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Phosphorus availability in soils is low due to its strong retention by inner-sphere complexation on minerals in the clay fraction with pH-dependent charges, such as goethite. On the other hand, sulfur has greater availability because it is retained mainly by electrostatic attraction. We evaluated the intensities of the inner-sphere complexation of orthophosphate and sulfate (H 2 PO 4- /HPO 42- and SO 42- - generically treated as PO 4 and SO 4 ) under different experimental conditions (pH, goethite purity, and contact times) on synthetic goethite samples to establish the mechanisms and models involved in those bonds. Inner-sphere PO 4 and SO 4 were extracted using both HNO 3 1 mol L -1 and USEPA 3051A methods. Inner-sphere complexation of PO 4 and SO 4 was highest at pH 5 in relation to pH 9. Attenuated total reflectance/Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) spectra showed inner-sphere complexation bands of PO 4 on goethite in the protonated binuclear bidentate (pH 5) and deprotonated binuclear bidentate (pH 9) forms. Inner-sphere complexation of PO 4 was much more expressive than that of SO 4 . Phosphorus and sulfur oxyanions displace the diprotonated ferrol ligand (-OH 2+0.5 in -FeOH 2+0.5 ), while the -OH -0.5 in the -Fe-OH -0.5 group are only displaced by PO 4 . The -O -1.5 ligand in Fe-O -1.5 group is not displaced by PO 4 or SO 4 . The high surface negative charge density of PO 4 defined its higher activation energy for exchanging -OH 2+0.5 and -OH -0.5 on the goethite surface in relation to SO 4 . The proposed model can be used to reduce inner sphere phosphate adsorption in soils and improve P fertilization efficiency for farming.

Many Amazonian farmers use the slash-and-burn method rather than fertilization for crop production. The aim of the present study was to evaluate changes in the morphological, physical, and chemical properties of naturally fertile Inceptisols after conversion from native forest to different uses in southern Amazonia, Brazil. Land covered by dense native forest (NF) was split into four areas of 1.0 ha each. Three areas were slashed and burned and then cultivated for 11 years with coffee (CO), secondary forest (SF), and pasture (PA). Four soil profiles were sampled in each treatment (four uses × four replicates). The mean value distribution of each physical and chemical analysis was determined for different depths, and standard error bars were placed to display significant differences among treatments. Results showed that morphology and physical properties were negatively affected after the establishment of PA and CO: a reduction in the thickness of the A horizon and in aggregate stability, a decrease in total porosity and macroporosity, and an increase in aggregate size and bulk density. Soil bulk density (SBD), geometric mean diameter of water-stable aggregates (GMD), and microporosity (SMi) were higher in soil under pasture as a consequence of more intense soil surface compaction. Native and secondary forests were the only treatments that showed granular structures in the A horizon. Significant differences between native forest and secondary forest were mainly found in the top soil layer for total porosity (STP) (NF>SF), macroporosity (SMa) (NF>SF), SBD (NF>SF) and GMD (SF>NF). Phosphorus contents in the A horizon increased from 6.2 to 21.5 mg kg-1 in PA and to 27.2 mg kg-1 in SF. Soil under coffee cultivation exhibited the lowest levels of Ca2+ and sum of bases in surface horizons. In all slash-and-burn areas there was a reduction in the C stock (Mg ha-1) of the A horizon: native forest 6.3, secondary forest 4.5, pasture 3.3, and coffee 3.1.

Os efeitos da calagem e da gessagem são amplamente conhecidos na literatura, mas a sua magnitude em relação aos efeitos no perfil do solo é dependente do tempo após a aplicação desses insumos. Dessa maneira, o objetivo deste trabalho foi avaliar em longo prazo a aplicação conjunta de gesso e calcário nos atributos químicos de um solo em rotação de culturas, no sistema de plantio direto. O experimento foi conduzido em uma propriedade rural no município de Jaguariaíva, PR, em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico, de textura areia franca, durante os anos de 2002 a 2008. O experimento foi conduzido em blocos ao acaso sob esquema fatorial com 10 tratamentos, sendo cinco doses de gesso agrícola (0; 1,5; 3,0; 6,0; e 12,0 Mg ha-1) e duas doses de calcário (0 e 3,42 Mg ha-1), com três repetições. Foram avaliadas no decorrer dos 72 meses as espécies aveia-preta-comum (2004, 2006 e 2007), milho (2005/2006), trigo (2003) e soja (2003/2004, 2004/2005, 2006/2007 e 2007/2008). Realizaram-se amostragem e análise de solo nos anos de 2005 e 2008 até 100 cm de profundidade e de tecido foliar da soja, na safra de 2007/2008. A aplicação de calcário corrigiu o pH, aumentou a concentração de Ca e Mg e diminuiu o Al, nas camadas superficiais do solo. O gesso proporcionou incremento no pH e nas concentrações de Ca e S em profundidade, lixiviou Mg e não lixiviou o K. A calagem elevou a produtividade do milho, da soja (uma das quatro safras avaliadas) e da aveia- preta. O gesso favoreceu a produtividade do milho e do trigo e a da soja, somente quando houve deficiência hídrica. Quando, no entanto, não houve deficiência hídrica, altas doses de gesso prejudicaram a produtividade de grãos de soja por indução de deficiência de Mg. The effects of lime and gypsum are widely discussed in the literature, but their magnitude in relation to effects in the soil profile is dependent on the time since application of these inputs. Thus, the aim of this study is to evaluate the effect of long-term application of gypsum and lime on chemical properties of a soil in crop rotation in a no-till system. The experiment was carried out in Jaguariaíva, Paraná state, Brazil, in a sandy loam Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico (Oxisol), from 2002 to 2008. A randomized block experimental design was used in a factorial arrangement with ten treatments, consisting of five doses of gypsum (0, 1.5, 3.0, 6.0 and 12.0 Mg ha-1) and two doses of lime (0 and 3.42 Mg ha-1) with three replications. The following crops were evaluated over a period of 72 months: black oat (2004, 2006 and 2007), maize (2005/2006), wheat (2003) and soybean (2003/2004, 2004/2005, 2006/2007 and 2007/2008). Soil sampling and soil analysis was carried out in 2005 and 2008 up to a depth of 100 cm, and leaf tissue analysis of the soybean crop in 2007/2008. Liming amended pH, increased the concentration of Ca and Mg and decreased Al in the surface layers of the soil. Gypsum brought about an increase in pH and in the concentrations of Ca and S at greater depth, leached Mg and did not leach K. Liming increased the yield of maize, soybean (one of the four crop seasons evaluated) and black oat. Gypsum favored yield in corn and wheat, and in soybean only when there was water deficit. However, when there was no water stress, high doses of gypsum decreased soybean yield through inducing Mg deficiency.

