Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2008. / Submitted by Rosane Cossich Furtado (rosanecossich@gmail.com) on 2010-02-24T12:27:34Z No. of bitstreams: 1 2008_ArturOrelliPaiva.pdf: 1569948 bytes, checksum: d51169335afde1608c12f595bd9115c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2010-02-24T22:29:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_ArturOrelliPaiva.pdf: 1569948 bytes, checksum: d51169335afde1608c12f595bd9115c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-24T22:29:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_ArturOrelliPaiva.pdf: 1569948 bytes, checksum: d51169335afde1608c12f595bd9115c5 (MD5) Previous issue date: 2008-12-18 / Na configuração da paisagem que forma o bioma Cerrado, as matas de galeria acompanham os cursos de água e quando fazem limites com o cerrado, diferenciam-se pela posição mais superficial do lençol freático e pelas mudanças significativas quanto às propriedades edáficas. Transições entre formações florestais e formações abertas de cerrado, além de apresentarem mudanças marcantes de ordem estrutural, dinâmica, florística e de distribuição de espécies, são situações naturais que também abrangem variações do ponto de vista nutricional e de produtividade em cada um desses ecossistemas. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as diferenças na produção mensal de serapilheira, na concentração de nutrientes na serapilheira e na eficiência do uso de nutrientes (EUN) ao longo de uma transição entre a mata de galeria do córrego Roncador e o cerrado adjacente, localizada na Reserva Ecológica do IBGE, Distrito Federal. As hipóteses testadas foram que ocorre redução na disponibilidade de nutrientes no solo ao longo do gradiente de mata de galeria em direção ao cerrado; a concentração de nutrientes na serapilheira diminui da mata de galeria em direção ao cerrado; a eficiência do uso de nutrientes tende a aumentar da mata de galeria em direção ao cerrado. Foram estabelecidos quatro transectos paralelos e distantes 40 m entre si, estendendo-se 30 m dentro de cada fitofisionomia, no sentido perpendicular à fronteira mata de galeria e cerrado. A análise do índice de área foliar (IAF) das espécies arbóreas evidenciou mudanças bruscas no gradiente vegetacional, definindo bem a interrupção do dossel florestal. Espécies arbóreas típicas de mata de galeria foram encontradas no cerrado e, raramente, foi observada a presença de espécies de cerrado estabelecidas na mata de galeria. Amostras de solo até 30 cm de profundidade foram coletadas ao longo de cada transecto para determinar a disponibilidade de nutrientes. Coletores de 0,25 m² foram utilizados para a captura de serapilheira quinzenalmente, durante o período de um ano, iniciando-se em outubro de 2007. Os galhos maiores que 1 cm de diâmetro foram descartados e amostras compostas (para cada mês ou trimestre) de cada fração (folhas e miscelânea) foram analisadas separadamente quanto à concentração de nutrientes. A produção anual da serapilheira foi maior durante o período seco e maior na floresta (6,3 t ha-1) do que no cerrado (3,5 t ha-1). Foi observada redução significativa da disponibilidade de N, Ca e Mg e dos teores de carbono orgânico ao longo do gradiente de mata de galeria e cerrado. A concentração de K, Ca e Mg na serapilheira foliar e de N, Ca e Mg na fração miscelânea, diminuiu do ambiente florestal em direção à formação aberta de cerrado. A EUN para estes nutrientes e P (folhas) aumentou da mata de galeria em direção ao cerrado. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the cerrado landscape, gallery forests occur along the streams and are surrounded by open forms of cerrado vegetation, accompanied by edaphic gradients. Transitions between forest physiognomies and adjacent open cerrado forms involve not only changes in the structure, dynamics, floristic composition of vegetation and species distribution, but also variations in nutrient availability in soil, nutrient use efficiency and productivity of these ecosystems. Thus, the objective of the present study was to evaluate the differences in the production of litter, its nutrient concentrations and nutrient use efficiency along a transition between a gallery forest and a cerrado at the Ecological Reserve of IBGE in the Federal District of Brazil. The hypotheses tested were that the nutrient soil availability in the soil, litter production and nutrient concentrations in litter decrease along the gradient from the gallery forest to the cerrado, and that the nutrient use efficiency tends to increase from the gallery forest to the cerrado. Four parallel transects 40 m apart, and extending 30 m into each physiognomy, were established perpendicular to the gallery forest-cerrado boundary. Leaf area index (LAI) of woody species showed sharp changes in the vegetation gradient defining well the interruption of forest canopy. Tree species typical from gallery forests were encountered in the cerrado, but cerrado species were rarely observed in the gallery forest. Soil samples up to 30 cm depth were collected at 5m intervals along each transects to determine nutrient availability. Litter traps of 0,25 m² were used to collect litter every two weeks for a period of one year beginning October 2007. Branches greater than 1 cm id diameter were discarded and pooled samples (for each month or trimester) of each fraction (leaves and miscellaneous) were analyzed separately for nutrient concentrations. The annual litter production was greater during the dry period and was significantly higher in the forest (6,3 t ha-1) than in the cerrado (3,5 t ha-1). Significant reduction in the availability of Ca and Mg and total N and organic carbon concentration in the soil was observed along the gradient from the forest to the cerrado. The concentration of K, Ca and Mg in the leaf litter and the concentration of N, Ca and Mg in the miscellaneous fraction decreased from the forest to the cerrado. Nutrient efficiencies for these nutrients and P (leaves) increased along the transition from the forest to the cerrado.

