Search

The benefits of applying phosphogypsum to the soil are widely known. However, the effect of phosphogypsum on phosphate fertilization efficiency is still unclear. A long-term field experiment was performed on an Oxisol in Parana State, Brazil to evaluate the effects of triple superphosphate (TSP) and phosphogypsum application rates on nutrition and grain yield of soybean, wheat, and black oat under no-till. Applying TSP in the sowing furrow of soybean and wheat increased soybean yield by 14 to 24%, wheat yield by 57%, and black oat yield by 78%. Soybean yields varied in different cropping seasons in response to phosphogypsum application (with no response to increases of up to 15% in yield), while phosphogypsum increased wheat yield by 23% and black oat yield by 59%. The water balance during crop flowering possibly interfered on crop yield response to phosphogypsum. The use of phosphogypsum increased agronomic P-use efficiency by 20%, regardless of the TSP-P application rates. Changes in P-leaf concentration caused by TSP fertilization and phosphogypsum use had a positive impact on crop grain yield. Our results reveal that the continued use of phosphogypsum to alleviate subsoil acidity could increase the phosphate fertilization efficiency and improve crop yield performance under drought stress.

RESUMO A intensificação da produção para elevar a produtividade de milho tem aumentado a demanda por fertilizantes nitrogenados. Com o objetivo de avaliar a acidificação do solo e definir as doses de máxima eficiência técnica (MET) e econômica (MEE) de N-ureia em cobertura para obtenção de alta produtividade de milho, realizou-se um experimento no município de Candói (PR), em um Latossolo Vermelho de textura argilosa sob plantio direto de longa duração (30 anos). Os tratamentos, dispostos em blocos ao acaso com 4 repetições, constaram de 5 doses de nitrogênio (N), na forma de ureia: 0, 90, 180, 270 e 360 kg∙ha-1, aplicadas em cobertura no estádio de desenvolvimento V4. O milho, híbrido P1630, foi cultivado após aveia-preta, em 2012, com 65 kg N∙ha-1 na semeadura. A aplicação de N, na forma de ureia, reduziu o pHCaCl2, os teores de Ca2+ + Mg2+ trocáveis, a capacidade de troca de cátions (CTC) efetiva e a saturação por bases do solo. Os teores de N nas folhas e nos grãos, a altura das plantas e da inserção da espiga, o número de grãos por fileira, a massa de grãos por espiga, a massa de 1.000 grãos e a exportação de N pelos grãos de milho aumentaram linearmente com as doses de N em cobertura. A produtividade de milho aumentou com as doses de N, de acordo com o modelo Linear Response Plateau. A MET e a MEE seriam obtidas com a dose de 209 kg N∙ha-1 em cobertura para produtividade de 19,6 t∙ha-1 de milho. ABSTRACT Agricultural intensification to increase corn yield has increased the demand for nitrogen fertilizers. A field experiment was carried out in Candói, Paraná State, Brazil, on a clayey Typic Hapludox (Oxisol) under a long-term continuous no-till (30 years) to evaluate the effects of nitrogen (N) fertilization as urea in top dressing on soil acidification and determine the N-urea rates of maximum technical yield (MTY) and maximum economic yield (MEY) for obtaining high corn yield. A randomized complete block design was used, with four replications. The treatments consisted of N-urea application in top dressing at the rates of 0, 90, 180, 270, and 360 kg∙ha-1. Urea was applied in the V4 stage of the crop corn. Corn, hybrid P1630, was cultivated after black oat in 2012, with 65 kg N∙ha-1 at sowing. The N application as urea decreased the soil pHCaCl2, the exchangeable Ca2+ + Mg2+ levels, the effective cation-exchange capacity (CEC) and the soil base saturation. The N content in leaves and grains, the plant and ear height, the number of grains per row, the mass of grains per ear, the 1,000-grain mass, and the N export by grain of corn increased linearly with increasing N rate applied in top dressing. Corn yield increased with N rates as the Linear Response Plateau model and stabilized at 19.6 t∙ha-1. The MTY and MEY would be obtained at a rate of 209 kg N∙ha-1 in top dressing.

