Search

The application of animal manure in the soil aims to provide nutrients to the plants, especially nitrogen (N). However, areas with a history of applications (over 10 years) may favor the accumulation of N in the residual organic pool, more notably in the most labile. As a result, this can change the dynamics of N and thus influence the availability of N in the soil. However, part of N added by manure can be lost through N2O. In southern Brazil, manure management is one of the main routes of N2O emission. As a greenhouse gas with a high potential for global warming, its emission has been increasingly studied after the use of animal manure. The application history can form a large residual N effect on the soil, which may vary depending on the type of manure. Small quantities of N added by the manure are absorbed by the crops, being mostly originated from the N accumulated in the soil. Thus, these areas may have an even greater potential to emit N2O even after the end of applications, since the rate of mineralization may increase and provide more NO3-. Moreover, the residual effect of N may result in high yields and reach periods when the applied N rates can be reduced and consequently decrease N losses. As a result, this study aimed to evaluate the residual effect of 16 applications of different animal manure and the effect of the continuation of their applications, which totaled 18 applications on N2O emission, productivity and efficiency of N use by black oat and maize crops. To achieve this objective, two studies were conducted in a field with Red Dystrophic Argisol. The experiment has been conducted since 2004 in the soil department of the Federal University of Santa Maria / RS. The results of this work correspond to the period of 2015-2016 with black oat and maize crops. Both studies were conducted simultaneously. The treatments evaluated were Pig slurry (PS), Dairy slurry (DS), Pig deep litter (PL), mineral fertilizer (MF) and a control treatment, which are arranged in a randomized complete block design with four replicates of 5 x 5 m. Before the application of treatments in black oats, a plot of 2 x 2 m was delineated, in which residual effects on black oats and corn were evaluated. The animal manure manure manure was applied normally in the rest of the plot. In study I, the evaluations began one day after the application, where the effect of the continuation of the applications in all the treatments and only the residual effect of the PS and DS treatments was evaluated. In study II, the dry matter (DM), N content in DM, grain yield and N in the grain were also determined, in addition to the efficiency indexes of N use with the continuation of applications and residual effect of all treatments. It was possible to observe in both studies that the application history changed the dynamics of N in the soil. In study I, it was possible to observe higher emissions with the more solid manure, especially the DS with an accumulated annual emission of 13.1 kg ha-1, resulting in an emission factor (EF) of 4%, which is 4 times more than estimated by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). NO3 - levels in the soil were high since the beginning of the evaluations and remained high throughout the period, which justifies the high emissions. Added to this, precipitation influence was related to virtually all emission peaks. The 16 applications showed that even after one year without new applications, the soil still had capacity to emit N2O, especially in the PL treatment that had a cumulative annual emission of 5.8 kg ha-1. In these treatments, NO3 - levels were also high, which shows that applications for several years can significantly change the dynamics of N in the soil where the rates of mineralization are high. In study II, DM productivity, N accumulation and grain yield were higher with the application of DS in black oats and DS and PS in maize. In each culture, the other treatments did not differ from MF in almost all evaluations. Moreover, the residual effect showed that even though there were no more applications during the year, the soil was able to produce N and other nutrients available to the plants, although the yields were not higher when applied. The 18 applications in a sandy soil showed that both crops were able to use N with high efficiency and low losses. Even with emissions with 18 applications of animal manure, they were not higher than emissions with fewer applications. A aplicação de dejetos de animais no solo visa disponibilizar nutrientes para as plantas, especialmente nitrogênio (N). Porém em áreas com histórico de aplicações (mais de 10 anos) podem favorecer o acúmulo de N no pool orgânico residual, principalmente no mais lábil. Consequentemente, isso pode alterar a dinâmica do N e então influenciar a disponibilidade de N no solo. No entanto, parte N adicionado pelos dejetos pode ser perdido por meio de N2O. Na região Sul do Brasil o manejo de dejetos é uma das principais vias de emissão de N2O. Por ser um gás de efeito estufa com alto potencial de aquecimento global, suas emissões tem sido cada vez mais estudas após o uso de dejetos de animais. O histórico de aplicações pode formar um grande efeito residual do N no solo, que pode variar conforme o tipo de dejeto. Pouco N adicionado pelos dejetos é absorvido pelas culturas, sendo a maior parte oriunda do N acumulado no solo. Dessa forma, essas áreas podem apresentar um potencial ainda maior em emitir N2O, inclusive após o fim das aplicações, pois a taxa de mineralização pode aumentar e disponibilizar mais NO3 -. Ainda, o efeito residual do N pode resultar em altas produtividades, podendo atingir momentos em que as taxas de N aplicadas podem ser reduzidas e assim diminui as perdas de N. Em razão disso, essa tese teve por objetivo avaliar o efeito residual de 16 aplicações de diferentes dejetos de animais e o efeito da continuação das aplicações, que totalizou 18 aplicações, sobre as emissões de N2O, produtividade e eficiência do uso do N pelas culturas da aveia preta e milho. Para alcançar o objetivo, dois estudos foram conduzidos no campo em um Argissolo Vermelho Distrófico arênico. O experimento é conduzido desde 2004 no departamento de solos da Universidade Federal de Santa Maria/RS. Os resultados desse trabalho correspondem ao período de 2015-2016, com as culturas da aveia preta e milho. Os dois estudos foram conduzidos simultaneamente. Os tratamentos avaliados foram dejetos líquidos de suínos (DLS), dejetos líquidos de bovinos (DLB), cama sobreposta de suínos (CSS), fertilizante mineral (NPK) e um tratamento testemunha, os quais estão dispostos em um delineamento de blocos ao acaso com parcela com quatro repetições de 5 x 5 m. Antes da aplicação dos tratamentos na aveia preta foi delimitado uma parcela de 2 x 2 m onde foram avaliados os efeitos residuais no cultivo da aveia preta e milho. No restante da parcela os dejetos foram aplicados normalmente. No estudo I as avaliações iniciaram um dia após a aplicação, onde foi avaliado o efeito da continuação das aplicações em todos os tratamentos e somente o efeito residual dos tratamentos DLS e CSS. No estudo II também foi determinado a matéria seca, teor de N na MS, produtividade de grãos e N no grão e também os índices de eficiência do uso do N com a continuação das aplicações e com o efeito residual de todos os tratamentos. Nos dois estudos foi possível observar que o histórico de aplicações alterou a dinâmica do N no solo. No estudo I foi observado maiores emissões com os dejetos mais sólidos, com destaque para o DLB com uma emissão acumulada anual de 13,1 kg ha-1, resultando em um fator de emissão (FE) de 4 %, ou seja, 4 vezes mais que o estimado pelo IPCC. Os teores de NO3 - no solo eram altos desde o início das avaliações e permaneceu por todo o período, o que justifica as altas emissões. Somado a isso, a precipitação influenciou esteve relacionada com praticamente todos os picos de emissão. As 16 aplicações mostraram que mesmo após um ano sem novas aplicações, o solo ainda teve capacidade em emitir N2O, especialmente no tratamento CSS que teve uma emissão acumulada anual de 5,8 kg ha-1. Nesses tratamentos os teores de NO3 - também eram altos, o que mostra que aplicações por vários anos pode alterar significativamente a dinâmica do N no solo, onde as taxas de mineralização são elevadas. No estudo II a produtividade de MS e acumulo de N e produtividade de grãos foi maior com a aplicação de DLB na aveia preta e DLB e DLS no milho. Em cada cultivo, os demais tratamentos não diferiram do NPK em quase todas as avaliações. Ainda, o efeito residual mostrou que mesmo não havendo mais aplicações durante o ano, o solo foi capaz de disponibilizar N e outros nutrientes para as plantas, porém as produtividades não foram maiores em relação à quando as aplicações continuaram. As 18 aplicações em um solo arenoso mostraram que ambas as culturas conseguiram usar o N com alta eficiência e baixa perdas. Mesmo havendo emissões com as 18 aplicações de dejetos, elas não foram superiores a emissões com menos aplicações.