A agricultura de precisão pode aumentar a eficiência e a sustentabilidade da agricultura brasileira de grãos, principalmente auxiliando no manejo do solo e das culturas. O objetivo deste estudo foi avaliar a importância de atributos de solo e da cultura com variação espacial do rendimento de grãos de milho e o uso dessa informação para aprimorar as decisões sobre o manejo da cultura. Foram utilizados dados da safra 2005/6 de uma gleba comercial de milho de 18 ha, na região de Guarapuava, Paraná, em um solo Latossolo Bruno de textura argilosa. Atributos de solo (0-0,10 m) e cultura foram coletados em quadrículas georreferenciadas com densidade amostral de 2 ha-1. O rendimento de grãos espacializado foi avaliado com sensor de produtividade na colhedora. Esse rendimento apresentou variabilidade espacial (média de 12,4 Mg ha-1, com amplitude entre 11,1 e 14,0 Mg ha-1) relacionada aos atributos do solo: P-Mehlich-1, Mg2+, soma de bases e relações Ca:Mg, Mg:K e Mg:CTC, mas não da cultura, conforme uma matriz de correlação de Spearman. A análise por árvore de regressão identificou a saturação por Mg (Mg:CTC), com valor crítico de 0,10, e a relação Mg:K, com valor crítico de 2,30, como atributos de solo com efeito mais significativo, pois valores inferiores ao crítico estão relacionados aos menores rendimentos de grão. A análise de cluster confirmou os resultados obtidos com as duas análises estatísticas anteriores, e sua interpretação conjunta suporta a conclusão de que os elementos P e Mg eram os mais críticos em termos de necessidade de manejo localizado. Comparativamente, o manejo localizado com agricultura de precisão demandaria, na gleba, maior consumo de calcário (incremento de 6,6 Mg, sendo 3,4 Mg de calcário calcítico e 3,2 Mg do tipo dolomítico), menor consumo de P2O5 (- 235 kg) e maior consumo de K2O (+ 135 kg) em relação ao manejo uniforme (tradicional). Contudo, o manejo localizado permite que esses insumos sejam aplicados nas dosagens adequadas em partes específicas da gleba, e não uniformemente em toda a gleba, alterando positivamente a produtividade dessas partes. Quando as tomadas de decisão sobre o manejo são auxiliadas por ferramentas estatísticas apropriadas, a agricultura de precisão é viável tecnicamente para o manejo de atributos químicos do solo, proporcionando assim a otimização no uso de insumos e, potencialmente, contribuindo para o rendimento economicamente ideal.Precision agriculture can increase efficiency and sustainability of grain crops in Brazil, especially in support of soil and crop management. In this study the importance of spatially-variable soil and crop attributes on the variability of grain crop yield and the use of this information to improve management decisions was examined. The study used data from the 2005/6 corn growing season of a 18 ha commercial field on a clayey Latossolo Bruno (FAO: Ferralsol). Soil (0-0.10 m layer) and crop properties were sampled at a density of two per ha. Spatially distributed crop yield was determined with a grain sensor on the harvester. Yield variability (average of 12.4 Mg ha-1, amplitude between 11.1 and 14.0 Mg ha-1) was related to the soil properties - P Mehlich, Mg2+, sum of bases and Ca:Mg, Mg:K and Mg:CEC ratios - but not with crop attributes, according to the results of a Spearman correlation matrix. Regression analysis identified a critical value of Magnesium saturation (Mg:CEC) of 0.10, and a critical Mg:K ratio of 2.3, as the most significant soil properties. Below the critical values, yields were reduced. Cluster analysis confirmed the results obtained by the two previous statistical techniques, and their combined interpretation supported the conclusion that P and Mg were the two nutrients for which spatial management is most needed. Compared to the traditional fixed-rate, whole-field application, using variable rate application would require, for the whole field, 6.6 Mg of additional lime, being 3.4 Mg calcitic lime and 3.2 Mg dolomitic lime, less P2O5 (-235 kg), and more K2O (+ 135 kg) than in the normal uniform management. However, with variable rates such inputs would be applied at adequate rates to specific parts of the field, positively affecting the yields in these parts. When management decisions are supported by appropriate statistical tools, precision agriculture is technically viable for the management of soil chemical properties, allowing for optimized dosages, with a view to an ideal economical yield.