Gypsum application may enhance the soil quality for plants in terms of soil chemical and physical properties. The objective of this study was to evaluate the effects of gypsum application on the structural quality of a no-tillage Red Latosol. The experiment was initiated in September 2005 in Guarapuava-PR, with gypsum applications of 0; 4; 8; and 12 Mg ha-1 on the soil surface. In November 2009, two soil blocks were sampled from the 0-0.3 m layer for visual evaluation of the soil structure quality (Sq) and to determine the aggregate-tensile strength (ATS). Soil penetration resistance (PR) and gravimetric moisture (H%) of the 0-0.300 m layer were evaluated, and soil cores were collected (layers 0.000-0.075 and 0.075-0.150 m), to determine soil bulk density (BD), total soil porosity (TP), microporosity (Mi), and macroporosity (Ma). Data were subjected to analysis of regression at 5 %. No significant effects of gypsum application on ATS and H % of aggregates were observed, but for Sq, a quadratic effect (0.000-0.075 m) and linear increase (0.075-0.150 and 0.150-0.300 m) were stated, indicating soil quality decrease, although Sq remained mostly below 3.0, with good to intermediate soil quality. Soil PR increased with gypsum, but also remained below critical levels. No effect was observed for soil H % at the moment of PR determination on the field. The gypsum applications decreased BD in the 0.075-0.150 m layer, and increased PT and Ma, while in 0.000-0.075 m some Ma was converted to Mi, without affecting PT and BD. These last results indicate a gain in soil structural quality by gypsum applications, but the higher scores of soil structure and values of soil penetration resistance, though still below thresholds, should be monitored to prevent limitations to soil use in the future. A aplicação de gesso pode melhorar a qualidade do solo para as plantas, considerando atributos químicos e físicos do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de doses de gesso aplicadas em um Latossolo Vermelho sob plantio direto em sua qualidade estrutural. O experimento iniciou-se em setembro de 2005 em Guarapuava-PR, com a aplicação das doses de gesso na superfície do solo: 0, 4, 8 e 12 Mg ha-1. Dois monólitos de solo foram coletados em novembro de 2009 na profundidade de 0,0-0,300 m, para avaliação visual da qualidade estrutural do solo (Sq) e para obter agregados a fim de determinar sua resistência tênsil (ATS). A resistência do solo à penetração (RP) e a umidade gravimétrica (H%) do solo foram avaliadas na profundidade de 0,000-0,300 m, e amostras indeformadas foram coletadas nas profundidades de 0,000-0,075 e 0,075-0,150 m para determinar a densidade solo (Ds), porosidade total (PT), microporosidade (Mi) e macroporosidade (Ma). Os dados foram submetidos à análise de regressão a 5%. Não houve efeito significativo da aplicação de gesso sobre ATS e U % dos agregados, mas houve efeito quadrático (0,000-0,075 m) e aumento linear (0,075-0,150 e 0,150-0,300 m) de Sq, o que representaria diminuição da qualidade estrutural do solo; contudo, os valores de Sq permaneceram majoritariamente abaixo de 3,0, qualidade entre boa e intermediária. A RP também aumentou com o uso do gesso, porém, novamente, os valores mantiveram-se abaixo de níveis críticos (2-3 MPa). Não houve efeito sobre a U % do solo no momento da determinação da RP no campo. Com o gesso, a Ds diminuiu na camada de 0,075-0,150 m, concomitantemente com o aumento de PT e Ma, enquanto na camada de 0,000-0,075 m parte da Ma foi convertida em Mi, sem alterar PT e Ds. Esses últimos resultados representam ganho na qualidade estrutural do solo em função da aplicação do gesso, mas os aumentos de escore da estrutura do solo e de resistência à penetração, mesmo permanecendo abaixo dos limites críticos, precisam ser monitorados a fim de garantir que não representarão limitações ao uso do solo no futuro.

