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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Rice represents great socioeconomic importance for the state of Rio Grande do Sul, allowing Brazil to be among the largest producers of the crop in the world. However, in recent years the rice sector has been experiencing problems of reduced profitability, mainly affecting small producers, who need alternatives to add value to their product and make their production more profitable. With this, the organic rice cultivation system appears as an alternative for improvement for producers most affected by the low profitability of this culture. However, a problem that limits the yield of organically produced rice is the supply of nutrients to the plants, mainly nitrogen, requiring information on sources and doses of fertilizers for the cultivation of organic rice. In view of the above, the objective of the research was to identify sources and doses of organic fertilizers that replace mineral fertilizers allowing income to the producer, in addition to evaluating the yield and quality of grains, as well as the availability of nutrients by these fertilizers. Two experimental tests were carried out, one of incubation, carried out in the laboratory and one in the field, carried out in two agricultural seasons. The incubation test was installed to monitor N mineralization after application of organic fertilizers to the soil for 90 days. [...] O arroz representa grande importância socioeconômica para o estado do Rio Grande do Sul, possibilitando ao Brasil estar entre os maiores produtores da cultura no mundo. Porém, nos últimos anos o setor orizícola esteve passando por problemas de rentabilidade diminuída atingindo principalmente os pequenos produtores, os quais precisam de alternativas para agregar valor ao seu produto e tornar sua produção mais rentável. Com isto, o sistema de cultivo de arroz orgânico surge como uma alternativa de melhoria para os produtores mais atingidos pela baixa rentabilidade dessa cultura. No entanto, uma problemática que limita o rendimento do arroz produzido de forma orgânica é o fornecimento de nutrientes para as plantas, principalmente o nitrogênio, sendo necessárias informações de fontes e doses de fertilizantes para o cultivo do arroz orgânico. Diante do exposto, o objetivo da pesquisa foi identificar fontes e doses de fertilizantes orgânicos que substituam os fertilizantes minerais possibilitando renda ao produtor, além de avaliar o rendimento e qualidade de grãos, como também a disponibilidade dos nutrientes por esses fertilizantes. Foram conduzidos dois ensaios experimentais, um de incubação, realizado em laboratório e um a campo, realizado em duas safras agrícolas. O ensaio de incubação foi instalado para monitorar a mineralização do N após a aplicação dos fertilizantes orgânicos no solo durante 90 dias. [...]

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The state of Rio Grande do Sul is the largest rice producer in Brazil and the main cultivation system is irrigation by flooding. In this system, under anaerobic conditions, iron (Fe3+) present in the oxides is reduced to Fe2+, a soluble form and, consequently, more available to plants. The greater amount of Fe2+ in the soil solution may become toxic to the rice, causing damage to the producers. A common practice in the treatment of rice is the burning of rice husks in the generation of heat for the drying of the grains, generating large amounts of ashes at each harvest. Another material, also produced from the burning of plant residues under controlled conditions of time and temperature, is biochar. The biochar, as well as the ashes, have adsorption capacity for metal species and could be used as adsorbents in rice fields where high Fe2+ concentrations are found after flooding. In this study, a rice husk biochar (RHB) and two ashes (RHA1 and RHA2) were characterized by several chemical and physical parameters as well as their Fe2+ retention capacity in solution. Although the difference in carbon (C) content of biochar (46%) and ash (16% and 0.93%) was large, as well as other surface characteristics, RHB had an average adsorption capacity of 5.53 mg Fe2+ g-1 and the ash between 6.74 and 7.22 mg Fe2+ g-1. Subsequently, these materials were applied in the cultivation of rice in greenhouse at doses equivalent to 5 Mg ha-1, 10 Mg ha-1 and 15 Mg ha-1. With the application, there was a significant increase in Fe contents after 36 days of flooding. N, K, Ca and Mg nutrients also had a significant increase in soil solution. In the plant tissue, no change in Fe content was observed and the contents of K increased, and Ca and Zn reduced slightly. The application of biochar and ash at the doses used was not able to produce significant positive effects in reducing the viability of iron in flooded rice cultivation. O estado do Rio Grande do Sul (RS) é o maior produtor de arroz no Brasil e o principal sistema de cultivo é o de irrigação por alagamento. Neste sistema, em condições anaeróbicas, o ferro (Fe³+) presente nos óxidos se reduz a Fe²+, uma forma solúvel e, por consequência, mais disponível às plantas. A maior quantidade de Fe²+ na solução do solo pode vir a se tornar tóxico ao arroz, causando prejuízos aos produtores. Uma prática comum no beneficiamento do arroz é a queima da casca de arroz na geração de calor para a secagem dos grãos, gerando grandes quantidades de cinzas a cada safra. Outro material também produzido a partir da queima de resíduos vegetais em condições de tempo e temperatura controladas é o biocarvão. O biocarvão e as cinzas possuem capacidade de adsorção para espécies metálicas e poderiam ser utilizados como adsorventes em lavouras de arroz onde se encontram elevadas concentrações de Fe2+após o alagamento. Neste estudo, um biocarvão de casca de arroz (RHB) e duas cinzas (RHA1 e RHA2) foram caracterizadas por diversos parâmetros químicos e físicos assim como suas capacidades de retenção de Fe2+ em solução. Embora a diferença da quantidade de carbono (C) do biocarvão (46%) e das cinzas (16% e 0,93%) tenha sido grande, assim como outras características de superfície, o RHB apresentou capacidade de adsorção média de 5,53 mg Fe2+ g-1 e as cinzas entre 6,74 e 7,22 mg Fe2+ g-1. Posteriormente, estes materiais foram aplicados no cultivo de arroz, em casa-de-vegetação, nas doses equivalentes a 5 Mg ha-1, 10 Mg ha-1 e 15 Mg ha-1. Com a aplicação houve um aumento significativo dos teores de Fe após o 36º dia de alagamento. Os nutrientes N, K, Ca e Mg também tiveram aumento significativo na solução do solo. No tecido das plantas não foi verificado alteração nos teores de Fe e os teores de K apresentaram aumento e os de Ca e Zn uma pequena redução. A aplicação de biocarvão e cinzas nas doses utilizadas não foi capaz de produzir efeitos significativos positivos na redução da disponibilidade de ferro no cultivo de arroz irrigado por alagamento.

In near future the disposal of organic wastes may be a serious problem in Southern Brazil as the region has plentiful amounts of animal farms and crop production. Preparing biochar can be a strategy to dispose off these organic wastes in a suitable way by getting benefits in agriculture soils. So, according to the availability of the materials, we proposed a study to prepare biochars from swine (SMB), poultry (PMB) and cattle (CMB) manures and from rice (RSB), soybean (SSB) and corn (CSB) straws and I) to characterize on the basis of their chemical and degradation characteristics, and carbon (C) mineralization when incorporated in soil and II) to increase soil pH and reduce Al concentration in soil III) to evaluate the influence of biochars application on wheat in combination with nitrogen fertilizer ((NH4)2SO3) and their residual effect on soybean crop under no tillage system. Biochars were prepared at 450 °C in muffle furnace for 1 h with 10 °C increase in temperature min-1. All biochars were alkaline in nature with pH >9.5. Overall C content and CEC were higher in crop straw biochars than in animal manures biochars. On the other hand, for nutrient contents (N, P, K, Ca, Mg and micronutrients) animal manures biochars presented higher concentration as compared to the crop straw biochars. The Fourier- Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) spectroscopy of biochars presented the assurance of the less nutrient loss from the materials during pyrolysis condition at low temperatures. The addition of biochars in soil emitted a small amount of CO2 enhancing the C sequestration in soil. The addition of biochar in soil at rate of 0, 5, 10 and 20 Mg ha-1 increased soil pH and reduced the exchangeable Al up to a certain extent, that confirms that the addition of low temperature biochars can be an appropriate technique to enhance soil pH and decline exchangeable Al contents in acidic soils. The addition of 0, 10 and 20 Mg ha-1 of biochars in undisturbed soil along with ammonium fertilizer increased plant height, and dry mass of wheat grown up to florescence, while the addition of biochars without N showed a slight increase in comparison to control (without biochar and without N). The residual effects of biochars on soybean also presented same behavior to previous crop (wheat), where the previous N application enhanced the soybean plant height and crop straw as well. After the experiments, stratified samples (0-5, 5-10, 10-15, 15-25 cm) were analyzed for NO3 -, NH4 +, P, K, Ca, Mg, pH and exchangeable Al contents. We found that in soil top 5 cm the NO3 -, NH4 +, and P contents were influenced with biochar doses and with application of N but in deeper layers there were no significant differences among biochars, doses as well as N application. Soil pH and exchangeable Al were also affected directly up to 5 cm depth, while with the increase in depth decreases soil pH and increases exchangeable Al contents. Hence, it can be concluded that the biochars prepared from crop straws at low temperature are rich in C contents, have more CEC, presented less C mineralization, and promote soil pH increase and exchangeable Al decrease, when incorporated in soil under incubation conditions, while in greenhouse conditions all biochars were comparatively equal to each other even at different doses. The increase in biochars rate increased the nutrients retention