Este estudo subsidia a avaliação de uma proposta de emprego de proteína hidrolisada de couro na fertilização de solos do Rio Grande do Sul, como forma de aproveitamento de resíduos de curtumes. Para tanto, investigou-se a distribuição e a mobilidade potencial do cromo em diferentes solos, em que foram aplicadas doses crescentes de hidrolisado de couro. As análises envolveram métodos de fracionamento (extração sequencial) e de especiação de cromo, além da caracterização físico-química dos solos. Realizaram-se ainda testes de lixiviação com água para avaliar formas e quantidades do metal liberadas a partir do meio receptor. Os métodos analíticos utilizados demonstraram exatidão, precisão e limites de detecção satisfatórios. Os teores de Cr(VI) nas amostras de solo fertilizado e lixiviado foram menores que os limite de detecção analítico. Os resultados da extração sequencial revelaram alteração na partição do cromo nas fases dos solos fertilizados com hidrolisado de couro, em comparação às amostras usadas como referências. Para todos os solos e doses aplicadas, o cromo ocorreu preferencialmente na fração oxidável, provavelmente na forma trivalente. Os resultados indicaram que o cromo originário do hidrolisado de couro pode apresentar dinâmica ambiental diferenciada, em função das características do solo e da quantidade aplicada. Dependendo dessa quantidade, os teores residuais de cromo podem ultrapassar, ao longo do tempo, valores orientadores da legislação atualmente em uso para solos. Considerando que a interpretação dos resultados deve ser feita no contexto de várias observações, como características dos solos e limitações dos métodos empregados, obtiveram-se informações úteis sobre a origem, forma, distribuição e disponibilidade potencial de cromo a partir dos solos avaliados. / This study intends to subsidize the decision for utilizing leather hidrolysate as fertilizer in the state of Rio Grande do Sul. The distribution and potential mobility of chromium in different soils, applied in increasing amounts of leather hidrolysate were investigated. The analyses involved sequential fractioning procedure and speciation of chromium, in addition to the physico-chemical characterization of soils. Further tests of leaching with water were performed to evaluate forms and quantities of the metals released from the treated soils. The analytical methods used have shown adequate accuracy, precision and detection limits. The Cr(VI) content in fertilized soil and in the leachate was below the limit of analytical detection. The results of sequential extraction revealed changes in the partition of chromium in the phases of the soils fertilized with leather hidrolysate, when compared with samples used as references. For all the soils and applied doses, the chromium occurred preferentially in oxidizable fraction, probably in the trivalent form. The results indicated that the chromium present in the leather hidrolysate may have a different environmental impact depending on the characteristics of the soil and the amount applied. Depending on the amount applied, over time, the chromium accumulated can overcome the guidance values established by the legislation currently in use for Brazilian soils. Although the data obtained must be interpreted with care and in the context of many observations, such as soil charactheristics and limitations of the analytical methods employed, this study generated useful information on the origin, chemical form, distribution and potential availability of chromium from the soils evaluated.

Os principais laboratórios de análise de solo de rotina brasileiros utilizam a solução Mehlich-1 para determinação de potássio disponível no solo. Os outros cátions de maior importância no complexo de troca (Ca, Mg, Mn, Na e Al) são determinados pela solução de cloreto de potássio (KCl 1,0 mol L-1). Porém estes procedimentos possuem limitações químicas e operacionais. Logo, a necessidade de novos extratores é discutida no meio cientifico, principalmente com a recente adoção da técnica de espectrometria de emissão ótica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). Assim, o objetivo do presente estudo foi comparar diferentes soluções extratoras (Mehlich-1, Melich-3, KCl 1,0 mol L-1 e NH4Cl 1,0 mol L-1) com a solução padrão de AcNH4 1,0 mol L-1, como extratores de K e demais cátions do solo, e verificar a capacidade dos extratores em predizer a disponibilidade de K para as plantas em solos do Rio Grande do Sul. Para isso, foram desenvolvidos três estudos, dois em laboratório e um em casa de vegetação. Nos estudos em laboratório foram utilizados diferentes tempos de agitação (5, 30 e 60 minutos), relação solo:solução (1:5, 1:10 e 1:20 v/v) e tempos de decantação (2 e 16 horas). Em casa de vegetação foram conduzidos dois cultivos com milho. Os coeficientes de correlação entre todos os métodos foram altos. No entanto, os valores obtidos pela solução de Mehlich-1 foram, em geral, menores que os obtidos por AcNH4 e NH4Cl, mesmo quando o tempo de agitação foi aumentado. Quando a relação solo:solução foi diminuída o Mehlich-1 extrai ainda menos K do solo. Os teores obtidos de K, Ca, Mg, Mn, Al e Na pela solução NH4Cl 1,0 mol L-1, com no mínimo 30 minutos de agitação, foram semelhantes aos obtidos pelos procedimentos padrão de AcNH4 (K) e KCl (Ca, Mg, Mn, Al e Na), independente da relação solo:solução e do tempo de decantação. Todas as soluções foram eficientes em predizer a disponibilidade de K para as culturas. De modo geral os resultados obtidos indicam que é viável substituir as soluções tradicionais Mehlich-1 e KCl 1,0 mol L-1 na extração de cátions trocáveis do solo, pela solução de NH4Cl mol L-1 em laboratórios que dispõem de ICP-EOS. / The main Brazilian soil testing laboratories use Mehlich-1 solution for determination of available potassium in the soil. The other most important cations in the exchange complex (Ca, Mg, Mn, Na and Al) are determined using a solution of potassium chloride (KCl 1.0 mol L- 1). However, these procedures have chemical and operational limitations. Therefore, the need for new extractors is discussed in the scientific environment, especially with recently