A field experiment was carried out on a red dystrophic loam oxisol from Tibagi, Paraná State, Brazil, to assessing whether surface-applied urea affects corn development and yield as a result of N-NH3 losses by volatilization, and whether the partial or full replacement of urea by ammonium sulfate increases the effectiveness of nitrogen fertilization as sidedressing, without incorporation. A randomized complete block design was used, with three replications, in a split-plot experiment. The plots received four rates of N applied as top dressing: 30, 60, 90 and 120kg ha-1. The subplots were constituted by four application forms: surface-applied urea, incorporated urea, surface-applied ammonium sulfate and surface-applied urea + ammonium sulfate. The N rates led to a linear increase in corn yield, number of grains per ear, ear weight per plant, grain weight per ear, and weight of 1000 grains. Urea, surface-applied or incorporated, and surface-applied ammonium sulfate performed similarly in nutrition and corn grain yield. O trabalho foi realizado em um Latossolo Vermelho Distrófico textura média, em Tibagi, Estado do Paraná, com o objetivo de verificar se a uréia aplicada na superfície do solo influencia o desenvolvimento e a produção de milho, em decorrência de perdas de N-NH3 por volatilização, e se a substituição parcial ou total da uréia por sulfato de amônio aumenta a eficiência da adubação nitrogenada em cobertura, sem incorporação. O delineamento experimental empregado foi o de blocos completos ao acaso em parcelas subdivididas, com três repetições. As parcelas receberam quatro doses de N em cobertura (30, 60, 90 e 120kg ha-1), e nas subparcelas foram utilizados quatro modos de aplicação de fontes nitrogenadas (uréia na superfície, uréia incorporada, sulfato de amônio na superfície e uréia + sulfato de amônio na superfície). As doses de N aumentaram linearmente a produção de milho, o número de grãos por espiga e a massa de espigas por planta, de grãos por espiga e de 1.000 grãos. A uréia na superfície, ou com incorporação, e o sulfato de amônio na superfície tiveram comportamento semelhante na nutrição e na produção de milho. Palavras-chave: Zea mays L., uréia, sulfato de amônio, nitrogênio.

The chemical speciation of the soil solution is an important tool for evaluating nutrient availability and aluminum phytotoxicity. The effect of liming in the composition of the soil solution under the no-till (NT) system is still not well known. We evaluated the chemical speciation of Al and nutrients in the soil solution (water extract 1:1), five years after liming at the moment of the establishment of NT in a native pasture, in Ponta Grossa, Paraná State, Brazil. Dolomitic lime was applied at a rate of 4.5 t ha-1 (either incorporated or surface-applied), or split in three annual rates of 1.5 t ha-1. Soil samples from a dystrophic clayey Rhodic Hapludox were collected at the 0 - 0.05; 0.05 - 0.1; 0.1 - 0.2; 0.2 - 0.4; 0.4 - 0.6; and 0.6 - 0.8 m layers, in May, 2003. Aluminum was mainly complexed to dissolved organic carbon (DOC) and fluoride, while the free form Al3+ was present in fewer amounts even under acidic conditions. Calcium and magnesium were found as free forms (Ca2+, Mg2+) and complexed by organic anions. Phosphorus was found as free forms (HPO4(2-), H2PO4-) and complexed with aluminum (ionic pair Al-HxPO4x) up to 0.1 m. Complexation of Al by DOC was not influenced by surface-applied or incorporated liming. Liming did not change Ca and Mg speciation in the soil solution under NT system. The presence of free forms HPO4(2-) and H2PO4-, however, was influenced by liming, because of the increase in cation associated forms. A especiação química da solução do solo é uma importante ferramenta para avaliar a disponibilidade de nutrientes e o potencial fitotóxico do alumínio. As formas em que os elementos ocorrem na solução dos solos sob sistema plantio direto (SPD) ainda são pouco conhecidas, sobretudo em áreas que receberam