Arctic tundra vegetation communities are rapidly responding to climate warming with increases in aboveground biomass, particularly in deciduous shrubs. This increased shrub density has the potential to dramatically alter the functioning of tundra ecosystems through its effects on permafrost degradation and nutrient cycling, and to cause positive feedbacks to global climate change through its impacts on carbon balance and albedo. Experimental evidence indicates that tundra plant growth is most strongly limited by soil nutrient availability, which is projected to increase with warming. Therefore research to date into the mechanisms driving tundra 'shrub expansion' has taken a 'bottom-up' perspective, overlooking the potential role of herbivory in mediating plant-soil interactions. In this thesis, I integrate the impacts of climate warming and caribou browsing on tundra vegetation community structure, and specifically investigate if increases in soil fertility with warming might lead to changes in vegetation biomass and chemistry that could fundamentally alter herbivore-nutrient cycling feedbacks, shifting the role of caribou browsing from restricting shrub growth to facilitating it. Using experimental greenhouses, nutrient addition plots, and caribou exclosures at Daring Lake Research Station in the central Canadian low Arctic, I showed that warming increased soil nutrient availability and plant biomass, and that caribou browsing restricted tundra shrub growth under present conditions. Plant and soil nutrient pool responses to warming demonstrated that increased growing season temperatures enhanced tundra plant growth both by increasing soil nutrient availability and by inferred increases in the rate of photosynthesis, however that the former process was comparatively more limiting. Species- and plant part-specific changes in biomass and chemistry with warming and fertilization clearly indicated the rate and magnitude of change in soil fertility substantially alters plant community structure. Nonetheless, since plant nutrient concentrations decreased with warming and plant responses to browsing were independent of soil fertility, I did not find evidence for a shift from caribou decelerating to accelerating nutrient cycling with warming. Altogether this research indicates effective conservation and management of Rangifer populations is critical to understanding how climate change will affect tundra vegetation trajectories and ultimately tundra ecosystem carbon balances. / Thesis (Ph.D, Biology) -- Queen's University, 2013-06-07 15:13:21.698

A chemical analysis of representative samples of Windthorst sand, Denton sand, and Denton clay has been made, and this analysis shows that their composition has a strict correlation with respect to their geological origins. The analyses of the different soils have shown the Windthorst sand to be highly deficient in all of the essential elements, whereas the Denton sand is deficient in only one; namely, phosphorus. The analysis of the Denton clay showed it to be highly fertile. From the consideration of the pH and the lime content, it has been determined to some extent what crops will grow in each of the soils.

Gold tailings contained in Tailing Storage Facilities (TSFs) contain pyrite which on exposure to air and water becomes a source of acid mine drainage (AMD). AMD has high salinity, elevated levels of heavy metals and low pH, which presents serious threats to surface and groundwater systems. These characteristics in tailings present a hostile environment for plant establishment and growth (Witkowski and Weiersbye 1998a). Therefore, it was hypothesized that organic mulch sourced from sewage sludge and water hyacinth could improve tailings fertility on TSFs in the Highveld gold mines of South Africa. The aim of this study was to develop a greenhouse study to understand how four indigenous plants (Asparagus laricinus Burch. (Asparagaceae), Eragrostis curvula (Schrad.) Nees. (Poaceae), Hyparrhenia hirta (L.) Stapf (Poaceae) and Sutherlandia frutescens (L.) R.Br. (Fabaceae) naturally colonizing the Highveld gold TSFs would survive, grow and accumulate metals from tailings amended using different percentages of water hyacinth and/or sewage sludge, and the susceptibility of the amended tailings to metal leaching. Tailings amended with WH: SS-1.0% proved to be the overall best amendment from the 19 treatments based on the variable tested (e.g. plant growth, plant metal uptake and metal leaching). Amending gold tailings with water hyacinth and/or sewage sludge improved seedling survival, plant survival and growth as compared to non-amended tailings. Tailings amended with dry water hyacinth (WH) created the most favourable plant growing conditions especially at 0.5% of amendment, while those amended only with sewage sludge (SS) presented the most challenging plant growth conditions for all four study species. Amending tailings with water hyacinth and/or sewage sludge showed no significant difference in tailings fertility. However, C (%) and total N decrease significantly after plant growth in all treatments. Hyparrhenia plants grown in tailings amended with WH: SS-1.0% accumulated significantly higher concentrations of Al, Cr, Ni and Zn, while those growing in tailings amended with WH-0.5% accumulated significantly lower concentration of Al, Co, Cr, Fe and Zn as compared to other treatments. Tailings amended with WH-1.0% leached significantly higher concentrations of Mn, while those amended with WH: SS-0.5% and WL-2.0% leached significantly higher concentrations of S as compared to other treatments. All four species accumulated significantly higher concentrations of Al, Co, Cr, Cu, Fe and Ni in the roots than the shoots, except for A. laricinus which accumulated significantly higher concentrations of S, Co, Cr, Mn, Ni and Zn in the shoots than the roots. Sutherlandia frutescens retained all the elements tested in its root biomass. Future field studies in the use of water hyacinth and sewage sludge as organic tailings amendments will be required to get a better understanding of these two potential tailings amendment treatment.

