Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The cultivation of plants with different skills of acquisition and absorption of phosphorus (P) under different tillage systems for a long period of time can alter the cycling and distribution of P forms in soil. The aim of this study was to evaluate the dynamics of P in a very clayey soil in the subtropical region, originally covered by Atlantic Forest, under systems of tillage and conventional tillage, with cultivation of different species of winter plants in response to soybeans and corn crops. In 1986 was established the experiment with six winter treatments (blue lupine, hairy vetch, oats, turnip, wheat and fallow) implanted in a Rhodic Hapludox in southern Brazil, under no-tillage system (NT) and conventional tillage system (CT). In October 2009, soil samples were collected at five depths (0-5, 50-10, 10-20, 20-30 and 30-40 cm). The forms of P were determined by chemical fractionation of Hedley, desorption of P by sequential extraction with anion exchange resins, the amount of P stored in soil microbial biomass and activity of the acid phosphatase enzyme. Most of the phosphate applied through fertilizer in rational doses, according to plant needs and soil type, was converted in organic forms by plants and soil microbial biomass, instead of being adsorbed by the soil mineral fraction. The application of phosphate in soil under NT created a strong gradient of P availability in depth, and in soil surface layer promoted an increase of P content in organic and inorganic forms, labile and moderately labile, compared to the CT. Growing plants during the winter period in highly weathered subtropical soil increases the importance of biological reactions in the P cycle, especially in the SPD, where a large amount of vegetable waste is deposited on the soil surface, increasing the content of soil organic P, P content stored in the SMB and acid phosphatase enzyme activity. Growing plants with high biomass production, such as oats, and plants capable of acquiring P from less labile forms, such as the blue lupine, under the NT, increased the content of inorganic labile P in the soil of surface layers, due to the higher amount of P recycled. The same, however, did not occur when the incorporation of crop residues by soil disturbance in the CT, because after being mineralized, P follows the same route of adsorption of P in solution, being retained with strong binding energy, in this system. / O cultivo de plantas com diferentes habilidades de aquisição e absorção de fósforo (P) sob diferentes sistemas de preparo de solo por um longo período de tempo pode alterar a ciclagem e a distribuição das formas de P no solo. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a dinâmica do P num solo muito argiloso de região subtropical, originalmente coberto por Mata Atlântica, sob sistemas de preparo de solo convencional e plantio direto, com cultivo de diferentes espécies de plantas de inverno em sequência às culturas de soja e de milho. Em 1986 foi estabelecido o experimento com seis tratamentos de inverno (tremoço azul, ervilhaca peluda, aveia preta, nabo forrageiro, trigo e pousio) implantados num Latossolo Vermelho Aluminoférrico na região sudoeste do Paraná, sob sistema plantio direto (SPD) e sistema de cultivo convencional (SCC). Em outubro de 2009, foram coletadas amostras de solo em cinco camadas (0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm). Determinaram-se o as formas de P pelo fracionamento químico de Hedley, a dessorção de P pela extração sequencial com resinas de troca aniônica, o teor de P armazenado na biomassa microbiana do solo e a atividade das enzimas fosfatases ácidas. A maior parte do fosfato aplicado via fertilizantes em doses racionais, de acordo com as necessidades das plantas e o tipo de solo, foi convertida em formas orgânicas pelas plantas e pela biomassa microbiana do solo, ao invés de ser adsorvido pela fração mineral do solo. A aplicação de fosfato no solo sob SPD criou forte gradiente de disponibilidade de P em profundidade, e no solo da camada superficial promoveu aumento do teor de P em formas orgânicas e inorgânicas, lábeis e moderadamente lábeis, comparativamente ao SCC. O cultivo do solo com plantas durante o período hibernal aumenta a importância das reações biológicas do ciclo do P, em especial no SPD, onde grande quantidade de resíduos vegetais é depositada na superfície do solo, apresentando maior teor de P orgânico, P estocado na BMS e atividade das enzimas fosfatases ácidas. O cultivo de plantas com grande produção de biomassa, como a aveia preta, e de plantas capazes de adquirir P de formas de menor labilidade, como o tremoço azul, sob o SPD, aumentou o teor de P inorgânico lábil no solo das camadas superficiais, devido à maior quantidade de P reciclado. O mesmo, porém, não ocorreu quando da incorporação dos resíduos culturais pelo revolvimento do solo no SCC, pois após ser mineralizado, o P segue a mesma rota de adsorção do P em solução, sendo retido com forte energia de ligação nesse sistema.