Soils in the state of Rio Grande do Sul were originally well supplied with micronutrients. Thus, at the beginning of the introduction of the soybean crop, micronutrients were not recommended for fertilization. It is only after successive years of extraction of these nutrients by the increasing yields and recurrent applications of phosphate fertilizers over several years and cultures in high doses that a greater frequency has been observed in the occurrence of deficiencies. The availability of micronutrients to the plant is affected by various soil and environmental factors. The objective of this study was to evaluate if the application of Cu, via foliar, in the soybean crop is able to provide increases in grain yield, in cultures conducted in soils with high levels of P. The experiment was conducted from september 2015 to may of 2017, in the municipality of Pinhal Grande in a Typic Hapludalf. The experiment was installed in a randomized complete block design, in a factorial scheme (3x3), with four replications. The treatments were composed of three fertilization doses with P2O5 (0, 69 and 138 kg ha-1) and three Cu doses (0, 10 and 20 g ha-1 Cu), making a total of nine treatments. In the first crop (crop 2015/2016), Cu and P leaf content and productivity were evaluated, and in the second crop (2016/2017 crop) the leaf content of Cu and P was evaluated, nodulation, yield components, productivity and economic analysis. The application of leaf copper and phosphorus positively influenced the number of vegetables per plant, grains per plant, the mass of 1000 grains and the productivity of the soybean crop. The application of copper and phosphorus did not influence the number of grains per legume, number of nodules per plant and mass of nodules. In soils with very high levels of phosphorus and that received applications of high doses of phosphorus there was response to foliar fertilization with copper in the production of soybeans, which was economically feasible. On the other hand, the increments provided by the application of phosphorus in soils with very high contents were not economically viable. Os solos do estado do Rio Grande do Sul, originalmente apresentavam-se bem supridos em micronutrientes. Assim, no início da introdução da cultura da soja, não se recomendava micronutrientes para adubação. Somente após sucessivos anos de extração desses nutrientes pelas crescentes produtividades, e aplicações recorrentes de adubos fosfatados durante vários anos e cultivos em altas doses, é que se tem observado uma maior frequência na ocorrência de deficiências. A disponibilidade de micronutrientes para a planta é afetada por vários fatores do solo e ambiental. O objetivo deste estudo foi avaliar se a aplicação de Cu, via foliar, na cultura da soja é capaz de proporcionar incrementos na produtividade de grãos, em cultivos conduzidos em solos com altos teores de P. O experimento foi conduzido de setembro de 2015 a maio de 2017, no município de Pinhal Grande em um Argissolo Vermelho Distrófico. O experimento foi instalado no delineamento blocos ao acaso, em esquema fatorial (3x3), com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos com três doses de adubação com P2O5 (0, 69 e 138 kg ha-1) e três doses de Cu (0, 10 e 20 g ha-1 de Cu), perfazendo um total de nove tratamentos. No primeiro cultivo (safra 2015/2016) foi avaliado o teor foliar de Cu e P e a produtividade, e no segundo cultivo (safra 2016/2017) foi avaliado o teor foliar de Cu e P, a nodulação, os componentes de rendimento, a produtividade e a análise econômica. A aplicação de cobre foliar e fósforo influenciou positivamente o número de legumes por planta, grãos por planta, a massa de 1000 grãos e produtividade da cultura da soja. A aplicação de cobre e fósforo não influenciaram o número de grãos por legume, número de nódulos por planta e a massa de nódulos. Em solos com teores de fósforo previamente muito alto e que receberam aplicações de altas doses de fósforo houve resposta à adubação foliar com cobre na produção de grãos de soja, a qual se mostrou viável economicamente. Por outro lado, os incrementos proporcionados pela aplicação de fósforo nos solos com teores muito altos não foram viáveis economicamente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The pig slurry, pig deep-litter and cattle slurry applied in soils under no-tillage can serve as a source of nutrients for crops, increasing the production of dry matter of shoots and grain production. This is because, successive applications in the long term tend to change the soil chemical properties making it favorable for the development of agricultural crops, if handled properly. Moreover, these applications continued on the same area can promote the accumulation of nutrients in cultivated soils. Thus, there may be the transport of nutrients such as nitrogen (N) and phosphorus (P) to aquatic environments through runoff and or percolation, causing environmental imbalances. This aim of this study was to analyze the influence of continuous application of organic and mineral nutrient sources on grain yield and nutrient accumulation in crops and evaluate the changes in soil chemical properties and the transfer of nitrogen and phosphorus runoff and percolation under no-tillage. For this, two studies were developed: Study I aimed to evaluate, in the long term, the distribution of nutrients in the soil profile and the productivity of grain crops and ground cover plants when subjected to successive applications of organic and mineral sources nutrients. This study was conducted in a Typic Hapludalf with pig slurry applications (PS), cattle slurry (CS), pig deep-litter (PL) and mineral fertilizers (NPK) before the implementation of each of the succession culture: corn/oats in the years 2009/2010; 2010/2011 and 2011/2012 and in the year 2012/13 black oat /black beans. The study II aimed to evaluate transfers of forms of N and P by the drained solution and percolated in the same area subjected to successive applications of organic and mineral nutrient sources managed under no-tillage. In this experiment, samples were collected drained and leached solution and determined the total N, P-soluble P-particulate and P-total. The results obtained demonstrate that the CSS provided increment, both in the production of grain and dry matter accumulation and apparent recovery of N, P and K of cultures. The highest dry matter production of cultivated species and applications of different organic sources of nutrients promoted increase in levels of soil organic matter while allowing an increase in soil pH. Also provided the increase in important soil properties, such as the P, K, Ca and Mg available in the soil, in relation to the use of traditional mineral fertilization. The data showed that successive applications provide greater total-N transfer, surface runoff and percolation in the soil under the application of DLS and CSS. The largest transfers of P were observed in treatments with application of DLS, DLB and CSS in drained and leached solution. Therefore, it is essential to constantly monitor the quantities of organic and mineral sources added in crops, as well as the losses of N and P incurred pursuant to excess and / or in the same area, as these parameters are relevant when it aims to productivity and sustainability of agro-ecosystems. Os dejetos líquidos de suínos e bovinos e a cama sobreposta de suínos aplicadas em solos sob plantio direto podem servir como fonte de nutrientes às culturas agrícolas, incrementando a produção de matéria seca da parte aérea e a produtividade de grãos. Isso ocorre, pois as aplicações sucessivas em longo prazo tendem a alterar os atributos químicos do solo, tornando-o favorável para o desenvolvimento das culturas agrícolas, se manejado adequadamente. Por outro lado, essas aplicações continuadas sobre uma mesma área pode promover o acúmulo excessivo de nutrientes nos solos cultivados. Dessa forma, pode ocorrer o transporte de nutrientes, como o nitrogênio (N) e fósforo (P), para ambientes aquáticos por meio do escoamento superficial e/ou percolação, causando desequilíbrios ambientais. O presente estudo objetivou analisar a influência da aplicação continuada de fontes orgânicas e mineral de nutrientes sobre a produtividade de grãos e acúmulo de nutrientes em culturas, avaliar as alterações nos atributos químicos do solo e a transferência de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial e percolação