A Brachiaria decumbens cv. Basilisk (syn. Urochloa decumbens Stapf. R. D. Webster cv. Basilisk), muito utilizada na pecuária brasileira, demanda de maiores informações acerca de suas características de crescimento, plasticidade morfológica e mecanismos de ajuste. Portanto, os objetivos do presente trabalho são (i) determinar quais respostas são desencadeadas pelo indivíduo e pela comunidade vegetal como forma de adaptação às combinações entre regimes de fertilização e severidades de desfolhação, assim como (ii) identificar e estabelecer metas de manejo para a Brachiaria decumbens cv. Basilisk (syn. Urochloa decumbens Stapf. R. D. Webster cv. Basilisk) sob regimes de desfolhação. O experimento foi realizado Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, USP/FZEA, de outubro de 2016 a março de 2017, compreendendo as estações de final de primavera e verão. Os tratamentos corresponderam a três regimes de fertilização, caracterizados por distintos níveis de calagem e adubação com nitrogênio, fósforo e potássio (NPK), a fim de elevar a saturação de base (V%) e o conteúdo de nutrientes a: Fert.1= V% de 35 + 1% K/CTC + 9 mg/dm3 de P no solo + 40 kg de N/ha por ano; Fert.2= V% de 50 + 2% K/CTC + 12 mg/dm3 de P no solo + 60 kg de N/ha por ano; e Fert.3= V% de 65 + 3% K/CTC + 15 mg/dm3 de P no solo + 80 kg de N/ha por ano e duas severidades de corte (resíduo de 15 e 10 cm). Os tratamentos foram organizados em um arranjo fatorial 3 x 2 e distribuídos em um delineamento em blocos completos casualizados com três repetições (piquetes de 80 m2). As variáveis avaliadas foram: taxa de alongamento de folha e colmo; taxa de senescência de folha; taxa de aparecimento de folhas; número de folhas vivas, emergentes, expandidas e em senescência; tamanho médio da folha e do colmo; densidade populacional de perfilho; peso médio do perfilho; massa de forragem; índice de área foliar; massa de folha, colmo e material morto; duração da rebrotação; acúmulo e produção total de forragem. Foi possível observar que as respostas desencadeadas pelo indivíduo e pela comunidade vegetal como forma de adaptação sofreram pouca influência do regime de fertilização e severidade de corte. Assim não foi estabelecida uma meta de manejo para o capim-braquiária de acordo com as condições de fertilidade de solo, porém houve resposta positiva quanto a época do ano. / The Brachiaria decumbens cv. Basilisk (Syn. Urochloa decumbens Stapf. R. d. Webster cv. Basilisk), widely used in brazilian cattle business, demand for more information about its features, morphological plasticity and adjustment mechanisms. Therefore, the objectives of this study are (i) determine which responses are triggered by the individual and by the plant community as a way of adaptation to combinations of fertilization regimes and severities of defoliation treatment, as well as (ii) identify and establish management goals for the Brachiaria decumbens cv. Basilisk (Syn. Urochloa decumbens Stapf. R. d. Webster cv. Basilisk) under defoliation treatment schemes. The experiment was accomplished Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, USP/FZEA, October 2016 to March 2017, comprising the stations of late spring and summer. The treatments were the three fertility regimes, characterized by different levels of liming and fertilization with nitrogen, phosphorus and potassium (NPK), in order to raise the base saturation (V%) and the content of nutrients: Fert. 1 = V% of 35 + 1% K/CTC + 9 mg/dm3 of P in soil + 40 kg N/ha per year; Fert. 2 = V% of 50 + 2% K/CTC + 12 mg/dm3 of P in soil + 60 kg N/ha per year; and Fert. 3 = V% of 65 + 3% K/CTC + 15 mg/dm3 of P in soil + 80 kg N/ha per year and two severities (residue of 15 and 10 cm). Treatments were arranged in a 3 x 2 factorial arrangement and distributed in a randomized complete block design with three replications (80 m 2 pickets). The variables evaluated were: leaf elongation rate and thatched roofs; rate of leaf senescence; rate of leaf appearance; number of living leaves, emerging, expanded and senescence; average size of the leaf and culm; population density of tiller; average tiller weight; forage mass; leaf area index; mass of leaf, stem and dead material; duration of coppicing; accumulation and total production of fodder. It was possible to observe that the responses triggered by the individual and by the plant community as a way of adapting suffered little influence of the system of fertilization and severity. So not been established a goal of handling the grass grass according to the conditions of soil fertility, however there was positive response as the time of year.

