Fertilidade do solo e estado nutricional do cafeeiro cultivado em atmosfera enriquecida com CO2

The objective of this work was to evaluate the effects of atmospheric CO2 levels on soil chemical attributes, in rows (coffee crop) and between rows (Urochloa decumbens), and on macronutrient contents in coffee leaves. A randomized complete block design was used, in a split‑plot, with six replicates. The treatments consisted of two CO2 levels in the atmosphere, 390 and 550 μmol mol‑1. Soil samples were collected in and between coffee rows in 2013 and 2014, at the soil layers of 0–5.0, 5.0–10, 10–20 and 20–40 cm, and of 0–10, 10–20 and 20–40 cm, respectively. Soil pH, Ca2+, Mg2+, available K, P, and S contents, base saturation, and soil organic matter were evaluated. In 2013 and 2014, a reduction in available P contents was observed in coffee rows as the CO2 levels in the air were increased. In 2014, soil available K contents were reduced and K contents in coffee leaf were increased under 550 μmol mol‑1 CO2. In coffee grown in atmosphere enriched with CO2, soil available P content is more reduced, which indicates the need of an adequate replacement of this nutrient.O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de concentrações de CO2 atmosférico nos atributos químicos do solo, na linha (cafeeiro) e na entrelinha (braquiária), e nos teores de macronutrientes em folhas do cafeeiro. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e seis repetições. Os tratamentos consistiram de dois níveis de CO2 atmosférico, 390 e 550 μmol mol-1. A amostragem de solo foi realizada na linha e na entrelinha do cafeeiro, em 2013 e 2014, nas camadas de 0–5,0, 5,0–10, 10–20 e 20–40 cm, e de 0–10, 10–20 e 20–40 cm, respectivamente. Avaliaram-se pH, teores de Ca2+, Mg2+, K, P e S disponíveis, saturação por bases e matéria orgânica do solo. Em 2013 e 2014, houve redução nos teores de P na linha do cafeeiro, com o aumento da concentração de CO2. Em 2014, houve redução nos teores de K disponível no solo e aumento dos teores de K na folha do cafeeiro sob 550 μmol mol-1 de CO2. Em cafeeiro cultivado em atmosfera enriquecida com CO2, o teor de P disponível no solo é o que mais reduz, o que indica a necessidade de reposição adequada deste nutriente