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUIZ ANTONIO SILVA.pdf: 1203248 bytes, checksum: 1d9898676ecca5fbd4b789ee1c605a3c (MD5) Previous issue date: 2006-08-30 / The objective of this wok was to monitor sustainability indicators of soil involving the cotton plant in different crop rotation and succession systems, as well as to evaluate cover crop species which best adapt and that have longer longevity of decomposition as well as their effects on the physical and chemical properties and characteristics of soil. The field trials were developed in two sites. One experiment was conducted on the experimental Farm of Campus II of the UFG, in the town of Goiânia-GO and the other in the experimental area of the Fundação GO, in the town of Santa Helena de Goiás- GO. Both plant mass yield and decomposition longevity were evaluated in Goiânia by the litterbag process as well as also the physical and chemical characteristics of soil and cotton seed yield kg ha-1 and grain soybean kg ha-1, upon the effect of different cover crop species. The single covers which provided increased dry plant mass yields were grain sorghum followed by feather-grass, Crotalária + Millet and Brachiaria and in longevity, the decomposition of the plant mass was maximum in the first 22 days standing out the mixture Mucuna + grain sorghum which showed highest residual plant mass yield. Most of the treatments involving the cover plant species in Goiânia presented the values of resistance to penetration (RP) within the ranges considered from high to low. Crotalária (Crotalária juncea) presented in Goiânia the lowest RP in solo, this being able to be the best option for the farming system management. The lowest values of RP found at Santa Helena were obtained by the cover crops Pigeon pea, Millet and grain sorghum. The crop rotation systems studied did no differ as to the effect of soil density, total porosity, macroporosity, microporosity and average diameter of aggregates. The elements P and Ca proved limiting as well as pH, V% and CEC for the cotton crop. There was no influence of the cover crop species on yield of the cotton plant and soybean. / O objetivo do trabalho foi de monitorar indicadores de sustentabilidade do solo envolvendo o algodoeiro em diferentes sistemas de rotação e sucessão de culturas, como também avaliar espécies vegetais de coberturas que melhor se adaptem e que tenham maior longevidade de decomposição, bem como seus efeitos nas propriedades e características físicas e químicas do solo. Os ensaios em campo foram desenvolvidos em dois locais. Um experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Goiás no Campus Samambaia, no município de Goiânia, GO e o outro na área experimental da Fundação GO, no município de Santa Helena GO. Foram avaliadas a produção de fitomassa e a longevidade de sua decomposição em Goiânia, pelo processo de saco serapilheira litter-bag , como também as propriedades e características físicas e químicas do solo e a produção do algodão em caroço kg e de soja em grão kg, sob o efeito de diferentes espécies de coberturas. As coberturas que proporcionaram maiores produções de fitomassa seca foram o sorgo granífero, seguido do capim-pé-de-galinha, crotalária + milheto e braquiária, e em longevidade, a decomposição da fitomassa foi máxima nos primeiros 22 dias, com destaque para o consórcio mucuna + sorgo granífero que apresentou maior produção de fitomassa residual. A maioria dos tratamentos envolvendo as espécies vegetais de coberturas no experimento conduzido em Goiânia apresentou os valores de resistência à penetração (RP) dentro das faixas consideradas de alta a baixa. A crotalária apresentou a menor RP no solo, podendo ser esta a melhor opção para o manejo de sistemas agrícolas. Os menores valores de RP no experimento conduzido em Santa Helena foram obtidos pelas coberturas feijão guandu, milheto e o sorgo granífero. Os sistemas de rotação de culturas estudados não diferiram quanto aos efeitos na densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade e no diâmetro médio de agregados. Os elementos P e Ca mostraram limitantes, assim como o pH, V% e CTC para a cultura do algodoeiro. Não houve influência das espécies de coberturas na produtividade do algodoeiro e da soja.

Among the several essential nutrients in the nutrition of the maize, without a doubt, the nitrogen (N) is one of the most important. However, most of the time, the amount naturally available in the soil is insufficient to supply the demand for N, turning the complementation with nitrogen fertilization to maize essential for obtaining of expressive yields, besides to represent a significant part of the production costs. In that way, the rational use of nitrogen fertilization associated to the best use of the N released by residues cultural predecessors is an aspect of extreme importance for the maize production inside of scenery economically viable and correct ecologically. The main objective of this work was to study the N availability dynamics in the soil influenced by residues from cover crops predecessors and to evaluate the use of new technologies to nitrogen fertilizer management in the maize in no-tillage system (NT). For that, specifics and supplementary studies were carried out, looking to evaluate the residues decomposition dynamics and N release (Chapter I); the soil N availability effects (Chapter II); the N absorption until flower stage and maize yield in function of the amount of residues added by different combination of cover crops and N fertilizer levels in NT (Chapter III). Also the N fertilizer value was evaluated from hairy vetch residues to maize using 15N-isotope techniques (Chapter IV) and the comparative use of soil and plants parameters to N fertilizer variable rate recommendation in the