em um Argissolo sob sistema plantio direto. Para isso, foram desenvolvidos dois estudos: O Estudo I objetivou avaliar, a distribuição de nutrientes no perfil do solo e a produtividade das culturas de grãos e plantas de cobertura, quando submetido a aplicações sucessivas de fontes orgânicas e mineral de nutrientes. Este estudo foi desenvolvido em um Argissolo Vermelho Distrófico arênico com aplicações de dejeto líquido de suínos (DLS), cama sobreposta de suínos (CSS), dejeto líquido de bovinos (DLB) e adubação mineral (NPK) antes da implantação de cada cultura da sucessão: milho/aveia preta, nos anos de 2009/2010; 2010/2011 e 2011/2012 e no ano de 2012/13 feijão preto/aveia preta. Para as culturas de milho e feijão foi avaliada a produtividade de grãos e, para todas as culturas, foi determinada a produção de matéria seca da parte aérea e o acumulo de N, P e K no tecido vegetal. Em setembro de 2012, quando completou 12 aplicações das fontes orgânicas, amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 e 50-60 cm. Determinou-se o valor de pH em água (relação 1:1), os teores disponíveis de P, Cu e Zn, teores trocáveis de K, Al, Ca e Mg e os teores de matéria orgânica do solo. Calculou-se a CTCpH7,0, a saturação por Al, a saturação por bases e a acidez potencial (H+Al). O estudo II visou avaliar as transferências de formas de N e P pela solução escoada e percolada na mesma área submetida às aplicações sucessivas de fontes orgânica e mineral de nutrientes manejado sob sistema plantio direto. Nesse experimento foram coletadas amostras de solução escoada e percolada e determinado os teores de N-mineral, P-solúvel, P-particulado e P-total. Os resultados demostram que a CSS proporcionou incremento, tanto na produtividade de grãos quanto de matéria seca, acúmulo e recuperação aparente de N, P e K das culturas. As maiores produções de matéria seca das espécies cultivadas e as aplicações das diferentes fontes orgânicas de nutrientes promoveram incremento nos teores da matéria orgânica do solo ao mesmo tempo que permitiu um aumento no pH do solo. Além disso, proporcionou o incremento em atributos importantes do solo, tais como: nos teores P, K, Ca e Mg disponíveis no solo, em relação ao uso da adubação mineral tradicional. Os dados mostraram que as aplicações sucessivas proporcionam maior transferência de N-mineral, por escoamento superficial e percolação no solo submetido à aplicação de DLS e CSS. As maiores transferências de P foram observadas nos tratamentos com aplicação de DLS, DLB e CSS na solução escoada e percolada. Portanto, é imprescindível o monitoramento constante das quantidades de fontes orgânicas e mineral adicionadas nas lavouras, assim como, das perdas de N e P ocasionadas pela aplicação em excesso e/ou na mesma área, já que esses parâmetros são relevantes quando se almeja produtividade e sustentabilidade dos agroecossistemas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The distribution of pig slurry in agricultural areas, by presenting various elements in its composition, can over time, increase the levels of nutrients in the soil, as well as changing the distribution of chemical species in the soil solution. The study aimed to evaluate the levels of P, Cu and Zn total, available, soluble and the distribution of chemical species in solution, along the profile of a Hapludalf subject the application of 19 and 21 applications pig slurry and growing plants. The work was performed on soil columns of undisturbed soil, derived from an experiment conducted for 8 years in the experimental unit of the Federal University of Santa Maria (UFSM), Santa Maria (RS). The soil was a Typic Hapludalf, subjected to 0, 20, 40 and 80 m3 ha-1 of pig slurry applications. Soil samples were taken before and after the crops of black oat and corn in the greenhouse, in layers the 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 and 40-60 cm for the determining the levels of total P, Cu and Zn, available and extraction solution. In the solution were determined the concentration of the major cations, anions, dissolved organic carbon (DOC) and pH. The distribution of chemical species of P, Zn and Cu were obtained by computer program Visual Minteq. The 21 applications of pig slurry increased the levels of P, Cu and Zn total available and the solution in the surface layers with increasing doses. In addition to the increases in surface, successive applications of pig slurry increased the levels of depth, especially in larger doses, showing the migration of elements in the soil profile. High concentrations of soluble forms and available increase the risk of environmental contamination, promote transfers by both runoff and leaching, and increase the bioavailability and can cause toxicity of Cu and Zn to plants and microorganisms. The applications of pig slurry induced variations in the distribution of chemical species of P, Cu and Zn in soil solution, mainly in the surface layers, increasing the percentage of species of P complexed with Ca and Mg and reducing the proportion complexed with Al, these layers also increased the proportion of species of Cu and Zn complexed with organic and inorganic ligands, reducing the proportion of free species which are preferentially absorbed. The presence of plants leads to changes in the distribution of chemical species of P, Cu and Zn in soil solution, increasing the proportion of species of free P and reducing Cu and Zn. Thereby keeping soils under application of cultured pig slurry increases the proportion of P capable of absorbing and reduces risk of toxicity Cu and Zn. A distribuição de dejetos líquidos de suínos em áreas agrícolas, por apresentar vários elementos em sua composição, pode ao longo do tempo, incrementar os teores de nutrientes no solo, bem como alterar a distribuição das espécies químicas na solução do solo. O trabalho objetivou avaliar os teores de P, Cu e Zn totais, disponíveis, solúveis e a distribuição das espécies químicas na solução ao longo do perfil de um Argissolo submetido a 19 e 21 aplicações de dejetos líquidos de suínos e ao cultivo de plantas. O trabalho foi realizado em colunas de solo com estrutura indeformada, derivadas de um experimento conduzido durante 8 anos, na unidade experimental da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria (RS). O solo foi um Argissolo Vermelho Distrófico arênico, submetido a aplicações de 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos. Foram realizadas coletas de solos antes e após as reaplicações dos tratamentos e cultivo de aveia preta e milho em casa de vegetação, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 e 40-60 cm, para a determinação dos teores de P, Cu e Zn disponíveis, totais e extração da solução do solo. Na solução foi determinada a concentração dos principais cátions, ânions, carbono orgânico dissolvido (COD) e pH. A distribuição das espécies químicas de P, Cu e Zn foram obtidas através do programa computacional Visual Minteq. As 21 aplicações de dejetos líquidos de suínos incrementaram os teores de P, Cu e Zn totais, disponíveis e na solução nas camadas superficiais com o aumento das doses. Além dos incrementos em superfície, as sucessivas aplicações de dejetos líquidos de suínos incrementaram os teores em profundidade, principalmente nas maiores doses, evidenciando a migração dos elementos no perfil do solo. Altas concentrações de formas disponíveis e solúveis potencializam o risco de contaminação ambiental, por favorecer as transferências tanto por escoamento superficial como por lixiviação, além de aumentar a biodisponibilidade, podendo causar toxidez de Cu e Zn as plantas e aos microrganismos. As aplicações de dejetos líquidos de suínos promoveram alterações na distribuição das espécies químicas de P, Cu e Zn na solução do solo, principalmente nas camadas superficiais, aumentando a porcentagem das espécies de P complexadas com Ca e Mg e reduzindo a proporção complexada com Al, nestas camadas também incrementou a proporção das espécies de Cu e Zn complexadas com ligantes orgânicos e inorgânicos, reduzindo a proporção das espécies livres que são preferencialmente absorvidas. A presença de plantas promove alteração na distribuição das espécies químicas de P, Cu e Zn na solução do solo, aumentando a proporção das espécies livres de P e reduzindo as de Cu e Zn. Assim, manter solos submetidos à aplicação de dejetos líquidos de suínos cultivados aumenta a proporção de P passível de absorção e reduz o risco de toxidez por Cu e Zn.