Search

Long-term applications of organic amendments, such as pig slurry (PS), may represent environmental risk of soil and water pollution by trace metals (TM). Our objective was to examine different soil and manure management scenarios that enhance the long-term agricultural use of soils under repetitive PS applications while avoiding environmental risk. Firstly, we developed a new module for simulating the impacts of soil tillage frequencies in Hydrus-1D. Secondly, we used a previously validated modeling approach to predict the surface accumulation and movement of the TM during the next 100-year in the soil under different PS doses (80 and 40m3ha−1cultivation−1) and tillage frequencies (no-tillage and 20, 10, and 5-year tillage). No-tillage simulations revealed consistent TM surface accumulations, reaching the soil threshold value for Cu in the 0–20cm layer after 86 years of PS amendments at high doses, but in layers 0–5, 0–10, and 5–10cm, this concentration was already reached after 17, 38, and 75 years, respectively. While soil tillage reduced TM concentrations over the top 20cm of the soil profile, it increased their transfer to deeper layers. Periodical soil tillage each 5, 10, and 20 years was found to allow PS applications without reaching the Cu threshold value in soil during 100 years. However, soil solution concentrations of Zn reached the threshold values for groundwater. Therefore, the best manure management practice for the long-term PS disposal with respect to Zn and Cu concentrations in soil is the application of moderate PS rates.

The timing of nitrogen fertilizer application in vineyards can determine the amount of nitrogen (N) absorbed, distributed, and accumulated in grapevine organs. The study aimed to evaluate the annual contribution of N from urea, applied at different times in Cabernet Sauvignon, grown in sandy and clayey soil in a subtropical climate. The sandy soil received 21.42 kg N ha−1 and the clayey soil 30 kg N ha−1, both enriched with 3% excess 15N atoms, applied at different times. The N derived from the fertilizer in grapevines, at all times of N application, and in sandy and clayey soil did not exceed 8%, with the highest values being observed in annual organs, especially in the leaves. The application of N marked at the phenological stages of IBB (50% at beginning of budbreak + 50% at full budbreak) enabled greater absorption of N derived from the fertilizer by the vines grown in both sandy and loamy soil. The N present in the annual organs (leaves, berries, stalks, and shoots) and in the perennial organs (stems and canes) of Cabernet Sauvignon grown in sandy and clayey soil was derived in greater percentages from the soil. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copper (Cu) and zinc (Zn) fraction accumulation and adsorption capacity were evaluated in sandy-soil after 16 pig slurry (PS) and deep-litter (DL) applications under subtropical climate. Sixteen PS and DL applications to a Typic Hapludalf increased soil Cu and Zn soluble, exchangeable, mineral, organic, and total fractions. Cu mostly accumulated in organic and residual fractions (1.03, 4.39, 9.81, and 9.68, 12.9, 13.98 mg Cu kg−1 in the control, PS, and DL, respectively), whereas Zn presented a greater increase in mineral and exchangeable fractions (0.42, 6.39, 15.46 and 1.67, 8.96, 14.83 mg Zn kg−1 in the control, PS, and DL, respectively). Manure applications changed Cu and Zn adsorption behavior, with the greatest (895.8 mg Cu kg−1 and 945.9 mg Zn kg−1) adsorption occurring in DL, which is related to the 1.5- and 1.6-times organic matter increase compared to PS and control. Cu showed a preference for soil exchangeable sites under the competitive adsorption system, reducing Zn absorption about 11 and 6 times in the PS and DL, respectively. Application of pig manure rates based solely on crop N demand is unwise as it potentiates Cu and Zn accumulation, Zn bioavailability, increasing the risk of Zn toxicity and transference to aquatic environments. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

A suinocultura tem grande importância social e econômica no Brasil. Contudo, os dejetos cada vez mais representam potenciais contaminantes do ambiente, mais do que uma opção à nutrição de plantas. A aplicação de dejetos líquidos de suínos pode resultar em perdas de elementos, principalmente nitrogênio e fósforo, resultando em menor eficiência de utilização pelas plantas e aumentando os riscos de contaminação da água. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a percolação de nitrogênio e fósforo em área submetida a aplicações sistemáticas de dejeto líquido de suínos. O trabalho foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria, RS no período de maio de 2000 a maio de 2002, em Argissolo Vermelho distrófico arênico, com a rotação aveia preta (Avena strigosa), milho (Zea mays) e nabo forrageiro (Raphanus sativus) e com a utilização das doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos, distribuídas a lanço e em superfície antes da semeadura de cada espécie. Com o aumento da dose de dejeto ocorre incremento nas concentrações de nitrato na água percolada, principalmente logo após a aplicação, que coincide com estádios iniciais de desenvolvimento das culturas. Por outro lado, não se percebe efeito expressivo da dose de dejeto sobre as concentrações de fósforo disponível na água percolada. As perdas de nitrogênio e fósforo, em kg ha-1, são pouco expressivas em relação às quantidades adicionadas, mas as concentrações de N-NO3- na água percolada nos maiores picos de perda estiveram acima do limite tolerável à qualidade da água.