O conhecimento sobre as formas de aplicação de Zn na adubação do pomar de laranjeiras, bem como a absorção, o transporte do Zn aplicado e a sua redistribuição interna, permitem um melhor manejo da adubação deste nutriente. A deficiência de Zn é encontrada com freqüência nos pomares citrícolas paulistas. Os objetivos foram: avaliar a absorção e o transporte de Zn aplicado nas folhas e no solo e a redistribuição interna do Zn em laranjeiras. Vários experimentos foram realizados em casa de vegetação, com laranjeira ´Valência` enxertadas em citrumeleiro Swingle. Nestes estudos foi utilizado adubo marcado com 65Zn. Assim, estudou-se a absorção foliar de Zn de diferentes fontes (ZnSO4.7H2O, ZnCl2, Zn-EDTA) e o seu transporte para os órgãos nascidos após a aplicação. A seguir, avaliou-se a contribuição da adubação foliar ao teor do Zn dos órgãos desenvolvidos após a aplicação e a parte do Zn aplicado nas folhas que é lavada para o solo por uma chuva simulada. A redistribuição interna do Zn nas laranjeiras também foi avaliada. As contribuições do Zn aplicado no sulco de plantio ou em cobertura para os órgãos que cresceram após a adubação também foram quantificadas. Avaliou-se a movimentação vertical do Zn aplicado em cobertura em Neossolo quartzarênico (NEO), contido em vaso. Foi avaliada a adsorção de Zn em diferentes tipos de solo do Estado de São Paulo. Conclui-se que a aplicação foliar aumentou o teor de Zn somente das folhas que receberam à aplicação foliar, sendo o ZnCl2 a fonte mais eficiente. Menos de 5% do total absorvido foi transportado para as brotações emitidas após a adubação, independente da fonte utilizada. Em comparação com o ZnCl2, a quelatização do Zn com EDTA diminuiu drasticamente a absorção foliar de Zn e não favoreceu o seu transporte para os órgãos novos. O Zn aplicado no solo, na cova de transplantio ou em cobertura, foi absorvido e contribuiu para aumentar o teor de Zn dos órgãos das brotações subseqüentes. O Zn, aplicado em cobertura em NEO, movimentou verticalmente, atingindo a profundidade de 20 cm em um ano. A adsorção de Zn foi maior quanto maiores foram a CTC e o pH dos solos, evidenciando a necessidade de se conhecer estes parâmetros para indicar a quantidade de Zn a ser aplicada na adubação. As laranjeiras redistribuíram 21% do Zn acumulado nas partes velhas para as partes novas / The knowledge on the methods of applying Zn in orange tree orchards, as well as the absorption, the transport of applied Zn and its redistribution within orange trees, allow a better management of fertilizer with this micronutrient. The Zn deficiency is common in the São Paulo State citrus orchards. The objectives were: to evaluate the absorption and the transport of Zn applied in the leaves and in the soil and the redistribution of Zn within the orange trees. Various experiments were carried out in greenhouse, with ´Valência` orange tree budded on Swingle citrumelo. In these studies, 65Zn labeled fertilizer was used. It was quantified the foliar absorption of Zn from different sources (ZnSO4.7H2O, ZnCl2, Zn-EDTA) and its transport to the organs grown after the application. The contribution of foliar fertilization to the Zn content of the organs developed after the application and the portion of Zn applied on leaves washed by a simulated rain were evaluated. The Zn redistribution within the orange trees was also evaluated. The contributions of Zn applied in the planting hole or on soil surface to the organ grown after the application were quantified. The vertical movement of Zn applied in the surface of Neossolo quartzarênico (NEO), contained in pots, was evaluated. The Zn adsorption in eight soil types of the São Paulo State was quantified. It was concluded that the foliar application increased the Zn content only in the leaves that received the foliar application, being ZnCl2 the most efficient source. Less than 5% of the total absorbed Zn was transported to the organs emitted after the fertilization, independently of the applied Zn source. Compared to the ZnCl2, the Zn EDTA chelating decreased drastically Zn absorption by the leaves and did not improve its transport to the new organs. Zinc applied to the soil in the transplanting hole or on surface was absorbed by roots and contributed to increase the organs Zn content of the new fluxes. Zinc applied in NEO surface moved vertically, until 20 cm depth, after one year. Higher CEC and pH of soil higher was Zn adsorption, evidencing the need of knowledge on these parameters to determine the amount of Zn to be applied in the soil. Around 21% of Zn accumulated in the old part of orange tree was redistributed to the new fluxes