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Due to the historical application of cupric fungicides in vineyards, the amounts of copper (Cu) in these soils can reach levels that cause toxicity to plants. Recently researchers have tried alternative products to the cupric ones, in order to reduce the amount of Cu applied to the vineyards, which usually shows zinc (Zn) in its composition. This study aimed to evaluate the biochemical and physiological changes in corn plants, grown in soil with a high content of Cu and different levels added of Zn. In November 2011 the soil was collected from the 0-15 cm layer of a vineyard with high Cu content and in an area of native grass adjacent to the vineyard, with low concentrations of Cu and Zn, which served as treatment control, and both soils were classified as Typic Hapludalf. The experiment was performed in a greenhouse and was divided into two corn crops, the first between March and April, and the second between October and November, both in 2012. The treatments were the doses of 0, 30, 60, 90, 180 and 270 mg kg-1 of Zn added to the soil of the vineyard, plus the control treatment. Treatments had pH values in water and levels of available phosphorus and exchangeable potassium similar. At 35 days after emergence the plants were harvested and the accumulation of dry matter from roots and shoots and the concentration of Cu and Zn in leaves were determined. It was also evaluated the operation of the photosynthetic apparatus from the fluorescence of chlorophyll a and the photosynthetic pigments, biochemical parameters related to oxidative stress in leaves of plants, such as activity of superoxide dismutase (SOD) and of non-specific peroxidase (POD) were evaluated. The high concentrations of Cu and Zn in soil caused toxicity to corn plants and provided foliar concentrations above the levels considered normal in the leaves, from both cultivations. The Zn toxicity was evidenced by the decrease in the growth of both roots and shoots, as well as the induction of symptoms of toxicity and deficiency in photosynthetic parameters, reflecting photoinhibition. Moreover, it was observed oxidative stress and the antioxidant system of maize plants was not effective enough to reverse the condition of stress, especially in cultivated soils received higher doses of Zn. Devido ao histórico de aplicação de fungicidas cúpricos em vinhedos, os teores de cobre (Cu) nestes solos podem atingir níveis que causam toxicidade às plantas. Recentemente tem-se buscado produtos alternativos aos cúpricos, com o intuito de reduzir a quantidade de Cu aportado aos vinhedos, os quais geralmente apresentam zinco (Zn) em sua composição. O objetivo foi avaliar se o aumento na concentração de Zn no solo poderia significar toxidez adicional às plantas de milho cultivadas, em um ambiente já contaminado com alto teor de Cu no solo. Em novembro de 2011 o solo foi coletado na camada de 0-15 cm de um vinhedo com alto teor de Cu e em uma área de campo nativo adjacente ao vinhedo, com baixos teores de Cu e Zn, o qual serviu como tratamento controle, sendo que ambos os solos foram classificados como Argissolo Vermelho. O experimento foi conduzido em casa de vegetação e foi dividido em dois cultivos de milho. O primeiro entre março e abril, e o segundo entre outubro e novembro, ambos no ano de 2012. Os tratamentos foram as doses de 0, 30, 60, 90, 180 e 270 mg kg-1 de Zn adicionadas ao solo de vinhedo, mais o tratamento controle, todos com valores de pH em água e teores de fósforo disponível e potássio trocável semelhantes. Aos 35 dias após a emergência as plantas foram coletadas e o acúmulo de matéria seca de raízes, de parte aérea e a concentração de Cu e Zn nas folhas foram determinados. Foi avaliado também o funcionamento do aparato fotossintético a partir da fluorescência da clorofila a e os pigmentos fotossintéticos, parâmetros bioquímicos ligados ao estresse oxidativo nas folhas das plantas, tais como atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e das peroxidases não específicas (POD). Os teores elevados de Cu e Zn no solo causaram toxicidade às plantas de milho e proporcionaram teores foliares acima dos níveis considerados normais nas folhas das plantas, nos dois cultivos. A toxicidade de Zn se evidenciou através da diminuição no crescimento, tanto das raízes, como da parte aérea, bem como pela indução de sintomas de toxicidade e deficiência nos parâmetros fotossintéticos, refletindo na fotoinibição. Além disso, foi observado estresse oxidativo e o sistema antioxidante das plantas de milho não foi suficientemente eficaz para reverter a condição de estresse, especialmente nas plantas cultivadas nos solos que receberam as maiores doses de Zn.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico In spite of the great importance of the soil organic matter for the sustainability of the natural systems and of agricultural production, its study remains incipient in the area of the Edge of the Rio Grande do Sul Plateau, where different research have been reporting negative aspects of the inadequate soil use. In that sense, the carbon distribution evaluation among the chemically separated fractions can supply subsidies to analyze the effects of land use on those sites. Besides that, it is important to know the role carried out by the different geomorphological features present in the area, once that the variation of the soil attributes can be different in each segment of the landscape. The purpose of this research was to evaluate the influence of the land use on the soil organic matter fractions, chemical attributes and aggregates distribution in different soil depths and landscape positions, analyzing three topossequences of soils of hillsides areas of the Edge of the Plateau. Soil characteristics such morphological, environmental, chemistries and physical, were analyzed for each soil horizon and layer. The chemical fractionation of the soil organic matter was realized to quantificate the carbon amount of the humic fractions and to determinate the amount of Fe+3 and Al3+ co-extracted with the humic substances. The results allowed to verify that the chemical and physical attributes of the soil were effected by the land use, and the position of the profile in the landscape has an important effect in the distribution of the materials in the studied topossequences. The forest showed the largest indexes of aggregation of the soil in the superficial layer and in the top of the landscape, where the larger amount of total organic carbon was verified. The amount of carbon in the fractions extracts of the soil organic matter was different for each land uses. The acid fraction carbon showed low amount in relation to the other extracts. The humina fraction corresponded to the most sensitive indicator to the change of use of the soil. Most of the soil organic matter was distributed in the alkaline-soluble fractions. However, higher values were observed at the forest due to the soil litter. Among the alkaline-soluble fractions, the humic acids were predominant, but they showed variations according to the position in the landscape. This fraction associates preferentially with Fe+3, while Al+3 showed larger affinity for the fulvic acids. Apesar da grande importância da matéria orgânica do solo para a sustentabilidade dos sistemas naturais e de produção agrícola, seu estudo ainda é incipiente na região do Rebordo do Planalto (RS), onde diferentes trabalhos têm relatado aspectos negativos da utilização inadequada destes solos. Nesse sentido, a avaliação da distribuição do carbono entre as frações separadas quimicamente pode fornecer subsídios para analisar os efeitos de uso empregado nestes locais. Aliado a isto, é importante conhecer o papel desempenhado pelas diferentes feições geomorfológicas presentes na região, já que a variação dos atributos do solo pode ser diferente em cada segmento da paisagem. Desta maneira, o presente trabalho visou avaliar a influência do uso da terra sobre as frações da matéria orgânica, atributos químicos e distribuição de agregados em diferentes profundidades do solo e posições na paisagem, analisando três topossequências de solos de áreas de encostas do Rebordo do Planalto (RS). Para isso, foram determinadas características morfológicas, ambientais, químicas e físicas dos horizontes e camadas do solo. Nesta última, procedeu-se o fracionamento químico da matéria orgânica do solo