportam a importância das formas de K não-trocável para o suprimento deste nutriente às plantas nos sistemas de produção agrícolas.

Effects of calcium and magnesium silicate on the absorption of silicon and nutrients in wheat / Silicato de cálcio e magnésio na absorção de silício e nutrientes no trigo

Wheat is a plant that accumulates silicon (Si). The application of silicon to the soil may influence the absorption of nutrients by the plant and, therefore, its nutritional balance. In this study, we aimed to evaluate the effects of calcium and magnesium silicate (CaSiO3/MgSiO3) on the ability of wheat (Triticum aestivum L.) to utilize silicon and absorb nutrients from soils collected in the state of Paraná, Brazil. The experiment was carried out in a greenhouse using 8-L plastic pots and three types of soil. Treatments were arranged in randomized blocks (3 × 5 factorial design): three soils [Rhodic Acrudox (Ox1), Rhodic Hapludox (Ox2), and Arenic Hapludult (Ult)], five silicate rates (0, 1, 2, 4, and 6 t ha <->1 of calcium/magnesium silicate), and four replications were performed. The effects of calcium and magnesium silicate on the concentrations of Si, N, P, K+, Ca2+, Mg2+, S, Cu2+, Zn2+, Fe2+, and Mn2+ within leaves were evaluated. Silicon concentrations in wheat leaves and stems increased with increasing rates of calcium and magnesium silicate applied to the soil. Wheat shoots accumulated averages of 28.2% (Ox1), 60.61% (Ult), and 74.14% (Ox2) of the Si from the silicate applied to the soil. Silicate fertilization increased the amount of Ca+2 and Mg+2 within leaves and reduced the amount of Zn2+ and Mn2+ within leaves. Calcium and magnesium silicate prevented excessive amounts of Mn2+ from being absorbed by wheat, improving the balance in the absorption of this nutrient.(AU)

O trigo é uma planta acumuladora de silício (Si). A aplicação de silício pode influenciar a absorção de nutrientes pela planta e, consequentemente, o balanço nutricional da cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de doses de silicato de cálcio e magnésio (CaSiO3/MgSiO3) no aproveitamento de silício e absorção de nutrientes pelo trigo em solos do estado do Paraná, Brasil. O experimento foi realizado em vasos plásticos de 8 L em estufa, com três tipos de solos. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 3, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 × 5: três solos [Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), Latossolo Vermelho distroférrico (LVd) e Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe)] e cinco doses de silicato (0, 1, 2, 4 e 6 t ha <->1 de silicato de cálcio/magnésio), com quatro repetições. Avaliou-se o efeito do silicato de cálcio e magnésio no teor foliar de: Si, N, P, K+, Ca2+, Mg2+, S, Cu2+, Zn2+, Fe2+ e Mn2+. A aplicação de silicato de cálcio e magnésio aumenta os teores de Si nas folhas e colmos do trigo, refletindo sua aplicação no solo. A quantidade de Si acumulada pela parte aérea do trigo proveniente do silicato aplicado variou entre 28,2 %, 60,61 % e 74,14 %, nos solos LVef, PVAe e LVd, respectivamente. A adubação silicatada aumentou os teores de Ca+2 e Mg+2 e reduziu os teores de Zn2+ e Mn2+ no tecido foliar do trigo. O silicato de cálcio e magnésio proporcionou melhor equilíbrio nutricional de Mn2+ do trigo, reduzindo a quantidade excessiva absorvida.(AU)

Effects of calcium and magnesium silicate on the absorption of silicon and nutrients in wheat / Silicato de cálcio e magnésio na absorção de silício e nutrientes no trigo

Wheat is a plant that accumulates silicon (Si). The application of silicon to the soil may influence the absorption of nutrients by the plant and, therefore, its nutritional balance. In this study, we aimed to evaluate the effects of calcium and magnesium silicate (CaSiO3/MgSiO3) on the ability of wheat (Triticum aestivum L.) to utilize silicon and absorb nutrients from soils collected in the state of Paraná, Brazil. The experiment was carried out in a greenhouse using 8-L plastic pots and three types of soil. Treatments were arranged in randomized blocks (3 × 5 factorial design): three soils [Rhodic Acrudox (Ox1), Rhodic Hapludox (Ox2), and Arenic Hapludult (Ult)], five silicate rates (0, 1, 2, 4, and 6 t ha

O trigo é uma planta acumuladora de silício (Si). A aplicação de silício pode influenciar a absorção de nutrientes pela planta e, consequentemente, o balanço nutricional da cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de doses de silicato de cálcio e magnésio (CaSiO3/MgSiO3) no aproveitamento de silício e absorção de nutrientes pelo trigo em solos do estado do Paraná, Brasil. O experimento foi realizado em vasos plásticos de 8 L em estufa, com três tipos de solos. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 3, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 × 5: três solos [Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), Latossolo Vermelho distroférrico (LVd) e Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe)] e cinco doses de silicato (0, 1, 2, 4 e 6 t ha

Phosphorus fractions and correlation with soil attributes in a chronosequence of agricultural under no-tillage / Frações de fósforo e correlação com atributos edáficos em uma cronossequência de agricultura sob plantio direto

In no-tillage (NT) soils, changes in the quantity and quality of soil organic matter (SOM) have been observed over time. These changes can interfere with the dynamics of P in surface soil layers. Thus, the objectives of this study were: to evaluate the organic and inorganic fractions of P and their degree of lability (labile, moderately labile, and moderately recalcitrant) in an Oxisol under NT for 6 years (NT6), 14 years (NT14), and 22 years (NT22) and cultivated with a succession of soybean and corn/wheat. The fractions were evaluated for 16 years of NT, with the last four years under integrated corn second crop and Brachiaria (NT16+B). We also analyzed an area of native forest, as well as analyzing the correlations between the results of the P fractions of these areas with other attributes such as total carbon content, vegetable waste deposited on the ground, phosphorus and humic fractions remaining in SOM. From each of the areas, samples were collected at 0.00-0.05 m and 0.05-0.10 m. A completely randomized design with 5 replicates was used. Management of phosphorus fertilization and SOM following adoption of the NT of time (6 to 22 years) increased the levels of all fractions of inorganic P (0.0 to 0.10 m), as well as the fractions of labile (0.05-0.10 m), moderately labile (0.0-0.10 m), and moderately recalcitrant (0.05-0.10 m) organic phosphorus. The correlation matrix shows interactions between the evaluated soil attributes, especially between inorganic phosphorus fractions and fulvic and humic acids and between the moderately recalcitrant organic phosphorus and humin fraction.(AU)