Este trabalho visa realizar uma análise histórica da concepção de fertilidade na agricultura, observando de que forma a constituição deste conceito se relaciona com transformações históricas da sociedade, considerando a logica econômica que preside a agricultura industrial. Procura-se ressaltar as origens da formação do atual conceito de fertilidade e em que medida este foi influenciado pelo desenvolvimento da economia e da ciência moderna. Buscaremos também, ressaltar como as formas de produção que se colocam como contraponto a agricultura industrial entendem a questão da fertilidade, quais as alternativas por elas apresentadas ao manejo da fertilidade para os sistemas de produção ditos mais sustentáveis, e sobre que fundamentos epistemológicos e metodológicos elas se assentam. A fertilidade do solo na agricultura e, aqui, encarada como objeto de análise. Entendemos que o estudo do conceito de fertilidade, seu desenvolvimento teórico e as suas relações com a economia e a ciência apresenta a totalidade dos determinantes que moldaram e consolidaram a concepção cientifica e agronômica de fertilidade. O desenvolvimento histórico do conceito cientifico de \"fertilidade\" e suas implicações sócio-históricas espelham, portanto, um emaranhado de relações entre a economia, a sociedade e a ciência agronômica, que mostra, sob outro angulo, que ele próprio e o resultado de um processo histórico e social. Essa análise teórica possibilita elucidar caminhos analíticos para o entendimento e a construção de uma agricultura na perspectiva de uma sociedade mais justa e mais sustentável. Aparentemente pontual, a questão da fertilidade e aqui apreendida como a \"ponta de um iceberg\" de complexas e profundas relações entre o desenvolvimento da economia e da agronomia no âmbito da ciência, que contribuem para o agravamento das crises ambiental e civilizatória atuais ao validarem um conjunto de tecnologias que nada mais são do que a base instrumental de um modelo de desenvolvimento rural socialmente excludente e concentrador de riquezas. Complexa por natureza, a análise dessas inter-relações e das próprias crises acima citadas demandam um olhar crítico e que, sobretudo, supere as fronteiras disciplinares, enriquecendo o conhecimento com os achados de ciências especializadas numa perspectiva interdisciplinar. Dessa forma, o atual trabalho busca fazer uma leitura da fertilidade como um aspecto de destaque relacionado a crise da agricultura industrial através de um dialogo entre literaturas técnicas agronômicas e sociais. Esse dialogo interdisciplinar visa aumentar a amplitude de analise, e promover uma abordagem mais abrangente e historicamente situada sobre o tema em questão. / This project establishes a historical analysis of the soil fertility concept in agro-ecosystems, noticing how its constitution is related to historical transformations of society, considering the economic logic which presides the industrial agriculture. We highlight the origins of the formation of the current concept of fertility and to what extent, and how, this concept was influenced by the economy and modern science development. We also emphasize how the ways of production which arise in opposition to industrial agriculture face the issue of fertility, which alternatives to fertility management for more sustainable production systems they present, and which epistemological and methodological basis they have. Fertility is here understood as the \"top of the iceberg\" of deep and complex relations between economic and agronomic development in the scope of science that contribute to the worsening of the recent environment and civilization crisis by the validation of a set of technologies that are no more than the instrumental basis of rural social excluding development model which concentrates wealth. The analysis of the referred complexes interrelations demands a critic theoretical perspective in order to overcome the disciplinary boundaries and to enrich knowledge with the findings of the specialized science fields with an interdisciplinary perspective. Finally, the present project aims to highlight the fertility as a relevant aspect of the industrial agriculture crisis through a dialog between technical agronomic theory and social literature. This interdisciplinary dialog aims to promote a breadth and historical based analysis about this subject.