adoption of ICP-OES in routine soil testing laboratories. The aim of this study was to compare different extraction solutions (Mehlich-1, Melich-3, KCl 1.0 mol L-1 and NH4Cl 1.0 mol L-1) with the standard solution of 1.0 mol L AcNH4-1, as K, Ca, Mg, Mn, Na and Al extractors from the soil, and verify the ability of extractants to predict K availability to plants in soils of Rio Grande do Sul. Treatments tested in laboratory consisted of three soill:solution ratio (1:5, 1:10 and 1:20 v / v), two settling times (2 and 16 hours) and three agitation times (5, 30 and 60 minutes). In the greenhouse were made two maize crops cycles. The correlation coefficients between all methods were high. However, the values obtained by Mehlich-1 solution were generally lower than values obtained using AcNH4 NH4Cl and even when the stirring time was increased. When the soil:solution ratio decreased, Mehlich-1 extract less exchangeable K. The values obtained to K, Ca, Mg, Mn, Al and Na using NH4Cl 1.0 mol L-1 solution, at least 30 minutes of stirring, were similar to values obtained by standard procedures AcNH4 (K) and KCl (Ca, Mg, Mn, Al and Na), regardless of soil:solution ratio and settling time. All solutions were effective in predicting K availability to agricultural cultures. Overall the results indicate that it is feasible to replace the traditional solutions Mehlich-1 and KCl 1.0 mol L-1 in the extraction of soil exchangeable cations by solution of NH4Cl mol L-1 in laboratories that have an ICP - EOS.

O estado do Paraná não dispõe de um sistema de recomendação de adubação para rotação de culturas em sistema plantio direto, utilizando recomendações para cada cultura individual. Em especial, a região Centro-Sul destaca-se pelo alto potencial produtivo, com rendimentos superiores a 3,5 t ha-1 de soja e 11 t ha-1 de milho, porém, carente em estudos que suportem a recomendação de fertilizantes para esses altos rendimentos. Dessa forma, o trabalho visa elaborar um sistema de recomendação de adubação fosfatada e potássica para a rotação de culturas envolvendo soja, milho, cevada e trigo, em solos em sistema plantio direto de longa duração na região Centro-Sul do Paraná. Para isso, 47 experimentos com adubação fosfatada e 47 experimentos com adubação potássica foram utilizados. Os rendimentos relativos das culturas e os teores de P e de K no solo foram relacionados, obtendo os teores críticos e as classes de disponibilidade. Para a estimativa das doses nas classes de disponibilidade Baixa e Média utilizou-se para o fósforo as curvas de resposta à adubação, seguindo a filosofia de suficiência (adubação de cultura). Para o potássio, as doses foram baseadas no incremento do teor no solo com as doses de potássio, utilizando a filosofia de correção-manutenção. Nas classes de disponibilidade Alta e Muito alta, as doses foram baseadas na exportação pelos grãos. As culturas de inverno foram mais exigentes e determinaram o teor crítico para a rotação de culturas de 8 mg dm-3 de fósforo e de 0,23 cmolc dm-3 de potássio na camada de amostragem de 0-20 cm. As doses de fósforo e potássio recomendadas para soja, milho, trigo e cevada em solos em sistema plantio direto de longa duração são superiores às atuais recomendações de adubação para o Estado. Embora adotada a filosofia de suficiência/adubação de cultura para recomendação de adubação de fósforo em solos abaixo do teor crítico, estima-se que as doses recomendadas para as culturas elevam o teor de fósforo no solo ao teor crítico após um ciclo da rotação de culturas (três anos). A adubação potássica para a cultura da soja em solos com teores altos e muito altos não aumenta o rendimento de grãos desta cultura, podendo apresentar retornos negativos. Nesta situação, a adubação potássica referente à reposição da exportação pelos grãos pode ser reduzida ou transferida parcialmente para a cultura de inverno. / The Paraná State has lack in the fertilizer recommendation system for crop rotation under no-till system using recommendations for each single crop. In particular, the South-Central region stand out by high yield potential, over 3.5 t ha-1 of soybean and 11 t ha-1 of corn, however, lacking in the studies that support the fertilizer recommendation to this high yield. Thereby, the study aims to develop a phosphorus and potassium recommendation system for crop rotation with soybean, corn, barley and wheat in soil under long-term no-tillage system at the South-Central region of Paraná State. For this, 47 trials with phosphorus fertilization and 47 with potassium fertilization were used. The relative crop yields and the soil test value of P and K were related, obtaining the critical levels and the availability categories. To estimate the doses in the categories Low and Medium for phosphorus we used the curves of fertilization crop response, following the philosophy of nutrient sufficiency approach (crop fertilization). For potassium, the doses were based on the increase of soil content with doses of potassium, using the philosophy of build-maintenance approach. In the categories High and Very high levels, the doses were based in the content of nutrient removed with harvest. Winter crops were more demanding in nutrients and conditioned the critical levels for crop rotation of 8 mg dm-3 of phosphorus and 0.23 cmolc dm-3 of potassium in 0-20 cm soil layer sampled. The recommended doses of phosphorus and potassium for soybean, corn, wheat and barley in soils under long term no-tillage system are higher than current fertilizer recommendations used in Paraná State. Although used the philosophy of nutrient sufficiency (crop fertilization) for phosphorus recommendation in soils below the critical level, it is estimated that the recommended doses for crops raise the level of phosphorus in the soil to the critical level after a cycle of crop rotation (three years). Soybean potassium fertilization in soils with High and Very high levels does not increase the yield of this crop, and may have negative returns. In this situation, the potassium fertilization regarding the replacement of the removal nutrient in the grain can be reduced or partially transferred to the winter crop.