Em solos sob sistema de plantio direto (SPD) tem sido observado alterações na quantidade e qualidade da matéria orgânica do solo (MOS) ao longo do tempo, o que pode interferir na dinâmica do P nas camadas superficiais do solo. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram: avaliar as frações inorgânicas e orgânicas de P e o grau de labilidade destas (lábil, moderamente lábil e moderadamente resistente) de um Latossolo Vermelho eutroférrico sob sistema de plantio direto (SPD) com 6 anos (SPD6), 14 anos (SPD14) e 22 anos (SPD22) na sucessão soja, milho/trigo; 16 anos de SPD, sendo nos últimos quatro anos com integração milho segunda safra e Urochloa (SPD16+B) e uma área de mata nativa; e analisar correlações entre os resultados das frações de P dessas áreas com outros atributos, tais como, carbono total, resíduos vegetais depositados sobre o solo, fósforo remanescente e frações húmicas da MOS. Em cada uma das áreas foram coletadas amostras nas camadas de 0,00-0,05 m e 0,05-0,10 m. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com 5 repetições. O manejo da adubação fosfatada e da MOS em função do tempo de adoção do SPD (6 para 22 anos) aumentou os teores de todas as frações de P inorgânico (0,0-0,10 m), bem como, as frações de fósforo orgânico lábil (0,05-0,10 m), moderadamente lábil (0,0-0,10 m) e moderadamente resistente (0,05-0,10 m). Através da matriz de correlação podem-se verificar interações entre os atributos do solo avaliados, principalmente entre as frações de fósforo inorgânico e os ácidos fúlvicos e húmicos, e entre o fósforo orgânico moderadamente resistente e a fração humina.(AU)

Silicon does not alleviate the adverse effects of drought stress in soybean plants / O silício não alivia os efeitos adversos do estresse hídrico em plantas de soja

Beneficial effects of silicon (Si) in the plants growth under conditions of drought stress have been associated with to uptake and accumulation ability of element by different species. However, the effects of Si on soybean under water stress are still incipient and inconclusive. This study investigated the effect of Si application as a way to confer greater soybean tolerance to drought stress. The experiment was carried out in 20-L pots under greenhouse conditions. Treatments were arranged in a randomized block design in a 2 × 4 factorial: two water regimes (no stress or water stress) and four Si rates (0, 50, 100 and 200 mg kg–1). Soybean plants were grown until beginning flowering (R1) growth stage with soil moisture content near at the field capacity, and then it started the differentiation of treatments under drought by the suspension of water supply. Changes in relative water content (RWC) in leaf, electrolyte leakage from cells, peroxidase activity, plant nutrition and growth were measured after 7 days of drought stress and 3 days recovery. The RWC in soybean leaves decreased with Si rates in the soil. Silicon supply in soil with average content of this element, reduced dry matter production of soybean under well-irrigated conditions and caused no effect on dry matter under drought stress. The nitrogen uptake by soybean plants is reduced with the Si application under drought stress. The results indicated that the Si application stimulated the defense mechanisms of soybean plants, but was not sufficient to mitigate the negative effects of drought stress on the RWC and dry matter production.(AU)

Os efeitos benéficos do silício (Si) no crescimento das plantas sob condições de déficit hídrico têm sido associados com a capacidade de absorção e acumulação deste elemento pelas diferentes espécies de plantas. No entanto, os efeitos de Si na cultura da soja em condições de déficit hídrico ainda são incipientes e inconclusivos. Este estudo investigou o efeito da aplicação de Si, como forma de conferir maior tolerância da soja ao estresse hídrico. O experimento foi conduzido em vasos de 20 L em condições de casa de vegetação. Os tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 2 × 4: dois regimes hídricos (sem ou com estresse hídrico) e quatro doses de Si (0, 50, 100 e 200 mg kg–1). As plantas de soja foram cultivadas até o início do florescimento (R1) com a teor de umidade do solo próximo à capacidade de campo, e então começou a diferenciação dos tratamentos sob déficit hídrico mediante a suspensão do fornecimento de água. Alterações no conteúdo relativo de água (CRA), extravasamento de eletrólitos das células, atividade de peroxidase, nutrição e crescimento das plantas foram mensurados após 7 dias de expossição do déficit hídrico e após 3 dias de recuperação. O CRA das folhas de soja diminuiu com a aplicação das doses de Si no solo. A aplicação de Si em solo com teor médio desse elemento resultou na redução da produção de matéria seca da soja no tratamento sem déficit hídrico e não causou efeito na produção de matéria seca em condições de déficit hídrico. A absorção de nitrogênio pelas plantas de soja foi reduzida com a aplicação de Si em condições de déficit hídrico. Os resultados deste estudo indicaram que a aplicação de Si estimulou os mecanismos de defesa das plantas de soja, mas não foi suficiente para minimizar os efeitos negativos do estresse hídrico no CRA e na produção de matéria seca das plantas.(AU)

Silicon does not alleviate the adverse effects of drought stress in soybean plants / O silício não alivia os efeitos adversos do estresse hídrico em plantas de soja

Beneficial effects of silicon (Si) in the plants growth under conditions of drought stress have been associated with to uptake and accumulation ability of element by different species. However, the effects of Si on soybean under water stress are still incipient and inconclusive. This study investigated the effect of Si application as a way to confer greater soybean tolerance to drought stress. The experiment was carried out in 20-L pots under greenhouse conditions. Treatments were arranged in a randomized block design in a 2 × 4 factorial: two water regimes (no stress or water stress) and four Si rates (0, 50, 100 and 200 mg kg–1). Soybean plants were grown until beginning flowering (R1) growth stage with soil moisture content near at the field capacity, and then it started the differentiation of treatments under drought by the suspension of water supply. Changes in relative water content (RWC) in leaf, electrolyte leakage from cells, peroxidase activity, plant nutrition and growth were measured after 7 days of drought stress and 3 days recovery. The RWC in soybean leaves decreased with Si rates in the soil. Silicon supply in soil with average content of this element, reduced dry matter production of soybean under well-irrigated conditions and caused no effect on dry matter under drought stress. The nitrogen uptake by soybean plants is reduced with the Si application under drought stress. The results indicated that the Si application stimulated the defense mechanisms of soybean plants, but was not sufficient to mitigate the negative effects of drought stress on the RWC and dry matter production.