O experimento foi desenvolvido no período de fevereiro a março de 2004, e se utilizou um delineamento estatístico de blocos completos ao acaso em arranjo fatorial com cinco fontes de fósforo, quatro doses, dois tipos de solos: (i) de elevada capacidade de fixação (Latossolo Vermelho) e (ii) de baixa capacidade de fixação (Latossolo Amarelo); duas testemunhas sem fósforo e três repetições (126 unidades experimentais). O estudo em casa de vegetação avaliou o efeito da capacidade de fixação sobre a eficiência agronômica relativa (EAR) de fontes alternativas de fósforo com solubilidade variável em água (superfosfato simples de baixa reatividade - LGSSP, multifosfato magnesiano - MFM, fosfato de rocha de Arad - FR, impureza catiônica do tipo H14 - H-14) em relação ao padrão, o fosfato monocálcico - FMC, nas doses de aplicação de 12,5; 25; 50 e 100 mg kg-1 de P total. As amostras de terra foram peneiradas e misturadas com as fontes de fósforo em pó, e milho (Zea mays L. cultivar Sol da Manhã) foi cultivado durante cinco semanas até a colheita. A hipótese testada foi: fontes de fósforo com menor solubilidade em água, em relação às de elevada solubilidade, são mais eficientes em solos de elevada capacidade de fixação de fósforo. Em ambos os solos a produção de matéria seca e o valor de fósforo acumulado seguiram a ordem FMC > MFM = H-14 > LGSSP > FR. A EAR não guardou relação direta com a solubilidade em água ou em CNA + H2O das fontes de fósforo. A eficiência agronômica relativa das fontes com menor solubilidade em água foi maior no solo de mais elevada capacidade de fixação de fósforo quando da aplicação de doses mais baixas de fósforo, o que confirma a hipótese inicial. Sugerem-se novos estudos em condições de casa de vegetação e campo envolvendo, entre outros itens, situações distintas quanto a fontes (tipo e granulometria), tempo e sistemas de cultivo e solos. Novos dados poderão levar a uma melhor utilização das fontes alternativas contendo menor solubilidade em água em relação às fontes tradicionais de elevada solubilidade em água. / The greenhouse experiment was developed from February to march 2004 utilizing a factorial design with five sources of phosphorus, four rates, two soils varying in phosphorus adsorption capacity, two controls with no phosphorus and three replicates. The study was designed to evaluate the effect of the soil phosphorus adsorption capacity in the relative agronomic effectiveness (RAE, %) of alternative sources of P, varying in water solubility (low grade SSP-LGSSP, magnesium multiphosphate-MFM, Arad phosphate rock-FR, cationic impurity present in triple superphosphate-H14), as compared to the standard with high water solubility (= reagent grade monocalcium phosphate-FMC), in the rates of 12,5; 25,0; 50,0; and 100,0 mg kg-1 of total P. Soil sub samples were sieved and mixed with the P sources in the powder form, and corn (Zea mays cultivar Sol da Manhã) cultivated for five weeks. The hypothesis tested was that the alternative sources would present higher RAE in the soil with higher phosphorus adsorption capacity. The dry matter-yield followed the same trend in both soils with FMC > MFM = H-14 > LGSSP > FR. The RAE did not present a good relation with the water or the neutral ammonium citrate + water solubility of the sources. The RAE of the alternative P sources was higher in all cases in the soil with higher P adsorption capacity when utilizing the lower rates of P, what is in agreement with the hypothesis. New studies are suggested, in greenhouse and specially at field conditions, involving, among other variables, situations related to sources (type and size), time, cultivation system and soils. New datasets can lead to better utilization of phosphorus sources varying in water solubility as related to the traditional sources with high water solubility.

Objetivando estudar do comportamento de cultivares de batata para fins industriais, perante diferentes níveis de fertilidade e adubações, verificando o comportamento agronômico, qualidade bromatológica dos tubérculos e exportação de nutrientes pelos tubérculos, assim como avaliar o rendimento cultura do feijoeiro em sucessão, o trabalho foi conduzido em diferentes localidades, em solo de alta e baixa fertilidade, respectivamente, na área experimental do setor de Horticultura da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - USP, em Piracicaba, SP, no período de julho a novembro de 2003 e na Fazenda Goiabeiras, município de Nova Resende, MG, no período de junho a outubro de 2004. No primeiro, sob solo de alta fertilidade, os tubérculos das cultivares Atlantic, Asterix e Lady Rosseta foram plantados sob 4 níveis de adubações, utilizando-se 4 repetições em blocos ao acaso, com 1, 2 e 4 t de 4-14-8 ha-1 e, de