Processes that influence dissolved organic matter in the soil: a review

In tropical regions, climate conditions favor fast decomposition of soil organic matter (SOM), releasing into the soil organic composts in solid, liquid, and gaseous forms with variable compositions. Dissolved organic matter (DOM), a complex mixture of thousands of organic compounds, is only a small fraction of the decomposition products; however, it is highly mobile and reactive to the soil. Therefore, DOM play a key role in soil aggregation (formation of organometallic complexes), energy source for microorganisms, as well as C storage, cycling, and provision of plant-available nutrients. DOM multifunctionality to sustain soil functions and important ecosystem services have raised global scientific interest in studies on DOM fractions. However, previous studies were conducted predominantly under temperate soil conditions in natural ecosystems. Therefore, there is paucity of information on tropical soil conditions under agricultural systems, where DOM turnover is intensified by management practices. This review synthesized information in the literature to identify and discuss the main sources, transformations, and future of DOM in soils. We also discussed the importance of this fraction in C cycling and other soil properties and processes, emphasizing agricultural systems in tropical soils. Gaps and opportunities were identified to guide future studies on DOM in tropical soils

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SEMENTES LOCAIS DE ARROZ DE SEQUEIRO SOB CULTIVO AGROECOLÓGICO

O cultivo de genótipos locais de arroz (Oryza sativa) proporciona a conservação genética dessas sementes e a caracterização do teor de nutrientes no grão pode ser útil para os agricultores. O conteúdo médio dos nutrientes no grão de arroz pode variar significativamente de acordo com a região de origem e fatores, como tipo de grão, genótipos, condição de crescimento e aplicação de fertilizantes. As variações na composição química do arroz, tanto em razão do genótipo quanto do processamento, revelam a diversidade de características contidas no arroz, podendo, com isso, ser utilizado para diferentes fins tanto na alimentação humana quanto na animal. O objetivo do trabalho foi caracterizar a qualidade nutricional de genótipos locais de arroz de sequeiro sob sistema de cultivo agroecológico e indicar os genótipos mais promissores. O experimento foi conduzido na safra 2012/2013 na Estação Experimental da Epagri Campos Novos. Os tratamentos foram compostos por 14 genótipos locais de arroz de sequeiro, nos quais, após a colheita, a partir de uma amostra representativa de cada repetição de campo, foi determinado o teor de proteína total, fósforo, potássio, zinco e ferro. As análises foram conduzidas com os programas SAS. Os genótipos Caipira e Casca Roxa destacaram-se apresentando os maiores valores para a proteína total, os macronutrientes e os micronutrientes. Observou-se diversidade genética para os caracteres avaliados, os quais sofrem interferências do sistema de cultivo e das condições climáticas. Os genótipos locais também apresentaram potencial para o cultivo sob o sistema agroecológico, destacando-se o genótipo Cambará, que apresentou os maiores valores de proteína total, macronutrientes e micronutrientes.Palavras-chave: Oryza sativa. Nutrientes. Genótipos locais

A qualidade de sementes de buva pode ser reduzida devido à resistência a glyphosate?

The resistance to glyphosate may provide a penalty on plant growth and physiology. We investigate if the resistance to glyphosate reduces the seed quality of Conyza bonariensis by performing seed viability and vigor tests under a completely randomized design with four replicates of 50 seeds for both glyphosate-susceptible (S) and -resistant (R) biotypes. Low seed viability (<50%) was found in both S and R biotypes. No difference occurred between either S and R biotypes on seed germination and embryo viability. The percentage of seed germination of the S biotype was higher than the R biotype in the cold test (~58%), accelerated aging test (~84%), and high-temperature stress test (~45%). This is the first time one found evidences that resistance to glyphosate may be responsible for a penalty on seed quality of C. bonariensis.A resistência a glyphosate pode proporcionar penalidade ao crescimento e à fisiologia das plantas. Foi investigado se a resistência ao glifosato reduz a qualidade da semente de Conyza bonariensis por meio de testes de viabilidade e vigor de semente, utilizando-se de delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições de 50 sementes tanto para biótipos suscetíveis (S) quanto resistentes (R) a glyphosate. Observou-se baixa viabilidade de sementes (<50%) nos biótipos S e R. Não houve diferença entre os biótipos S e R na germinação de sementes e na viabilidade do embrião. A porcentagem de germinação de sementes do biótipo S foi maior que o biótipo R no teste de frio (~58%), no teste de envelhecimento acelerado (~84%) e no teste de estresse por alta temperatura (~45%). Esta é a primeira vez que se observa que a resistência a glyphosate pode ser responsável por penalidade na qualidade da semente de C. bonariensis