A produção de gado de leiteiro no sul do Brasil ocorre em grande parte em sistema de semi ou completo confinamento dos animais, o que gera uma produção significativa de resíduos. Os resíduos gerados vêm sendo utilizados como única fonte de nutrientes ou associados a fontes minerais na produção de grãos e silagem, mas sua influência nas características de solo não tem sido bem caracterizada. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a influência de doses de adubação com esterco líquido de gado leiteiro, associadas com adubação mineral, sobre os níveis de P, K, C e condutividade elétrica (CE) de um Latossolo Bruno, em sistema plantio direto e rotação de culturas de inverno e verão (sorgo/aveia-preta/milho/azevém/milho/azevém), para produção de silagem, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-30, 30-50 e 50-80 cm de profundidade. Os tratamentos foram distribuídos em três blocos casualizados, divididos em 12 parcelas cada bloco, em arranjo fatorial 3 x 4, sendo três níveis de adubação mineral (0, 50 e 100 % da dose recomendada para as culturas) e quatro níveis de adubação orgânica (0, 30, 60 e 90 m³ ha-1 ano-1). A adubação mineral proporcionou maiores valores de P disponível (Mehlich-1 e resina) até a profundidade de 10 cm, dada a adição em profundidade pela plantadeira, enquanto, com esterco aplicado em superfície, os maiores valores ficaram restritos à profundidade de 0-5 cm. Constatou-se esgotamento de K ao longo do perfil devido à elevada extração via silagem, tendo o esterco líquido aplicado uma relação linear com teor de K disponível, em todas as profundidades analisadas. A ausência de efeito da adubação mineral sobre o K deve-se, provavelmente, à baixa dose de K adicionada. Foi observada relação direta entre doses de esterco e teores de C orgânico na camada de 0-5 cm, o mesmo não sendo observado quando do uso de adubo mineral. Baixos valores de CE sugerem grande exportação de nutrientes pela produção de silagem. Os resultados obtidos indicam que não houve movimentação significativa de P no perfil do Latossolo, mesmo após seis anos sob altas doses de esterco de gado leiteiro, e que o K aplicado via esterco e adubação mineral não é suficiente para manter os níveis deste nutriente em sistemas em que a extração de K pela silagem é alta. Nessas situações, o aumento dos teores de C orgânico é restrito à camada superficial do solo em plantio direto e diretamente relacionado com a dose de esterco aplicada.Dairy cattle in South Brazil is raised mainly in a system based on partial or total confinement of the animals, generating a significant amount of residues. The residues have been used as the only nutrient source or associated to mineral sources in grain or silage production. Their effect on soil characteristics has however been little explored. This study was conducted to evaluate the influence of fertilization rates with liquid dairy cattle manure associated with mineral fertilizer on P, K, C, and electrical conductivity (EC) levels of a Brown Oxisol, under no-tillage and winter and summer crop rotation (sorghum/black-oat/corn/ryegrass/corn/ ryegrass) for silage production, in the layers 0-5, 5-10, 10-30, 30-50 and 50-80 cm. The treatments were distributed in three randomized blocks, each divided in 12 plots, in a 3 x 4 factorial arrangement, with three mineral fertilizer levels (0, 50 and 100 % of the dose recommended for the crops) and four organic fertilizer levels (0, 30, 60, and 90 m³ ha-1 year-1). Mineral fertilizer resulted in higher values of available P (Mehlich-1 and resin) to a depth of 10 cm, due to the fertilizer application in depth by the planter, whereas the highest values under manure surface application were restricted to the 0-5 cm layer. Potassium depletion was observed along the soil profile due to high extraction by silage, and a linear ratio with available K level could be applied in the case of liquid manure at all depths. The lack of effect by the mineral fertilizer on K is probably due to the low rate of K application. A direct relationship was observed between manure rates and organic C concentration in the 0-5 cm layer, unlike in the case of mineral fertilizer. Low EC values were obtained suggesting high nutrient exportation by silage production. Results indicate that there was no significant P migration in the Oxisol profile, even after six years of dairy cattle manure application at high rates, and that K applied via manure and mineral fertilizer is insufficient to maintain the levels of this nutrient in systems where K extraction by silage is high. In these situations, increased levels of organic C are restricted to the soil surface layer in no-tillage and directly related to the manure rate.