acordo o resultado da análise de solo, com 40 kg N ha-1 e 50 kg de P2O5 ha-1. Para o segundo ensaio, em solo de baixa fertilidade, foram seguidos os mesmos tratamentos e repetições anteriores, exceto o recomendado pela análise de solo que foi de 40 kg N ha-1, 420 kg ha-1 de P2O5 (superfosfato simples) com 335 kg no plantio e 85 kg em cobertura e 220 kg ha-1 de cloreto de potássio, sendo 45 no plantio e 175 em cobertura. Frente aos resultados obtidos concluiu-se que o desenvolvimento vegetativo da cultivar Lady Rosetta, em solo de alta e baixa fertilidade, foi inferior ao observados pelas cultivares Atlantic e Asterix. Que a cultivar Atlantic se mostrou vegetativa, produtiva e qualitativamente estável em solo de diferentes fertilidades, inversamente ao comportamento da cultivar Lady Rosetta, que se mostrou pouco adaptada às condições, inclusive com problemas de brotação. O excesso da adubação influiu negativamente sobre os componentes produtivos e qualitativos da batata em solo de alta fertilidade e em solo de baixa fertilidade, sob condições restritas de irrigação. A adubação recomendada pela análise de solo, utilizando formulações simplificadas, em solo de alta fertilidade, apresentou-se equilibrada, o que resultou em produções satisfatórias e altos teores de MS quando comparadas ao uso de formulações concentradas, mesmo não tendo favorecido o desenvolvimento da parte vegetativa das cultivares. Em solo franco-arenoso de baixa fertilidade, a adubação com 2 t de 4-14-8 se mostrou eficaz na produção de batata e com uso residual para a cultura do feijoeiro. Em solo de baixa fertilidade e em condições limitadas de irrigação, o teor de MS dos tubérculos foi maior para todas cultivares, especialmente Lady Rosetta, comparadas ao solo de alta fertilidade. A adubação de acordo com a análise de solo, sobretudo em solo de baixa fertilidade, favoreceu o teor de MS das cultivares, especialmente para a cultivar Asterix. O excesso de nutrientes como o K, influiu negativamente sobre o comportamento de outros elementos como o Mg, em solos de alta e baixa fertilidade. / This research was conducted to study the behavior of potato cultivars for industrial use under different fertilization levels. To measure the agronomic behavior, quality of tubers and nutrient exportation by tubers, as well as the productivity of the following common bean crop, two experiments were conducted at two different localities, in high- and low-fertility soils, respectively, at the experimental field of the horticulture section, ‘Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - USP’, Piracicaba, SP, from July to November 2003 and at ‘Fazenda Goiabeiras’, Nova Resende, MG, from June to October 2004. Under high soil fertility, the tubers from the cultivars Atlantic, Asterix and Lady Rosseta were planted at 4 fertilization levels with 4 replications. The experiment was arranged in randomized blocks design, with 1, 2 and 4 t of 4-14-8 ha-1 and, according to the soil analysis results, with 40 kg N ha-1 and 50 kg of P2O5 ha-1. The same scheme was adopted in the second experiment, except for the fertilization based on soil analysis: 40 kg N ha-1, 420 kg ha-1 P2O5 (simple superphosphate) with 335 kg at planting and 85 kg in top dressing and 220 kg ha-1 of potassium chloride, being 45 at planting and 175 in top dressing. From the results we concluded that the cultivar Lady Rosetta, in both high- and low-fertility soils, showed lower growth than Atlantic and Asterix. The cultivar Atlantic has shown to grow and produce well with stable quality in soils of different fertility conditions. Lady Rosetta, on the other hand, has shown to be less adapted, showing sprouting problems. Excessive fertilization negatively influenced productivity and tuber quality in both high and low-fertility soil conditions under restricted irrigation. The balanced fertilization recommended following soil analysis results, with simplified formulations, in a high-fertility soil, resulted in satisfactory productivity and high levels of dry mass when compared to concentrated formulations, even though shoot development was not favored. In the low-fertility sandy soil, the fertilization with 2 t of 4- 14-8 has shown to be efficient for potato production and provided residual nutrients to the following common bean crop. The low-fertility soil with restricted irrigation resulted in higher dry mass of tubers in all cultivars, especially Lady Rosetta, if compared to highfertility soil. Fertilization as recommended following soil analysis results, especially to the low-fertility soil favored the level of dry mass, mainly in cultivar Asterix. The excess of nutrients such as K, negatively influenced the behavior of other elements (e.g. Mg), in soils of both high and low fertility.