in soil, while no difference occurred between animal manure and crop straw derived biochars. Thus, biochars can be considered a suitable alternative for organic waste disposal, while promoting C sequestration and enhancing soil fertility. Em um futuro próximo, o descarte de resíduos orgânicos pode ser um problema sério no Sul do Brasil, visto que a região possui grande quantidade de fazendas com criação animal e produção vegetal. O preparo de biocarvão pode ser uma estratégia para o descarte destes resíduos orgânicos de maneira adequada, obtendo benefícios para os solos agrícolas. Assim, de acordo com a disponibilidade de materiais, propusemos um estudo com o intuito de preparar biocarvões a partir de dejetos de suínos (SMB), de aves (PMB) e de bovinos (CMB) e da palha de arroz (RSB), de soja (SSB) e de milho (CSB) e: I) realizar sua caracterização com base em suas características químicas e de degradação e pela mineralização do carbono (C) quando incorporados ao solo; II) aumentar o pH do solo e reduzir a concentração de Al no solo; e III) avaliar a influência da aplicação de biocarvões no trigo em combinação com fertilizante nitrogenado ((NH4)2SO3) e seu efeito residual na cultura da soja sob sistema plantio direto. Os biocarvões foram preparados a 450 °C em forno mufla com aumento da temperatura em 10 °C min-1 por 1 h. Todos os biocarvões apresentaram natureza alcalina, tendo pH>9,5. De modo geral, os teores de C e a CTC foram maiores nos biocarvões de resíduos vegetais em relação aos biocarvões de dejetos animais. Por outro lado, para os teores de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg e micronutrientes), os biocarvões de dejetos animais apresentaram maior concentração em relação aos provenientes de resíduos vegetais. A espectroscopia FTIR dos biocarvões demonstrou a garantia da menor perda de nutrientes dos materiais durante o processo de pirólise sob baixas temperaturas. A adição de biocarvão ao solo emitiu uma pequena quantidade de CO2, aumentando o sequestro de C no solo. A adição de biocarvão no solo nas doses de 0, 5, 10 e 20 Mg ha-1 aumentou o pH do solo e reduziu o Al trocável até certo ponto, o que confirma que a adição de biocarvões produzidos sob baixa temperatura pode ser uma técnica apropriada para melhorar o pH do solo e reduzir os teores de Al trocáveis em solos ácidos. A adição de 0, 10 e 20 Mg ha-1 de biocarvão em solo não perturbado, juntamente com o fertilizante amoniacal, aumentou a altura das plantas e a massa seca do trigo até o florescimento, enquanto que a adição de biocarvões sem N apresentou um leve aumento em relação ao controle (sem biocarvão e sem N). Os efeitos residuais do biocarvão na soja também apresentaram comportamento semelhante ao do cultivo anterior (trigo), onde a adição prévia de N aumentou a altura da planta de soja, bem como a produção de palha da cultura. Após os experimentos, amostras de solo estratificadas (0-5, 5-10, 10-15 e 15-25 cm) foram analisadas para determinação dos valores de pH e dos teores de NO3 -, NH4 +, P, K Ca, Mg e Al trocável. Foi possível verificar que nos 5 cm superficiais do solo os teores de NO3 -, NH4 + e P foram influenciados com as doses de biocarvão e com a aplicação de N. Contudo, nas camadas mais profundas não houve diferenças significativas entre os biocarvões, bem como para a aplicação de N. O pH e o Al trocável do solo também foram diretamente afetados até 5 cm de profundidade, enquanto que com o aumento da profundidade o pH do solo diminui e o teor de Al trocável aumenta. Assim, pode-se concluir que os biocarvões preparados a partir de resíduos vegetais sob baixa temperatura são ricos em C, têm maior CTC, apresentam menor mineralização de C e promovem o aumento do pH do solo e a diminuição de Al trocável quando incorporados ao solo sob condições de incubação, enquanto que em condições de casa de vegetação todos os biocarvões foram comparativamente iguais entre si, mesmo em doses diferentes. O aumento na dose de biocarvão aumentou a retenção de nutrientes no solo, enquanto não houve diferença entre os biocarvões derivados de dejetos animais e de resíduos vegetais. Deste modo, o biocarvão pode ser considerado uma alternativa adequada para o descarte de resíduos orgânicos, promovendo o sequestro de C e o aumento da fertilidade do solo.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq In the irrigated rice crop, nitrogen is required during almost its entire cycle, being recommended the fractionation of the nitrogen fertilization at the beginning of the tillering and at the beginning of the reproductive phase to maximize its production potential. However, the nitrogen dynamics in the soil is considerably complex, due to the multiplicity of chemical and biological reactions in which it is involved, determining its availability to the plants. The nitrogen fertilization fractionation in different phenological stages can promote changes in the nitrogen availability in the soil and in the soil solution, influencing the nutrient uptake by the plant and promoting increase on the crop grain yield. In this context, two experiments were developed with the objective: to determine the rate of absorption of nitrogen supplied to irrigated rice plants, the availability of nitrogen in the soil, plants and in the soil solution, in function of the nitrogen fertilization fractionation, as well as its effects on crop grain yield (Chapter I); to evaluate grain yield and productive stability of medium and early cycle irrigated rice cultivars in six environments in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, when submitted to fractionation of nitrogen fertilization (Chapter II). The experiment I was conducted in the field in the counties of Cachoeira do Sul, Cachoeirinha and Santa Maria in the 2016/17 growing season, and the treatments were composed by nitrogen fertilization fractionation in different phenological stages (Control: 50% V3 + 50% R0; 67% V3 + 33% R0; 60% V3 + 20% V6 + 20% R0 and 100% V3) in the irrigated rice cultivar IRGA 424 RI. Experiment II was conducted under field conditions at Cachoeira do Sul, Cachoeirinha, Camaquã, Santa Maria, Santa Vitória do Palmar and Uruguaiana in the 2016/17 and 2017/18 growing season, the treatments were the same nitrogen fertilization fractionation tested in experiment I, however, also testing them in the cultivar BRS PAMPA. It was observed that higher the amount of nitrogen applied in the V3 stage, greater its availability in the soil and in the soil solution during the vegetative phase, providing a higher accumulation of dry matter, nitrogen content and accumulation in the shoots and roots in the early stages of the development of the culture. At the end of the evaluation period, it wasn’t observed influence of nitrogen fertilization fractionation on nitrogen accumulation, yield components and grain yield of irrigated rice crop (Chapter I). The proportion of the fractionation 60% V3 + 20% V6 + 20% R0 provided an increase on the grain yield, however, it is associated to a greater productive instability in relation to the tested environments. The fractionation 100% V3 obtained a reduction of the grain yield when compared to the accomplishment of its greater parceling, nevertheless, among the nitrogen fertilization fractionation, it presented the greatest productive stability. The fractionation 50% V3 + 50% R0 provides a reduction in grain yield when compared to the fractionation 67% V3 + 33% R0, furthermore it’s associated to a greater production instability. Na cultura do arroz irrigado, o nitrogênio é exigido durante praticamente todo o seu ciclo, sendo recomendado o fracionamento da adubação nitrogenada no início do perfilhamento e da fase reprodutiva para a maximização de seu potencial de produção. No entanto, a dinâmica do nitrogênio no solo é bastante complexa, em virtude da multiplicidade de reações químicas e biológicas no qual está envolvido, determinando a sua disponibilidade às plantas. O fracionamento da adubação nitrogenada em diferentes estádios fenológicos pode promover alterações na disponibilidade de nitrogênio no solo e na solução do solo, influenciando a marcha de absorção desse nutriente pela planta e promovendo acréscimo no rendimento de grãos da cultura. Nesse contexto, foram desenvolvidos dois experimentos que tiveram como objetivo: determinar a marcha de absorção do nitrogênio fornecido às plantas de arroz irrigado, a disponibilidade do nitrogênio no solo, na solução do solo e na planta, em função do fracionamento da adubação nitrogenada, bem como seus efeitos sobre a produtividade da cultura (Capítulo I); avaliar o rendimento de grãos e a estabilidade produtiva de cultivares de arroz irrigado de ciclo médio e precoce em seis ambientes do Estado do Rio Grande do Sul, quando submetidas a fracionamentos da adubação nitrogenada (Capítulo II). O experimento I foi conduzido em campo nas localidades de Cachoeira do Sul, Cachoeirinha e Santa Maria na safra agrícola 2016/17, sendo os tratamentos compostos por fracionamentos da adubação nitrogenada em cobertura em diferentes estádios fenológicos (Testemunha; 50% V3 + 50% R0; 67% V3 + 33% R0; 60% V3 + 20% V6 + 20% R0 e 100% V3) na cultivar de arroz irrigado IRGA 424 RI. O experimento II foi conduzido em campo nas localidades de Cachoeira do Sul, Cachoeirinha, Camaquã, Santa Maria, Santa Vitória do Palmar e Uruguaiana nas safras agrícolas 2016/17 e 2017/18, sendo testados os mesmos fracionamentos da adubação nitrogenada do experimento I, no entanto, testando-os também na cultivar BRS PAMPA. Observou-se que quanto maior a quantidade de nitrogênio aplicada no estádio V3, maior é sua disponibilidade no solo e na solução do solo durante a fase vegetativa, proporcionando maior acúmulo de matéria seca, teor e acúmulo de nitrogênio na parte aérea e raízes das plantas nos estádios iniciais de desenvolvimento da cultura. Ao final do período de avaliação não foi verificada influência dos fracionamentos da adubação nitrogenada no acúmulo de nitrogênio, nos componentes da produtividade e sobre o rendimento de grãos da cultura do arroz irrigado (Capítulo I). A proporção do fracionamento 60% V3 + 20% V6 + 20% R0 proporcionou acréscimo sobre o rendimento de grãos, no entanto, está associado a uma maior instabilidade produtiva em relação aos ambientes testados. O fracionamento 100% V3 obteve redução do rendimento de grãos quando comparado a realização do seu maior parcelamento, no entanto, sendo dentre os fracionamentos da adubação nitrogenada, o que apresentou a maior estabilidade produtiva. O fracionamento 50% V3 + 50% R0 proporciona redução do rendimento de grãos quando comparado ao fracionamento 67% V3 + 33% R0, além de estar associado a uma maior instabilidade produtiva.