Os efeitos benéficos do silício (Si) no crescimento das plantas sob condições de déficit hídrico têm sido associados com a capacidade de absorção e acumulação deste elemento pelas diferentes espécies de plantas. No entanto, os efeitos de Si na cultura da soja em condições de déficit hídrico ainda são incipientes e inconclusivos. Este estudo investigou o efeito da aplicação de Si, como forma de conferir maior tolerância da soja ao estresse hídrico. O experimento foi conduzido em vasos de 20 L em condições de casa de vegetação. Os tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 2 × 4: dois regimes hídricos (sem ou com estresse hídrico) e quatro doses de Si (0, 50, 100 e 200 mg kg–1). As plantas de soja foram cultivadas até o início do florescimento (R1) com a teor de umidade do solo próximo à capacidade de campo, e então começou a diferenciação dos tratamentos sob déficit hídrico mediante a suspensão do fornecimento de água. Alterações no conteúdo relativo de água (CRA), extravasamento de eletrólitos das células, atividade de peroxidase, nutrição e crescimento das plantas foram mensurados após 7 dias de expossição do déficit hídrico e após 3 dias de recuperação. O CRA das folhas de soja diminuiu com a aplicação das doses de Si no solo. A aplicação de Si em solo com teor médio desse elemento resultou na redução da produção de matéria seca da soja no tratamento sem déficit hídrico e não causou efeito na produção de matéria seca em condições de déficit hídrico. A absorção de nitrogênio pelas plantas de soja foi reduzida com a aplicação de Si em condições de déficit hídrico. Os resultados deste estudo indicaram que a aplicação de Si estimulou os mecanismos de defesa das plantas de soja, mas não foi suficiente para minimizar os efeitos negativos do estresse hídrico no CRA e na produção de matéria seca das plantas.

Phosphorus fractions and correlation with soil attributes in a chronosequence of agricultural under no-tillage / Frações de fósforo e correlação com atributos edáficos em uma cronossequência de agricultura sob plantio direto

In no-tillage (NT) soils, changes in the quantity and quality of soil organic matter (SOM) have been observed over time. These changes can interfere with the dynamics of P in surface soil layers. Thus, the objectives of this study were: to evaluate the organic and inorganic fractions of P and their degree of lability (labile, moderately labile, and moderately recalcitrant) in an Oxisol under NT for 6 years (NT6), 14 years (NT14), and 22 years (NT22) and cultivated with a succession of soybean and corn/wheat. The fractions were evaluated for 16 years of NT, with the last four years under integrated corn second crop and Brachiaria (NT16+B). We also analyzed an area of native forest, as well as analyzing the correlations between the results of the P fractions of these areas with other attributes such as total carbon content, vegetable waste deposited on the ground, phosphorus and humic fractions remaining in SOM. From each of the areas, samples were collected at 0.00-0.05 m and 0.05-0.10 m. A completely randomized design with 5 replicates was used. Management of phosphorus fertilization and SOM following adoption of the NT of time (6 to 22 years) increased the levels of all fractions of inorganic P (0.0 to 0.10 m), as well as the fractions of labile (0.05-0.10 m), moderately labile (0.0-0.10 m), and moderately recalcitrant (0.05-0.10 m) organic phosphorus. The correlation matrix shows interactions between the evaluated soil attributes, especially between inorganic phosphorus fractions and fulvic and humic acids and between the moderately recalcitrant organic phosphorus and humin fraction.

Em solos sob sistema de plantio direto (SPD) tem sido observado alterações na quantidade e qualidade da matéria orgânica do solo (MOS) ao longo do tempo, o que pode interferir na dinâmica do P nas camadas superficiais do solo. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram: avaliar as frações inorgânicas e orgânicas de P e o grau de labilidade destas (lábil, moderamente lábil e moderadamente resistente) de um Latossolo Vermelho eutroférrico sob sistema de plantio direto (SPD) com 6 anos (SPD6), 14 anos (SPD14) e 22 anos (SPD22) na sucessão soja, milho/trigo; 16 anos de SPD, sendo nos últimos quatro anos com integração milho segunda safra e Urochloa (SPD16+B) e uma área de mata nativa; e analisar correlações entre os resultados das frações de P dessas áreas com outros atributos, tais como, carbono total, resíduos vegetais depositados sobre o solo, fósforo remanescente e frações húmicas da MOS. Em cada uma das áreas foram coletadas amostras nas camadas de 0,00-0,05 m e 0,05-0,10 m. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com 5 repetições. O manejo da adubação fosfatada e da MOS em função do tempo de adoção do SPD (6 para 22 anos) aumentou os teores de todas as frações de P inorgânico (0,0-0,10 m), bem como, as frações de fósforo orgânico lábil (0,05-0,10 m), moderadamente lábil (0,0-0,10 m) e moderadamente resistente (0,05-0,10 m). Através da matriz de correlação podem-se verificar interações entre os atributos do solo avaliados, principalmente entre as frações de fósforo inorgânico e os ácidos fúlvicos e húmicos, e entre o fósforo orgânico moderadamente resistente e a fração humina.

Changes in potassium pools in Paraná soils under successive cropping and potassium fertilization / Alterações das formas de potássio em solos do Estado do Paraná submetidos à cultivos sucessivos e adubação potássica

The changes in soil potassium pools under intense cropping and fertilized with potash fertilizer are still little known to the soils of Paraná State. The effects of potassium fertilization and successive cropping on changes in K pools in different soils of Paraná, Brazil, were investigated in this study. Twelve soil samples, collected from the upper layer 00.20 m, were fertilized or not with K and subjected to six successive cropping (i.e., soybean, pearl millet, wheat, common beans, soybean and maize). All the crops were grown for 45 days, and at the end of the second, fourth and sixth cropping, the soil from each pot was sampled to determination of the total K, non-exchangeable K, exchangeable K and solution K. The result showed that the soil potassium pools varied widely. Total K concentration ranged from 547 to 15,563 mg kg1 (4,714 mg kg1, on average). On the average, structural K, non-exchangeable K, exchangeable K and solution K of the soils constituted 84.0, 11.3, 4.6 and 0.1% of the total K, respectively. Soils differ in the ability to supply potassium to the plants in the short to medium term, due to the wide range of parent material and the degree of soil weathering. When the soils were not fertilized with K, the successive cropping of plants resulted in a continuous process of depletion of non-exchangeable K and exchangeable K pools; however, this depletion was less pronounced in soils with higher potential buffer capacity of K. The concentrations of K non-exchangeable and exchangeable K were increased with the addition of potassium fertilizers, indicating the occurrence of K fixation in soil. After the second cropping, the soil exchangeable K levels remained constant with values of 141 and 36 mg kg–1, respectively, with and without the addition of K fertilizer, reflecting in establishing of a new dynamic equilibrium of K in the soil.(AU)