aplicação de calcário. Avaliou-se a distribuição das espécies químicas de alumínio e nutrientes na solução do solo (extrato aquoso 1:1), cinco anos após a aplicação de calcário, na introdução do SPD em área de pastagem nativa, em Ponta Grossa -PR. Aplicaram-se 4,5 t ha-1 de calcário dolomítico na superfície, em dose única ou parcelada durante três anos, ou com incorporação na camada de 0 - 0,20 m, de um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0 - 0,05; 0,05 - 0,1; 0,1 - 0,2; 0,2 - 0,4; 0,4 - 0,6 e 0,6 - 0,8 m. O alumínio (Al) ocorreu predominantemente complexado pelo carbono orgânico dissolvido (DOC) e pelo fluoreto, e em baixíssimas proporções na forma livre Al3+, mesmo em condições de alta acidez. Para cálcio (Ca) e magnésio (Mg), as espécies químicas que ocorreram em maiores proporções foram as formas livres (Ca2+ e Mg2+) e complexadas pelo DOC. O fósforo, além das formas livres (H2PO4-, HPO4(2-)), interagiu com alumínio (par iônico Al-HxPO4x), sobretudo até 0,1 m de profundidade. A complexação do alumínio pelo carbono orgânico dissolvido não foi influenciada pela correção da acidez do solo por meio da calagem na superfície ou com incorporação. A aplicação de calcário não alterou a especiação de cálcio e magnésio na solução do solo sob sistema plantio direto. Contudo, a ocorrência das formas livres H2PO4- e HPO4(2-) foi influenciada pela calagem, havendo incremento das formas associadas com cátions.

O baixo teor de Ca e a toxicidade por Al são importantes limitações à produtividade das culturas em solos ácidos brasileiros. É possível aumentar o teor de Ca e reduzir a toxicidade por Al por meio da aplicação de gesso agrícola. No entanto, é importante melhor compreensão dos efeitos do gesso na especiação iônica da solução do solo. Avaliou-se a especiação iônica da solução do solo (extrato aquoso 1:1) de amostras de um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa, sob sistema plantio direto, cinco anos após a aplicação superficial de 3, 6 e 9t ha-1 de gesso agrícola. A especiação foi realizada com auxílio do programa computacional Visual Minteq em amostras coletadas nas profundidades de 0-0,05; 0,05-0,1; 0,1-0,2 e 0,2-0,4m. Para o Al, as principais espécies químicas foram os complexos com carbono orgânico dissolvido (Al-COD) e com F (Al-F), enquanto o par iônico AlSO4+ ocorreu em pequena proporção. O COD foi o principal ligante para Mg e Ca, mas em muito maior magnitude para este último, refletindo importante participação dos ânions orgânicos na dinâmica desses nutrientes. Em relação ao sulfato, apesar da formação dos pares iônicos com Ca, Mg e Al (CaSO4(0), MgSO4(0) e AlSO4+), houve a predominância da forma livre S-SO4-2, enquanto o fosfato apresentou forte interação com o Al em solução, formando a espécie química Al-HxPO4x. Low Ca content and Al toxicity are important limitations for yield crops in Brazilian acids soils. Gypsum application may increase Ca contents and decrease Al toxicity. However, a better knowledge of the effects of gypsum on the ionic speciation of soil solution is very important. The ionic speciation of the soil solution (water extract 1:1) was evaluated in samples from a dystrophic clayey Rhodic Hapludox under no-till system, 5 years after surface application of gypsum (3; 6 and 9t ha-1). The ionic speciation was performed by using the Visual Minteq program in samples collected at the following depths: 0-0.05; 0.05-0.1; 0.1-0.2 and 0.2-0.4m. The main Al complexing agents in solution were with dissolved organic carbon (Al-DOC) and F (Al-F), while the ionic par AlSO4+ occurred in small proportion. Ca and Mg were complexed by DOC, and the effect was more pronounced for Ca, reinforcing the important participation the organic anions in the dynamic of these nutrients. Although sulphate had formed ionic pairs with Ca, Mg and Al (CaSO4(0), MgSO4(0) and AlSO4+), the free form (S-SO4-2) predominated; while phosphate strongly interacted with Al in solution, forming the chemical specie Al-HxPO4x.