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES In worldwide greenhouse gases generation (GHGs) agriculture is one of the principal activities. In Brazil, as a reflection of the importance agriculture in economy, it is estimated that 75% of emissions of carbon dioxide (CO2), 94% of nitrous oxide (N2O) and 91% of methane (CH4) are contributed by agricultural activities. One of the agricultural activities that gets more attention in the emission of GHGs is irrigated rice cultivation, mainly in CH4 emission. In irrigated rice fields CH4 emission is characterized by two preferential peaks, one at the beginning of the crop, by the degradation of short chain organic acids present in soil and another in plant reproductive period, related to total organic carbon (TOC) exuded from its roots as a consequence of an intense photosynthetic activity. By understanding these two peaks of CH4 emission in irrigated rice can be a basis for its possible mitigation. The objective of this study was to evaluate the intervention mechanism of organic acids in the dynamics and potential emission of CH4 and to evaluate the contribution of TOC from root exudations of different cultivars of irrigated rice in CH4 emission, correlating the organic carbon derived from root exudation with CH4 efflux, physiological and agronomical aspects of cultivars. For this the present work was structured in two studies: 1st study was constructed as “dynamics and methane emission potential in flooded planosol under high doses of acetic, propionic and butyric acid” while the second study consisted of two experiments; Experiment I: “Total organic carbon exuded from rots of irrigated rice up to inflorescence” and Experiment II: “Methane emission from different cultivars of irrigated rice, physiological, agronomic and soil solution changes”. From the results obtained it was concluded that CH4 emission dynamics were altered with application of three organic acids of short chain in the soil, even using an equal dose of carbon. Faster and more intense CH4 emission was achieved with the application of acetic acid comparing to other two acids, when propionic acid was applied, there was a decrease in transformation efficiency to CH4 due to the acid stoichiometry itself and the temperature condition in which experiment was conducted. Regarding study II, it was concluded that irrigated rice cultivars showed differences in their TOC roots exotherm, with cultivars of precocious cycle having the lowest TOC values and this one obtained a higher correlation with the dry matter of the aerial part than with roots dry matter. Traditional cultivars reached an expressive CH4 emission value, even though they had a small TOC exudate content, as well as CH4 efflux dynamic was much more correlated with the organic carbon dissolved in soil solution than with TOC exotherm of roots. The agronomic and physiological parameters showed more correlation with TOC exotherm of roots of cultivars than with the emission of CH4. A agricultura é uma das principais atividades geradora de gases de efeito estufa (GEEs) mundialmente. No Brasil, como reflexo da importância da agricultura na economia, estima-se que 75% das emissões de dióxido de carbono (CO2), 94% das emissões de óxido nitroso (N2O) e 91% das emissões de metano (CH4) sejam provenientes de atividades agrícolas. Uma das atividades agrícolas que merece destaque na emissão de GEEs é o cultivo do arroz irrigado, principalmente a emissão do CH4. Em arrozais irrigados a emissão do CH4 se caracteriza por dois picos preferenciais, um no início do cultivo, relacionado a degradação de ácidos orgânicos de cadeia curta presente no solo e outro no período reprodutivo da planta, relacionado ao carbono orgânico total (COT) exsudado de suas raízes como consequência de uma intensa atividade fotossintética. Compreender detalhadamente estes dois picos da emissão de CH4 em lavouras de arroz irrigado seria uma base para uma possível mitigação da emissão deste gás. O objetivo desse trabalho foi verificar como os ácidos orgânicos de cadeia curta podem intervir na dinâmica e no potencial da emissão de CH4 e avaliar a contribuição do carbono orgânico total proveniente da exsudação radicular de diferentes cultivares de arroz irrigado na emissão de CH4, correlacionando o carbono orgânico derivado da exsudação das raízes com o efluxo de CH4 e com os aspectos fisiológicos e agronômicos das cultivares. Diante disto a presente tese foi estruturada em dois estudos: o primeiro estudo sendo constituído pelo experimento: “Dinâmica e potencial da emissão de metano em Planossolo alagado submetido a doses de ácido acético, propiônico e butírico” e o segundo estudo sendo constituído de dois experimentos: Experimento I: Carbono orgânico total exsudado das raízes de arroz irrigado em estádio de florescimento pleno” e “Experimento II: Emissão de metano de diferentes cultivares de arroz irrigado, aspectos fisiológicos, agronômicos e alterações na solução do solo”. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que as dinâmicas de emissões de CH4 foram alteradas com a aplicação dos três ácidos orgânicos de cadeia curta no solo, mesmo utilizando uma igual dose de carbono. A emissão mais rápida e de maior intensidade foi alcançada com a aplicação do ácido acético em relação a aplicação dos outros dois ácidos e quando aplicado o ácido propiônico houve uma diminuição na eficiência de transformação a CH4 devido a própria estequiometria do ácido e a condição de temperatura em que foi conduzido o experimento. Com relação ao estudo II concluiu-se que as cultivares de arroz irrigado apresentaram diferença entre si quanto ao COT exsudado das raízes, sendo as cultivares de ciclo precoce as que apresentam valores menores de COT e este obteve maior correlação com a matéria seca da parte aérea do que com a matéria seca das raízes. Cultivares tradicionais alcançaram um valor expressivo de emissão de CH4, mesmo apresentando um pequeno conteúdo de COT exsudado das raízes, como também a dinâmica de efluxo de CH4 foi bem mais correlacionada com o carbono orgânico dissolvido na solução do solo do que com o COT exsudado das raízes de cultivares de arroz. Os parâmetros agronômicos e fisiológicos apresentaram mais correlação com o COT exsudado das raízes das cultivares do que com a emissão de CH4.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The goal of this research was to determine relationships between nitrogen (N) and water availabilities and growth of lettuce plants. In the first chapter, experiments were conducted in autumn-winter and spring-summer 2013 to determine growth, development and N accumulation in plants of cv. Stella and Veneranda grown under N concentrations of 5.72; 7.72; 9.72; 11.72 and 13.72 mmol L-1. Results showed that the current practice of using high nitrogen fertilization rates to maximize growth of lettuce plants has to be adapted to cultivars and growing periods. The second chapter was composed by two experiments inside a polyethylene greenhouse in 2013 and a third calibration experiment in the field conducted in 2014. In the greenhouse, cv. Stella and Veneranda plants were supplied with nutrient solutions at N concentrations of 5.72; 7.72; 9.72; 11.72 and 13.72 mmol L-1 in two growing periods. Relationships between the nitrogen accumulation and vegetative growth of plants were fitted, in order to adjust nitrogen fertilization to demand by plants. The field calibration experiment used the Stella cultivar and N fertilization estimated by those relationships. A nitrogen fertilization schedule was outlined based on the number of leaves for two growing periods. It was concluded that relationships among growth, development and nitrogen accumulation can be used for splitting nitrogen fertilization during growth of lettuce crops. In the third chapter, experiments were conducted from January 13 to February 4 in summer and from April 24 to June 5, 2015, in autumn, to search for relationships among substrate volume, N concentration and fertigation method on growth of lettuce plants. Treatments were two pot sizes, 1.7 (big) and 0.41 dm3 (small), two methods of fertigation, drip and subirrigation, and two concentrations of N in the nutrient solution, 6.23 and 10.23 mmol L-1. The water distribution in the top, middle and bottom section of big pots differed in both fertigation methods. In summer higher growth of plants was recorded on drip fertigated plants. The N concentration affected root growth in small pots, being lower on plants supplied with the higher N concentration. Results showed that high N concentration in a small volume of rooting medium reduces shoot growth. Its was concluded that the management of nitrogen fertilization should take into account the extraction of the nutrient during the plant growth and development period, suitable volume of root medium and uniform distribution of water and nutrients. O objetivo deste trabalho foi determinar relações entre a disponibilidade de nitrogênio (N) e água no crescimento de plantas de alface. Foram realizados experimentos em três etapas entre os anos de 2013 e 2015. Na primeira etapa foram realizados experimentos em dois períodos de cultivo, respectivamente no outono-inverno e primavera de 2013, para determinar o crescimento, desenvolvimento e acumulação de N em plantas das cultivares Stella e Veneranda fertirrigadas com concentrações de N na solução nutritiva de 5,72; 7,72; 9,72; 11,72 e 13,72 mmol L-1. Os resultados mostraram que a prática corrente de utilizar altas taxas de fertilizantes nitrogenados para maximizar o crescimento de plantas de alface tem de ser adaptada para as cultivares e épocas de cultivo. A segunda etapa foi constituída por dois experimentos conduzidos no interior de um abrigo em 2013 e no campo em 2014. No abrigo foram comparadas cinco concentrações de N na solução nutritiva (5,72; 7,72; 9,72; 11,72 e 13,72 mmol L-1) e duas cultivares (Stella e Veneranda) em duas