para quantificação dos teores de carbono das frações húmicas e determinação dos teores de Fe+3 e Al+3 co-extraídos com as substâncias húmicas. Os resultados permitiram verificar que os atributos químicos e físicos do solo foram afetados pelo uso da terra, tendo a posição do perfil na paisagem importante papel na distribuição dos materiais nas topossequências estudadas. A floresta apresentou os maiores índices de agregação do solo na camada superficial e na posição de topo do relevo, onde se verificou maior teor de C total. O teor de carbono nos extratos das frações da matéria orgânica do solo foi diferente para os três usos avaliados. O carbono da fração ácida apresentou baixos teores em relação aos demais extratos avaliados. A fração humina correspondeu ao indicador mais sensível à mudança de uso do solo. Nas três topossequências, a maior parte da matéria orgânica do solo distribuiu-se nas frações alcalino-solúveis. Entretanto, valores mais elevados foram observados na floresta em decorrência da liteira. Dentre as frações alcalino-solúveis, os ácidos húmicos foram predominantes, mas apresentaram variações conforme a posição do perfil na paisagem. Esta fração se associou preferencialmente com o Fe+3, enquanto o Al+3 mostrou maior afinidade pelos ácidos fúlvicos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The rate of nitrogen (N) in grapevines in the Rio Grande do Sul (RS) State, Southern Brazil, is established considering N content in leaves or leaves petioles and yield expectation limits. Once N fertilization needs have been diagnosed, the N is applied in indefinite times. However, N fertilization recommendations don t consider the impact of N fertilization in the yield, the consequences on grape composition and the contribution of N of crop residues to mineral nutrition of grapevines. The objective of this work was to estimate the recovery and accumulation of N in grapevines and the effect in the yield and grape composition. Three studies were carried on. Study 1, recovery, distribution and accumulation of N fertilizer was studied, in Cabernet Sauvignon grapevines, located at Bento Gonçalves city, area of the Serra Gaúcha (experiment 1), and Santana do Livramento city, area of the Campanha (experiment 2), in RS, Southern Brazil. In the experiment 1 and 2 the plants were fertilized with 15N in four forms and, when grapes were mature, plants were fractionated, oven-dried, weighted and analysed for total N and 15N enrichment. Study 2, grape yield and composition of grapevines treated with different amounts of N were studied, in the vineyards of the Study 1. Grapes were collected when ripe and yield was evaluated. Must soluble solids, pH, total acidity, tartaric acid, malic acid, total phenols, anthocyanins and N ammonia were evaluated in part of the berries. The remaining berries were triturated and total N, P, K, Ca and Mg were evaluated. Study 3, decomposition and nutrient release by aerial organs of Lolium perenne (LP) and Trifolium repens (TR) (experiment 1), and grapevines uptake of the N derived from decomposing material (experiment 2) were studied in Chardonnay grapevines located at the experimental Station of the University of Bologna, Italy. In experiment 1, 2 g (DW) of 15N-labelled litter of LP and TR were placed into litter bags which were placed on the vineyard soil surface. Collection of bags LP and TR was performed 8 (June) and 16 (August) weeks from the deposition. Remaining biomass, 15N, N, C, P, K, Ca, Mg and S concentrations were determined. In experiment 2, 30 g plant-1 of dry litter of LP and TR were placed on the herbicided soil under the grape plants. Grapevine leaves were collected 8 and 16 weeks from litter deposition; after 16 weeks, one year (including bunches) and two years shoots were collected, oven-dried, weighted and analysed for total N and 15N enrichement. Results showed that the absorbed N is distributed and accumulated especially in leaves and that most of the N found in the plant was not derived from the fertilizers but from the organic matter already present in the soil. However, N fertilization increased grape yield in the Serra Gaúcha grapevines. The rate can be split 25% at the beginning of bud burst + 25% at bud burst + 25% at flowering + 25% at growth berries; 50% at the beginning of bud burst + 50% at bud burst and 50% at flowering + 50% at growth berries. Moreover, N fertilization altered the grape composition, especially decrease the amount of anthocyanins. LP and TR residues decomposed at the same rate, but nutrient release was different between the two species and varied according with mineral element. The amount of N that grapevines recovered from the decomposing litter was low and similar for LP and TR residues. No Rio Grande do Sul (RS), a dose de nitrogênio (N) para a videira é definida a partir do seu teor total na folha inteira ou no pecíolo, e na expectativa de produção. Quando diagnosticada a necessidade de aplicação, recomenda-se o seu parcelamento em épocas incertas. Entretanto, essa recomendação não infere informações sobre o impacto do N aplicado na produção e na composição da uva. Também não se considera a contribuição do N dos resíduos de plantas de cobertura depositados na superfície do solo. O presente trabalho teve como objetivo estudar a recuperação e acumulação de N em videiras e seu efeito na produtividade e na composição da uva e do mosto. Foram conduzidos três estudos: Estudo 1, realizado para estimar a recuperação, distribuição e a acumulação de N aplicado ao solo pela videira. Esse foi composto por dois experimentos: Experimento 1, implantado em um vinhedo de Cabernet Sauvignon na Embrapa Uva e Vinho, Bento Gonçalves (RS), e o experimento 2, instalado na Empresa Pernod Ricard Brasil/Almadén, Santana do Livramento (RS). Nos experimentos 1 e 2 as videiras foram submetidas à aplicação de uma dose de N com 3% de átomos de 15N, em quatro modos de parcelamento. Na maturação da uva, as plantas foram colhidas, fracionadas, secas, determinada a matéria seca (MS) e analisado os totais de N e 15N. O Estudo 2 foi realizado para avaliar a produtividade e a composição da uva e do mosto, em videiras submetidas à aplicação de N. O Estudo 2 foi formado por dois experimentos: Experimento 1, implantado no vinhedo do experimento 1 do Estudo 1, as videiras receberam cinco doses de N e o experimento 2, instalado no vinhedo do experimento 2 do Estudo 1, as videiras foram submetidas à aplicação de seis doses de N. Nos experimentos 1 e 2 a uva foi colhida, determinada a produção e no seu suco avaliado os sólidos solúveis totais, o pH, a acidez total, o ácido tartárico e málico, os polifenóis totais, as antocianinas e o N amoniacal. Além disso, na baga foram analisados os totais de N, P, K, Ca e Mg. O Estudo 3 foi realizado para determinar a contribuição de N derivado da decomposição de resíduos de azevém (Lolium perenne) e trevo branco (Trifolium repens) para a videira. Esse compreendeu dois experimentos instalados em vinhedo de Chardonnay, em Bologna, Itália. No experimento 1, os resíduos de azevém perene e de trevo branco foram colocados no interior de bolsas teladas e depositados no solo. Ao longo do ciclo das videiras as bolsas teladas foram coletadas, determinada a MS remanescente e analisado os totais de 15N, N, C, P, K, Ca, Mg e S. No experimento 2, os resíduos das espécies foram colocados na superfície do solo e na maturação da uva as videiras foram colhidas, fracionadas, secas, determinado a MS e analisado os totais N e 15N. Os resultados obtidos mostram que o N adicionado e absorvido no ano é distribuído e acumulado, preferencialmente, nas folhas, mas a maior parte do N presente na videira é derivada de outras formas, que não a do fertilizante. Entretanto, existe aumento na produção quando da aplicação de N na Serra Gaúcha, podendo a dose ser parcelada 25% no início da brotação+25% na brotação+25% na floração+25% no crescimento das bagas; 50% no início da brotação+50% na brotação e 50% na floração+50% no crescimento das bagas. A aplicação de N altera a composição da uva, especialmente, diminui a quantidade de antocianinas no mosto. Os resíduos de azevém perene e trevo branco depositados na superfície do solo são decompostos com a mesma taxa no ciclo vegetativo e produtivo da videira, porém liberam nutrientes em taxas diferentes. No entanto, isso tem pouca importância, pois as plantas recuperam porcentagens pequenas e iguais de N derivado dos resíduos das duas espécies.