Crop residues and nutrients availability in soils with different textures

A sustentabilidade dos sistemas conservacionistas de produção agrícola está intimamente ligada ao retorno dos nutrientes ao solo, por meio da decomposição dos resíduos vegetais. Entretanto, estudos avaliando a disponibilidade dos nutrientes às plantas, após a liberação dos resíduos culturais, ainda são escassos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a decomposição de resíduos culturais, a liberação e a disponibilidade de nutrientes em solos com diferentes texturas. Os tratamentos foram definidos por esquema fatorial 6 x 4 x 5, sendo, quatro resíduos culturais: Milho (Zea mays L.); Braquiária (Urochloa ruziziensis Germain et Evrard); Feijão comum (Phaseolus vulgaris L.); Estilosantes cv. mineirão (Stylosanthes guianensis Aublet), e dois controles, ambos sem resíduo, sendo que, apenas um com adição de fontes inorgânicas dos nutrientes, quatro solos com diferentes composições granulométricas e cinco tempos de avaliação após o início da incubação: 0, 25, 75, 125 e 175 dias. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento inteiramente casualisado, com quatro repetições. Foram avaliadas a liberação de C-CO2, a taxa de decomposição, a dinâmica de liberação dos nutrientes dos resíduos, os teores disponíveis dos nutrientes e totais de carbono orgânico e N nos solos, além da taxa de recuperação dos macronutrientes. Os valores de pH, de P-rem, os teores dos nutrientes disponíveis e totais de carbono orgânico e N, além das taxas de recuperação dos macronutrientes nos solos foram submetidas a análises de regressão múltipla, em função do tempo de incubação e do teor de argila. Nos solos que receberam os resíduos de estilosantes e braquiária houve maior liberação de C-CO2 que os demais resíduos, porém na matéria seca do resíduo de braquiária observou-se a maior redução. A liberação de N, P e S foi proporcional ao conteúdo inicial desses elementos no resíduo e inversamente proporcional às relações C/N, C/P e C/S. O K foi o nutriente com maior liberação para todos os resíduos. Os resíduos de braquiária e de estilosantes acidificaram o solo, enquanto os de milho e de feijão contribuíram para a redução da acidez do solo com menor teor de argila. O P-rem foi pouco influenciado pelo aporte dos resíduos, enquanto os teores de C orgânico total reduziram ao longo do tempo. A liberação de K dos resíduos resultou em aumento no teor disponível desse nutriente, em todos os solos, enquanto que para o S, os maiores teores foram nos solos com resíduo de feijão. Os resíduos não contribuíram para o aumento do teor disponível de Ca2+ trocável, Zn e Cu nos solos estudados. As taxas de recuperação dos macronutrientes foram influenciadas pelo teor de argila e pela fonte dos nutrientes. A lenta liberação de P dos resíduos favoreceu à maior taxa de recuperação para este nutriente, principalmente em solos de textura média a argilosa com resíduos de milho e de feijão. Para K, Ca e Mg, os solos que receberam os nutrientes na forma mineral apresentaram as maiores taxas de recuperação. A decomposição dos resíduos culturais e a liberação de nutrientes aportados na superfície do solo são influenciadas pela composição química e bioquímica dos resíduos culturais ao longo dos 175 dias de avaliação. O tipo de resíduo, a textura do solo e o tempo de incubação regulam os padrões dos teores totais de carbono orgânico e de nitrogênio, do pH e dos teores disponíveis dos nutrientes.Os nutrientes liberados, a partir de resíduos culturais, não estão, totalmente, nas formas disponíveis às plantas em solos com diferentes texturas, ocorrendo as menores taxas de recuperação para Ca, Mg e K.The sustainability of conservation agriculture systems is related to the nutrients cycling form crop residues decomposition. However, studies evaluating nutrients availability, right after the release from crop residues, are still scarce. The goal of this study was to evaluate the decomposition of crop residues, nutrients release and availability in soils with different textures. The treatments were defined according to factorial 6 x 4 x 5, with: four residues, Corn (Zea mays L.), Brachiaria (Urochloa ruziziensis Germain et Evrard), Bean (Phaseolus vulgaris L.), Stylosanthes cv. legume (Stylosanthes guianensis Aublet); two controls treatments, both without crop residues, and only one with mineral nutrients addition; four soils with different textural compositions; and five times after incubation, 0, 25 , 75, 125 and 175 days. Treatments were distributed in a completely randomized design, in four replicates. It was evaluated the CO2-C-release, decomposition rate, nutrients in the crop residues, soil nutrient available, soil total organic carbon and N content. In addition nutrients recovery rate was calculated. pH values, soil solution equilibrium P, nutrients available, and nutrients recovery rates were submitted to multiple regression analysis, with incubation time and clay content. The CO2-C release from soils with Stylosanthes and Brachiaria were higher than other crop residues, however the highest dry matter reduction has been observed in the Brachiaria residue. N, P and S release were proportional to the initial content of these elements in crop residues and inversely proportional to the C/N, C/P and C/S ratios. K was the nutrient with the highest release. Brachiaria and Stylosanthes residues promoted soil acidification, while Corn and Beans residues contributed to reduction of soil acidity in a lower clay content soils. Soil solution equilibrium P was slight influenced by the crop residues added to the soil, while the total organic carbon was reduced after 175 days. The release of K from crop residues increased the amount of this nutrient available in all soils evaluated, while for S, the highest levels were in soils with bean residues. In average, crop residues have not contributed to the increase in soils exchangeable Ca2+, and Zn and Cu available. Recovery rates of macronutrients were influenced by clay content and nutrients source. The slow P release from crop residues have been favored higher recovery rates, especially from sand clay loam to clay texture soils with corn and bean residues. K, Ca and Mg recovery rate were higher in soils that received mineral nutrients source. Crop residues decomposition and nutrients release are influenced by crop residues chemical and biochemical composition during the 175-days evaluation. The type of crop residues, soil texture, and the incubation time regulate the total organic carbon content, nitrogen concentration and pH. Nutrients from crop residues have not been completely available to plants in soils with different textures, with lower recovery rate to Ca, Mg and K.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Humic acid-phosphate fertilizer interaction and extractable phosphorus in soils of contrasting texture