As alterações nas formas químicas de potássio (K) em solos cultivados e submetidos à fertilização potássica, ainda, são pouco conhecidas para os solos do Estado do Paraná. Neste estudo, os efeitos de cultivos sucessivos e da fertilização potássica nas alterações das formas de K foram estudados em solos com diferentes características físico-químicas do Estado do Paraná. Amostras de 12 solos coletadas da camada de 020 cm de profundidade, foram submetidas à adição ou não de fertilizante potássico e a seis cultivos sucessivos de plantas (soja, milheto, trigo, feijão, soja e milho). Em todos os cultivos as plantas foram cultivadas por um período de 40 dias. Após o segundo, quarto e sexto cultivo foram coletadas amostras de solos para a determinação dos teores de K total, K não-trocável, K trocável e K na solução. Os solos diferenciaram-se na capacidade de suprir K às plantas a curto e médio prazo. A absorção de K pelas plantas em cultivos sucessivos, sem a adição de fertilizante potássico, desencadeou um processo contínuo de exaustão de formas não-trocáveis e trocáveis de K no solo, sendo menos acentuada nos solos com maior poder tampão de potássio. Os teores de K não-trocável e K trocável aumentaram com a adição de fertilizantes potássicos, indicando fixação de K pelo solo. Após o segundo cultivo de plantas os teores de K trocável mantiveram-se constantes com valores médios de 141 mg kg–1 (com a adição de K) e 36 mg kg–1 (sem adição de K), expressando um novo equilíbrio dinâmico do K no solo.(AU)

Effects of silicate application on soil fertility and wheat yield / Efeitos da aplicação de silicato na fertilidade do solo e rendimento do trigo

An improvement in soil chemical properties and crop development with silicate application has been confirmed in several plant species. The effects of silicate application on soil chemical properties and wheat growth were investigated in the present study. The experiment was carried out in 8-L plastic pots in a greenhouse. Treatments were arranged in a randomized block design in a 3 × 5 factorial: three soils [Rhodic Acrudox (Ox1), Rhodic Hapludox (Ox2) and Arenic Hapludult (Ult)] and five silicate rates (0, 1, 2, 4 and 6 Mg ha1 of calcium/magnesium silicate), with four replications. The plant length, number of spikes per pot, shoot dry matter and grain yield, were measured after 115 days of wheat (Triticum aestivum L.) growth. Changes in the soil chemical properties (pH, H+ + Al3+, Al3+, P, K, Ca, Mg, Si, Cu, Zn, Fe and Mn) were analyzed after wheat harvest. Application of calcium/magnesium silicate reduces the potential acidity (H+ + Al3+) and Al3+ phytotoxic; and increases the soil pH, available Ca, Mg and Si, cation exchange capacity (CEC) and soil base saturation. Silicate application did not affect the available P, exchangeable K and availability of micronutrients (Cu, Zn, Fe and Mn) in the three soils. The application of calcium/magnesium silicate in an acid clayey Rhodic Hapludox improves the development and yield of wheat; however, the silicate application in soil with pH higher to 5.3 and highSi availability does not affect the agronomic characteristics and grain yield of wheat.(AU)

Melhorias das propriedades químicas do solo e do desenvolvimento das culturas com aplicação de silicato foi confirmado em várias espécies de plantas. Os efeitos da aplicação de silicato nas propriedades químicas do solo e crescimento do trigo foram investigados no presente estudo. O experimento foi realizado em vasos plásticos de 8 L em estufa. Os tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 × 5: três solos [Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), Latossolo Vermelho distroférrico (LVd) e Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe)] e cinco doses de silicato (0, 1, 2, 4 e 6 Mg ha-1 de silicato de cálcio / magnésio), com quatro repetições. O comprimento da planta, número de espigas por vaso, matéria seca e rendimento de grãos, foram medidos após 115 dias de crescimento do trigo (Triticum aestivum L.). As alterações nas propriedades químicas do solo (pH, H ++ Al3+, Al3+, P, K, Ca, Mg, Si, Cu, Zn, Fe e Mn) foram analisados após a colheita. A aplicação de silicato de cálcio/magnésio reduz a acidez potencial (H+ + Al3+) e Al3+ fitotóxico; e aumenta o pH do solo, Ca, Mg e Si disponível, capacidade de troca catiônica (CTC) e saturação por bases. Aplicação de silicato não afetou o P disponível, K trocável e disponibilidade de micronutrientes (Cu, Zn, Fe e Mn) nos três solos. A aplicação de silicato de cálcio/magnésio em um Latossolo Vermelho argiloso ácido melhora o desenvolvimento e a produtividade do trigo; no entanto, a aplicação de silicato em solos com pH superior a 5,3 e alta disponibilidade Si não afeta as características agronômicas e produtividade de grãos do trigo.(AU)

Changes in potassium pools in Paraná soils under successive cropping and potassium fertilization / Alterações das formas de potássio em solos do Estado do Paraná submetidos à cultivos sucessivos e adubação potássica

The changes in soil potassium pools under intense cropping and fertilized with potash fertilizer are still little known to the soils of Paraná State. The effects of potassium fertilization and successive cropping on changes in K pools in different soils of Paraná, Brazil, were investigated in this study. Twelve soil samples, collected from the upper layer 00.20 m, were fertilized or not with K and subjected to six successive cropping (i.e., soybean, pearl millet, wheat, common beans, soybean and maize). All the crops were grown for 45 days, and at the end of the second, fourth and sixth cropping, the soil from each pot was sampled to determination of the total K, non-exchangeable K, exchangeable K and solution K. The result showed that the soil potassium pools varied widely. Total K concentration ranged from 547 to 15,563 mg kg1 (4,714 mg kg1, on average). On the average, structural K, non-exchangeable K, exchangeable K and solution K of the soils constituted 84.0, 11.3, 4.6 and 0.1% of the total K, respectively. Soils differ in the ability to supply potassium to the plants in the short to medium term, due to the wide range of parent material and the degree of soil weathering. When the soils were not fertilized with K, the successive cropping of plants resulted in a continuous process of depletion of non-exchangeable K and exchangeable K pools; however, this depletion was less pronounced in soils with higher potential buffer capacity of K. The concentrations of K non-exchangeable and exchangeable K were increased with the addition of potassium fertilizers, indicating the occurrence of K fixation in soil. After the second cropping, the soil exchangeable K levels remained constant with values of 141 and 36 mg kg–1, respectively, with and without the addition of K fertilizer, reflecting in establishing of a new dynamic equilibrium of K in the soil.