In tropical and subtropical areas, especially, where there is the dry period occurrence, the acidity subsurface (below the 10 cm) it has been pointed as one of the limitation causes to the growth of roots and the agricultural productivity. In the state of Rio Grande do Sul, in the last years, reports exist that areas under no tillage that don't present exchangeable aluminum in the layer of 0-10 cm. However, in the inferior layers, they are found high content of Al and low saturation by bases (Martinazzo, 2006). However, information that allows inferring about the relevance of these conditions in subsurface in the productivity of the cultures doesn t exist. This work was elaborated with the objective of evaluating the occurrence of high saturation with aluminum and low saturation with bases, in subsurface in the no tillage, it can represent a restrictive atmosphere for the growth and productivity of the cultures, as well as to evaluate techniques for correction of the acidity in subsurface. The experiment was implanted in Tupanciretã, RS, in Rhodic Hapludox, of sandy loam texture. The area came being driven under no tillage, and the initial condition, in the layer of 0-10 cm was of pH 5,5, saturation for Al of 0% and saturation of bases of 65%; in the layer of 10-20 cm it presented pH 5,1, saturation for Al of 24% and saturation for bases of 39%. In July of 2005, the following treatments were implanted: without tillage and without limestone; without tillage and with limestone, 1 SMP - pH 6,0; plowing without limestone; plowing with limestone, 1 SMP - pH 6,0; chiseling without limestone; chiseling, with limestone, 1 SMP - pH 6,0; based on the sample of 0-20 cm. The accomplished evaluations were: productivity of grains, matter dries, cycling of nutrients (Ca, Mg, P, K e N) distribution of the system root and economical analysis for the soybean (Glycine max L. Merril) and the corn (Zea mays L.). In soil samples collected to the 9 and 24 months after the implantation of the experiment, in the layers of 0-5; 5-10; 10-15; 15-20; 20-30 cm, they were certain the exchangeable content of Ca, Mg and Al, pH H2O, saturation for bases and saturation for Al, besides the content of P and K and organic carbon. All the variables were submitted to the analysis of the variance and when significant, the averages were compared by the test of Tukey to 5%. The results show that acidity in subsurface (10-20 cm) it was not limit to the productivity of the soybean and of the corn when the superficial layer was in levels recommended by CQFS-RS/SC (2004), what didn't allow the definition in the best way of limestone application under the point of view of productivity of grains and economical viability, however, the limestone incorporation for plowing was the most efficient way of correction of the acidity in subsurface. Em regiões tropicais e subtropicais, especialmente onde há a ocorrência de veranicos, a acidez subsuperficial (abaixo dos 10 cm) tem sido apontada como uma das causas de limitação ao crescimento de raízes e à produtividade agrícola. No estado do Rio Grande do Sul, nos últimos anos, existem relatos de que muitas áreas sob plantio direto não apresentam alumínio trocável na camada de 0-10 cm, mas nas camadas inferiores, são encontrados elevados teores de Al e baixa saturação por bases. Contudo, não existem informações que permitem inferir sobre a relevância destas condições em subsuperfície na produtividade das culturas. Este trabalho foi elaborado com o objetivo de avaliar se a ocorrência de alta saturação por alumínio e baixa saturação por bases em subsuperfície no plantio direto, pode representar um ambiente restritivo para o crescimento e produtividade das culturas, bem como avaliar técnicas para correção da acidez em subsuperfície. O experimento foi implantado em Tupanciretã, RS, em um Latossolo Vermelho distrófico típico (Embrapa, 2006), de textura franco-arenosa. A área vinha sendo conduzida sob plantio direto, sendo que a condição inicial, na camada de 0-10 cm era de pH 5,5, saturação por Al de 0% e saturação de bases de 65%; na camada de 10-20 cm apresentava pH 5,1, saturação por Al de 24% e saturação por bases de 39%. Em julho de 2005 foram implantados os seguintes tratamentos: sem revolvimento e sem calcário; sem revolvimento e com calcário, 1 SMP - pH 6,0; lavração sem calcário; lavração com calcário, 1 SMP - pH 6,0; escarificação sem calcário; escarificação com calcário, 1 SMP - pH 6,0; baseado na amostra de 0-20 cm. As avaliações realizadas foram: produção de matéria seca, ciclagem de nutrientes (Ca, Mg, P, K e N), produtividade de grãos, distribuição do sistema radicular e análise econômica para a soja e o milho. Em amostras de solo coletadas aos 9 e 24 meses após a implantação do experimento, nas camadas de 0 5, 5 10, 10-15, 15 20 e 20 30 cm foram determinados os teores trocáveis de Ca, Mg e Al, pH H2O, saturação por bases e saturação por Al, além dos teores de P disponível, K trocável e carbono orgânico. Todas as variáveis foram submetidas à análise da variância e quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. Os resultados mostram que acidez em subsuperfície (10-20 cm) não foi limitante à produtividade da soja e do milho quando a camada superficial (0-10 cm) estava em níveis recomendados pela CQFS-RS/SC (2004), o que não permitiu a definição do melhor modo de aplicação de calcário sob o ponto de vista de produtividade de grãos e viabilidade econômica, porém, a incorporação de calcário por lavração foi o modo mais eficiente de correção da acidez em subsuperfície.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The main alternative of pig slurry discard is its disposition in the soil as source of nutrients for plants. However, copper and zinc accumulation in the soil has been increasing significantly and may become an environmental pollutant problem. The objective of this work was to evaluate copper and zinc potential pollutant in areas with successive applications of pig slurry through zinc and copper forms and accumulations in the soil, and their transference by surface runoff and percolation flow. The work was carried out in the experimental area of the Department of Agricultural Engineering of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria (RS), Brazil. Typic Hapludalf soil was used and four rates of pig slurry (0, 20, 40, and 80 m3 ha-1) were applied on the soil surface presenting a total of 17 applications. In October 2006, the soil samples were collected in the depths of 0 - 2, 2 - 4, 4 - 6, 6 - 8; 8 - 10, 10 - 12, 12 - 14, 14 - 16, 16 - 18, 18 - 20, 20 - 25, 25 - 30, 30 - 35, 35 - 40, 40 - 50, and 50 - 60 cm. After collect, total contents in the pig slurry, as well as total contents and extracted contents by HCl 0.1 mol L-1 of copper and zinc in soil were analyzed. Soil samples (0 and 80 m3 ha-1 pig slurry) and dry pig slurry samples were collected and copper and zinc sequential extraction analyzed. Water volume and sediment losses were determined. Moreover, copper and zinc forms in samples of solutions transferred by surface runoff and percolation flow collected during the cycle of the corn (2006/07) in each event (rain + surface runoff) were determined. Successive applications of pig slurry increased the total content of copper and zinc extracted by HCl 0.1 mol L-1 in soil (superficial layers). These metals tended to be transferred to deeper layers of soil and to other environment compartment. The sequential extraction in soil where 80 m3 ha-1 pig slurry was applied showed an increase in the copper and zinc contents in the soil samples of the superficial layers when extracted with water deionization, MgCl2, HNO3 + H2O2, and NH2OHHCl, which represent soluble forms, exchangeable forms, mineral fraction forms, and organic matter forms, respectively. The findings showed an increase in the copper and zinc bioavailable forms. Losses by surface runoff were the main form of transferring copper and zinc, especially in treatments with successive applications of pig slurry. A principal alternativa para o descarte do dejeto líquido de suínos é sua disposição no solo como fonte de nutrientes às plantas. Porém, a constatação do acúmulo de cobre e zinco no solo vem causando preocupação com relação à segurança ambiental. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial contaminante do cobre e do zinco em área com aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos, através do acúmulo e das formas do cobre e do zinco no solo e suas transferências por escoamento superficial e percolação. O trabalho foi desenvolvido na área experimental do Departamento de Engenharia Agrícola na Universidade Federal de Santa Maria, RS. As doses de dejeto líquido de suínos foram 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1, sendo realizadas 17 aplicações de dejetos até o momento da coleta do solo em outubro de 2006, num Argissolo Vermelho Arênico distrófico. As camadas de solo amostradas foram as seguintes: 0 - 2; 2 - 4; 4 - 6; 6 - 8; 8 - 10; 10 - 12; 12 - 14; 14 - 16; 16 - 18; 18 - 20; 20 - 25; 25 - 30; 30 - 35-; 35 - 40; 40 - 50 e 50 - 60 cm de profundidade. Foram determinados os teores totais e extraídos com HCl 0,1 mol L-1 de Cu e Zn no solo e os teores totais nos dejetos. Foi realizada a extração seqüencial de Cu e Zn onde não foi aplicado dejeto e onde foi aplicado 80 m3 ha-1, bem como na fração seca do dejeto. Determinou-se o volume de água e sedimentos transferidos e as formas de Cu e Zn em amostras de soluções transferidas por escoamento superficial e percolação durante o ciclo do milho, ano agrícola 2006/07, em cada evento (chuva + escoamento superficial). As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos promoveram aumentos nos teores totais de Cu e Zn e extraídos por HCl 0,1 mol L-1 nas camadas superficiais do solo, com tendência de transferência para camadas mais profundas do solo e para outros compartimentos do ambiente. A extração seqüencial em solo onde foi aplicado 80m3 ha-1 de dejeto mostrou que nas camadas superficiais do solo, ocorreu um incremento nos teores de Cu e Zn extraídos com os extratores água deionizada, MgCl2, HNO3 + H2O2 e NH2OHHCl, que representam, respectivamente, as formas solúveis, trocáveis, ligadas à fração mineral e à matéria orgânica do solo. Isso evidencia que houve um aumento das formas consideradas biodisponíveis de Cu e Zn no solo. Com relação às transferências, se observou que a principal forma de transferência de cobre e zinco do solo foi à solução escoada superficialmente, onde foram significativas as transferências de cobre e zinco nos tratamentos com aplicações sucessivas de dejeto.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The pig slurry may work as nutrients source, however when is used is an improper way can cause accumulation of phosphorus in the soil, that later can be transferred to the aquatic environment causing eutrophication. Objective of this study was to evaluate alterations in soil phosphorus content and in sorption isotherms and his transfer for the aquatic environment by runoff and percolation flow with continue use of pig slurry. The experimental work was developed in the Federal University of Santa Maria, in a Typic Hapludalf under not tillage with superficial application of 0, 40 and 80m3 ha-1 of pig slurry for a period of five years. The phosphorus content was measured in the whole soil profile and the sorption isotherms in the 0-2,5cm and 30-60cm layers. In the runoff water and percolated water, it was determined the volume of transferred water and the forms of soluble, particulate, particulate bioavailable, particulate potentially bioavailable and total phosphorus. The increase in applied rate of pig slurry increased the content of extracted phosphorus by Mehlich-1 in the whole profile, consequently it reduced the maximum capacity of sorption and the constant of related energy to bound phosphorus, increasing the equilibrium phosphorus concentration in the soil. The applied of pig slurry potentially increased the phosphorus transfers by runoff and percolation flow reaching concentrations higher than the legislation established representing a potential of environmental contamination for eutrophication. Os dejetos líquidos de suínos servem como fonte de nutrientes, porém quando o seu uso é inadequado pode causar o acúmulo de fósforo no solo e aumentar a transferência para o meio aquático. O trabalho teve por objetivo avaliar as alterações ocorridas no conteúdo de fósforo no solo, saturação dos sítios de adsorção e a sua transferência para o meio aquático via escoamento superficial e percolação com o uso continuo de dejeto líquido de suíno. O trabalho foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria-RS, em área de lavoura sob plantio direto com aplicação superficial de 0, 40 e 80m3 ha-1 de dejeto líquido de suíno por um período de cinco anos, em um Argissolo Vermelho Arênico distrófico. As alterações no conteúdo de fósforo foram estudadas em todo o perfil do solo e as isotermas de sorção nas camadas de 0-2,5cm e 30-60cm. Determinou-se o volume de água transferida e as formas de fósforo solúvel, particulado, particulado biodisponível, particulado potencialmente biodisponível e total em amostras de água coletadas do escoamento superficial e percolação. O aumento na dose de dejeto líquido de suíno incrementou os teores de fósforo extraído por Mehlich-1 em todo o perfil do solo, consequentemente diminuiu a capacidade máxima de adsorção e a constante de energia relacionada à ligação do fósforo, aumentando assim a concentração de equilíbrio de fósforo no solo. A aplicação de dejeto líquido potencializou as transferências de fósforo via escoamento superficial e percolação atingindo concentrações superiores às estabelecidas pela legislação representando um potencial de contaminação ambiental por eutroficação.

This work was done as an articulation program between technicians of EMATER-RS, UFSM and FEPAGRO-RS and small farmers of ASBAT. The research aimed to evaluate management practices of the potato production in a systemic approach to increase the environmental and partner-economic sustainability for small farmers and for alimentary security of the southern region do Brazil. The scientific paradigm of the agroecological transition was adopted, breaking itself of the conventional system - which is widely dominant in Brazil - for the development of systems with increasing sustainability. The main studies had been concentrated in two systems of production: I spring season crop and II fall season crop, composed of subsystems of crop rotation (with commercial cultures and soilcover crops), of fertilization (organic, mineral or both) and crop protection management and harmful plants. The main objective of the work was to evaluate and develop these systems, especially the agroecological potato production system, from the efficacy of organics manures usage and practical available alternatives. This management should result in improvements of soil, products and environment quality with greater yield. The main experiment was carried out at FEPAGRO in Júlio de Castilhos - RS. Complementary experimental units were conducted small farms. The methodology, results and conclusions of the complementary studies are in Appendices. The general results allow preliminarily conclusions that it is viable for potatoes farmers to use organics fertilizers or in combinations with mineral fertilizers. In the experimental conditions, the disease control with pesticides was not necessary for potato. Insect control of soil-insect plagues consists in a serious impediment to implement the production system, because of no efficacy of the studied plant extracts. There was no impact in the potato quality, specially the physical and chemical soil properties, implying that the effects of the environmental and economic impact of organic fertilization, ecological control and covering plants can be correctly measured in long term experiments. Therefore, continuing increasing complexity of these studies are necessary in the future to keep potato production in small farms. Este trabalho é decorrente da ação articulada entre técnicos da Associação Riograndense de Empreendimentos de Assistência Técnica e Extensão Rural (EMATER/RS-ASCAR), da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), da Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária (FEPAGRO-RS), com agricultores familiares representados pela Associação dos Produtores de Batata da Região Central do RS (ASBAT). A pesquisa partiu da necessidade de avaliar práticas de manejo da produção de batata sob o enfoque sistêmico, buscando aumentar a sustentabilidade ambiental e sócio-econômica da produção deste tubérculo tão importante para a agricultura familiar e a segurança alimentar da Região Sul do Brasil. Adotou-se o paradigma científico da transição agroecológica, partindo-se do sistema convencional amplamente dominante no Brasil para o desenvolvimento de sistemas com sustentabilidade crescente. Os estudos principais concentraram-se em dois sistemas de produção: I - batata safra e II - batata safrinha, compostos de subsistemas