maize, looking to increase the efficiency of the N applied (Chapter V). The rates of decomposition were not significantly influenced by amounts of residues added in the soil, but the N mineralization and immobilization processes were intensified. Already the addition and residues decomposition dynamics influenced directly the mineral N availability in the soil when not compared to the addition of residues. The influence in the N availability dynamics in function of the addition of residues was evident in the results of N accumulation until flower stage and in the transformation of this N accumulated in yield grains. The results showed that maize yield was directly proportional to N absorption and that maize sowed in succession hairy vetch presented larger production capacity in relation to black oat and oil radish residues, even with N fertilizer supplementary. The yields upper to 9 Mg grains ha-1 only was possible with accumulated upper to 150 kg N ha-1 until flower stage, and only in the succession hairy vetch/maize was possible to reach such amount. However, in spite of the recognized capacity to N supply of the hairy vetch residues, associated the biologic nitrogen fixation capacity this cover crop and higher N addition to soil, the N maximum recovery was 27% the first year and 5% in the second year. Like this, it is concluded that the maize N recovery after hairy vetch is lower to be totally responsible for the yield increase, suggesting that the hairy vetch may have a positive effect besides of the N supply. The group of results suggests that the higher N availability in the initial phase of the maize development provided by fast hairy vetch decomposition is an essential factor in the increase of the yield usually observed in the succession hairy vetch/maize. Verified still the parameters of plants presented the best performance in the diagnosis of the demand of N for the maize in relation to the soil parameters, improving the synchronization between availability and demand, spatially variable during the maize development. / Entre os vários nutrientes essenciais na nutrição do milho, sem dúvida, o nitrogênio (N) é um dos mais importantes. No entanto, na maioria das vezes, a quantidade naturalmente disponível no solo é insuficiente para suprir a demanda por N, tornando a complementação com fertilizante nitrogenado no milho fundamental para obtenção de expressivas produtividades, além de representar uma parcela significativa dos custos de produção. Dessa forma, o uso racional de fertilizantes nitrogenados associado ao melhor aproveitamento do N liberado pelos resíduos culturais antecessores é um aspecto de extrema importância para a produção de milho dentro de um cenário agrícola que busca sustentabilidade econômica e que seja ecologicamente correto. Este trabalho teve como objetivo principal estudar a dinâmica de disponibilidade de N no solo influenciado pelo aporte de resíduos de culturas de cobertura antecessoras e avaliar o uso de novas tecnologias no manejo da adubação nitrogenada no milho em sistema plantio direto (SPD). Para tanto, estudos específicos e complementares foram conduzidos, buscando avaliar a dinâmica de decomposição de resíduos e liberação de N (Capítulo I); os efeitos sobre a disponibilidade de N no solo (Capítulo II); a absorção de N no florescimento e a produtividade milho em função da quantidade de resíduos aportados por diferentes culturas de cobertura, combinadas com doses de N em SPD (Capítulo III). Também se avaliou o valor fertilizante do N oriundo dos resíduos de ervilhaca através de técnicas isotópicas com 15N (Capítulo IV) e o uso comparativo de parâmetros de solo e planta na recomendação da adubação nitrogenada a taxa variável no milho, buscando aumentar a eficiência do N aplicado (Capítulo V). As quantidades de resíduos adicionadas ao solo não influenciaram significativamente as taxas de decomposição, mas intensificaram os processos mineralização e imobilização de N. Já o aporte e a dinâmica de decomposição dos resíduos influenciaram diretamente a disponibilidade de N mineral no solo, quando comparado ao não aporte de resíduos. A influência na dinâmica de disponibilidade de N em função de aporte de resíduos ficou evidente nos resultados de acúmulo de N até o florescimento e na transformação deste N absorvido em produtividade de grãos. Os resultados obtidos mostraram que a produtividade milho foi diretamente proporcional à absorção de N e que o milho semeado em sucessão à ervilhaca apresentou maior capacidade produtiva em relação aos resíduos de aveia preta e nabo forrageiro, mesmo com adubação nitrogenada complementar. Produtividades de milho superiores a 9 Mg ha-1 de grãos somente foram possíveis com o acúmulo superior a 150 kg ha-1 de N até o florescimento, sendo que somente na sucessão ervilhaca/milho foi possível alcançar tal quantidade. Porém, apesar da reconhecida capacidade de fornecimento de N pelos resíduos de ervilhaca, associado à capacidade de fixação biológica desta cultura e do elevado aporte de N ao solo, a recuperação de N máxima obtida foi de 27% no primeiro ano e 5% no segundo ano. Assim, concluiu-se que a recuperação de N pelo milho após ervilhaca é baixa para ser totalmente responsável pelo aumento de produtividade, sugerindo que a ervilhaca possa ter efeitos positivos ao milho além do fornecimento de N. O conjunto de resultados sugere que a elevada disponibilidade de N na fase inicial de desenvolvimento do milho proporcionada pela rápida decomposição dos resíduos de ervilhaca, seja um fator essencial no aumento da produtividade normalmente observada na sucessão ervilhaca/milho. Verificou-se ainda que os parâmetros de plantas apresentaram o melhor desempenho no diagnóstico da demanda de N pelo milho em relação aos parâmetros de solo, melhorando o sincronismo entre disponibilidade e demanda, espacialmente variável durante o desenvolvimento do milho.