As alterações nas formas químicas de potássio (K) em solos cultivados e submetidos à fertilização potássica, ainda, são pouco conhecidas para os solos do Estado do Paraná. Neste estudo, os efeitos de cultivos sucessivos e da fertilização potássica nas alterações das formas de K foram estudados em solos com diferentes características físico-químicas do Estado do Paraná. Amostras de 12 solos coletadas da camada de 020 cm de profundidade, foram submetidas à adição ou não de fertilizante potássico e a seis cultivos sucessivos de plantas (soja, milheto, trigo, feijão, soja e milho). Em todos os cultivos as plantas foram cultivadas por um período de 40 dias. Após o segundo, quarto e sexto cultivo foram coletadas amostras de solos para a determinação dos teores de K total, K não-trocável, K trocável e K na solução. Os solos diferenciaram-se na capacidade de suprir K às plantas a curto e médio prazo. A absorção de K pelas plantas em cultivos sucessivos, sem a adição de fertilizante potássico, desencadeou um processo contínuo de exaustão de formas não-trocáveis e trocáveis de K no solo, sendo menos acentuada nos solos com maior poder tampão de potássio. Os teores de K não-trocável e K trocável aumentaram com a adição de fertilizantes potássicos, indicando fixação de K pelo solo. Após o segundo cultivo de plantas os teores de K trocável mantiveram-se constantes com valores médios de 141 mg kg–1 (com a adição de K) e 36 mg kg–1 (sem adição de K), expressando um novo equilíbrio dinâmico do K no solo.

Effects of silicate application on soil fertility and wheat yield / Efeitos da aplicação de silicato na fertilidade do solo e rendimento do trigo

An improvement in soil chemical properties and crop development with silicate application has been confirmed in several plant species. The effects of silicate application on soil chemical properties and wheat growth were investigated in the present study. The experiment was carried out in 8-L plastic pots in a greenhouse. Treatments were arranged in a randomized block design in a 3 × 5 factorial: three soils [Rhodic Acrudox (Ox1), Rhodic Hapludox (Ox2) and Arenic Hapludult (Ult)] and five silicate rates (0, 1, 2, 4 and 6 Mg ha1 of calcium/magnesium silicate), with four replications. The plant length, number of spikes per pot, shoot dry matter and grain yield, were measured after 115 days of wheat (Triticum aestivum L.) growth. Changes in the soil chemical properties (pH, H+ + Al3+, Al3+, P, K, Ca, Mg, Si, Cu, Zn, Fe and Mn) were analyzed after wheat harvest. Application of calcium/magnesium silicate reduces the potential acidity (H+ + Al3+) and Al3+ phytotoxic; and increases the soil pH, available Ca, Mg and Si, cation exchange capacity (CEC) and soil base saturation. Silicate application did not affect the available P, exchangeable K and availability of micronutrients (Cu, Zn, Fe and Mn) in the three soils. The application of calcium/magnesium silicate in an acid clayey Rhodic Hapludox improves the development and yield of wheat; however, the silicate application in soil with pH higher to 5.3 and highSi availability does not affect the agronomic characteristics and grain yield of wheat.

Melhorias das propriedades químicas do solo e do desenvolvimento das culturas com aplicação de silicato foi confirmado em várias espécies de plantas. Os efeitos da aplicação de silicato nas propriedades químicas do solo e crescimento do trigo foram investigados no presente estudo. O experimento foi realizado em vasos plásticos de 8 L em estufa. Os tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 × 5: três solos [Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), Latossolo Vermelho distroférrico (LVd) e Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe)] e cinco doses de silicato (0, 1, 2, 4 e 6 Mg ha-1 de silicato de cálcio / magnésio), com quatro repetições. O comprimento da planta, número de espigas por vaso, matéria seca e rendimento de grãos, foram medidos após 115 dias de crescimento do trigo (Triticum aestivum L.). As alterações nas propriedades químicas do solo (pH, H ++ Al3+, Al3+, P, K, Ca, Mg, Si, Cu, Zn, Fe e Mn) foram analisados após a colheita. A aplicação de silicato de cálcio/magnésio reduz a acidez potencial (H+ + Al3+) e Al3+ fitotóxico; e aumenta o pH do solo, Ca, Mg e Si disponível, capacidade de troca catiônica (CTC) e saturação por bases. Aplicação de silicato não afetou o P disponível, K trocável e disponibilidade de micronutrientes (Cu, Zn, Fe e Mn) nos três solos. A aplicação de silicato de cálcio/magnésio em um Latossolo Vermelho argiloso ácido melhora o desenvolvimento e a produtividade do trigo; no entanto, a aplicação de silicato em solos com pH superior a 5,3 e alta disponibilidade Si não afeta as características agronômicas e produtividade de grãos do trigo.

Carbon stock, chemical and physical properties of soils under management systems with different deployment times in western region of Paraná, Brazil / Estoque de carbono, propriedades químicas e físicas do solo em sistemas de manejo com diferentes tempos de implantação na Região Oeste do Paraná, Brasil

The objective of this study was evaluate the organic carbon stock and chemical and physical properties of soils in management systems with different deployment times under clayey Red Latosol in western region of Paraná, Brazil. Five managed areas and a reference area (native forest) without anthropic action were analyzed in completely randomized design with five repetitions. Management systems include three areas with different time of first adoption of no-till: 6 years NT6 (transition phase), 14 years NT14 (consolidation phase) and 22 years NT22 (maintenance phase); 16 years of no-till, and in the last four years with integration of maize and ruzigrass (Brachiaria ruziziensis) (NT+B) and an area of permanent and continuous extensive cattle pasture of coast-cross (Cynodon dactylon) (Pa). Physical and chemical properties, total soil organic carbon (TOC) stock and carbon stratification index (SI) of soils were evaluated in depths of 0-0.05; 0.05-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m. The macroporosity (MA) was higher in the area of native forest, ranging from 0.23 to 0.30 m3 m-3 and the microporosity (MI) was higher in cultivated areas. The areas of NT+B and P presented lower ratio macroporosity/total pore volume (MA/TPV). For soil bulk density (BD) and soil penetration resistance (SPR), the managed areas show higher values, suggesting the occurrence of compacted subsurface layers. Native forest area showed the highest TOC levels in the depths of 0-0.05 and 0.05-0.10 m, reaching 30.5 g kg-1 in the 0-0.05 m soil layer. There was negative change on TOC stocks in the managed areas in relation to forest area, being more evident in the more superficial soil layers. The SI was greater than one, however there is a reduction in function of adoption time of no-till. There was higher soil compaction in the managed areas, and the NT in soybean/maize succession system does not contribute effectively to the increase of TOC stocks.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar os estoques de carbono, atributos químicos e físicos do solo em sistemas de manejo com diferentes tempos de implantação na região oeste do Paraná, Brasil. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições, e as áreas com diferentes tempos de adoção do sistema plantio direto (SPD) foram: 6 anos (fase de transição), 14 anos (fase de consolidação) e 22 anos (fase de manutenção); 16 anos de SPD, sendo nos últimos quatro anos com integração milho safrinha e Brachiaria; uma área de pastagem permanente coast-cross (Cynodon dactylon) e uma área de mata nativa. Os atributos químicos e físicos, o estoque de carbono e o índice de estratificação (IE) foram avaliados nas camadas de 0-0,05, 0,05-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,4 m. A macroporosidade (MA) foi superior na área de mata, variando de 0,23 a 0,30 m3 m-3 e a microporosidade (MI) foi superior nas áreas cultivadas. As áreas de SPD+B e pastagem apresentaram menor relação macroporos/volume total de poros (MA/VTP). Tanto para a densidade do solo (DS), quanto para a resistência à penetração (RP), as áreas manejadas apresentam valores superiores, o que sugere a ocorrência de camadas subsuperficiais compactadas. A área de mata apresentou teores de carbono orgânico total superiores nas camadas de 0-0,05 e 0,05-0,1 m, alcançando 30,5 g kg-1 na camada de 0-0,05 m. Observa-se variação negativa nos estoque de carbono orgânico total nas áreas manejadas em relação à área de mata, sendo mais evidente nas camadas mais superficiais. O IE foi superior a um, porém verifica-se redução em função do tempo de adoção do SPD. Verifica-se maior compactação do solo nas áreas manejadas, e o SPD no sistema de sucessão soja/milho não contribui de forma efetiva para o aumento dos estoques de carbono orgânico do solo.(AU)