épocas de cultivo. No campo foi feito o experimento de calibração com a cultivar Stella e quantidades de N na adubação estimadas por relações entre o crescimento da parte aérea e a acumulação de nitrogênio dos experimentos no abrigo. Determinaram-se relações entre a acumulação de N e o crescimento vegetativo da planta, a fim de ajustar a oferta de nitrogênio pela adubação com a demanda da planta. Foi elaborada uma tabela de parcelamento da adubação nitrogenada com base no número de folhas em duas épocas do ano. Concluiu-se que as relações entre o crescimento, o desenvolvimento e a acumulação de N podem ser empregadas para realizar o manejo parcelado da adubação durante o período de crescimento da alface. Na terceira etapa foram conduzidos dois experimentos, entre 13 de janeiro a quatro de fevereiro, no verão, e de 24 de abril a cinco de junho de 2015, no outono. Determinou-se o efeito do volume de substrato, da concentração de N e do método de fertirrigação no crescimento da alface. Os tratamentos foram dois tamanhos de vasos: 1,7 e 0,41 dm3; dois métodos de fertirrigação: gotejamento e subirrigação; e duas concentrações de N na solução nutritiva: 6,23 e 10,23 mmol L-1. A distribuição de água nas secções superior, central e inferior dos vasos grandes diferiu em ambos os métodos de fertirrigação. No verão um maior crescimento das plantas foi observado nas plantas com gotejamento. A concentração de N afetou o crescimento das raízes nos vasos pequenos, sendo menor o crescimento na concentração maior de N. Os resultados evidenciaram que a alta concentração de N aliada a um volume pequeno de meio radicular reduz o crescimento da parte aérea da planta. Concluiu-se que o manejo da adubação nitrogenada deve levar em conta a extração do nutriente pela planta durante seu crescimento e desenvolvimento, volumes de meio radicular adequados ao crescimento das raízes com distribuição uniforme da água e do nutriente.

In soil preparation methods either by no till or by raised beds for vegetable crop production, root growth can be reduced by subsurface compaction and concentration of fertilizers in the surface layer. The goal of this research was to test the concentration of nutrients may offset situations of physical restriction to root growth without reducing shoot growth and production of soybean and cabbage. Two experiments were carried out at IFFarroupilha – São Vicente do Sul, RS, from December 19, 2012 from May 17, 2013 and from December 12, 2015 to March 13, 2015, respectively. In the first experiment “U” shape wooden gullies were made up with two similar compartments inside them for root growth. Water and nutrients were separately supplied to plants in each one of compartments by subirrigation. Nutrients were supplied by means of a complete nutrient solution (NS) in concentrations of zero (0-only water), 50% (50) and 100% (100) of it, in five combinations in the two compartments. In T1, 50% concentration was supplied in both gully compartments (50/50). In T2, it was 50% in one and 100% in the other compartment (50/100); in T3, zero (water) and 100 % (0/100); in T4, zero (water) and 50% (0/50) and in T5 it was 100% in both compartments (100/100). In the second experiment, soybean plants were grown in 0.4 dm3 (V1) and 3.0 dm3 (V2) pots and daily fertigated with the previous NS at its normal concentration (C2) and diluted to 20% (C1). Data of the first experiment showed that growth of soybean plants at R1 was 30% higher on plants supplied with 100/100 and 50/100 NS concentrations while at R6 it was lowest in the 0/50. Lower root growth was recorded where nutrients were supplied in only one side of gullies. Growth of cabbage plants at 62 DAP was higher on plants supplied with 0/100 and maximum root growth was recorded on gullies with nutrients supplied in both sides (50/50 and 100/100). In the second experiment, interactions were found among NS concentrations and pot volumes on plant growth, except for grain production, which did not show differences among treatments. Higher pod abortion was recorded on plants supplied with the C2 concentration, in both pot volumes. Higher number of grains was recorded on C2V2 plants, but the size of grains was lower. It was concluded that root growth of soybean and cabbage plants is directed toward the higher concentration of nutrients in the root medium and when supplied quantities of nutrients are enough to attain those extracted by plants, maximum growth might be expected, irrespective of the position of nutrients in the root medium. Root confinement of soybean plants regularly supplied with water and nutrients reduces plant growth but did not affect significantly grain production. The high nutrient concentration partially compensates the reduction on root growth by effect of confinement. Os métodos de preparo do solo com plantio direto e também com encanteiramento nas hortaliças concentram os fertilizantes na camada superficial, podem provocar compactação subsuperficial e limitar o crescimento das raízes. O objetivo desse trabalho consistiu em testar se a concentração de nutrientes pode compensar situações de restrição física ao crescimento das raízes, sem reduzir o crescimento da parte aérea e a produção de soja e repolho. Dois experimentos foram realizados no IFFarroupilha- São Vicente do Sul, RS, de 19/12/12 a 17/05/13 e de 12/12/14 a 13/03/15, respectivamente. No primeiro experimento foram construídas calhas de madeira em formato de “U” com dois compartimentos semelhantes para o crescimento das raízes. Água e nutrientes foram fornecidos a plantas de soja e de repolho pelo sistema de subirrigação, separadamente em cada um dos compartimentos. Os nutrientes foram fornecidos através de uma solução nutritiva completa (SN), nas concentrações zero (0-somente água), 50% (50) e 100% (100) da SN em cinco combinações nos dois compartimentos. Em T1, a concentração 50% foi fornecida em ambos os compartimentos da calha (50/50). Em T2, 50% em um e 100% no outro (50/100); em T3, zero (água) e 100% (0/100); em T4, zero (água) e 50% (0/50) e em T5 100% em ambos os compartimentos (100/100). No segundo experimento, plantas de soja foram cultivadas em vasos de 0,4 dm³ (V1) e 3,0 dm³ (V2) e fertirrigadas diariamente com a mesma SN do experimento anterior, na concentração normal (C2) e diluída a 20% (C1). Os resultados do primeiro experimento indicaram que o crescimento das plantas de soja até R1 foi 30% maior em plantas que receberam as combinações da SN 100/100 e 50/100, enquanto em R6 foi menor na calha 0/50. O crescimento radicular foi menor onde os nutrientes foram fornecidos em apenas um dos lados da calha. O crescimento das plantas de repolho até 62 DAP foi maior nas plantas que receberam as concentrações 0/100 e o máximo crescimento radicular foi registado na calha com nutrientes fornecidos igualmente em ambos os lados (50/50 e 100/100). No segundo experimento, houve interação entre as concentrações da SN e os volumes dos vasos no crescimento da planta, com exceção da produção de grãos, a qual não apresentou diferença significativa entre os tratamentos. As plantas que mais apresentaram abortamento de vagens foram aquelas crescidas na concentração C2 em ambos os tamanhos de vasos. O número total de grãos foi maior na combinação C2V2, mas foi menor o tamanho dos grãos. Concluiu-se que o crescimento das raízes de plantas de soja e repolho é direcionado à concentração mais elevada de nutrientes no meio radicular e quando as quantidades fornecidas de nutrientes são suficientes para atingir aquelas extraídas pelas plantas, o crescimento máximo poderá ser esperado, independentemente da posição dos nutrientes no meio radicular. O confinamento das raízes das plantas de soja regularmente supridas por água e nutrientes reduz o crescimento da planta, mas não afeta de forma significativa a produção de grãos. A concentração elevada de nutrientes compensa parcialmente a redução do crescimento das raízes por efeito do confinamento.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nitrogen (N) fertilization management in the states of Rio Grande do Sul (RS) and Santa Catarina (SC), Brazil, is performed using interpretation tables of soil organic matter (SOM) in which we obtain the interpretation ranges of N availability and therefore N rates. However, the productivity of flooded rice is highly variable according to the SOM content, resulting low and high relative grain yields regardless of the SOM content or N fertilization. Soil analysis methods estimate the labile organic N, which is mineralizable and may be available during the crop cycle. Moreover, these methods have the potential to obtain a better correlation between the amount of soil analysis and crop productivity. Therefore, this study aims to evaluate the ability of alkaline hydrolyzable N content extracted by Direct Steam Distillation (DSD) method of analysis to predict N mineralization in paddy soils from RS state. We collected 32 soil samples (0-20 cm layer) in the five rice production areas of RS state, which presented some contrasting texture and SOM content. The DSD method was used to obtain the mineralizable N content in the soil samples. We carried out a laboratory experiment to determine the N mineralization in anaerobic incubation, and another greenhouse experiment to determine the content and the accumulation of N by rice plants. We evaluated the Pearson linear correlation coefficient (r) (P