ABSTRACT Extractable phosphorus (P) in soil depends on soil test employed, reactivity of fertilizer and interaction of P added to the soil properties, including organic matter. The aim of this paper was to assess the contents of P extracted from Red Latosol (LVd) and Quartzarenic Neosol (RQ) samples, incubated with 0; 5; 10; 50 or 100 mg kg-1 C-humic acid (C-HA) and 400 mg kg-1 of P, via Araxá phosphate rock (AP), Bayóvar reactive phosphate rock (BP) or single superphosphate (SS). Thus, it was adopted a five (C-HA concentrations) x three (P sources) factorial arrangement, using a randomized block design with three replications. The mixtures of soil, C-HA concentrations and P sources were incubated for 60 days; in sequence, the soil P was extracted by solutions of Bray-1, Mehlich-1 and Mehlich-3 and mixed ion exchange resin. In the LVd and RQ samples, the addition of C-HA reduced extractable phosphorus when the source was AP and BP. The levels of extractable P increased with the application of C-HA in RQ when the source was SS; the average concentration of 50 mg kg-1 C-AH provided the maximum extractable P by Bray-1, Mehlich-3 and mixed resin. The pH is the chemical attribute that most influence the extractable P content of the soil

Humic acid-phosphate fertilizer interaction and extractable phosphorus in soils of contrasting texture

<div><p>ABSTRACT Extractable phosphorus (P) in soil depends on soil test employed, reactivity of fertilizer and interaction of P added to the soil properties, including organic matter. The aim of this paper was to assess the contents of P extracted from Red Latosol (LVd) and Quartzarenic Neosol (RQ) samples, incubated with 0; 5; 10; 50 or 100 mg kg-1 C-humic acid (C-HA) and 400 mg kg-1 of P, via Araxá phosphate rock (AP), Bayóvar reactive phosphate rock (BP) or single superphosphate (SS). Thus, it was adopted a five (C-HA concentrations) x three (P sources) factorial arrangement, using a randomized block design with three replications. The mixtures of soil, C-HA concentrations and P sources were incubated for 60 days; in sequence, the soil P was extracted by solutions of Bray-1, Mehlich-1 and Mehlich-3 and mixed ion exchange resin. In the LVd and RQ samples, the addition of C-HA reduced extractable phosphorus when the source was AP and BP. The levels of extractable P increased with the application of C-HA in RQ when the source was SS; the average concentration of 50 mg kg-1 C-AH provided the maximum extractable P by Bray-1, Mehlich-3 and mixed resin. The pH is the chemical attribute that most influence the extractable P content of the soil.</p></div

Adsorption and availability of phosphorus in response to humic acid rates in soils limed with CaCO3 or MgCO3

ABSTRACT Humic acid (HA) may reduce adsorption and increase soil P availability, however, the magnitude of this effect is different when Ca2+ prevails over Mg2+ in limed soils. The objective of this study was to evaluate the effects of HA rates and carbonate sources on the adsorption, phosphate maximum buffering capacity (PMBC), and P availability in two contrasting soils. Oxisol and Entisol samples were firstly incubated with the following HA rates: 0, 20, 50, 100, 200 and 400 mg kg-1, combined with CaCO3 or MgCO3, to evaluate P adsorption. In sequence, soil samples were newly incubated with P (400 mg kg-1) to evaluate P availability. The least P adsorption was found when 296 mg kg-1 of HA was added to Oxisol. Applying HA rates decreased maximum adsorption capacity, increased P binding energy to soil colloids and did not alter PMBC of Entisol. Available P contents in Oxisol increased with HA rates, but it did not change in Entisol. Choosing the right HA rate can decrease PMBC up to 40% and increase the Oxisol P availability by 17%. Application of MgCO3 instead of CaCO3 decreased P adsorption in both soils. Thus, a positive correlation between Ca2+ content and PMBC was verified. Optimum rate of HA and the preponderance of Mg2+ instead of Ca2+ in soil volume fertilized with P are effective practices to reduce adsorption and increase P availability, especially in clayey Oxisol

Is Composting a Route to Solubilize Low-Grade Phosphate Rocks and Improve MAP-Based Composts?