Carbon stock, chemical and physical properties of soils under management systems with different deployment times in western region of Paraná, Brazil / Estoque de carbono, propriedades químicas e físicas do solo em sistemas de manejo com diferentes tempos de implantação na Região Oeste do Paraná, Brasil

The objective of this study was evaluate the organic carbon stock and chemical and physical properties of soils in management systems with different deployment times under clayey Red Latosol in western region of Paraná, Brazil. Five managed areas and a reference area (native forest) without anthropic action were analyzed in completely randomized design with five repetitions. Management systems include three areas with different time of first adoption of no-till: 6 years – NT6 (transition phase), 14 years – NT14 (consolidation phase) and 22 years – NT22 (maintenance phase); 16 years of no-till, and in the last four years with integration of maize and ruzigrass (Brachiaria ruziziensis) – (NT+B) and an area of permanent and continuous extensive cattle pasture of coast-cross (Cynodon dactylon) – (Pa). Physical and chemical properties, total soil organic carbon (TOC) stock and carbon stratification index (SI) of soils were evaluated in depths of 0-0.05; 0.05-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m. The macroporosity (MA) was higher in the area of native forest, ranging from 0.23 to 0.30 m3 m-3 and the microporosity (MI) was higher in cultivated areas. The areas of NT+B and P presented lower ratio macroporosity/total pore volume (MA/TPV). For soil bulk density (BD) and soil penetration resistance (SPR), the managed areas show higher values, suggesting the occurrence of compacted subsurface layers. Native forest area showed the highest TOC levels in the depths of 0-0.05 and 0.05-0.10 m, reaching 30.5 g kg-1 in the 0-0.05 m soil layer. There was negative change on TOC stocks in the managed areas in relation to forest area, being more evident in the more superficial soil layers. The SI was greater than one, however there is a reduction in function of adoption time of no-till. There was higher soil compaction in the managed areas, and the NT in soybean/maize succession system does not contribute effectively to the increase of TOC stocks.

O objetivo do presente estudo foi avaliar os estoques de carbono, atributos químicos e físicos do solo em sistemas de manejo com diferentes tempos de implantação na região oeste do Paraná, Brasil. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições, e as áreas com diferentes tempos de adoção do sistema plantio direto (SPD) foram: 6 anos (fase de transição), 14 anos (fase de consolidação) e 22 anos (fase de manutenção); 16 anos de SPD, sendo nos últimos quatro anos com integração milho safrinha e Brachiaria; uma área de pastagem permanente coast-cross (Cynodon dactylon) e uma área de mata nativa. Os atributos químicos e físicos, o estoque de carbono e o índice de estratificação (IE) foram avaliados nas camadas de 0-0,05, 0,05-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,4 m. A macroporosidade (MA) foi superior na área de mata, variando de 0,23 a 0,30 m3 m-3 e a microporosidade (MI) foi superior nas áreas cultivadas. As áreas de SPD+B e pastagem apresentaram menor relação macroporos/volume total de poros (MA/VTP). Tanto para a densidade do solo (DS), quanto para a resistência à penetração (RP), as áreas manejadas apresentam valores superiores, o que sugere a ocorrência de camadas subsuperficiais compactadas. A área de mata apresentou teores de carbono orgânico total superiores nas camadas de 0-0,05 e 0,05-0,1 m, alcançando 30,5 g kg-1 na camada de 0-0,05 m. Observa-se variação negativa nos estoque de carbono orgânico total nas áreas manejadas em relação à área de mata, sendo mais evidente nas camadas mais superficiais. O IE foi superior a um, porém verifica-se redução em função do tempo de adoção do SPD. Verifica-se maior compactação do solo nas áreas manejadas, e o SPD no sistema de sucessão soja/milho não contribui de forma efetiva para o aumento dos estoques de carbono orgânico do solo.

Mecanismo de tolerância interna das plantas ao alumínio / Internal mechanism of tolerance to the aluminum on the plants

A ocorrência de alumínio (Al) em concentrações tóxicas no solo é considerada como a principal causa da baixa fertilidade dos solos do cerrado no Brasil, visto que o Al é um constituinte das partículas de argila do solo. O efeito negativo da acidez do solo e da toxidez por Al na produção agrícola tem sido menos frequente em sistema de plantio direto, com ausência de resposta das culturas tanto à calagem quanto a gessagem, fato relacionado à complexação de Al pelos ácidos orgânicos. Os mecanismos de tolerância internos são aqueles em que o Al entra no simplasto e a tolerância é encontrada pela formação de quelatos no citossol, compartimentalização no vacúolo, ligação do alumínio a proteínas e atuação de enzimas tolerantes ao Al. A tolerância ao Al é geneticamente controlada e as espécies de plantas diferem significativamente quanto ao grau dessa tolerância. Devido à complexidade da fitotoxicidade do Al e dos mecanismos de tolerância apresentados pelas plantas há necessidade de investigação científica mais aprofundada para a obtenção de cultivares tolerantes, com o intuito de elevar a produtividade dos solos com presença de Al.

The occurrence of toxic Al concentrations in the soil is considered the main cause of low fertility of cerrado soils in Brazil, since as the Al is a component of soil clay particules. The negative effect of soil acidity and Al toxicity in agricultural production has been less common in no tillage, and observed the lack of crop response to liming as much as the gypsum, being related to complexation of Al with organic acids. The internal tolerance mechanisms are those in which Al enters the symplast and tolerance is found for the formation of chelates in the cytosol, compartmentalization in the vacuole, aluminum bound to proteins and evolution of Al-tolerant enzymes. The tolerance to Al is genetically controlled and plant species differ significantly in the degree of tolerance. Due to the complexity of Al phytotoxicity and tolerance mechanisms displayed by plants, further scientific research is desired for obtaining tolerant cultivars to raise the productivity of soils with Al.