COMPOSIÇÃO NUTRICIONAL DE GENÓTIPOS LOCAIS E CUTIVARES DE ARROZ DE SEQUEIRO EM CULTIVO AGROECOLÓGICO

O arroz é cultivado e consumido em todo o mundo, ele se destaca pela produção e área de cultivo. Cerca de 150 milhões de hectares de arroz são cultivados anualmente, produzindo 590 milhões de toneladas, do quais 75% são oriundos do sistema irrigado. No entanto, o cultivo de arroz de sequeiro foi pioneiro durante o processo de ocupação agrícola do cerrado na década de 1960 em razão de ser pouco exigente em insumos e tolerante a solos ácidos. O arroz é um dos cereais responsáveis pela dieta alimentar de mais da metade da humanidade e a busca constante por sistemas mais sustentáveis e a crescente conscientização dos consumidores a consumirem produtos mais saudáveis apontam a necessidade de criar outra forma de produção agrícola. Objetivou-se, com este trabalho, caracterizar a qualidade nutricional de sementes de genótipos locais e cultivares comerciais de arroz de sequeiro no sistema agroecológico e convencional, indicando genótipo e cultivar mais promissor. O experimento foi conduzido na safra 2013/2014 na Estação Experimental da Epagri em Campos Novos. Os tratamentos foram compostos por 12 genótipos locais de arroz de sequeiro (Amarelão, Agulha, Rosa 15, Mato Grosso, Gomes, Preto, Argentino, Kinsel, Camilo, Piriquito, Casca Roxa e Caipira) e duas cultivares comerciais (Primavera e Cambará); após a colheita, foi retirada uma amostra representativa de cada repetição de campo para avaliar o teor de proteína total, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, zinco, ferro e manganês. Observou-se que os genótipos ou as cultivares de arroz de sequeiro influenciam na composição nutricional do grão de arroz no cultivo agroecológico. Os genótipos e as cultivares de arroz de sequeiro avaliadas apresentaram potencial para o cultivo sob o sistema agroecológico, destacando-se o genótipo Agulha, nos teores de proteína total, macronutrientes e micronutrientes, com exceção apenas para o manganês e o ferro, e a cultivar Cambará, para proteína total, cálcio, enxofre e manganês. O genótipo ou a cultivar de arroz de sequeiro tem grande influência na composição nutricional do grão de arroz no cultivo agroecológico, podendo melhorar a nutrição de populações que têm como base alimentar o arroz.Palavras-chave: Oryza Sativa. Proteína total. Macronutrientes e micronutrientes

Remoção da palha de cana-de-açúcar da superfície do solo: efeitos nos produtos solúveis do solo