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.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The objective of this research was to test the hypothesis that under confinement of roots in a limited volume, the negative effects on growth and yield of lettuce plants can be compensated by increasing the availability of N in the root media. The experiment was conducted between Augut 11th and September 23th 2011. Lettuce transplants, cv. Stella, bearing five leaves were planted in pots using sand as substrate. Treatments were three root confinement levels and five N concentrations in the nutrient solution, in a 3 x 5 factorial randomized experimental design. Root confinements were simulated by pots sizes of 2.5 dm³ (no confinement, the control); 1.0 dm³ (moderate) and 0.4 dm³ (severe). Nitrogen concentrations were: 5.55 (T1), 8.05 (T2), 10.55 (T3), 13.05 (T4) and 15.55 (T5) mmol L-1. There were interactions among treatments and plants grown under severe root confinement supplied by the nutrient solution at the N concentration of 10.55 mmol L-1 N reached similar leaf growth than those under no root confinement at 5.55mmol L-1 N. Increasing the N concentration in the nutrient solution enhanced shoot growth but decreased root growth. The severe root confinement did not affect root growth but reduced shoot growth. It was concluded that shoot growth of plants under root confinement is only partially compensate by increasing the availability of N in the root media. A pesquisa teve por objetivo testar a hipótese de que sob condições de confinamento das raízes em um volume limitado, os efeitos negativos no crescimento e produtividade da planta de alface podem ser compensados aumentando a disponibilidade de N no meio radicular. O experimento foi realizado entre 11 de agosto e 23 de setembro de 2011. Mudas de alface da cultivar Stella com cinco folhas foram plantadas em vasos empregando areia como substrato. Os tratamentos foram constituídos por três níveis de confinamento do sistema radicular e cinco concentrações de nitrogênio na solução nutritiva, em esquema fatorial 3 x 5. O confinamento das raízes foi simulado usando tamanhos de vasos de 2,5 dm3 (sem confinamento, controle); 1,0 dm3 (moderado) e 0,4 dm3 (severo). As concentrações de nitrogênio foram fornecidas através de uma solução nutritiva, onde as concentrações totais de nitrogênio foram: 5,55 (T1), 8,05 (T2), 10,55(T3), 13,05 (T4) e 15,55 (T5) mmol L-1. Houve interação entre os dois fatores, de forma que plantas sob confinamento severo das raízes na concentração de 10,55mmol L-1 de N apresentaram crescimento de folhas similar àquelas sem confinamento (controle) na dose de 5,55mmol L-1 de N. O aumento da concentração de N favoreceu o crescimento da parte aérea da planta, porém, reduziu o crescimento das raízes. O confinamento severo não afetou o crescimento das raízes porem reduziu o crescimento da parte aérea das plantas. Concluiu-se que o crescimento da parte aérea das plantas em confinamento radicular é compensado apenas parcialmente pelo aumento da disponibilidade de N no meio radicular.

Currently, the soybean crop has been used as an alternative of rotation with rice, replacing fallow management in the control of red rice. Thus, the differences seen in terms of fertility between the two cultures, it is believed that the responses to fertilizers can advantage the performance of soybean that is most demanding in terms of nutrients, mainly potassium and phosphorous than rice crop, and then verify the possible residual effects on rice. The residual effect depends of soil type, of the quantity of nutrients applied and productivity of crop before cultivated. Therefore, the objectives of this study were to assess the application response to increasing doses of potassium (K), phosphorus (P) or limestone on soybean in a lowland soil from georeferenced points of precision agriculture and assess the residual effect of fertilizer potassium (K), phosphorus (P) or limestone in soybean phytotechnical on parameters of rice in succession. Two experiments were conducted in the lowland systematically, the first experiment carried out in two consecutive years with soybean and the second experiment with rice crop in rotation with soybean. The treatments for each element were 0, 30, 60, 90 kg of K2O; 0, 30, 60, 90 of kg P2O5 and 0, 1000, 2000, 4000 kg of limestone to soybean and subsequent implantation of rice in succession on each treatment. The results showed that fertilization and liming influenced positively the soybean, but was not observed significant residual effect of fertilization on rice crop. Atualmente a cultura da soja vem sendo utilizada como uma possível alternativa de rotação com a cultura do arroz, substituindo o manejo de pousio no controle do arroz vermelho. Entretanto, visto as diferenças técnicas em termos de manejo da fertilidade entre as duas culturas, acredita-se as respostas a corretivos e fertilizantes sejam maiores na cultura da soja, mais exigente em termos de nutrientes, com possíveis efeitos residuais a cultura do arroz. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram avaliar a resposta a aplicação de doses crescentes de potássio (K), fósforo (P) e calcário na cultura da soja em um solo de várzea e avaliar também os efeitos residuais destas adubações sobre parâmetros fitotécnicos da cultura do arroz irrigado em rotação. Foram conduzidos dois experimentos em área de várzea sistematizada, sendo o primeiro experimento realizado em dois anos consecutivos com soja e o segundo experimento com o cultivo do arroz irrigado em rotação à soja. Os tratamentos para cada elemento foram: 0, 30, 60, 90 kg ha-1 de K2O; 0, 30, 60, 90 kg ha-1 de P2O5 e 0, 1000, 2000, 4000 kg ha-1 de calcário para cultura da soja e posterior implantação da cultura do arroz em rotação sobre cada tratamento apenas com adubação nitrogenada. Os resultados mostraram que a adubação e a correção do solo influenciaram positivamente a cultura da soja, porém não foi observado efeito residual significativo da adubação na cultura do arroz irrigado.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Some rocks used in fertilizer production contain impurities of low solubility in water such as iron aluminum phosphate (Fe- Al- P). The use of these rocks generates simple superphosphate which may contain impurity levels that do not meet the fertilizer legislation in Brazil. One of the possibilities for the use of fertilizers containing high degree of impurities of iron phosphate would be to apply in flooded soils. Thus, the aims of this work were: a) to study the phosphorous behavior originating from the simple superphosphate containing impurities of iron phosphate with low solubility in water, when submitted to flooding conditions in different flooding soils from RS used for the cultivation of the rice; b) to study the efficiency of the use of phosphorus originating from fertilizers containing impurities of insoluble iron phosphates in water when compared to single superphosphates without residues of iron phosphates in rice plants (Oryza sativa). Six lowland soils were collected from different places in the State of Rio Grande do Sul: two soils in Santa Maria (Planossolo and Gleissolo) and the others in Santa Vitória do Palmar (Chernossolo); Uruguaiana (Chernossolo); Cachoeirinha (Gleissolo) and Pelotas (Planossolo). The soils were conditioned in 8 L plastic vases. The treatments were structured in a bifatorial 6x3 (six soils, two P sources, simple superphosphate and simple superpohosphate with (Fe-P) residues without P addition). In treatments with P, 100 mg P Kg-1 was added to the soil. A water layer was maintained at 5 cm of height in vases above the soil and the collection of the soil solution was carried out weekly. pH and redox potential were measured immediately after each collection of the solution and the reading of the amount of P, iron and manganese was done just after that. Forty five days after flooding, eight exemplars of rice cultivar IRGA 422 CL were transplanted to be cultivated for 45 more days. The yield of dry matter from aerial part, the P amount in the tissue and the calculation of the P amount absorbed were determined. The results showed an increase of pH and of the amount of P, iron and manganese as well as a decrease of Eh in all soils. The simple superphophate containing insoluble impurities of iron phosphate in water presented behavior similar to simple superphosphate without impurities when applied in soils of meadow from Rio Grande do Sul, evidencing its potential to be used in these soils Rio Grande do Sul, evidencing its potential to be used in these soils. Algumas rochas utilizadas na produção de fertilizantes contêm impurezas de baixa solubilidade em água, destacando-se alguns fosfatos de ferro-alumínio (Fe-Al-P). A utilização destas rochas pode gerar superfosfato simples contendo essas impurezas o que não atende a legislação de fertilizantes no Brasil. Uma das possibilidades para o aproveitamento dos fertilizantes com grau elevado de impurezas de fosfato de ferro seria aplicá-los em solos alagados. Portanto, os objetivos do presente trabalho foram: a) estudar o comportamento do fósforo oriundo do superfosfato simples contendo impurezas de fosfatos de ferro com baixa solubilidade em água, quando submetidos a condições de alagamento em diferentes solos de várzea do RS usados para o cultivo do arroz; e b) estudar a eficiência da utilização do fósforo oriundo dos fertilizantes contendo impurezas de fosfatos de ferro insolúveis em água quando comparados a superfosfatos simples sem resíduos de fosfatos de ferro em plantas de arroz (Oryza sativa). Foram coletados seis solos de várzea, de diferentes locais do Estado do Rio Grande do Sul (RS), sendo dois solos na cidade de Santa Maria (Planossolo e Gleissolo) e um solo em cada uma das cidades de Santa Vitória do Palmar (Chernossolo); Uruguaiana (Chernossolo); Cachoeirinha (Gleissolo) e Pelotas (Planossolo). Os solos foram acondicionados em vasos plásticos de 8 L. Os tratamentos foram estruturados em um bifatorial 6x3 (seis solos, duas fontes de fósforo - superfosfato simples e superfosfato simples com resíduos de ferro - e testemunha sem P). Nos tratamentos com fósforo foi adicionado ao solo 100 mg de P kg-1 de solo. Uma lâmina de água foi mantida a 5 cm de altura nos vasos acima do solo e realizou-se a coleta da solução do solo, semanalmente. O pH e o potencial redox foram medidos imediatamente após cada coleta da solução e em laboratório se procedeu a determinação dos teores de fósforo, ferro e manganês. Transcorrido 45 dias de alagamento, foram transplantadas oito plântulas de arroz cultivar IRGA 422 CL para serem cultivadas por um período de mais 45 dias. Foi determinado a produção de matéria seca da parte aérea (MSPA), o teor de fósforo (P) no tecido e o cálculo da quantidade de P absorvido. Os resultados mostraram aumento no pH, redução do Eh e aumento dos teores de fósforo, ferro e manganês em todos os solos. O superfofasto simples contendo impurezas de fosfato de ferro insolúveis em água apresentou comportamento semelhante ao superfosfato simples sem impurezas quando aplicados nos solos de várzea do Rio Grande do Sul, evidenciando seu potencial para uso nestes solos.