Mecanismo de tolerância interna das plantas ao alumínio / Internal mechanism of tolerance to the aluminum on the plants

A ocorrência de alumínio (Al) em concentrações tóxicas no solo é considerada como a principal causa da baixa fertilidade dos solos do cerrado no Brasil, visto que o Al é um constituinte das partículas de argila do solo. O efeito negativo da acidez do solo e da toxidez por Al na produção agrícola tem sido menos frequente em sistema de plantio direto, com ausência de resposta das culturas tanto à calagem quanto a gessagem, fato relacionado à complexação de Al pelos ácidos orgânicos. Os mecanismos de tolerância internos são aqueles em que o Al entra no simplasto e a tolerância é encontrada pela formação de quelatos no citossol, compartimentalização no vacúolo, ligação do alumínio a proteínas e atuação de enzimas tolerantes ao Al. A tolerância ao Al é geneticamente controlada e as espécies de plantas diferem significativamente quanto ao grau dessa tolerância. Devido à complexidade da fitotoxicidade do Al e dos mecanismos de tolerância apresentados pelas plantas há necessidade de investigação científica mais aprofundada para a obtenção de cultivares tolerantes, com o intuito de elevar a produtividade dos solos com presença de Al.(AU)

The occurrence of toxic Al concentrations in the soil is considered the main cause of low fertility of cerrado soils in Brazil, since as the Al is a component of soil clay particules. The negative effect of soil acidity and Al toxicity in agricultural production has been less common in no tillage, and observed the lack of crop response to liming as much as the gypsum, being related to complexation of Al with organic acids. The internal tolerance mechanisms are those in which Al enters the symplast and tolerance is found for the formation of chelates in the cytosol, compartmentalization in the vacuole, aluminum bound to proteins and evolution of Al-tolerant enzymes. The tolerance to Al is genetically controlled and plant species differ significantly in the degree of tolerance. Due to the complexity of Al phytotoxicity and tolerance mechanisms displayed by plants, further scientific research is desired for obtaining tolerant cultivars to raise the productivity of soils with Al.(AU)

Tolerance of physic nut plants to aluminum activity in nutrient solution / Tolerância de plantas de pinhão-manso à atividade de alumínio, em solução nutritiva

Plants have different levels of tolerance to phytotoxic effects of aluminum and the exploitation of this characteristic is of significant importance to the use of acid soils. This research aimed to evaluate the effect of aluminum activity in nutrient solution on growth of physic nut young plant. After seven days of adaptation, plants were submitted to Al concentrations of 0; 200; 400; 600; 800 and 1,000 µmol L­1, corresponding to Al3+ activity solution, of: 14.5, 21.4; 46.6; 75.6; 108.3 e 144.8 µmol L­1, respectively. The increased activity of Al3+ decreased linearly the number of leaves, plant height, leaf area, shoot dry matter and root length of physic nut plant. Physic nut young plants are sensitive to high aluminum activity in solution. The root length, number of leaves, shoot dry matter and total dry matter were variables more affected by Al activity in solution, and can be used to discriminate the tolerance levels to aluminum in physic nut plants. The accumulation of aluminum increased in a activity-dependent manner; however, its translocation from root to shoot was low.

As plantas apresentam diferentes níveis de tolerância aos efeitos fitotóxicos do alumínio e a exploração dessa característica torna-se de relevante importância para a utilização dos solos ácidos. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da atividade de alumínio, em solução nutritiva, no crescimento inicial de plantas de pinhão-manso (Jatropha curcas L). As plantas foram cultivadas em vasos com capacidade para 1,5 L, contendo solução nutritiva. Após sete dias de adaptação, as plantas foram submetidas a concentrações de Al de 0, 200, 400, 600, 800 e 1.000 µmol L­1, que corresponderam a atividades de Al3+ em solução de: 14,5; 21,4; 46,6; 75,6; 108,3 e 144,8 µmol L­1, respectivamente. O aumento da atividade de Al3+ reduziu o número de folhas por planta, altura da planta, área foliar, matéria seca da parte aérea e comprimento da raiz principal das plantas de pinhão-manso. Plantas de pinhão-manso são sensíveis a elevada atividade de Al em solução. O comprimento da raiz, número de folhas e a produção de matéria seca da parte aérea e total foram as características mais afetadas pela atividade de Al em solução, e podem ser utilizadas para discriminar os níveis de tolerância ao alumínio em plantas de pinhão-manso. O acúmulo de alumínio aumentou de uma maneira dependente da atividade; no entanto, sua translocação das raízes para a parte aérea foi baixa.

Prediction of boron adsorption on some soils of State Paraná, Brazil / Adsorção de boro em alguns solos do Estado do Paraná

Boron adsorption in soils affects their behavior in the environment and their availability to plants. This study investigated the effect of liming on B adsorption in different soils from Paraná State, and to correlate these values with some physical and chemical properties of the soils. Surface samples (0–0.2 m) of nine soils with different parent material and physicochemical properties were used. Samples with or without lime application were incubated for 60 days. Boron adsorption was accomplished by shaking 4.0g soil, for 24 h, with 20 mL of 0.01 mol L–1 CaCl2 solution containing different concentrations of B (0, 1, 2, 4, 8 and 16 mg L–1). Sorption was fitted to non-linear form of the Langmuir adsorption isotherm. Boron adsorption increased as concentration increased. Maximum adsorption capacity (MAC) of B ranged from 2.3 to 42.9 mg kg–1 (without lime) and 22.7 to 109.9 mg kg–1 (with lime). The two Arenic Hapludalf have had the highest B adsorption capacity, whereas the sandy-textured Arenic Hapludult (Ult1) had the lowest values. Liming increased the amount of adsorbed B on the soils, except in the Typic Hapludox (Ox4) and Arenic Hapludult (Ult2). The bonding energy (K) decreased with the lime in most soils, indicating that at higher pH values the B is adsorbed more weakly. The soil pH, the organic matter, and the contents of silicon oxide (SiO2) and aluminum oxide (Al2O3) were the soils properties that affecting the B adsorption on Paraná soils.(AU)