<div><p>ABSTRACT: In alkalinized and Ca-rich composts, solubilization of apatite from phosphate rocks (PRs) is not guaranteed; however, chelating agents and humified substances produced during composting may alter the soluble contents and P forms of monoammonium phosphate (MAP)-based composts. These effects may depend on the proportions of organic wastes and P source used in the compost piles. The aim of this study was to evaluate the effect of composting chicken manure, coffee husk, and Araxá PR, Bayóvar PR, or MAP in different proportions on the organic matter decomposition, total N, Ca contents, and soluble P fractions in the composts. The treatments consisted of a 3 × 4 × 2 factorial, through the combination of three P sources [Araxá PR, Bayóvar PR, and MAP], with four mixtures in the respective proportions: 25, 40, 50, and 75 % of P source with 37.5, 40, 25, and 12.5 % of chicken manure, and 37.5, 20, 25, and 12.5 % of coffee husk, composted or not for 150 days. The composts with PRs showed greater reductions in total C and water-soluble C and lower dry mass yields than MAP-based composts. The use of MAP in mixtures ensured lower N losses compared to composts formulated with PRs. Regardless of the mixture among chicken manure, coffee husk, and PRs, composting increased the pH and total Ca contents and did not alter the fractions of soluble P in water, in citric acid, and in neutral ammonium citrate plus water in the final PR-based composts. Composting of these mixtures was not an efficient route to solubilize P from Araxá and Bayóvar PRs. Values of pH above 8 and high Ca contents were the main factors explaining the stability and non-solubilization of the apatite of PRs in the composts. Composting with MAP, mixed in different proportions with chicken manure and coffee husk, reduced water-soluble P, maintained the pH of the mixtures in the range of 5 to 7, and enriched the composts with N and P.</p></div

DECOMPOSIÇÃO DE RESÍDUOS DE CULTURAS E MINERALIZAÇÃO DE NUTRIENTES EM SOLO COM DIFERENTES TEXTURAS

RESUMO A sustentabilidade dos sistemas conservacionistas de produção agrícola está intimamente ligada ao retorno dos nutrientes ao solo, por meio da decomposição dos resíduos vegetais. O objetivo deste estudo foi avaliar a decomposição de resíduos culturais e a mineralização de nutrientes em solos com diferentes texturas ao longo de 175 dias de incubação. Os tratamentos consistiram em fatorial 6 x 4 x 5, inicialmente composto por seis tratamentos, sendo quatro resíduos culturais: milho, braquiária, feijão, estilosantes e dois controles, ambos sem resíduo e um com adição de fontes inorgânicas dos nutrientes; quatro diferentes texturas formadas a partir de um mesmo solo e cinco tempos de avaliação após o início da incubação: 0, 25, 75, 125 e 175 dias. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Ao longo do experimento, avaliaram-se a liberação de C-CO2, taxa de decomposição e cinética de mineralização do N, P, K, Ca, Mg, S, Zn e Cu dos resíduos. A textura do solo não influenciou a liberação de C-CO2, a massa seca remanescente e a mineralização dos nutrientes dos resíduos culturais. Os resíduos de estilosantes e de braquiária apresentaram maior liberação de C-CO2 e redução de massa seca que os demais resíduos. A mineralização do N, P e S ocorreu de forma inversa às relações C/N, C/P e C/S. A decomposição dos resíduos culturais foi regulada pelos teores de N e extrativos solúveis em água; e a mineralização de macronutrientes, pelos seus respectivos conteúdos iniciais nos resíduos

DISPONIBILIDADE E RECUPERAÇÃO DE NUTRIENTES DE RESÍDUOS CULTURAIS EM SOLO COM DIFERENTES TEXTURAS

RESUMO Os resíduos de culturas agrícolas aportados sobre a superfície do solo, além da proteção física, podem liberar quantidades significativas de nutrientes ao solo pela decomposição deles; porém, a disponibilidade desses nutrientes às plantas é um fator pouco estudado. Avaliaram-se os teores totais de C orgânico e N, o pH e a disponibilidade e taxa de recuperação dos macronutrientes provenientes da ciclagem biogeoquímica de diferentes resíduos culturais ao longo do tempo, em solos com texturas construídas. Os tratamentos consistiram em fatorial 6 × 4 × 5, composto por seis tratamentos no primeiro fator, sendo quatro resíduos culturais: milho, braquiária, feijão, estilosantes, e dois controles, ambos sem resíduo e um com adição de fontes inorgânicas dos nutrientes; quatro diferentes texturas formadas a partir de um mesmo solo e cinco tempos de avaliação, após o início da incubação: 0, 25, 75, 125 e 175 dias; utilizou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O tipo de resíduo, a textura do solo e o tempo de incubação influenciaram os teores totais de C orgânico e N, o pH, a disponibilidade e a taxa de recuperação de P, K, Ca, Mg e S. Os teores totais de C orgânico e N nos solos diminuíram ao longo da incubação. Os resíduos de braquiária e estilosantes acidificaram o solo. O resíduo de braquiária apresentou-se como potencial fonte de K; e o de feijão, de S. O resíduo de milho apresentou as maiores taxas de recuperação de P em solos de textura média e argilosa