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

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The lime application decrease soil acidity and increase the exchangeable calcium (Ca) and magnesium (Mg) level. calcitic and dolomitic limes cannot present the same efficiency in soil acidity correction and since it can enlarge or narrow the Ca:Mg soil relationship, it also may cause nutritional problems to the plants or even to harm their development. Four experiments were carried out: one in a greenhouse and three in field conditions. The greenhouse experiment aimed to quantify the calcium and magnesium supply to the soybean roots cultivated in soil with Mg growing saturations in CEC pH 7. A no-liming Oxisoil was used; it was collected right on the 0-20 cm layer, dry, grind and sieved through 2 mm. Then CaCO3 or the CaCO3+MgCO3 mixture was applied aiming at elevating the water pH up to 6, making possible Mg growing saturations in CEC pH 7. The soil was conditioned in pots and, after incubation, cultivated with soybean for a period of 80 days. During the experiment, dry matter production evaluations, content and accumulation of calcium and also magnesium on tissue were carried out as well as the supply of those to the roots. The three field experiments were accomplished with two main objectives: a) to evaluate the resulting alterations of the calcitic and dolomitic limestone proportions application in the soils exchangeable level of calcium and magnesium and also to verify their effects in plants nutrition; and b) to evaluate the efficiency of calcitic and dolomitic limestone with superficial and incorporate application in soil acidity correction and in the productivity of crops in no-tillage. These experiments were carried in october 2004, in Rio Grande do Sul state different physiographic areas through no-tillage and cultivated with annual crops. The treatments consisted in an enough dose of calcitic and dolomitic limestone application proportions to elevate the pH in water up to 6, applied in the surface or incorporated. The production of black oats dry matter and soybean, wheat, canola grains yeild, and content of Ca and Mg in the vegetable tissue of these cultures were evaluated. After 42 months from the treatment application, soil samples were collected in the layers of 0-5; 5-10; 10-15; 15-20 and 0-10 cm and then the exchangeable level of Ca, Mg and Al, pH in water and saturation for bases were determined. The results show that the Ca and Mg plants content alterations are due to the magnitude of the supply of those to the roots more than to the Ca:Mg ratio. The limestone considerably alter the level of Ca and exchangeable Mg and also the Ca:Mg ratio of the soil, what does not provoke nutritional problems to the cultures as long as the soil tenors are enough, the interaction among both cations in the plant absorption is of low intensity or it does even exist. The calcitic and dolomitic limestone present the same agronomic efficiency in the acidity correction and the crops productivity is not affected by the type of applied limestone. A aplicação de calcário corrige a acidez do solo e eleva os teores de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) trocáveis. Os calcários calcítico e dolomítico podem não apresentar a mesma eficiência na correção da acidez do solo e, por aumentar ou diminuir a relação Ca:Mg do solo, causar problemas nutricionais às plantas e prejudicar o seu desenvolvimento. Foram conduzidos quatro experimentos: um em casa de vegetação e três em condições de campo. O experimento de casa de vegetação teve como objetivo quantificar o suprimento de cálcio e magnésio às raízes de soja cultivadas em solo com saturações crescentes de Mg na CTC pH 7. Utilizou-se um solo Latossolo Vermelho distrófico típico sem histórico de calagem, que foi coletado na camada 0-20 cm, seco, moído e passado em peneira de 2 mm. Em seguida, aplicou-se CaCO3 ou a mistura de CaCO3+MgCO3 em quantidade suficiente para elevar o pH em água até 6 e capaz de criar saturações crescentes de Mg na CTC pH 7. O solo foi acondicionado em vasos e, após incubação, cultivado com soja por um período de 80 dias. Durante o experimento, foram realizadas avaliações da produção de matéria seca, teores e acumulo de cálcio e magnésio nos tecidos e o suprimento destes às raízes. Os três experimentos de campo foram realizados com dois objetivos: a) avaliar as alterações resultantes da aplicação de proporções de calcários calcítico e dolomítico nos teores trocáveis de cálcio e magnésio de solos e verificar seus efeitos na nutrição de plantas; e b) avaliar a eficiência de calcários calcítico e dolomítico com aplicação superficial e incorporada na correção da acidez de solos e na produtividade de culturas em sistema de plantio direto. Estes experimentos foram instalados em outubro de 2004, em diferentes regiões fisiográficas do Estado do Rio Grande do Sul, conduzidos sob Sistema Plantio Direto e cultivados com culturas anuais. Os tratamentos consistiram da aplicação proporções de calcários calcítico e dolomítico em dose suficiente para elevar o pH em água a 6, aplicados em superfície ou incorporados por lavração e gradagem. Foram avaliadas a produção de matéria seca de aveia preta, rendimento de grãos de soja, trigo e canola e teores de Ca e Mg no tecido vegetal destas culturas. Aos 42 meses da aplicação dos tratamentos foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-5; 5-10; 10-15; 15-20 e 0-10 cm e determinados os teores trocáveis de Ca, Mg e Al, pH em água e saturação por bases. Os resultados mostram que a alteração dos teores de Ca e Mg das plantas está mais ligada à magnitude do suprimento destes às raízes do que à relação Ca:Mg. Os calcários alteram consideravelmente os teores de Ca e Mg trocáveis e a relação Ca:Mg do solo, o que não provoca problemas nutricionais às culturas, pois quando os teores do solo são suficientes, a interação entre estes dois cátions na absorção pela planta é de baixa intensidade ou não existe. Os calcários calcítico e dolomítico apresentam a mesma eficiência agronômica na correção da acidez e a produtividade das culturas não é afetada pelo tipo de calcário aplicado.