No sistema de colheita de cana-de-açúcar sem queima da palha (SQ) são depositadas, em média, 14 t ha-1 ano-1 de restos da cultura sobre as áreas de cultivo. Isso promove elevação do teor de matéria orgânica (MO) e melhoria nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Contudo, os efeitos desse sistema na disponibilidade do fósforo ainda são pouco estudados. Amostras de um Latossolo foram colhidas num experimento de campo conduzido sob os sistemas SQ e com queima da cana (CQ). Foram coletadas amostras nas profundidades de 0-0,05 m, 0,05- 0,1 m, 0,1-0,2 m, 0,2-0,3 m e 0,3-0,4 m, na linha de plantio, a 25 cm da linha e na entrelinha (0,75 m da linha de plantio). Avaliaram-se: (i) variações nos atributos químicos do solo nos sistemas sob cana SQ e CQ; (ii) variações nos teores de P total, P orgânico total e as frações de P inorgânico (Pi) ligadas a ferro (Pi - Fe), a alumínio (Pi - Al), a cálcio (Pi - Ca), Pi ocluso e P - residual; e (iii) alterações nos teores das frações de Po lábil, Po biomassa, Po moderadamente lábil, Po fúlvico, Po húmico e Po não lábil. Partiu-se da hipótese de que a preservação da palha melhora os atributos químicos do solo e promove aumento da quantidade de P ligada às frações de P inorgânico (Pi) e de P orgânico (Po) mais lábeis, com maior intensidade nas posições e profundidades mais influenciadas pelo sistema radicular da planta. Houve elevação da capacidade de troca de cátions das amostras de solo coletadas no sistema SQ em todas as posições e profundidades testadas. Valores de carbono orgânico total, Ca2+, Mg2+ e V% no SQ superaram os do CQ nas camadas de 0-0,05 e 0,05-0,1 m nas posições linha, 0,25 m e entrelinha, como resposta aos efeitos positivos do acúmulo de MO proveniente da palha da cana. O teor de Pdisponível foi pouco afetado pela manutenção da palhada sobre o solo, sendo que valores mais altos foram encontrados somente na camada de 0-0,05 m nas amostras de solo coletadas no sistema CQ. Em geral, não houve diferenças nas formas de Pi entre as amostras de solo dos sistemas SQ e CQ e entre as posições e profundidades. No compartimento Po total, os resultados do sistema SQ apresentaram depleção em relação ao CQ na camada com maior densidade de raízes (0-0,05 m) e acumulação nas camadas de aplicação da adubação de plantio (0,2-0,3 e 0,3- 0,4 m). Os teores das frações de Po lábil, biomassa, moderadamente lábil, fúlvico e húmico no solo sob sistema SQ foram superiores aos do CQ, nas amostras coletadas na profundidade de 0,1- 0,2 m. / In the management system of harvesting sugarcane without straw burning (SQ), 14 t ha-1 yr-1 of crop residues, on average, are deposited on the soil. So, organic matter (MO) contents increase, and physical, chemical and biological soil attributes are improved. However, the effects of phosphorus (P) availability in this system are still poorly studied. Samples of an Oxisol were collected from a field experiment conducted under SQ and under burned sugarcane (CQ) systems. Samples were collected at layers of 0-0.05 m, 0.05-0.1 m, 0.1-0.2 m, 0.2-0.3 m, and 0.3- 0.4 m in row, at 0.25 m from row and in interrow (0.75 m from the rows). We evaluated: (i) variations in soil chemical attributes in samples from both harvesting systems; (ii) changes in the contents of total P, total organic P, and inorganic P fractions (Pi) linked to iron (Pi-Fe), aluminum (Pi-Al), calcium (Pi-Ca), occluded Pi and P residual; (iii) changes in Po fractions, labile, biomass, moderately labile, fulvic, humic and non-labile. The main hypothesis is that the preservation of straw improves the chemical soil attributes and increases the amount of P bound to the most labile inorganic and organic P fractions, with greater intensity in the positions and depths most affected by sugarcane roots. Values of soil cationic exchange capacity were higher in soil samples collected in the SQ system in all positions and depths tested. The values of total organic carbon, Ca2+, Mg2+ and V% were higher in the SQ than in CQ, on the layers of 0-0.05 m and 0.05-0.1 m and on the positions of row and 0.25 m, in response to the positive effects of OM from the straw. Contents of available phosphorus were slightly affected by the maintenance of straw on the soil. Higher P values were found in samples collected in the upper layer (0-0.05 m) under CQ than under SQ harvesting system. In general, there were no differences between the values of total P and Pi fractions in soil samples from both systems. In the Po total compartment, the samples from SQ system showed depletion in relation to the CQ on the layer with the highest density of roots (0-0.05 m) and accumulation on the layers of application of fertilizer (0.2-0.3 and 0.3-0.4 m). The values of labile Po fractions (biomass, moderately labile, fulvic and humic acids) were higher in soil samples under SQ than under CQ systems in the samples collected at 0.1-0.2 m-layer.