The interest in using sugarcane straw as a feedstock for bioenergy production has been increased considerably. However, indiscriminate straw removal may negatively affect soil functioning. Therefore, this work aimed to quantify and characterize soil solution translocating along the profile, under straw removal rates from the soil surface. Lysimeter systems were built with 1, 20, 50, and 100 cm soil columns, with a sandy clay loam texture, from a commercial sugarcane field in Piracicaba-SP, southeastern Brazil. The experiment was conducted in open area, where the lysimeters were subjected to rainfall and sun radiation. After the soil stabilization within the lysimeters, the treatments were added, consisting of four straw amounts (0, 3, 6, and 12 Mg ha-1), representing straw removal rates of 100 (bare soil), 75, 50, and 0%, respectively. After one year of the first straw addition, the same straw amounts were added again simulating the second harvest. Drained solution was collected and quantified by 17 months and soil moisture was determined over a period of two months using sensors. Dissolved organic carbon (DOC) concentration was measured in automatic analyzer. The soil solution and straw solution, made in water infusion, were characterized in High performance liquid chromatography (HPLC) to verify the presence of toxic compounds. After that, straw and soil solution were used in tests with soybean seed to evaluate the effects in plant germination and initial growth. At the end of the experiment, soil bulk density and soil organic carbon (SOC) analyses were performed. Remaining straw was weight before the new addition, and weight again at the end to determine the decomposition rates. The accumulated volume of solution drained was 30, 11 and 4% lower under 100, 75 and 50% removal rates compared to no removal. Bare soil stored less water, indicating susceptibility to lose water by evaporation. Simulation showed that 100% and 75% removal can induce longer periods of water restriction, which impair sugarcane growth. The DOC production on topsoil was higher in no straw removal; the retention was higher in 1 to 20 cm in no removal and higher in 20 to 50 cm in 50 and 75% removal rates. Bare soil released more DOC below 01 cm indicating a possible C loss. Below 100 cm DOC leachate was quite similar in all treatments, what shows a higher C retention and small C loss even in higher DOC production. Even with differences in DOC retention, increases in C stock below 5 cm were not noticed. We found many phenolic compounds in the straw solution, not found in the soil solution, indicating that in natural conditions straw does not release toxic compounds into soil solution. Plant growth was negatively affected by straw solution, but not by soil solution. Our findings suggest that the medium straw maintenance prevents variations and loss on soil water content. Higher straw amount increases DOC production, which likely alters its composition and subsequent retention in soil. Carbon stock did not increase in the soil subsurface, but probably will in the long-term. The higher straw removal, proportionally, the higher the C losses in the form of CO2 and DOC, consequently the lower soil C retention. More straw on soil surface release more C amounts to the soil, retained or translocated with soil water, may be stored in deeper soil layers. Higher water percolation in the soil profile does not mean higher C losses by leaching in deeper soil. This study has the practical objective of finding an amount of straw to be maintained in the field that ensures the C storage and the better soil functioning, and also supply feedstock for bioenergy production.O interesse no uso da palha de cana-de-açúcar como matéria-prima para a produção de bioenergia vem crescendo consideravelmente. No entanto, a remoção excessiva da palha pode afetar negativamente o funcionamento do solo. Portanto, o objetivo deste trabalho foi quantificar e caracterizar a solução ao longo do perfil sob níveis de remoção de palha da superfície do solo. Para isso, foi construído um sistema de lisímetros com colunas de 1, 20, 50 e 100 cm de solo, de textura franco argilo arenosa, proveniente de área comercial de cana-de-açúcar em Piracicaba-SP, Brasil. O experimento foi conduzido em área aberta, sujeito a precipitação e luz natural. Depois da estabilização do solo dentro dos tubos, foram adicionados os seguintes tratamentos: 0, 3, 6 e 12 Mg ha-1 de massa seca, representando 100 (solo nu), 75, 50 e 0% de intensidade de remoção de palha, respectivamente, sendo adicionados novamente após um ano. A solução percolada foi coletada e quantificada por 17 meses, a umidade do solo foi determinada por dois meses usando sensores. A concentração de carbono orgânico dissolvido (COD) foi mensurada com analisador automático. A solução do solo e solução da palha, feita por infusão em água, foram caracterizadas em HPLC para verificar a presença de compostos tóxicos. Posteriormente, as soluções da palha e solo foram usadas em testes de sementes de soja para avaliar os efeitos na germinação e crescimento inicial. Ao final do experimento, foram realizadas análises de densidade do solo e carbono orgânica do solo (COS). A palha remanescente foi pesada após um ano, anterior a nova adição, e pesada novamente ao final do experimento, para determinar a taxa de decomposição. O volume de solução percolado foi 30, 11 e 4% menor em 100, 75 e 50% do que em 0% de remoção, respectivamente. O solo descoberto armazenou menos água, indicando susceptibilidade à perda de água por evaporação. A simulação mostrou que 100 e 75% de remoção induzem longos períodos de restrição hídrica, que pode prejudicar o crescimento da planta. A produção de COD na camada superficial foi maior no solo sem remoção; a retenção foi maior de 1 a 20 cm em solo sem remoção, e maior em 20 a 50 cm em 50 e 75% de remoção. O solo descoberto liberou mais COD em de 20 cm do que em superfície, indicando perda de C. Abaixo de 100 cm, o COD lixiviado foi similar nos tratamentos, indicando grande retenção de C e pequenas perdas por lixiviação, mesmo em alta produção de COD. Mesmo com diferenças na retenção de COD, não foi identificado aumento no estoque de C abaixo de 5 cm. Foram encontrados compostos fenólicos na solução da palha, não encontrados na solução do solo, indicando que em condições naturais a palha não libera quantidades significativas de compostos tóxicos na solução do solo. O crescimento de plantas foi negativamente afetado pela solução da palha, mas não pela solução do solo. Nossos resultados sugerem que a manutenção de quantidade média de palha previne perdas e variação no conteúdo de água do solo. Maior quantidade de palha aumenta a produção de COD, que provavelmente altera sua composição, alterando a retenção no solo. O estoque de C não aumentou consideravelmente em subsuperfície, mas muito provavelmente aumentará em escala de tempo maior. Quanto maior a remoção de palha, proporcionalmente maior as taxas de C liberadas na forma de CO2 e COD em subsuperfície, consequentemente, menor a retenção de C no solo. Maiores quantidades de palha na superfície liberam mais C para o solo, retido ou translocado com a água, podendo ser estocado em maiores profundidades do solo. Maior percolação de água no solo não significa maiores perdas de C por lixiviação em profundidade