The release of new cultivars and improvement in management practices is necessary to examine the time and nitrogen (N) rates to be applied to obtain high yields. Also there is little information about the effect of the N rate and stage (vegetative or reproductive) on the sensitivity of plants of rice to cold in the reproductive stage. For these reasons four experiments were installed two in field and two in a greenhouse with the objective of determining the effect of N rates and application timing on yield and on the susceptibility of rice plants to low temperature in the reproductive stage. The experiments were conducted in the 2006/2007 and 2007/2008 growing season at INIA Treinta y tres, Uruguay. The experimental design in greenhouse was completely randomized in a factorial experimental design (factor A: stages or rates of N application and B factor: treatment of temperature), with four replications. To study the effect of the time of application of N, The treatments were application of N (30 kg ha-1) in the stages V4, V5, V6, V7, V8, R0, R1 and control without N in topdress. To study the effect of rates were applied to the factor A 0, 23, 46 and 69 kg ha-1,in V4 stage and the same rates in R0 stage. For the factor B of the two experiments were carried out two treatments: with and without cold (cold with the plants were treated with 12.5°C for 7 hours in 4 nights when the collar of the flag leaf was at the same height as the collar of the leaf below). Treatments from the field experiments were the same for the factor A of the experiments in greenhouse later explained, in a randomized block design with four replications. In a greenhouse the spikelets sterility was not affected by the application of N in different stages or the rates applied when the plants were subjected to cold. The cold treatment caused a temporary effect on the SPAD index retarding panicle emergency and reducing the size of the panicle, but did not affect yield. In the rice grown in the area after three years of livestock the plants respond to low rates and times of application of N in yield and its components A liberação de novas cultivares e a melhoria nas práticas de manejo fazem necessário estudar as épocas e doses de N a serem aplicadas para obter altas produtividades. Também existem poucas informações a respeito do efeito das aplicações de doses de nitrogênio (N) em diferentes estádios (vegetativos ou reprodutivos) sobre a sensibilidade das plantas de arroz quando submetidas ao frio na fase reprodutiva. Em vista disto, foram instalados quatro experimentos dois em campo e dois em casa de vegetação com o objetivo de determinar o efeito da época e a dose de aplicação de N sobre a produtividade e sobre a Susceptibilidade de plantas de arroz irrigado à temperatura baixa na fase reprodutiva. Os experimentos foram conduzidos no ano agrícola 2006/2007 e 2007/2008 na estação experimental do INIA Treinta y Três, Uruguai. O delineamento experimental utilizado em casa de vegetação foi o inteiramente casualizado em esquema bifatorial (fator A: estádios ou doses de aplicação de N e fator B: tratamento de temperatura), com quatro repetições. Para estudar o efeito da época de aplicação de N, os tratamentos do fator A foram aplicação de N (30 kg ha-1) nos estádios V4, V5, V6, V7, V8, R0, R1 e a testemunha sem N em cobertura. Para estudar o efeito de doses foram aplicados para o fator A 0, 23, 46 e 69 kg ha-1de N no estádio V4 e as mesmas doses no estádio R0 e uma testemunha sem N em cobertura nos dois estádios No fator B dos dois experimentos realizou-se dois tratamentos: com e sem frio (com frio as plantas foram submetidas com 12,5°C durante 7 horas em 4 noites seguidas quando o colar da folha bandeira ficou à mesma altura que o colar da folha anterior). O delineamento em campo foi de blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram de estádios ou doses de aplicação de N iguais aos dos experimentos em casa de vegetação Em casa de vegetação a esterilidade de espiguetas não é afetada pela aplicação de N em estádios diferentes, nem pelas doses aplicadas, em função dos tratamentos de frio a que as plantas foram submetidas. O tratamento de frio provoca um efeito temporário no índice SPAD atrasando a emergência de panículas e reduzindo o tamanho da panícula, mas não afeta a produtividade. Em campo o arroz cultivado em área após três anos de pecuária há baixa resposta às doses e épocas de aplicação de N em cobertura sobre a produtividade de grãos e seus componentes.

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.

Increasing green leaf duration during grain filling in rice, using management practices to enhance plant nutrition and health, can increase grain yield. To test this hypothesis, two experiments were conducted in 2005/06. The first experiment with the objectives of evaluating the effects of nitrogen (N) and fungicide application at booting stage on 1) the green leaf area duration and grain yield and 2) on the evolution of the dry mass accumulation in grains. The treatments were three N rates (50, 100 and 150 kg ha-1) and management practices during the booting stage (supplementary application of 30 kg ha-1 N, fungicide application, and the combination of the previous treatments, including a check treatment). The treatments were arranged in a randomized block design, in a factorial scheme with four replications. Interaction among the treatments was not verified during rice grain filling. Leaf area and senescence, yield, yield components, and evolution and rate of dry mass accumulation in panicle were not affected by the management practices applied on the booting stage. The second experiment had the objective of evaluate the effect of fertilizers applied to seeds or at the booting stage on green leaf maintenance and rice performance. The treatments, which were arranged in a randomized block design with four replications, used ten foliar fertilizers available in the market, two seed treatment products, one fungicide, and a check treatment. The treatments did not affect the variables studied. The average yield was about 10,000 kg ha-1, showing that there was no limitation on plant growth and yield. The products used in this study did not increase the duration of leaf area, the yield and, the grain quality of irrigated rice. A possibilidade de ampliar a duração da capacidade fotossintética durante o período de enchimento de grãos do arroz irrigado com utilização de práticas de manejo que interfiram na nutrição e sanidade das plantas, pode aumentar a produtividade de grãos. Com este propósito foram conduzidos dois experimentos no ano agrícola de 2005/06. O primeiro experimento, com a aplicação de nitrogênio (N) e fungicida no estádio de emborrachamento, teve como objetivos: 1) avaliar a duração da área foliar fotossintetizante e a produtividade de grãos e 2) avaliar a evolução e a taxa de acúmulo de massa seca dos grãos da panícula. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos, arranjados em esquema fatorial, constituíram-se de três doses de N (50, 100 e 150 kg ha-1) e práticas de manejo conduzidas durante o estádio de emborrachamento (aplicação suplementar de 30 kg ha-1 de N, pulverização com fungicida, combinação das práticas anteriores e tratamento testemunha). Não foi verificada interação entre os fatores estudados para as avaliações procedidas durante o período de enchimento de grãos. As práticas de manejo realizadas no emborrachamento não alteraram a área foliar, a progressão da senescência foliar, a produtividade de grãos, os componentes da produtividade, a evolução e a taxa de acúmulo de massa seca dos grãos na panícula. O segundo experimento teve como objetivo avaliar a utilização de diferentes fertilizantes, aplicados via sementes ou no estádio de emborrachamento, sobre a manutenção da área foliar e o desempenho agronômico do arroz irrigado. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos foram compostos por 10 fertilizantes foliares disponíveis no mercado, dois produtos aplicados via sementes, um fungicida e a testemunha. Não foi verificado efeito dos tratamentos aplicados para nenhum dos parâmetros avaliados. A produtividade de grãos situou-se em 10.000 kg ha-1, indicando que não houve limitação para os níveis produtivos obtidos. Os produtos utilizados no presente estudo não aumentaram a duração da área foliar, a produtividade e a qualidade física dos grãos no arroz irrigado.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Rice (Oryza sativa L.) constitutes the staple food of about half of the world`s population. Therefore, research on this crop has the potential of affecting the well being of a considerable number of people worldwide. Thermal time is a wide used method to tell time in plants, but this time concept is open to criticism. One of the goals of rice breeding programs in Southern Brazil during the last 40 years has been to modify the developmental cycle of the genotypes. In general, the developmental cycle was shortened to increase rice competitiveness with red rice and decrease soil seed bank of red rice, the major weed of rice pads. Characterizing growth and developmental of red rice biotypes may help in control strategies and breeding programs to enhance competitiveness of cultivated rice with red rice. This study had the following objectives: to determine the thermal time of developmental phases of the Counce scale in some rice cultivars grown in Southern Brazil using different calculation methods and different cardinal temperatures throughout the developmental cycle; and to quantify if the duration of rice developmental cycle has any relations hip with main stem final leaf number and with main stem leaf appearance rate; to quantify some growth and developmental parameters of two red rice biotypes and compare them with cultivated rice genotypes. Field experiments were carried out at Santa Maria, RS, Brazil, during two growing seasons (2003/2004 and 2004/2005) and five sowing dates each year. Plants were grown in 12 L pots in a completely randomized design. The following genotypes were used: IRGA 421, IRGA 416, IRGA 417, IRGA 420, BR IRGA 409, BRS 7 TAIM, EPAGRI 109, EEA 406, a HYBRID, and two red rice biotypes (awned black haul, and awned yellow haul). The date of major developmental stages of the Counce scale, leaf area, panicle length, plant height, phyllochron, main stem final leaf number, and tillering were measured on five plants/pot. Thermal time varied with cultivars, sowing date and calculation method, but still is a better time descriptor than calendar days. It is recommended to use three constant cardinal temperatures throughout the developmental cycle in the calculation of thermal time. Shortening of rice developmental cycle is due to a decrease in main stem final leaf number and not due to change in leaf appearance rate. In general red rice biotypes had a developmental cycle similar to early and mid late genotypes, greater leaf area, greater plant height, greater phyllochron, and greater main stem final leaf number than modern rice genotypes. Tillering in red rice biotypes was also generally similar to cultivated rice genotypes. O arroz (Oryza sativa L.) faz parte da dieta básica de em torno de 50% da população mundial. Portanto, pesquisa com esta espécie tem o potencial de afetar o bem-estar de um considerável número de pessoas. A soma térmica é um método simples e é uma melhor medida de tempo biológico do que dias do calendário civil ou dias após a semeadura, mas tem recebido críticas. Uma das metas do melhoramento genético de arroz no Sul do Brasil ao longo dos últimos 40 anos foi modificar a duração do ciclo de desenvolvimento das cultivares. Em geral, o ciclo de desenvolvimento foi encurtado, com o objetivo de aumentar a competição com o arroz vermelho e diminuir o banco de sementes desta invasora, a principal espécie competidora nas lavouras orizícolas. Caracterizar o crescimento e desenvolvimento de biótipos de arroz vermelho pode ajudar no seu controle e no melhoramento para aumentar a competitividade do arroz cultivado com esta invasora. O trabalho teve como objetivos: determinar a soma térmica de fases do ciclo de desenvolvimento da escala de Counce em algumas cultivares Sul Brasileiras de arroz irrigado, utilizando-se diferentes métodos de cálculo e diferentes temperaturas cardinais ao longo do ciclo de desenvolvimento; determinar se a duração do ciclo de desenvolvimento de arroz tem relação com o número final de folhas e com a velocidade de aparecimento de folhas no colmo principal; quantificar os parâmetros de crescimento e desenvolvimento mais utilizados de dois biótipos de arroz vermelho e compará-los com algumas cultivares Sul Brasileiras de arroz irrigado. Experimentos de campo durante duas safras agrícolas (2003/2004) e (2004/2005) foram conduzidos na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, RS, com 5 épocas de semeadura em cada ano agrícola. As plantas de arroz foram cultivadas em baldes com capacidade de 12 litros preenchidos com solo do local e enterrados. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 4 repetições. As cultivares utilizadas foram IRGA 421, IRGA 416, IRGA 417, IRGA 420, BR-IRGA 409, BRS 7 TAIM, EPAGRI 109, EEA 406, um HÍBRIDO e dois biótipos de arroz vermelho, um biótipo com grãos casca preta e aristado (AVCPA) e o outro biótipo com casca amarela e aristado (AVCAA). As datas de ocorrência dos principais estágios de desenvolvimento do arroz no colmo principal, segundo a escala de Counce, foram determinadas. Mediu-se em cinco plantas/balde, a área foliar (AF) final da primeira, sexta, décima, décima segunda, décima quarta folha e folha bandeira, do colmo principal, a estatura final de planta, o comprimento da panícula, o filocrono, o número final de folhas no colmo principal e o perfilhamento. Verificou-se que a soma térmica varia com a cultivar, com a época de semeadura e com o método de cálculo. Ainda assim, a soma térmica é um melhor descritor de tempo biológico do que dias do calendário civil em arroz. Recomenda-se usar as três temperaturas cardinais de desenvolvimento constantes durante ciclo de desenvolvimento no cálculo da soma térmica. O encurtamento do ciclo das cultivares de arroz é devido à diminuição do número final de folhas no colmo principal e não à mudança de velocidade de aparecimento das folhas. Em geral o ciclo de desenvolvimento dos biótipos de arroz vermelho foi similar às cultivares precoces e médias. A área das folhas, estatura, filocrono e número final de folhas no colmo principal foi maior nos biótipos de arroz vermelho do que nos genótipos modernos de arroz cultivado. Já o perfilhamento dos biótipos de arroz vermelho em geral foi similar aos genótipos cultivados.