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The no-tillage system (SPD) was one of the main innovations in Brazilian agriculture, but there are still discussions about how to achieve and maintain its quality and sustainability. The management of SPD areas through management zones presents great potential for this purpose, since it integrates different variables in order to facilitate and increase the technical and computerized management of agricultural practices and consequently the reduction of polluting potencies in environments. Among the main variables used to delimit management zones are the chemical attributes, yield maps and recently the NDVI index. In this sense, with Article I, the objective was to delimit management zones through yield maps and NDVIs derived from satellite images in historical series. To do this, in an area of 118 ha, three yield maps of different cultures between the years of 2010 to 2015 were selected and for each yield map we searched for the images from the Landsat 5 and 8 satellite that included a date in of the cycle of the crop in question from which the NDVI was calculated and also with the intention of verifying the stability of the NDVI generated in different crop cycles, four other satellite images were selected for four crops according to the historical of the study area, between the years 2007 and 2013. In article II, the objective was to verify the variability caused by the winter cover crop in the summer crop and if the NDVI index performed by land and with a RPAS is able to evidence this variability in the summer crop. In an area 73.96 there was applied a sampling grid of 70.71 x 70.71 m (0.5 ha), where soil sampling for chemical analysis and dry matter nutrients accumulated in the winter cover crop of black oats where soybean was sown in the summer, in which in the R5 and R5.5 stages evaluations were carried out with a portable sensor "by land" and with a RPAS for obtaining of the NDVI index and finally the grain yield of the soybean was determined, as well as the final population of plants. With the results, NDVI from satellite images can replace and/or compose the yield maps (article I) and that the dry mass and accumulated nutrients in the winter crop interfere with the yield of the summer crop and the NDVI index performed by land or with a RPAS was effective in expressing this variability (article II). / O Sistema Plantio Direto (SPD) foi uma das principais inovações na agricultura brasileira, contudo ainda há discussões sobre como alcançar e manter sua qualidade e sustentabilidade. A gestão de áreas sob SPD por meio de zonas de manejo, apresenta grande potencial para essa finalidade, pois integra diferentes variáveis afim de facilitar e incrementar a gestão tecnificada e informatizada das práticas agrícolas, e em consequência a redução de potencias poluidores no ambiente. Entre as principais variáveis utilizadas para delimitar zonas de manejo estão os atributos químicos, mapas de rendimento e recentemente o índice NDVI. Nesse sentido, com o artigo I objetivou-se delimitar zonas de manejo por meio de mapas de rendimento e NDVI oriundos de imagens de satélite em series históricas. Para isso, em uma área de 118 ha, selecionou-se três mapas de rendimento de diferentes culturas compreendidas entre os anos de 2010 a 2015 e para cada mapa de rendimento buscou-se selecionar as imagens satélite oriundas série Landsat que compreendessem uma data dentro do ciclo da cultura em questão a partir das quais procedeu-se o cálculo do NDVI e ainda com o intuito de verificar a estabilidade do NDVI gerado em diferentes ciclos de cultivo, foram selecionadas outras quatro imagens de satélites referentes a quatro cultivos, segundo o histórico de cultivo da área de estudo, compreendidos entre os anos de 2007 a 2013. Já no artigo II, o objetivo foi verificar a variabilidade causada pela cultura de cobertura de inverno na cultura de verão e se o índice de NDVI realizado “por terra” e com um RPAS é capaz de evidenciar essa variabilidade na cultura de verão. Em uma área 73,96 ha, aplicou-se uma malha amostral de 70,71 x 70,71 m (0,5 ha), onde realizou-se a amostragem de solo para a análise química e as avaliações de matéria seca e os nutrientes acumulados na cultura de cobertura inverno da aveia preta onde sobre esta, foi semeada no verão a cultura da soja, na qual nos estágios R5 e R5.5 foram realizadas avaliações com um sensor portátil “por terra” e com um RPAS para a obtenção do índice de NDVI e por final determinou-se o rendimento de grãos da soja, bem como, a população final de plantas. Com os resultados, constatou-se que O NDVI foi um bom parâmetro para delimitar duas zonas de manejo de alto e baixo potencial (artigo I) e que a matéria seca e os nutrientes acumulados na cultura de inverno interferem o rendimento da cultura de verão, sendo que o índice de NDVI realizado “por terra” ou com um RPAS foi eficaz em expressar essa variabilidade (artigo II).