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SEMENTES LOCAIS DE ARROZ DE SEQUEIRO SOB CULTIVO AGROECOLÓGICO

O cultivo de genótipos locais de arroz (Oryza sativa) proporciona a conservação genética dessas sementes e a caracterização do teor de nutrientes no grão pode ser útil para os agricultores. O conteúdo médio dos nutrientes no grão de arroz pode variar significativamente de acordo com a região de origem e fatores, como tipo de grão, genótipos, condição de crescimento e aplicação de fertilizantes. As variações na composição química do arroz, tanto em razão do genótipo quanto do processamento, revelam a diversidade de características contidas no arroz, podendo, com isso, ser utilizado para diferentes fins tanto na alimentação humana quanto na animal. O objetivo do trabalho foi caracterizar a qualidade nutricional de genótipos locais de arroz de sequeiro sob sistema de cultivo agroecológico e indicar os genótipos mais promissores. O experimento foi conduzido na safra 2012/2013 na Estação Experimental da Epagri Campos Novos. Os tratamentos foram compostos por 14 genótipos locais de arroz de sequeiro, nos quais, após a colheita, a partir de uma amostra representativa de cada repetição de campo, foi determinado o teor de proteína total, fósforo, potássio, zinco e ferro. As análises foram conduzidas com os programas SAS. Os genótipos Caipira e Casca Roxa destacaram-se apresentando os maiores valores para a proteína total, os macronutrientes e os micronutrientes. Observou-se diversidade genética para os caracteres avaliados, os quais sofrem interferências do sistema de cultivo e das condições climáticas. Os genótipos locais também apresentaram potencial para o cultivo sob o sistema agroecológico, destacando-se o genótipo Cambará, que apresentou os maiores valores de proteína total, macronutrientes e micronutrientes.Palavras-chave: Oryza sativa. Nutrientes. Genótipos locais

COMPOSIÇÃO NUTRICIONAL DE GENÓTIPOS LOCAIS E CUTIVARES DE ARROZ DE SEQUEIRO EM CULTIVO AGROECOLÓGICO

O arroz é cultivado e consumido em todo o mundo, ele se destaca pela produção e área de cultivo. Cerca de 150 milhões de hectares de arroz são cultivados anualmente, produzindo 590 milhões de toneladas, do quais 75% são oriundos do sistema irrigado. No entanto, o cultivo de arroz de sequeiro foi pioneiro durante o processo de ocupação agrícola do cerrado na década de 1960 em razão de ser pouco exigente em insumos e tolerante a solos ácidos. O arroz é um dos cereais responsáveis pela dieta alimentar de mais da metade da humanidade e a busca constante por sistemas mais sustentáveis e a crescente conscientização dos consumidores a consumirem produtos mais saudáveis apontam a necessidade de criar outra forma de produção agrícola. Objetivou-se, com este trabalho, caracterizar a qualidade nutricional de sementes de genótipos locais e cultivares comerciais de arroz de sequeiro no sistema agroecológico e convencional, indicando genótipo e cultivar mais promissor. O experimento foi conduzido na safra 2013/2014 na Estação Experimental da Epagri em Campos Novos. Os tratamentos foram compostos por 12 genótipos locais de arroz de sequeiro (Amarelão, Agulha, Rosa 15, Mato Grosso, Gomes, Preto, Argentino, Kinsel, Camilo, Piriquito, Casca Roxa e Caipira) e duas cultivares comerciais (Primavera e Cambará); após a colheita, foi retirada uma amostra representativa de cada repetição de campo para avaliar o teor de proteína total, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, zinco, ferro e manganês. Observou-se que os genótipos ou as cultivares de arroz de sequeiro influenciam na composição nutricional do grão de arroz no cultivo agroecológico. Os genótipos e as cultivares de arroz de sequeiro avaliadas apresentaram potencial para o cultivo sob o sistema agroecológico, destacando-se o genótipo Agulha, nos teores de proteína total, macronutrientes e micronutrientes, com exceção apenas para o manganês e o ferro, e a cultivar Cambará, para proteína total, cálcio, enxofre e manganês. O genótipo ou a cultivar de arroz de sequeiro tem grande influência na composição nutricional do grão de arroz no cultivo agroecológico, podendo melhorar a nutrição de populações que têm como base alimentar o arroz.Palavras-chave: Oryza Sativa. Proteína total. Macronutrientes e micronutrientes