Este estudo subsidia a avaliação de uma proposta de emprego de proteína hidrolisada de couro na fertilização de solos do Rio Grande do Sul, como forma de aproveitamento de resíduos de curtumes. Para tanto, investigou-se a distribuição e a mobilidade potencial do cromo em diferentes solos, em que foram aplicadas doses crescentes de hidrolisado de couro. As análises envolveram métodos de fracionamento (extração sequencial) e de especiação de cromo, além da caracterização físico-química dos solos. Realizaram-se ainda testes de lixiviação com água para avaliar formas e quantidades do metal liberadas a partir do meio receptor. Os métodos analíticos utilizados demonstraram exatidão, precisão e limites de detecção satisfatórios. Os teores de Cr(VI) nas amostras de solo fertilizado e lixiviado foram menores que os limite de detecção analítico. Os resultados da extração sequencial revelaram alteração na partição do cromo nas fases dos solos fertilizados com hidrolisado de couro, em comparação às amostras usadas como referências. Para todos os solos e doses aplicadas, o cromo ocorreu preferencialmente na fração oxidável, provavelmente na forma trivalente. Os resultados indicaram que o cromo originário do hidrolisado de couro pode apresentar dinâmica ambiental diferenciada, em função das características do solo e da quantidade aplicada. Dependendo dessa quantidade, os teores residuais de cromo podem ultrapassar, ao longo do tempo, valores orientadores da legislação atualmente em uso para solos. Considerando que a interpretação dos resultados deve ser feita no contexto de várias observações, como características dos solos e limitações dos métodos empregados, obtiveram-se informações úteis sobre a origem, forma, distribuição e disponibilidade potencial de cromo a partir dos solos avaliados. / This study intends to subsidize the decision for utilizing leather hidrolysate as fertilizer in the state of Rio Grande do Sul. The distribution and potential mobility of chromium in different soils, applied in increasing amounts of leather hidrolysate were investigated. The analyses involved sequential fractioning procedure and speciation of chromium, in addition to the physico-chemical characterization of soils. Further tests of leaching with water were performed to evaluate forms and quantities of the metals released from the treated soils. The analytical methods used have shown adequate accuracy, precision and detection limits. The Cr(VI) content in fertilized soil and in the leachate was below the limit of analytical detection. The results of sequential extraction revealed changes in the partition of chromium in the phases of the soils fertilized with leather hidrolysate, when compared with samples used as references. For all the soils and applied doses, the chromium occurred preferentially in oxidizable fraction, probably in the trivalent form. The results indicated that the chromium present in the leather hidrolysate may have a different environmental impact depending on the characteristics of the soil and the amount applied. Depending on the amount applied, over time, the chromium accumulated can overcome the guidance values established by the legislation currently in use for Brazilian soils. Although the data obtained must be interpreted with care and in the context of many observations, such as soil charactheristics and limitations of the analytical methods employed, this study generated useful information on the origin, chemical form, distribution and potential availability of chromium from the soils evaluated.