O uso de dejetos de animais na produção agrícola pode ocasionar a contaminação ou poluição das águas por nutrientes, principalmente com aplicações consecutivas na mesma área. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de dejeto líquido de bovinos e fertilizantes minerais na lixiviação de NH4+, NO3-, P e K. Para essa avaliação, foram coletadas colunas indeformadas de solo, num experimento de campo que estava sendo conduzido por sete anos consecutivos e que continha 12 tratamentos, resultantes da combinação de quatro doses de dejeto líquido de bovinos com três doses de fertilizante mineral. O experimento de campo era conduzido num Latossolo Bruno distrófico em sistema de plantio direto com sorgo, milho, aveia-preta e azevém em rotação. Em laboratório, essas colunas, de acordo com os respectivos tratamentos de campo, foram submetidas à aplicação do dejeto líquido de bovinos (0, 30, 60 e 90 m³ ha-¹, aplicados em dose única) e dos fertilizantes minerais (0, 50 e 100 % da dose recomendada para o milho - 120, 60 e 60 kg ha-1 de N, P2O5 e K2O). Imediatamente após a aplicação de dejeto e fertilizante, a água percolada por coluna foi coletada e analisada em cinco turnos contínuos, totalizando 516 mm - aproximadamente três volumes de poros. Constatou-se aumento nas concentrações de N-NH4+, P e K com as doses de dejeto e aumento de N-NO3- e K com as doses de fertilizante mineral. No entanto, com exceção do N-NO3-, as concentrações de N-NH4+ e P estiveram abaixo do limite máximo permitido pela legislação brasileira, indicando a importância da infiltração de água no solo na redução do potencial poluidor dos dejetos.The use of animal manure in agricultural systems can cause water contamination and/or pollution by nutrients, especially by consecutive applications to the same area. In view thereof, the purpose of this study was to evaluate the effect of manure and fertilizer application on NH4+, NO3-, P and K leaching. For this evaluation, undisturbed soil columns were collected from a seven-year field experiment that consisted of 12 treatments, resulting from the combinations of four doses of dairy slurry with three doses of mineral fertilizers. The study has been conducted on an Oxisol under no-till system with a crop rotation including sorghum, corn, oat and ryegrass. The leaching experiment was conducted in a laboratory with the undisturbed soil columns collected in the field experiment. In the laboratory, these soil columns, analogously to the respective field treatments, were treated with dairy slurry manure (0, 30, 60 and 90 m³ ha-¹ applied in a single dose) and mineral fertilizers (0, 50 and 100 % of the recommended dose for corn - 120 kg of N, 60 kg of P2O5 and 60 kg of K2O per ha) application. Immediately after manure and fertilizer application, the percolated water was sampled and analyzed in five continuous periods, totalling 516 mm, which corresponded to approximately three pore volumes. An increase of NH4-N, P, and K with increasing manure doses and an increment in NO3-N and K with the higher mineral fertilizer doses was observed. However, in general, except for NO3-N, the NH4-N and P concentrations were below the limit value determined by the Brazilian legislation, indicating the importance of soil-water infiltration to reduce the manure pollution potential.

Adubo em sulco de semeadura nem sempre aumenta a produtividade de culturas anuais, contudo aumenta a variabilidade química das áreas agrícolas, especialmente dos nutrientes P e K. Essa variabilidade é maior no sistema plantio direto por não haver homogeneização da camada superficial pelo preparo mecânico. Neste trabalho, avaliou-se, em um Latossolo Bruno, por longo período sob plantio direto, o efeito de estratégias de aplicação de adubo sobre a distribuição de alguns atributos químicos do solo em profundidade após três e seis anos do início do experimento e sobre a variação desses atributos em função de dois métodos de coleta de amostras de solo, com e sem inclusão da linha de semeadura. Foram feitos dez tratamentos, nove contemplando fontes de P (fosfato natural e superfosfato triplo - STP), mecanismos sulcadores (disco duplo e haste), formas (sulco e superfície) e épocas (inverno e verão) de aplicação de adubo de semeadura e um tratamento controle, sem adubação. Os atributos químicos do solo foram maiores nas camadas superficiais e sua distribuição em profundidade, com exceção do P, não foi alterada pelas estratégias de adubação. O teor de P foi menor na profundidade de 0-5 cm com o uso contínuo, por mais de três anos, do sulcador tipo haste e com a ausência de adubação. Com a inclusão da linha de semeadura na amostragem, foram observados maiores teores de K e Ca e maiores valores de CTC. Os métodos de coleta de amostras de solo, com e sem inclusão da linha de semeadura, e as profundidades de coleta 0-10 e 0-20 cm foram semelhantes quanto à interpretação dos resultados das análises para recomendação de adubação e calagem para áreas sob sistema plantio direto, por longo período.Fertilizer application in the sowing rows does not necessarily increase crop yields, but it does increase the variability of the soil chemical properties, particularly of the nutrients P and K. This variability is greater in the no-tillage system because there is no homogenization of the soil surface layer. This study evaluated the effect of fertilization strategies on soil chemical properties at distinct soil depths after three and six years from the beginning of the experiment in a Haplohumox under long-term no-tillage. Besides, the variation of these properties considering two methods of soil sampling, with and without inclusion of the seeding row, was evaluated. Ten treatments were applied, nine considering P sources (rock phosphate and triple superphosphate), row preparation equipment (double disc opener and coulter opener), fertilizer placement (in-row and broadcast), time of application (summer and winter) and one control treatment, without fertilizer. The measured soil chemical properties were higher in the surface layers and depth distribution, except for P, was not influenced by the fertilization strategies. The soil P values were the lowest in the 0-5 cm layer where the coulter opener equipment had been continuously used for more than three years and no fertilizer was applied. With the inclusion of the sowing row in the soil sampling, higher K, Ca and CEC values were observed. The methodologies of soil sampling, with and without the inclusion of the sowing row and the 0-10 and 0-20 cm sampling layers resulted in similar fertilizer and lime recommendations for areas under long-term no-tillage.

Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a influência de doses de adubação com esterco líquido de gado leiteiro, combinada com adubação mineral, sobre atributos químicos de um Latossolo Bruno, em sistema plantio direto e rotação de culturas de inverno e verão (sorgo/aveia-preta/milho/azevém/milho/azevém), para produção de silagem, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-30, 30-50 e 50-80 cm de profundidade. Os tratamentos foram distribuídos em três blocos casualizados, divididos em 12 parcelas por bloco, em arranjo fatorial 3 x 4, sendo três doses de adubação mineral (0, 50 e 100 % da dose recomendada para as culturas) e quatro doses de adubação orgânica (0, 30, 60 e 90 m³ ha-1 ano-1). O esterco líquido aumentou o pH de forma linear na camada de 0-5 cm e quadrática na de 30-50 cm. A adubação mineral reduziu linearmente os valores de pH nas profundidades de 0-5 e 5-10 cm, havendo efeito quadrático na profundidade de 50-80 cm. A acidez potencial diminuiu na profundidade de 5-10 cm, com comportamento quadrático na profundidade de 10 a 30 cm. Houve incremento do Ca2+ trocável na profundidade de 0-5 cm ao se adubar com esterco, mas não se verificou efeito da adubação mineral sobre este atributo. Observou-se aumento nos níveis Mg2+ trocável nos tratamentos com esterco, até a profundidade de 30 cm; já para o fertilizante mineral os aumentos foram observados em profundidade superior a 30 cm. Houve incremento linear da saturação por bases com o aumento das doses de esterco, até 10 cm de profundidade; a adubação mineral diminuiu a saturação por bases na profundidade de 5-10 cm, havendo efeito quadrático na profundidade de 50-80 cm.This study aimed to evaluate the influence of fertilization doses of liquid dairy manure combined with mineral fertilizer on the chemical properties of a Brown Oxisol, in no-tillage system and winter and summer crop rotation (sorghum/black-oat/corn/ryegrass/corn/ryegrass), for silage production, in the layers 0-5, 5-10, 10-30, 30-50 and 50-80 cm. The treatments were distributed in three randomized blocks, divided in 12 plots per block, in a 3 x 4 factorial arrangement, with three mineral fertilizer levels (0, 50 and 100 % of the dose recommended for the crops) and four organic fertilizer levels (0, 30, 60 and 90 m³ ha-1 year-1). The liquid dairy manure increased the pH linearly in the 0-5 cm layer and quadratic in the 30-50 cm layer. The mineral fertilization reduced the pH values linearly in the 0-5 and 5-10 cm layers, with quadratic effect at 50-80 cm. The potential acidity decreased in 5-10 cm, with quadratic pattern at 10-30 cm. The exchangeable Ca2+ increased in the 0-5 cm layer with manure, but no effect of mineral fertilization on this attribute was verified. An increase in exchangeable Mg2+ levels was observed in the manure treatments to a depth of 30 cm; under mineral fertilizer, increases were observed from 30 cm downwards. There was a linear increase of base saturation through manure doses, down to a depth of 10 cm, and the mineral fertilization decreased base saturation at 5-10 cm, with a quadratic effect at 50-80 cm.

A acidez do solo e variáveis associadas são muito importantes nos manejos dos solos, especialmente nas regiões tropicais e subtropicais. Com o objetivo de estudar algumas variáveis da acidez do solo e verificar a influência da mineralogia da fração argila sobre a relação entre pH em CaCl2 e grau de saturação por bases (V), amostraram-se os horizontes B e C de diferentes classes de solo no Estado do Paraná: Latossolo Bruno ácrico húmico (LBw-1), Latossolo Bruno distrófico húmico (LBw-2), Latossolo Vermelho distroférrico húmico (LVdf), Cambissolo Háplico alumínico típico (CXa) e Cambissolo Húmico distroférrico típico (CHd). A fração argila foi estudada por difratometria de raios X, análise termodiferencial, análise termogravimétrica e análises químicas. As amostras de solo foram incubadas por 60 dias, após terem recebido doses crescentes de óxido de cálcio, para atingir valores preestabelecidos do grau de saturação por bases (natural, 25, 45, 60, 70, 125 e 150 %). Em seguida, determinaram-se os teores de cátions trocáveis e os valores de pH em H2O e solução de CaCl2 1 mol L-1. Os solos apresentaram o seguinte comportamento quanto à mineralogia da fração argila: mais esmectítico/vermiculítico - CXa; mais oxídico, principalmente óxidos de Fe - LVdf e óxidos de Al - LBw1; mais caulinítico, com menores teores de óxidos de Fe e Al - CHd e LBw2. Essa diversidade mineralógica foi determinante na relação pH em CaCl2 e grau de saturação por bases (V) dos solos. As curvas que mostraram essa relação foram não lineares, o que significa poder tamponante diferenciado ao longo da faixa de pH em CaCl2 estudada; formato convexo dos solos mais oxídicos e côncavo dos solos cauliníticos