de rotação de culturas (com culturas comerciais e plantas de cobertura do solo), de fertilização (orgânica, mineral ou ambas) e de manejo fitossanitário e de plantas daninhas. O objetivo principal do trabalho foi avaliar e desenvolver sistemas de transição agroecológica de produção de batata através do uso eficiente de adubos orgânicos, rotações e manejos de culturas e práticas alternativas disponíveis, buscando a melhoria da qualidade do solo, da produção e do meio ambiente. O experimento principal foi conduzido na FEPAGRO de Júlio de Castilhos RS e outros experimentos complementares foram implantadas em propriedades de agricultores associados à ASBAT. Os resultados preliminares indicam haver grande possibilidade de diminuir o impacto ambiental da cultura da batata mediante sistemas de base ecológica; que foi viável a utilização de adubo orgânico isolado ou em combinação com adubos minerais para o cultivo de batata, principalmente a cama de frango; que nas condições experimentais foi possível produzir batata sem o uso de agrotóxicos no controle de doenças; por outro lado, o controle de pragas de solo constitui-se no maior entrave, onde os extratos, folhas e óleo das plantas testadas não foram eficientes; que não houve impactos importantes na qualidade do solo neste curto espaço de tempo da avaliação. Além disso, ficou evidente que a avaliação da sustentabilidade do uso de adubos orgânicos, caldas ecológicas e plantas de cobertura do solo só pode ser corretamente mensurada em experimentos de longa duração, sugerindo a imediata continuidade e o aprofundamento dos estudos, sob o risco de não se ter mais a bataticultura na agricultura familiar do RS, diminuindo a segurança alimentar da sociedade.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The managedment of the pig manure, in the slurry or solid form (deep bedding), and how it is applied to the soil, in the surface or incorporated, must affect the dynamics of the C and the N in the soil. The objectives of this work were: 1) to evaluate the dynamics of the C and the N in soil and to evaluate the N supply to maize which were applied pig manure in the slurry and solid form, in no-tillage and minimum tillage system; and 2) to use the STICS model (BRISSON et al., 1998) to simulate the dynamics of N and water in the soil-plant system with the use of pig slurry in maize under no-tillage system. To reach the first objective, three experiments were realized. Two of them in the field conditions, during the period of 2002/03 in the Experimental Area of the UFSM/RS Soil Department in a typic Hapludult and one of them in laboratory conditions. The treatments consisted in the application or no application of pig manure in the slurry and solid form (deep bedding) on the crop oats residues with and without incorporation to the soil in the maize. Aiming to reach the second objective, a data set generated in the Experimental Area of the UFSM Soil Department during the period of 1998 to 2002, involving the N dynamics in the soil-plant system, with the use of pig slurry in notillage system was used. The gotten results had indicated that the N losses by NH3 volatilization were higher with the application of pig slurry than with the application of solid manure and that these losses decrease with the incorporation of the manure to the soil. The amounts of mineral N in the soil layer of 0-90 cm did not differ between the treatments with and without incorporation of the manure in spite of the lost N amount by volatilization has been higher in the treatment without incorporation. The incorporation of the manure to the soil did not increase the straw C decomposition and nor the N immobilization. The presence of the oats straw stimulated the immobilization of the ammoniacal N applied with the pig slurry. The solid manure presented low nitrogenous fertilizing otential to the maize when compared to the pig slurry in terms of the low mineralization rate of the organic N, present in the deep bedding. The N-N2O emission increased with the application of the pig slurry on the oats straw in relation to the system with straw and without pig slurry. The pig slurry ammoniacal 15N recovery by the maize in physiological maturation stage was only 14.9%. In the same period, only 49.2% of the ammoniacal 15N applied with the slurry pig slurry were recuperated in the soil and the plant (aerial part + roots), indicating that more than a half of the ammoniacal N applied with the pig slurry was lost through the volatilization, lixiviation and denitrification processes. The STICS model underestimates the amount of N lost by ammonia volatilization after the pig slurry application. The use of a factor in STICS to express the N losses by ammonia volatilization provided an improvement in the simulations of the N dynamics in the soil. The water dynamics in the soil layer of 0 - 60 cm was simulated by STICS with an error lower than 13.5%. These work results showed that the STICS reparametred model presents potential to be used in subtropical weather conditions in the simulation of the N and water dynamics in no-tillage system with the use of pig manure. A forma como os dejetos de suínos são manejados, se na forma líquida ou sólida (cama sobreposta), e o modo de aplicação dos mesmos no solo, se na superfície ou incorporados, devem afetar a dinâmica do C e do N no solo. Os objetivos deste trabalho foram: 1) avaliar a dinâmica do C e do N no solo e o fornecimento de N ao milho com uso de dejetos de suínos na forma líquida e sólida, em sistema plantio direto e preparo reduzido do solo; e 2) utilizar o modelo STICS (BRISSON et al., 1998) para simular a dinâmica do N e da água no sistema solo-planta com o uso de dejetos líquidos de suínos em sistema plantio direto de milho. Para atingir o primeiro objetivo, foram realizados três experimentos, sendo dois em condições de campo, no período de 2002/03 na área Experimental do Departamento de Solos da UFSM/RS, em solo Argissolo Vermelho distrófico arênico, e um em condições de laboratório. Os tratamentos consistiram da aplicação ou não de dejetos de suínos na forma líquida e sólida (cama sobreposta), sobre os resíduos culturais de aveia com e sem incorporação ao solo, na cultura do milho. Com vistas ao alcance do segundo objetivo, foi utilizado um conjunto de dados gerados na área Experimental do Departamento de Solos da UFSM no período de 1998 a 2002 envolvendo a dinâmica do N no sistema solo-planta com o uso de dejetos líquidos de suínos em sistema plantio direto. Os resultados obtidos indicaram que as perdas de N por volatilização de NH3 foram maiores com a aplicação de dejetos líquidos de suínos do que com a aplicação de dejetos sólidos e que essas perdas diminuíram com a incorporação dos dejetos ao solo. As quantidades de N mineral na camada de 0-90 cm do solo não diferiram entre os tratamentos com e sem incorporação dos dejetos apesar da quantidade de N perdida por volatilização ter sido maior no tratamento sem incorporação. A incorporação dos dejetos ao solo não aumentou a decomposição do C da palha e nem a imobilização de N. A presença da palha de aveia estimulou a imobilização do N amoniacal aplicado com os dejetos de suínos. Os dejetos sólidos apresentaram baixo potencial fertilizante nitrogenado ao milho, comparado aos dejetos líquidos, em função da baixa taxa de mineralização do N orgânico presente na cama sobreposta. A emissão de N-N2O aumentou com a aplicação dos dejetos líquidos sobre a palha de aveia em relação ao sistema com palha e sem dejetos. A recuperação do 15N amonical dos dejetos líquidos pelo milho no estádio de maturação fisiológica foi de apenas 14,9%. Nesse mesmo período, apenas 49,2% do 15N amoniacal aplicado com os dejetos líquidos de suínos foram recuperados no solo e na planta (parte aérea + raízes), indicando que mais da metade do N amoniacal aplicado com os dejetos foi perdido através dos processos de volatilização, lixiviação e desnitrificação. O modelo STICS subestimou a quantidade de N perdida por volatilização de amônia, após a aplicação dos dejetos de suínos. O uso de um fator em STICS para expressar a perdas de N por volatilização de amônia proporcionou uma melhora nas simulações da dinâmica do N no solo. A dinâmica da água na camada 0 60 cm do solo foi simulada por STICS com um erro inferior a 13,5%. Os resultados desse estudo evidenciaram que o modelo STICS reparametrado apresenta potencial para ser utilizado em condições de clima subtropical na simulação da dinâmica do N e da água em sistema plantio direto com o uso de dejetos de suínos.