O estado do Paraná não dispõe de um sistema de recomendação de adubação para rotação de culturas em sistema plantio direto, utilizando recomendações para cada cultura individual. Em especial, a região Centro-Sul destaca-se pelo alto potencial produtivo, com rendimentos superiores a 3,5 t ha-1 de soja e 11 t ha-1 de milho, porém, carente em estudos que suportem a recomendação de fertilizantes para esses altos rendimentos. Dessa forma, o trabalho visa elaborar um sistema de recomendação de adubação fosfatada e potássica para a rotação de culturas envolvendo soja, milho, cevada e trigo, em solos em sistema plantio direto de longa duração na região Centro-Sul do Paraná. Para isso, 47 experimentos com adubação fosfatada e 47 experimentos com adubação potássica foram utilizados. Os rendimentos relativos das culturas e os teores de P e de K no solo foram relacionados, obtendo os teores críticos e as classes de disponibilidade. Para a estimativa das doses nas classes de disponibilidade Baixa e Média utilizou-se para o fósforo as curvas de resposta à adubação, seguindo a filosofia de suficiência (adubação de cultura). Para o potássio, as doses foram baseadas no incremento do teor no solo com as doses de potássio, utilizando a filosofia de correção-manutenção. Nas classes de disponibilidade Alta e Muito alta, as doses foram baseadas na exportação pelos grãos. As culturas de inverno foram mais exigentes e determinaram o teor crítico para a rotação de culturas de 8 mg dm-3 de fósforo e de 0,23 cmolc dm-3 de potássio na camada de amostragem de 0-20 cm. As doses de fósforo e potássio recomendadas para soja, milho, trigo e cevada em solos em sistema plantio direto de longa duração são superiores às atuais recomendações de adubação para o Estado. Embora adotada a filosofia de suficiência/adubação de cultura para recomendação de adubação de fósforo em solos abaixo do teor crítico, estima-se que as doses recomendadas para as culturas elevam o teor de fósforo no solo ao teor crítico após um ciclo da rotação de culturas (três anos). A adubação potássica para a cultura da soja em solos com teores altos e muito altos não aumenta o rendimento de grãos desta cultura, podendo apresentar retornos negativos. Nesta situação, a adubação potássica referente à reposição da exportação pelos grãos pode ser reduzida ou transferida parcialmente para a cultura de inverno. / The Paraná State has lack in the fertilizer recommendation system for crop rotation under no-till system using recommendations for each single crop. In particular, the South-Central region stand out by high yield potential, over 3.5 t ha-1 of soybean and 11 t ha-1 of corn, however, lacking in the studies that support the fertilizer recommendation to this high yield. Thereby, the study aims to develop a phosphorus and potassium recommendation system for crop rotation with soybean, corn, barley and wheat in soil under long-term no-tillage system at the South-Central region of Paraná State. For this, 47 trials with phosphorus fertilization and 47 with potassium fertilization were used. The relative crop yields and the soil test value of P and K were related, obtaining the critical levels and the availability categories. To estimate the doses in the categories Low and Medium for phosphorus we used the curves of fertilization crop response, following the philosophy of nutrient sufficiency approach (crop fertilization). For potassium, the doses were based on the increase of soil content with doses of potassium, using the philosophy of build-maintenance approach. In the categories High and Very high levels, the doses were based in the content of nutrient removed with harvest. Winter crops were more demanding in nutrients and conditioned the critical levels for crop rotation of 8 mg dm-3 of phosphorus and 0.23 cmolc dm-3 of potassium in 0-20 cm soil layer sampled. The recommended doses of phosphorus and potassium for soybean, corn, wheat and barley in soils under long term no-tillage system are higher than current fertilizer recommendations used in Paraná State. Although used the philosophy of nutrient sufficiency (crop fertilization) for phosphorus recommendation in soils below the critical level, it is estimated that the recommended doses for crops raise the level of phosphorus in the soil to the critical level after a cycle of crop rotation (three years). Soybean potassium fertilization in soils with High and Very high levels does not increase the yield of this crop, and may have negative returns. In this situation, the potassium fertilization regarding the replacement of the removal nutrient in the grain can be reduced or partially transferred to the winter crop.

Os principais laboratórios de análise de solo de rotina brasileiros utilizam a solução Mehlich-1 para determinação de potássio disponível no solo. Os outros cátions de maior importância no complexo de troca (Ca, Mg, Mn, Na e Al) são determinados pela solução de cloreto de potássio (KCl 1,0 mol L-1). Porém estes procedimentos possuem limitações químicas e operacionais. Logo, a necessidade de novos extratores é discutida no meio cientifico, principalmente com a recente adoção da técnica de espectrometria de emissão ótica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). Assim, o objetivo do presente estudo foi comparar diferentes soluções extratoras (Mehlich-1, Melich-3, KCl 1,0 mol L-1 e NH4Cl 1,0 mol L-1) com a solução padrão de AcNH4 1,0 mol L-1, como extratores de K e demais cátions do solo, e verificar a capacidade dos extratores em predizer a disponibilidade de K para as plantas em solos do Rio Grande do Sul. Para isso, foram desenvolvidos três estudos, dois em laboratório e um em casa de vegetação. Nos estudos em laboratório foram utilizados diferentes tempos de agitação (5, 30 e 60 minutos), relação solo:solução (1:5, 1:10 e 1:20 v/v) e tempos de decantação (2 e 16 horas). Em casa de vegetação foram conduzidos dois cultivos com milho. Os coeficientes de correlação entre todos os métodos foram altos. No entanto, os valores obtidos pela solução de Mehlich-1 foram, em geral, menores que os obtidos por AcNH4 e NH4Cl, mesmo quando o tempo de agitação foi aumentado. Quando a relação solo:solução foi diminuída o Mehlich-1 extrai ainda menos K do solo. Os teores obtidos de K, Ca, Mg, Mn, Al e Na pela solução NH4Cl 1,0 mol L-1, com no mínimo 30 minutos de agitação, foram semelhantes aos obtidos pelos procedimentos padrão de AcNH4 (K) e KCl (Ca, Mg, Mn, Al e Na), independente