e com argila 2:1. O formato convexo das curvas foi conseqüência da formação de cargas negativas e dissociação de H+ preferencialmente a valores elevados de pH em CaCl2 (acima de 5), devido à menor acidez (PCZ mais alto) dos radicais Fe-OH e Al-OH. O formato côncavo foi atribuído a cargas permanentes e a maior dissociação de H+ a valores menores de pH em CaCl2 (abaixo de pH 5), uma vez que o radical Si-OH é considerado um ácido forte (PCZ baixo). Para um mesmo pH em CaCl2 verificou-se a seguinte seqüência nos valores de V em função da mineralogia da fração argila: solos com predomínio de óxidos de Fe e Al < solos com predomínio de caulinita < solos cauliníticos com minerais 2:1.The soil acidity and associated variables are very important on soil management, especially at tropical and subtropical regions. In order to study some soil acidity variables and verify the influence of clay mineralogy on the relationship between pH and base saturation degree (V%), soil samples were collected from B and C horizons of different soil classes in Paraná State: Acric Red-Yellow Latossol (LBw-1), Dystric Red-Yellow Latossol (LBw-2), Dusky Red Latosol (LVdf), Alumic Cambisol (CXa) and Dystric Cambisol (CHd). The clay fraction was studied by X-ray diffraction, thermal differential, thermal gravimetric and chemical analysis. Soil samples were incubated for 60 days, after treatment with increasing calcium oxide rates, in order to reach determined degrees of base saturation (native, 25, 45, 60, 70, 125, and 150 %). Then, the exchangeable base contents and pH in H2O and CaCl2 0.01 mol L-1 were determined. Results indicated the following clay mineralogy composition in the soils: smectite/vermiculite - CXa; Fe oxide - LVdf, Al oxide - LBw1; Kaolinite with low contents of Fe and Al oxide - CHd and LBw2. This diversity in clay mineralogy was important for the CaCl2 pH with base saturation (V%) relationship. The curves show that this relationship is non-linear, meaning that buffer capacity varies in the evaluated pH range. A convex curve represents a more oxidic soil, while a concave curve represents a kaolinitic soil with 2:1 clay. The convex curve shape was result of the negative charge formation and preferential H+ dissociation at high pH (above pH 5), since Fe-OH and Al-OH act as weak acid (high PZC). The concave shape was attributed to the presence of permanent charges and high dissociation capacity of H+ at low pH (below pH 5), since the Si-OH acts as strong acid (low PZC). For the same pH in CaCl2 the following sequence of V % values were observed as a function of clay mineralogy: soil with predominance of Fe and Al oxide < soil with predominance of Kaolinite < soil with predominance of Kaolinite with 2:1 clay.

A agricultura de precisão pode aumentar a eficiência e a sustentabilidade da agricultura brasileira de grãos, principalmente auxiliando no manejo do solo e das culturas. O objetivo deste estudo foi avaliar a importância de atributos de solo e da cultura com variação espacial do rendimento de grãos de milho e o uso dessa informação para aprimorar as decisões sobre o manejo da cultura. Foram utilizados dados da safra 2005/6 de uma gleba comercial de milho de 18 ha, na região de Guarapuava, Paraná, em um solo Latossolo Bruno de textura argilosa. Atributos de solo (0-0,10 m) e cultura foram coletados em quadrículas georreferenciadas com densidade amostral de 2 ha-1. O rendimento de grãos espacializado foi avaliado com sensor de produtividade na colhedora. Esse rendimento apresentou variabilidade espacial (média de 12,4 Mg ha-1, com amplitude entre 11,1 e 14,0 Mg ha-1) relacionada aos atributos do solo: P-Mehlich-1, Mg2+, soma de bases e relações Ca:Mg, Mg:K e Mg:CTC, mas não da cultura, conforme uma matriz de correlação de Spearman. A análise por árvore de regressão identificou a saturação por Mg (Mg:CTC), com valor crítico de 0,10, e a relação Mg:K, com valor crítico de 2,30, como atributos de solo com efeito mais significativo, pois valores inferiores ao crítico estão relacionados aos menores rendimentos de grão. A análise de cluster confirmou os resultados obtidos com as duas análises estatísticas anteriores, e sua interpretação conjunta suporta a conclusão de que os elementos P e Mg eram os mais críticos em termos de necessidade de manejo localizado. Comparativamente, o manejo localizado com agricultura de precisão demandaria, na gleba, maior consumo de calcário (incremento de 6,6 Mg, sendo 3,4 Mg de calcário calcítico e 3,2 Mg do tipo dolomítico), menor consumo de P2O5 (- 235 kg) e maior consumo de K2O (+ 135 kg) em relação ao manejo uniforme (tradicional). Contudo, o manejo localizado permite que esses insumos sejam aplicados nas dosagens adequadas em partes específicas da gleba, e não uniformemente em toda a gleba, alterando positivamente a