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.

The objective of this study was to evaluate the effect of plant densities, nitrogen levels and foliar diseases control on grain yield and seed quality of irrigated rice. An experiment was conducted in Santa Maria RS Brazil, during 2003/2004 growing season aiming to evaluate the effects, plant populations, nitrogen levels and fungicide application on grain yield (Chapter I) and seed quality (Chapter II) of irrigated rice. Were evaluated grain yield and seed quality under three plant densities (150, 265 and 380 plants m-2), five nitrogen levels (0, 40, 80, 120 and 160 kg ha-1) with and without fungicide application. There was no triple interaction among the parameters evaluated. Higher plant populations resulted in fewer tillers per plant and seeds per panicle increasing interspecific competition and grain yield was not significantly affect as result os yield components compesation. Nitrogen increased seed yield up to 97 kg ha-1 wich was not affected by plant population and an hanced the nutritional quality as result of increased protein content. Diseases control had a positive effect on grain yield and quality as well as of the rice seeds by reducing its incidence and increased germination percentage. Com o objetivo de avaliar a influência da população de plantas, doses de nitrogênio e controle de doenças sobre a produção e qualidade de grãos e sementes de arroz irrigado foi conduzido um experimento em campo na Universidade Federal de Santa Maria, RS, no ano agrícola 2003/2004. Avaliou-se a produtividade (Capítulo I) e a qualidade de grãos e sementes (Capítulo II) em função de três populações de plantas (150, 265, 380 plantas m-2), cinco doses de nitrogênio (0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de N) e o controle ou não de doenças da parte aérea. Para todas as avaliações realizadas não se verificou interação tríplice. O incremento da população de plantas diminui o número de colmos por planta e o número de grãos por panícula aumentando a competição interespecífica. A produtividade não é influenciada pela população de plantas de 150 a 380 plantas m-2, pois os componentes da produção se compensam. A aplicação de nitrogênio contribui incrementando a produção até 97 kg ha-1 de N, não sofrendo influência da população de plantas, bem como melhorando a qualidade nutricional do produto, pois se verifica um aumento no teor de proteína com o aumento da dose de N. O controle de doenças influencia positivamente a produção e qualidade de grãos e sementes de arroz através da redução da incidência e elevação do poder germinativo de sementes de arroz.

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.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The soil organic nitrogen is the main source of N to crops, which is released from soil organic matter (SOM) decomposition by microrganisms. The N fertilization is based on SOM levels, however, the SOM decomposition and mineralization in flooded soils has a different dynamic compared to well-drained soils, what makes difficult the estimate of N fertilizer doses to rice production. Therefore, the understanding of anaerobic SOM decomposition dynamic and N behavior can improve the N fertilizer recommendations. The objective of this work were: (a) to evaluate the anaerobic N mineralization potential in different soils from Rio Grande do Sul state in greenhouse and in vitro and its relations with soil characteristics, and (b) to fit mathematical models to describe the N mineralization potential and its relations with N availability to rice. Fifteen soils samples from superficial layer (0 to 0,2m) of lowland soils from RS state were collected, air-dried, and passed through a 2 mm sieve. To standardize the soil pH, limestone was mixed to reach pH 5,5, based on SMP index of each soil. After a 35-days period, the soils were set in pots with four replications in an entirely randomized experimental design. The rice grew in a 60-day period in two successive cultivations in greenhouse and the shoot was taken to determine absorbed N. N anaerobic incubation was set for 24 weeks, where the flooded solution was colleted and amount of N was measured. On these results, five mathematical models were fitted to estimate N mineralization potential and N mineralization rates. It was evaluated the correlations between absorbed N and soils characteristics, mineralized N, or model parameters. The soil organic carbon and clay content were high correlated, respectively, with absorbed N in first and second cultivations. The accumulated mineralized N presented high correlation with soil organic carbon and absorbed N in first cultivation. The better model to estimate the N potentially mineralizable (N0) and mineralization rates (k) was of the Jones (1984). The N0 and k estimated by Stanford & Smith (1972) model presented high correlations, respectively, with absorbed N in the second cultivation and clay. The N2 estimated by Jones (1984) model was correlated with absorbed N in the second cultivation. O N orgânico do solo é a principal fonte de N para as culturas, o qual é disponibilizado mediante decomposição da matéria orgânica do solo (MOS) pelos microrganismos. A adubação nitrogenada é baseada no teor de MOS, entretanto, a decomposição da MOS e mineralização do N em ambiente alagado apresenta uma dinâmica diferente com relação ao ambiente drenado, o que dificulta a estimativa da dose de adubo mineral nitrogenado a ser adicionado ao solo para a produção de arroz. Portanto, conhecendo-se a dinâmica da decomposição da MOS e o comportamento do N neste ambiente, pode-se melhorar as tabelas de indicação da adubação nitrogenada. Os objetivos do presente trabalho foram: (a) avaliar o potencial de mineralização anaeróbia do N de diferentes solos de várzea do RS em casa-de-vegetação e in vitro, bem como sua relação com características dos solos; b) ajustar modelos matemáticos que descrevem o potencial de mineralização do N e sua relação com a disponibilidade de N para o arroz irrigado. Foram coletadas 15 amostras da camada superficial (0-20 cm) de solos de várzea do RS. As amostras de solo foram secas ao ar e tamisadas em peneira malha 2mm. Para uniformizar o pH dos solos aplicou-se calcário dolomítico nas quantidades equivalentes para a elevação do pH a 5,5, estimado pelo índice SMP de cada solo. Após um período de 35 dias de incubação com o calcário, realizou-se a montagem dos vasos do experimento para o cultivo de plantas. As unidades experimentais constituíram de vasos contendo os solos com 4 repetições, em delineamento inteiramente casualizado. As plantas cresceram por um período de 60 dias em casa-de-vegetação, em 2 cultivos sucessivos. Colheu-se a parte aérea das plantas para análise do tecido vegetal e obtenção do N absorvido. Em laboratório realizou-se uma incubação anaeróbia dos 15 solos durante 24 semanas, onde se procederam a drenagens em períodos determinados da solução de alagamento do solo e nesta determinou-se o N mineralizado. A partir dos resultados do N mineralizado acumulado em função do tempo, aplicou-se 5 modelos matemáticos para a predição do potencial de mineralização do N e das taxas de mineralização. Avaliaram-se correlações dos atributos de solo, N mineralizado e parâmetros dos modelos com o teor de N absorvido pelas plantas. O teor de C orgânico do solo apresentou alta correlação com o teor de N absorvido pelas plantas no primeiro cultivo e, o teor de argila do solo com o N absorvido no segundo cultivo. O N mineralizado acumulado apresentou elevada correlação com o N absorvido pelas plantas no primeiro cultivo e com o teor de C orgânico do solo. O modelo de Jones (1984) foi o que melhor estimou o N potencialmente mineralizável (N0) e as taxas de mineralização (k). O N0 do modelo de Stanford & Smith (1972) apresentou elevada correlação com o N absorvido pelas plantas no primeiro cultivo e o k apresentou elevada correlação com o teor de argila do solo. Já o parâmetro N2 de Jones (1984) foi o que melhor se correlacionou com o teor de N absorvido pelas plantas no segundo cultivo.