da relação solo:solução e do tempo de decantação. Todas as soluções foram eficientes em predizer a disponibilidade de K para as culturas. De modo geral os resultados obtidos indicam que é viável substituir as soluções tradicionais Mehlich-1 e KCl 1,0 mol L-1 na extração de cátions trocáveis do solo, pela solução de NH4Cl mol L-1 em laboratórios que dispõem de ICP-EOS. / The main Brazilian soil testing laboratories use Mehlich-1 solution for determination of available potassium in the soil. The other most important cations in the exchange complex (Ca, Mg, Mn, Na and Al) are determined using a solution of potassium chloride (KCl 1.0 mol L- 1). However, these procedures have chemical and operational limitations. Therefore, the need for new extractors is discussed in the scientific environment, especially with recently adoption of ICP-OES in routine soil testing laboratories. The aim of this study was to compare different extraction solutions (Mehlich-1, Melich-3, KCl 1.0 mol L-1 and NH4Cl 1.0 mol L-1) with the standard solution of 1.0 mol L AcNH4-1, as K, Ca, Mg, Mn, Na and Al extractors from the soil, and verify the ability of extractants to predict K availability to plants in soils of Rio Grande do Sul. Treatments tested in laboratory consisted of three soill:solution ratio (1:5, 1:10 and 1:20 v / v), two settling times (2 and 16 hours) and three agitation times (5, 30 and 60 minutes). In the greenhouse were made two maize crops cycles. The correlation coefficients between all methods were high. However, the values obtained by Mehlich-1 solution were generally lower than values obtained using AcNH4 NH4Cl and even when the stirring time was increased. When the soil:solution ratio decreased, Mehlich-1 extract less exchangeable K. The values obtained to K, Ca, Mg, Mn, Al and Na using NH4Cl 1.0 mol L-1 solution, at least 30 minutes of stirring, were similar to values obtained by standard procedures AcNH4 (K) and KCl (Ca, Mg, Mn, Al and Na), regardless of soil:solution ratio and settling time. All solutions were effective in predicting K availability to agricultural cultures. Overall the results indicate that it is feasible to replace the traditional solutions Mehlich-1 and KCl 1.0 mol L-1 in the extraction of soil exchangeable cations by solution of NH4Cl mol L-1 in laboratories that have an ICP - EOS.

Os principais laboratórios de análise de solo de rotina brasileiros utilizam a solução Mehlich-1 para determinação de potássio disponível no solo. Os outros cátions de maior importância no complexo de troca (Ca, Mg, Mn, Na e Al) são determinados pela solução de cloreto de potássio (KCl 1,0 mol L-1). Porém estes procedimentos possuem limitações químicas e operacionais. Logo, a necessidade de novos extratores é discutida no meio cientifico, principalmente com a recente adoção da técnica de espectrometria de emissão ótica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). Assim, o objetivo do presente estudo foi comparar diferentes soluções extratoras (Mehlich-1, Melich-3, KCl 1,0 mol L-1 e NH4Cl 1,0 mol L-1) com a solução padrão de AcNH4 1,0 mol L-1, como extratores de K e demais cátions do solo, e verificar a capacidade dos extratores em predizer a disponibilidade de K para as plantas em solos do Rio Grande do Sul. Para isso, foram desenvolvidos três estudos, dois em laboratório e um em casa de vegetação. Nos estudos em laboratório foram utilizados diferentes tempos de agitação (5, 30 e 60 minutos), relação solo:solução (1:5, 1:10 e 1:20 v/v) e tempos de decantação (2 e 16 horas). Em casa de vegetação foram conduzidos dois cultivos com milho. Os coeficientes de correlação entre todos os métodos foram altos. No entanto, os valores obtidos pela solução de Mehlich-1 foram, em geral, menores que os obtidos por AcNH4 e NH4Cl, mesmo quando o tempo de agitação foi aumentado. Quando a relação solo:solução foi diminuída o Mehlich-1 extrai ainda menos K do solo. Os teores obtidos de K, Ca, Mg, Mn, Al e Na pela solução NH4Cl 1,0 mol L-1, com no mínimo 30 minutos de agitação, foram semelhantes aos obtidos pelos procedimentos padrão de AcNH4 (K) e KCl (Ca, Mg, Mn, Al e Na), independente da relação solo:solução e do tempo de decantação. Todas as soluções foram eficientes em predizer a disponibilidade de K para as culturas. De modo geral os resultados obtidos indicam que é viável substituir as soluções tradicionais Mehlich-1 e KCl 1,0 mol L-1 na extração de cátions trocáveis do solo, pela solução de NH4Cl mol L-1 em laboratórios que dispõem de ICP-EOS. / The main Brazilian soil testing laboratories use Mehlich-1 solution for determination of available potassium in the soil. The other most important cations in the exchange complex (Ca, Mg, Mn, Na and Al) are determined using a solution of potassium chloride (KCl 1.0 mol L- 1). However, these procedures have chemical and operational limitations. Therefore, the need for new extractors is discussed in the scientific environment, especially with recently adoption of ICP-OES in routine soil testing laboratories. The aim of this study was to compare different extraction solutions (Mehlich-1, Melich-3, KCl 1.0 mol L-1 and NH4Cl 1.0 mol L-1) with the standard solution of 1.0 mol L AcNH4-1, as K, Ca, Mg, Mn, Na and Al extractors from the soil, and verify the ability of extractants to predict K availability to plants in soils of Rio Grande do Sul. Treatments tested in laboratory consisted of three soill:solution ratio (1:5, 1:10 and 1:20 v / v), two settling times (2 and 16 hours) and three agitation times (5, 30 and 60 minutes). In the greenhouse were made two maize crops cycles. The correlation coefficients between all methods were high. However, the values obtained by Mehlich-1 solution were generally lower than values obtained using AcNH4 NH4Cl and even when the stirring time was increased. When the soil:solution ratio decreased, Mehlich-1 extract less exchangeable K. The values obtained to K, Ca, Mg, Mn, Al and Na using NH4Cl 1.0 mol L-1 solution, at least 30 minutes of stirring, were similar to values obtained by standard procedures AcNH4 (K) and KCl (Ca, Mg, Mn, Al and Na), regardless of soil:solution ratio and settling time. All solutions were effective in predicting K availability to agricultural cultures. Overall the results indicate that it is feasible to replace the traditional solutions Mehlich-1 and KCl 1.0 mol L-1 in the extraction of soil exchangeable cations by solution of NH4Cl mol L-1 in laboratories that have an ICP - EOS.