produtividade dessas partes. Quando as tomadas de decisão sobre o manejo são auxiliadas por ferramentas estatísticas apropriadas, a agricultura de precisão é viável tecnicamente para o manejo de atributos químicos do solo, proporcionando assim a otimização no uso de insumos e, potencialmente, contribuindo para o rendimento economicamente ideal. Precision agriculture can increase efficiency and sustainability of grain crops in Brazil, especially in support of soil and crop management. In this study the importance of spatially-variable soil and crop attributes on the variability of grain crop yield and the use of this information to improve management decisions was examined. The study used data from the 2005/6 corn growing season of a 18 ha commercial field on a clayey Latossolo Bruno (FAO: Ferralsol). Soil (0-0.10 m layer) and crop properties were sampled at a density of two per ha. Spatially distributed crop yield was determined with a grain sensor on the harvester. Yield variability (average of 12.4 Mg ha-1, amplitude between 11.1 and 14.0 Mg ha-1) was related to the soil properties - P Mehlich, Mg2+, sum of bases and Ca:Mg, Mg:K and Mg:CEC ratios - but not with crop attributes, according to the results of a Spearman correlation matrix. Regression analysis identified a critical value of Magnesium saturation (Mg:CEC) of 0.10, and a critical Mg:K ratio of 2.3, as the most significant soil properties. Below the critical values, yields were reduced. Cluster analysis confirmed the results obtained by the two previous statistical techniques, and their combined interpretation supported the conclusion that P and Mg were the two nutrients for which spatial management is most needed. Compared to the traditional fixed-rate, whole-field application, using variable rate application would require, for the whole field, 6.6 Mg of additional lime, being 3.4 Mg calcitic lime and 3.2 Mg dolomitic lime, less P2O5 (-235 kg), and more K2O (+ 135 kg) than in the normal uniform management. However, with variable rates such inputs would be applied at adequate rates to specific parts of the field, positively affecting the yields in these parts. When management decisions are supported by appropriate statistical tools, precision agriculture is technically viable for the management of soil chemical properties, allowing for optimized dosages, with a view to an ideal economical yield.

A agricultura de precisão pode aumentar a eficiência e a sustentabilidade da agricultura brasileira de grãos, principalmente auxiliando no manejo do solo e das culturas. O objetivo deste estudo foi avaliar a importância de atributos de solo e da cultura com variação espacial do rendimento de grãos de milho e o uso dessa informação para aprimorar as decisões sobre o manejo da cultura. Foram utilizados dados da safra 2005/6 de uma gleba comercial de milho de 18 ha, na região de Guarapuava, Paraná, em um solo Latossolo Bruno de textura argilosa. Atributos de solo (0-0,10 m) e cultura foram coletados em quadrículas georreferenciadas com densidade amostral de 2 ha-1. O rendimento de grãos espacializado foi avaliado com sensor de produtividade na colhedora. Esse rendimento apresentou variabilidade espacial (média de 12,4 Mg ha-1, com amplitude entre 11,1 e 14,0 Mg ha-1) relacionada aos atributos do solo: P-Mehlich-1, Mg2+, soma de bases e relações Ca:Mg, Mg:K e Mg:CTC, mas não da cultura, conforme uma matriz de correlação de Spearman. A análise por árvore de regressão identificou a saturação por Mg (Mg:CTC), com valor crítico de 0,10, e a relação Mg:K, com valor crítico de 2,30, como atributos de solo com efeito mais significativo, pois valores inferiores ao crítico estão relacionados aos menores rendimentos de grão. A análise de cluster confirmou os resultados obtidos com as duas análises estatísticas anteriores, e sua interpretação conjunta suporta a conclusão de que os elementos P e Mg eram os mais críticos em termos de necessidade de manejo localizado. Comparativamente, o manejo localizado com agricultura de precisão demandaria, na gleba, maior consumo de calcário (incremento de 6,6 Mg, sendo 3,4 Mg de calcário calcítico e 3,2 Mg do tipo dolomítico), menor consumo de P2O5 (- 235 kg) e maior consumo de K2O (+ 135 kg) em relação ao manejo uniforme (tradicional). Contudo, o manejo localizado permite que esses insumos sejam aplicados nas dosagens adequadas em partes específicas da gleba, e não uniformemente em toda a gleba, alterando positivamente a produtividade dessas partes. Quando as tomadas de decisão sobre o manejo são auxiliadas por ferramentas estatísticas apropriadas, a agricultura de precisão é viável tecnicamente para o manejo de atributos químicos do solo, proporcionando assim a otimização no uso de insumos e, potencialmente, contribuindo para o rendimento economicamente ideal.