Os resíduos de plantas de cobertura podem mobilizar cátions no solo e beneficiar a ação da calagem superficial, por meio da liberação de ácidos orgânicos de baixo peso molecular da fração solúvel dos resíduos. Entretanto, faltam estudos no campo que comprovem tais efeitos em sistema plantio direto. Para avaliar as alterações químicas do solo e a resposta do milho e da soja com a aplicação de doses de calcário dolomítico na superfície (0,0, 2,5, 5,0 e 7,5 t ha-1), na ausência e na presença de cobertura de aveia preta, foi realizado um experimento em um Latossolo Vermelho distrófico textura argilo-arenosa, há cinco anos no sistema plantio direto, em Ponta Grossa (PR). As doses de calcário foram aplicadas nas parcelas em novembro de 2000 e, nas subparcelas, foram realizados dois cultivos, sem e com aveia preta em 2001 e 2002, antecedendo as culturas de milho e soja. A massa de aveia preta produzida não foi influenciada pela aplicação de calcário, tendo-se obtido aproximadamente 4 t ha-1 de matéria seca de aveia, em 2001 e 2002. A calagem também não alterou a capacidade de neutralização do hidrogênio (482 mmol c kg-1), a soma de cátions solúveis (29,5 mmol c L-1) e a condutividade elétrica (1.230 µS cm-1) do extrato de aveia. O calcário aplicado na superfície aumentou o pH, Ca2+ e Mg2+ e reduziu o Al3+ do solo até à profundidade de 10 cm. O resíduo de aveia preta mantido na superfície do solo não ocasionou benefícios à ação da calagem superficial na correção da acidez de camadas do subsolo. A calagem superficial não modificou a nutrição do milho, reduziu as concentrações de Zn e Mn nas folhas de soja e não causou alterações no rendimento de milho e soja. A cobertura de aveia preta aumentou as concentrações de P, Ca e Mg, nas folhas de milho, de N e P, nas folhas de soja, e reduziu o Mn no tecido foliar de soja. A manutenção do resíduo de aveia preta sobre a superfície do solo aumentou o rendimento de milho, mas não influiu no rendimento de soja, cultivada após o milho, no sistema plantio direto. Cover crop residues mobilize cations and benefit the action of lime applied on the soil surface owing to the release of low molecular weight organic acids from the soluble fraction of residues. However, these effects in no-till system are yet to be confirmed in field studies. A five-year trial was carried out on a no-till dystrophic Rhodic Hapludox in Ponta Grossa, State of Paraná, Brazil, with the aim of evaluating changes in chemical soil attributes, as well as the corn and soybean response to surface application of dolomitic lime (0, 2.5, 5.0 and 7.5 t ha-1), with and without black oat cover. Lime rates were applied onto the main plots in November 2000 and the treatments on the subplots consisted of the presence or absence of black oat in 2001 and 2002, preceding corn and soybean crops. Surface-applied lime did not influence the dry matter yield of black oat, which was approximately 4 t ha-1 in both 2001 and 2002 years. Liming did not affect the H+ ions neutralizing capacity (482 mmol c dm-3), the sum of soluble cations (29.5 mmol c L-1) or electric conductivity (1,230 µS cm-1) of the black oat extract either. Liming applied on the soil surface decreased exchangeable Al3+ and increased pH, exchangeable Ca2+ and exchangeable Mg2+ down to a 10 cm depth. Black oat residue on the soil surface under no-till did not benefit the mobility of surface-applied lime to alleviate subsoil acidity. Surface application of lime did not affect corn mineral nutrition or corn and soybean yields, but decreased Zn and Mn concentrations in soybean leaves. Cover black oat residue raised the P, Ca, and Mg concentrations in the corn and N and P in the soybean leaves and caused a decrease of Mn concentration in the soybean leaves. The black oat cover on the soil surface increased corn yield, but did not affect soybean yield, grown under no-till after corn.