O conhecimento da variabilidade da fertilidade do solo e nutrição mineral das plantas em escala de campo pode trazer importantes subsídios na racionalização de uso dos corretivos e fertilizantes do solo com grandes benefícios econômicos e ambientais. Este estudo de caso teve os seguintes objetivos: i) avaliar a variabilidade da fertilidade do solo por meio do fracionamento de uma área cultivada em pequenas células de manejo, ii) avaliar a variabilidade da nutrição mineral de plantas de milho por meio do fracionamento em pequenas células de manejo e, iii) avaliar a correlação da fertilidade do solo e da nutrição mineral das plantas com a produtividade do milho numa área cultivada e manejada homogeneamente. O estudo de caso foi conduzido na Fazenda Alto Alegre localizada em Planaltina - GO, numa área de 373 hectares de um Latossolo cultivada com milho na safra 2003/04. Traçado um polígono da área procedeu-se a divisão em 80 células de manejo de quatro hectares cada. A amostragem do solo seguiu uma diagonal com doze pontos para compor a amostra composta representativa dentro de cada célula. As coordenadas desses pontos foram obtidas e arquivadas. A amostragem das folhas seguiu o mesmo procedimento do solo. As determinações realizadas foram da fertilidade e textura do solo. Nas plantas de milho foram determinados os macronutrientes e micronutrientes. A produtividade para cada célula foi obtida por meio da colhedora equipada com Sistema de Posicionamento Geográfico (GPS) e monitor de rendimento de grãos. Na análise da variabilidade dos dados foram considerados parâmetros estatísticos descritivos e análise de regressão linear simples. A variabilidade foi considerada alta para o fósforo disponível, cobre e zinco; média para matéria orgânica, enxofre, cálcio, magnésio, acidez potencial, soma de bases, capacidade potencial de troca de cátions, saturação por bases, boro, ferro e manganês e baixa para pH e potássio. A variabilidade da concentração dos nutrientes na folha indicadora do milho foi considerada baixa para o nitrogênio, fósforo, potássio, enxofre e magnésio; média para o cálcio, boro, ferro, manganês e alta para o cobre. Os coeficientes de correlação linear foram significativos e positivos para a matéria orgânica e boro versus produtividade do milho. Contudo, para cobre, manganês e zinco foram significativos e negativos. Os coeficientes de correlação linear entre os atributos de nutrição mineral versus produtividade foram significativos e negativos para o cobre, manganês e zinco. Esses resultados estão diretamente ligados ao fornecimento anual desses micronutrientes juntamente com as adubações anuais e a média acidez do solo. A altitude mostrou ter uma relação mais direta com os atributos de nutrição mineral do milho do que os dados de produtividade. Em estudos de escala de campo normalmente não é possível isolar ou medir todos os fatores bióticos e abióticos que influenciam na produção da cultura. Entretanto, verificou-se neste estudo de caso que o conhecimento da variabilidade da fertilidade do solo, nutrição mineral de plantas e produtividade pode fornecer importantes subsídios na racionalização do uso de insumos e manejo da área considerada / The acquaintance on the variability of soil fertility and mineral nutrition of crops grown in field scale may bring important subsidies for rationalizing the use of fertilizers and soil amenders, with great economic and environment benefits. The objectives of this case study were: a) to evaluate the soil fertility variability through the fractionation of a commercially grown corn field into small management cells; b) to evaluate the corn plant mineral nutrition variability through the fractionation of a commercially grown corn field into small management cells. c) to evaluate the correlation of soil fertility and plant mineral nutrition with grain productivity of corn grown in homogeneously managed area. The study was carried out in Alto Alegre farm in Planaltina, GO, Brazil, in a Typic Dystrarox soil under cerrado (savannah) in an area with 373 ha of corn crop grown during 2003/4 period. After outlining a polygon of area it was divided into 80 management cells of 4 ha each. The soil sampling followed a diagonal with twelve points to constitute a representative composite sample within each cell. Diagnostic leaf samples were collected form three plants per each twelve point to constitute a representative composite sample. The co-ordinates of these points were obtained and recorded. The soil samples were analyzed for texture and soil fertility and leaf samples for macro and micronutrients. The yield for each cell was obtained with a harvester equipped with GPS and grain yield monitor. For data variability analysis the descriptive statistic parameters were considered. The simple linear regression analysis of soil fertility versus corn grain yield data was applied. The variability was considered high for available phosphorus, copper and zinc contents; medium for soil organic matter, sulphur, calcium, and magnesium content, potential acidity, sum of bases, CEC, base saturation, boron, iron and manganese content and low for soil pH and potassium content. The linear correlation coefficients (LCC) were significants and positives