A adsorção de B pelo solo afeta o seu comportamento no meio ambiente e sua disponibilidade para às plantas. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da calagem na adsorção de B em solos do Estado do Paraná, e correlacionar estes valores com os atributos químicos e físicos do solo. Foram utilizadas amostras da camada superficial, de 00.2 m, de nove solos, escolhidas por apresentarem variação no material de origem, as quais contemplaram as Ordens Latossolo, Nitossolo, Argissolo e Neossolo. Para determinar a quantidade de B adsorvido amostras com e sem calagem, após incubadas durante 40 dias, foram mantidas em contato, mediante agitação por 24 h, com solução de CaCl2 0,01 mol L–1 contendo diferentes concentrações de B (0, 1, 2, 4, 8 e 16 mg L–1 de B). O ajuste dos resultados experimentais foi realizado pela forma não-linear da isoterma de Langmuir. A adsorção máxima de B variou de 2,28 a 42,89 mg kg–1 (sem calagem) e de 22,73 a 109,89 mg kg–1 (com calagem), sendo que, os Nitossolos foram os solos que apresentaram maior capacidade de adsorção de B. A calagem aumentou a quantidade de B adsorvido nos solos, exceto no Latossolo Vermelho-Amarelo e no Argissolo Vermelho-Amarelo. A energia de ligação de B no solo diminuiu com a calagem, na maioria dos solos, indicando que em valores de pH mais elevados a B é adsorvida mais fracamente. O pH do solo, a matéria orgânica e os teores de óxidos de silício (SiO2) e de alumínio (Al2O3) foram as propriedades do solo que se correlacionaram diretamente com a adsorção de B.(AU)

Prediction of boron adsorption on some soils of State Paraná, Brazil / Adsorção de boro em alguns solos do Estado do Paraná

Boron adsorption in soils affects their behavior in the environment and their availability to plants. This study investigated the effect of liming on B adsorption in different soils from Paraná State, and to correlate these values with some physical and chemical properties of the soils. Surface samples (0–0.2 m) of nine soils with different parent material and physicochemical properties were used. Samples with or without lime application were incubated for 60 days. Boron adsorption was accomplished by shaking 4.0g soil, for 24 h, with 20 mL of 0.01 mol L–1 CaCl2 solution containing different concentrations of B (0, 1, 2, 4, 8 and 16 mg L–1). Sorption was fitted to non-linear form of the Langmuir adsorption isotherm. Boron adsorption increased as concentration increased. Maximum adsorption capacity (MAC) of B ranged from 2.3 to 42.9 mg kg–1 (without lime) and 22.7 to 109.9 mg kg–1 (with lime). The two Arenic Hapludalf have had the highest B adsorption capacity, whereas the sandy-textured Arenic Hapludult (Ult1) had the lowest values. Liming increased the amount of adsorbed B on the soils, except in the Typic Hapludox (Ox4) and Arenic Hapludult (Ult2). The bonding energy (K) decreased with the lime in most soils, indicating that at higher pH values the B is adsorbed more weakly. The soil pH, the organic matter, and the contents of silicon oxide (SiO2) and aluminum oxide (Al2O3) were the soils properties that affecting the B adsorption on Paraná soils.

A adsorção de B pelo solo afeta o seu comportamento no meio ambiente e sua disponibilidade para às plantas. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da calagem na adsorção de B em solos do Estado do Paraná, e correlacionar estes valores com os atributos químicos e físicos do solo. Foram utilizadas amostras da camada superficial, de 0– 0.2 m, de nove solos, escolhidas por apresentarem variação no material de origem, as quais contemplaram as Ordens Latossolo, Nitossolo, Argissolo e Neossolo. Para determinar a quantidade de B adsorvido amostras com e sem calagem, após incubadas durante 40 dias, foram mantidas em contato, mediante agitação por 24 h, com solução de CaCl2 0,01 mol L–1 contendo diferentes concentrações de B (0, 1, 2, 4, 8 e 16 mg L–1 de B). O ajuste dos resultados experimentais foi realizado pela forma não-linear da isoterma de Langmuir. A adsorção máxima de B variou de 2,28 a 42,89 mg kg–1 (sem calagem) e de 22,73 a 109,89 mg kg–1 (com calagem), sendo que, os Nitossolos foram os solos que apresentaram maior capacidade de adsorção de B. A calagem aumentou a quantidade de B adsorvido nos solos, exceto no Latossolo Vermelho-Amarelo e no Argissolo Vermelho-Amarelo. A energia de ligação de B no solo diminuiu com a calagem, na maioria dos solos, indicando que em valores de pH mais elevados a B é adsorvida mais fracamente. O pH do solo, a matéria orgânica e os teores de óxidos de silício (SiO2) e de alumínio (Al2O3) foram as propriedades do solo que se correlacionaram diretamente com a adsorção de B.

Perda de nutrientes via escoamento superficial no sistema plantio direto sob adubação mineral e orgânica / Nutrient losses by surface runoff in no-till system soil under mineral and organic fertilization

O sistema de plantio direto (SPD) tem contribuído para melhorias nos solos agrícolas, dentre elas o aumento da concentração de nutrientes no solo. No entanto, tem se verificado que este aumento ocorre principalmente na camada superficial do solo, o que contribui para que ocorram perdas de nutrientes através de enxurradas, com danos econômicos e ambientais. Este trabalho avaliou a concentração total dos nutrientes potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e cobre (Cu) e do K nas formas solúvel e particulado, na enxurrada ocasionada por chuvas simuladas com diferentes intensidades aplicadas sobre solo manejado por cinco anos sob SPD, após aplicação superficial de adubo orgânico ou mineral. Os adubos não afetaram a concentração dos nutrientes estudados, exceto na condição da chuva mais intensa e solo sob adubação orgânica, onde a enxurrada apresentou maior concentração de K solúvel e K total. Independente do tipo de adubo utilizado, a chuva de maior intensidade ocasionou maior concentração de todos os nutrientes e formas estudados, evidenciando os benefícios econômicos e ambientais da adoção de práticas de contenção da enxurrada, mesmo em áreas cultivadas sob SPD.

The no-tillage system, has contributed to improvements in agricultural soils, among them the like increases in nutrient concentrations.of mineral elements in soil. However, it has been found that this increase concentration occurs mainly in the first few centimeters of the superficial top layer and so risks of nutrient losses by runoff, and associated of the soil, which concurs for losses of mineral elements through of runoff, with economic and environmental damages, are high. This study evaluated the total concentration, in runoff, of mineral elements potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) and copper (Cu) in total form and the soluble and particulate concentration form of K, in runoff caused to simulated rainfall of different intensitiesy applied over soil under no-till system and submitted to simulated after application of organic or mineral fertilizers in no-till soil. The fertilizers did not affect the concentration of mineral elements studied nutrients in runoff, except in condition of more high intense rainfall and soil under after organic manure application, which promoted runoff with showed the higher highest concentration of soluble and total K. Independent Irrespective of the type of fertilizers utilized type, the rainfall of higher intensity resulted in higher concentrations of all the mineral elements and forms studied, either in total, soluble or particulate form, evidencing the economic and environmental benefices, risks and suggesting that with the adoption of practices for runoff contention of runoff practices must be adopted , even in tilled croplands areas managed under no-till system.