A análise de solo é considerada ferramenta essencial para fins de recomendação de calagem, adubação e manejo do solo. Entretanto, com a demanda crescente por alimentos e a necessidade do aumento sustentável da produtividade agrícola, é fundamental seguir progredindo em termos de qualidade, custos e o tempo demandado para a obtenção dos resultados destas análises. Neste sentido, as técnicas de sensoriamento remoto, incluindo as escalas laboratoriais, de campo, aéreas e orbitais, apresentam vantagens, principalmente no que se refere à avaliação de áreas de grande extensão. A qualidade das determinações laboratoriais é fundamental para as recomendações de manejo do solo, levando ao questionamento do grau de variabilidade analítica entre diferentes laboratórios e quantificações via espectroscopia de reflectância. Objetivou-se avaliar as incertezas relacionadas às determinações da análise de solo, e como isso pode afetar nos modelos de predição espectrais (350-2.500 nm). Com isso, espera-se entender as vantagens e limitações das metodologias, permitindo assim decisões mais adequadas para o manejo do solo. Amostras de solos sob cultivo extensivo de cana de açúcar foram coletadas de 29 municípios situados no estado de São Paulo. Para a coleta dos solos foram abertos 48 perfis com aproximadamente 1,5 m de profundidade, foi retirado de cada perfil aproximadamente 10 kg de terra, nas profundidades de 0-0,2 e 0,8-1,00 m, totalizando 96 amostras primárias. Para as determinações químicas foram analisados os seguintes atributos: potencial hidrogeniônico (pH), matéria orgânica (MO), fósforo resina (P), potássio trocável (K+), cálcio trocável (Ca2+), magnésio trocável (Mg2+), alumínio trocável (Al3+), acidez potencial (H + Al), soma de bases trocáveis (SB), capacidade de troca de cátions (CTC), saturação da CTC por bases (V%) e saturação por Al3+ (m%). No que se refere às determinações granulométricas, foram analisadas as frações areia, silte e argila. Para obtenção dos espectros de reflectância, foram utilizados quatro espectrorradiômetros (350-2.500 nm). As variações das recomendações de calagem de diferentes laboratórios também foram avaliadas. Laboratórios foram avaliados com base em índices de imprecisão e inexatidão. As determinações com maiores erros em ordem decrescente, considerando a média de todos os laboratórios, foram m%, Al3+, Mg2+ e P. Esses erros influenciaram significativamente nas calibrações dos modelos de predições via sensor. Além disso, foi observado que as incertezas analíticas muitas vezes podem influenciar na recomendação de calagem. Para esta recomendação, um dos laboratórios estudados apresentou resultados com erro maior a 1 t ha-1. Os modelos de predição calibrados com os dados do laboratório com menor quantidade de erros apresentaram valor de R2 maior que 0,7 e RPD maior que 1,8, para os atributos MO, Al, CTC, H+Al, areia, silte e argila. A metodologia empregada possibilitou a quantificação do nível de incertezas aceitáveis nas determinações laboratoriais e a avaliação de como os erros analíticos laboratoriais influenciaram nas predições dos sensores. A espectroscopia de reflectância mostra ser alternativa complementar eficiente aos métodos tradicionais de análises de solo. / Soil analysis is an essential tool for liming recomendation, fertilization and soil management. Considering the increasing demand for food and the need for a sustainable increase in agricultural productivity, it is essential to promote the quality of soil analysis, as well as reducing costs and time required to obtain such analysis. In this sense, remote sensing techniques, including laboratory, field, aerial and orbital levels, have advantages especially regarding the assessment of areas of large extension. The quality of laboratory measurements is critical for soil management recommendations, which makes important to question the degree of analytical variability between different laboratories and measurements via reflectance spectroscopy. This study aimed to evaluate the uncertainties related to traditional soil analysis, and how they can affect the spectral prediction models (350-2500 nm). It is expected to understand the advantages and limitations of both methodologies, allowing proper decision-making for soil management. Soil samples under extensive sugar cane cultivation were collected from 29 municipalities in the state of São Paulo. For soil sampling, 48 soil profiles were opened in a depth of approximately 1.5 m and 10 kg of soil was collected from the depths 0-0.2 and 0.8-1.0 m, resulting in 96 primary samples. For chemical analysis the following attributes were considered: potential of Hydrogen (pH), Organic Matter (OM), phosphorus (P), exchangeable potassium (K+), exchangeable calcium (Ca2+), exchangeable magnesium (Mg2+), exchangeable aluminum (Al3+), potential acidity (H + Al), total exchangeable bases (SB), Cation Exchange Capacity (CEC), CEC saturation by bases (V%) and saturation by Al3+ (m%). Regarding the particle size measurements, the fractions sand, silt and clay were analyzed. Four spectroradiometers (350-2500 nm) were used in order to obtain the reflectance spectra. The variations of liming recommendations from different laboratories were also evaluated. Laboratories were evaluated based on imprecision and inaccuracy rates. The soil attributes that presented highest errors in the traditional analysis, based on the average of all laboratories, were in descending order m%, Al3+, Mg2+ and P. These errors significantly influenced the calibrations of the prediction models through sensors. Furthermore, the analytical uncertainties can often influence liming recommendations. For this recommendation, one of the laboratories presented results with errors greater than 1 t ha-1. The prediction models calibrated with laboratory data with fewer errors presented R2 value greater than 0.7 and RPD greater than 1.8 for OM, Al3+, CEC, H + Al, sand, silt and clay. The methodology allowed the quantification of the level of acceptable uncertainty in the laboratory measurements and the evaluation of how the laboratory analytical errors influenced the predictions of the sensors. The reflectance spectroscopy is an efficient complementary alternative to traditional methods of soil analyses.