A volatilização de amônia é umas das principais formas de perdas de nitrogênio, especialmente com a aplicação de dejetos, devido a sua distribuição a lanço, em superfície. Este trabalho teve por objetivo determinar as perdas de N por volatilização de amônia em função de doses e horários de aplicação de dejeto líquido de suínos. O trabalho foi conduzido a campo em fevereiro, maio, outubro e dezembro de 2001, sendo que, em fevereiro e dezembro, aplicou-se o dejeto em dois horários (10 e 18h). As doses testadas foram 0, 20, 40 e 80m³ ha-1 e as determinações das perdas de amônia foram feitas às 3, 6, 12, 24, 30, 36, 42, 48, 60, 72, 96, 120, e 144 horas após a aplicação do dejeto, totalizando um período de avaliação de seis dias. O uso de menores doses de dejeto líquido de suínos minimizou as perdas de N por volatilização de amônia. Os picos de perda ocorreram nas primeiras horas após a aplicação indicando que, quando possível, a sua incorporação seria uma alternativa à diminuição nas perdas de N por volatilização de amônia. O horário de aplicação do dejeto não afetou de maneira consistente as perdas de N por volatilização de amônia.

Apesar de o esterco líquido de suínos ser um fertilizante, seu uso inadequado pode comprometer a qualidade do solo e água. O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações em algumas características químicas de um solo sob pastagem natural com o uso de esterco líquido de suínos e suas implicações agronômicas e ambientais. O experimento foi conduzido de novembro de 1995 a novembro de 1999 em Paraíso do Sul, RS, em condomínio de suinocultores. Os tratamentos constituíram-se de 0, 20 e 40 m³ ha-1 de esterco líquido de suínos, aplicado em intervalos de 45 a 60 dias. Em cada época de aplicação de esterco, a pastagem natural era roçada, a forragem retirada e o esterco reaplicado. Os resultados mostraram que o uso sistemático de esterco líquido de suínos representa a adição de grandes quantidades de nutrientes ao solo, elevando principalmente os teores de P, Ca e Mg em áreas sob pastagem natural. O ambiente para o crescimento das plantas também pode ser melhorado com o uso de esterco líquido de suínos pela diminuição na saturação de Al, mas deve-se monitorar o teor de K no solo, porque, sob pastoreio, os teores podem decrescer. O fato de adicionar altas quantidades de N por meio do esterco líquido de suínos sem alterar seus teores no solo evidencia que ocorrem grandes perdas de N, principalmente na forma de nitrato. Além disso, a elevada concentração de P na camada mais superficial do solo mostra que estes elementos podem comprometer a qualidade do ambiente, especialmente como contaminantes da água.

The studies of fertilization splitting are necessary specially for the grass succession black oat-corn where N immobilization is very common. Four experiments were carried out in commercial farms under no-tillage, in four counties - Itaara, Santo Ângelo, Júlio de Castilhos and Tupanciretã, all of Rio Grande do Sul, Brazil, with the objective of evaluating the splitting of N application in a corn/black oat crop rotation, during the 97/98 and 98/99 cropping seasons. The N was applied at three times -- pre-planted, starter and sidedressed. The pre-planted applied N for corn, corresponding to total or partial rates that would be sidedressed presented similar results in relation to the sidedress application, however, years of above average rainfall presented N deficiency for corn, reducing yield, which indicates that N application as starter or sidedress is recommended.

Grass species native to South American can have mechanisms to tolerate copper (Cu) excess, which improves their use to phytoremediate Cu-contaminated soils. The aims of the present study are to assess the tolerance of grass species native to South American grasslands to copper-contaminated soils, as well as their adaptive responses under high Cu-stressed condition and to identify native grass species presenting the highest potential to be used for phytoremediation purposes. Soil samples were air-dried and their acidity, phosphorus and potassium levels were corrected, and the samples were incubated. Three Cu levels were used in the experiment: natural (Dose 0), with added of 40 mg kg−1 of Cu and with added of 80 mg kg−1 of Cu. Three Axonopus affinis, Paspalum notatum and Paspalum plicatulum seedlings were transferred to 5-L pots filled with soil in August and grown for 121 days. Soil solution was collected during cultivation with the aid of Rhizon lysimeters. Main concentrations of cations and anions, dissolved organic carbon and pH in the soil solution were analyzed and the ionic speciation was carried out. Cu toxicity impaired the growth of grass species native to South America, since Cu excess led to both changes in root morphology and nutritional unbalance. Among all assessed native species, Paspalum plicatulum was the one presenting the greatest potential to phytostabilize in Cu-contaminated soils, since it mainly accumulates Cu absorbed in the roots; therefore, its intercropping with grapevines is can be beneficial in Cu-contaminated soils. [ABSTRACT FROM AUTHOR]