O uso de dejetos de animais na produção agrícola pode ocasionar a contaminação ou poluição das águas por nutrientes, principalmente com aplicações consecutivas na mesma área. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de dejeto líquido de bovinos e fertilizantes minerais na lixiviação de NH4+, NO3-, P e K. Para essa avaliação, foram coletadas colunas indeformadas de solo, num experimento de campo que estava sendo conduzido por sete anos consecutivos e que continha 12 tratamentos, resultantes da combinação de quatro doses de dejeto líquido de bovinos com três doses de fertilizante mineral. O experimento de campo era conduzido num Latossolo Bruno distrófico em sistema de plantio direto com sorgo, milho, aveia-preta e azevém em rotação. Em laboratório, essas colunas, de acordo com os respectivos tratamentos de campo, foram submetidas à aplicação do dejeto líquido de bovinos (0, 30, 60 e 90 m³ ha-¹, aplicados em dose única) e dos fertilizantes minerais (0, 50 e 100 % da dose recomendada para o milho - 120, 60 e 60 kg ha-1 de N, P2O5 e K2O). Imediatamente após a aplicação de dejeto e fertilizante, a água percolada por coluna foi coletada e analisada em cinco turnos contínuos, totalizando 516 mm - aproximadamente três volumes de poros. Constatou-se aumento nas concentrações de N-NH4+, P e K com as doses de dejeto e aumento de N-NO3- e K com as doses de fertilizante mineral. No entanto, com exceção do N-NO3-, as concentrações de N-NH4+ e P estiveram abaixo do limite máximo permitido pela legislação brasileira, indicando a importância da infiltração de água no solo na redução do potencial poluidor dos dejetos. The use of animal manure in agricultural systems can cause water contamination and/or pollution by nutrients, especially by consecutive applications to the same area. In view thereof, the purpose of this study was to evaluate the effect of manure and fertilizer application on NH4+, NO3-, P and K leaching. For this evaluation, undisturbed soil columns were collected from a seven-year field experiment that consisted of 12 treatments, resulting from the combinations of four doses of dairy slurry with three doses of mineral fertilizers. The study has been conducted on an Oxisol under no-till system with a crop rotation including sorghum, corn, oat and ryegrass. The leaching experiment was conducted in a laboratory with the undisturbed soil columns collected in the field experiment. In the laboratory, these soil columns, analogously to the respective field treatments, were treated with dairy slurry manure (0, 30, 60 and 90 m³ ha-¹ applied in a single dose) and mineral fertilizers (0, 50 and 100 % of the recommended dose for corn - 120 kg of N, 60 kg of P2O5 and 60 kg of K2O per ha) application. Immediately after manure and fertilizer application, the percolated water was sampled and analyzed in five continuous periods, totalling 516 mm, which corresponded to approximately three pore volumes. An increase of NH4-N, P, and K with increasing manure doses and an increment in NO3-N and K with the higher mineral fertilizer doses was observed. However, in general, except for NO3-N, the NH4-N and P concentrations were below the limit value determined by the Brazilian legislation, indicating the importance of soil-water infiltration to reduce the manure pollution potential.

Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a influência de doses de adubação com esterco líquido de gado leiteiro, combinada com adubação mineral, sobre atributos químicos de um Latossolo Bruno, em sistema plantio direto e rotação de culturas de inverno e verão (sorgo/aveia-preta/milho/azevém/milho/azevém), para produção de silagem, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-30, 30-50 e 50-80 cm de profundidade. Os tratamentos foram distribuídos em três blocos casualizados, divididos em 12 parcelas por bloco, em arranjo fatorial 3 x 4, sendo três doses de adubação mineral (0, 50 e 100 % da dose recomendada para as culturas) e quatro doses de adubação orgânica (0, 30, 60 e 90 m³ ha-1 ano-1). O esterco líquido aumentou o pH de forma linear na camada de 0-5 cm e quadrática na de 30-50 cm. A adubação mineral reduziu linearmente os valores de pH nas profundidades de 0-5 e 5-10 cm, havendo efeito quadrático na profundidade de 50-80 cm. A acidez potencial diminuiu na profundidade de 5-10 cm, com comportamento quadrático na profundidade de 10 a 30 cm. Houve incremento do Ca2+ trocável na profundidade de 0-5 cm ao se adubar com esterco, mas não se verificou efeito da adubação mineral sobre este atributo. Observou-se aumento nos níveis Mg2+ trocável nos tratamentos com esterco, até a profundidade de 30 cm; já para o fertilizante mineral os aumentos foram observados em profundidade superior a 30 cm. Houve incremento linear da saturação por bases com o aumento das doses de esterco, até 10 cm de profundidade; a adubação mineral diminuiu a saturação por bases na profundidade de 5-10 cm, havendo efeito quadrático na profundidade de 50-80 cm. This study aimed to evaluate the influence of fertilization doses of liquid dairy manure combined with mineral fertilizer on the chemical properties of a Brown Oxisol, in no-tillage system and winter and summer crop rotation (sorghum/black-oat/corn/ryegrass/corn/ryegrass), for silage production, in the layers 0-5, 5-10, 10-30, 30-50 and 50-80 cm. The treatments were distributed in three randomized blocks, divided in 12 plots per block, in a 3 x 4 factorial arrangement, with three mineral fertilizer levels (0, 50 and 100 % of the dose recommended for the crops) and four organic fertilizer levels (0, 30, 60 and 90 m³ ha-1 year-1). The liquid dairy manure increased the pH linearly in the 0-5 cm layer and quadratic in the 30-50 cm layer. The mineral fertilization reduced the pH values linearly in the 0-5 and 5-10 cm layers, with quadratic effect at 50-80 cm. The potential acidity decreased in 5-10 cm, with quadratic pattern at 10-30 cm. The exchangeable Ca2+ increased in the 0-5 cm layer with manure, but no effect of mineral fertilization on this attribute was verified. An increase in exchangeable Mg2+ levels was observed in the manure treatments to a depth of 30 cm; under mineral fertilizer, increases were observed from 30 cm downwards. There was a linear increase of base saturation through manure doses, down to a depth of 10 cm, and the mineral fertilization decreased base saturation at 5-10 cm, with a quadratic effect at 50-80 cm.