for soil organic matter and boron content versus corn yield. However, the LCC for copper, manganese and zinc content were significants and negatives. The variability of nutrient content in the diagnostic corn leaves were considered low for nitrogen, phosphorus, potassium, sulphur and magnesium content; medium for calcium, boron, iron, manganese; and high for copper. The linear correlation coefficients between the mineral nutrition versus grain yield were significants and negatives for copper, manganese and zinc. These results are directly linked with annual supplying of these micronutrients and medium soil acidity. The correlation of altitude with yield was positive, however the altitude showed to have more direct relationship with corn mineral nutrition than with yield data. Although it is not possible to isolate or measure all the biotic and abiotic factors affecting the yield in field scale study, the knowledge on soil fertility variability and grain productivity may provide important subsidies for rationalizing the farm input use

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-07-13T13:50:36Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Oficial.pdf: 2568504 bytes, checksum: cf54481758e1eeaf4c576fd4f436400b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-13T13:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Oficial.pdf: 2568504 bytes, checksum: cf54481758e1eeaf4c576fd4f436400b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-05-05 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The objective of the present work was to investigate the effect of different doses of biochar as a soil conditioner. The Amazonian latosols are known for the low level of fertility and high levels of oxides and hydroxides of iron, aluminum and low activity of the clay minerals, predominating kaolinite. However, anthropogenic soils known as Terra Preta de Índio (TPI) are found that present great potential for the development of sustainable family agriculture. Most TPI soils contain fragments of pyrogenic carbon from some anthropogenic activity. The presence of these fragments improves the physical, chemical and biological characteristics of the soil. In order to reproduce some characteristics and properties of these anthropic soils, it was proposed to add biocarbon to Latosol at doses of 0, 40, 80 and 120 t ha-1 (T0, T1, T2 and T3 respectively). The use of Materials Science tools such as FT-IR and Raman spectroscopy can elucidate the nature of pyrolysed biomass and how it can interfere with soil fertility. In addition, it can clarify how bio-carbon contributes to the increase of the cation exchange capacity (CEC), elucidation of its chemical characteristics and how it can act in the development of a sustainable agriculture model for the humid tropics. It was possible to observe that the FT-IR spectra were similar between the treatments and that the bio-carbon exhibits similar crystallinity to the carbons of TPI as could be seen by the Raman spectra. Biocarbon provided an increase in the available organic and phosphorus levels, which in the 0-10 cm depth had the following values: in the control 12.29 g kg -1 and 6.58 mg dm -1, and in T3 the values of 17.35 g kg-1 and 9.41 mg dm-1 with linear behavior in relation to the application of biochar, having the same behavior for the values of total carbon (TC), total nitrogen (NT) and CEC. / O objetivo do presente trabalho foi investigar o efeito das diferentes doses de biocarvão como um condicionador de solo. Os latossolos amazônicos são conhecidos pelo baixo nível de fertilidade e altos teores de óxidos e hidróxidos de ferro, alumínio e baixa atividade dos minerais de argila, predominando a caulinita. No entanto, são encontrados solos antropogênicos conhecidos como Terra Preta de Índio (TPI) que apresentam um grande potencial para o desenvolvimento de uma agricultura familiar sustentável. A maioria dos solos de TPI apresenta fragmentos de carbono pirogênico provenientes de alguma atividade antrópica. A presença desses fragmentos conferem melhorias nas características físicas, químicas e biológicas do solo. Visando reproduzir algumas características e propriedades desses solos antrópicos propôs-se adicionar biocarvão em Latossolo nas doses de 0, 40, 80 e 120 t ha-1 (T0, T1, T2 e T3 respectivamente). O uso de ferramentas da Ciência de Materiais como a espectroscopia de FT-IR e Raman podem elucidar sobre a natureza da biomassa pirolisada e como ela pode interferir na fertilidade do solo. Além disso, pode esclarecer como o biocarvão contribui no aumento da capacidade de troca catiônica (CTC Foi possível observar que os espectros de FT-IR foram semelhante entre os tratamentos e que o biocarvão apresenta cristalinidade semelhante aos carbonos de TPI como pôde ser visto pelos espectros Raman com valores na faixa de 2 a 8 nm. O biocarvão proporcionou um incremento nos teores de carbono orgânico e fósforo disponível, que na profundidade de 0-10 cm apresentaram os seguintes valores: no controle 12,29 g kg-1 e 6,58 mg dm-1 e no T3 os valores de 17,35 g kg-1 e 9,41 mg dm-1 com comportamento linear em relação à aplicação de biocarvão, tendo o mesmo comportamento paraos valores de carbono total (CT), nitrogênio total (NT) e CTC.