Nutrient cycling in sugarcane. III. Nutrient contents and root distribution in the soil

Determinaram-se a matéria seca e os teores de macro e micronutrientes do sistema radicular de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) num experimento sem e com aplicação de 60 kg.ha-1 de N, em solo Podzólico Vermelho-Amarelo, textura arenosa, na Unidade de Execução de Pesquisa (UEP) de ltapirema (Goiana, PE). Após 3, 6, 11 e 16 meses do plantio foram recolhidas, por peneiramento, todas as raízes, colmos subterrâneos e rebolos de um volume de 1 m3 de solo, em triplicata, tendo 0,8 m de comprimento ao longo do sulco, 1 m de profundidade (subdividido de 0,2 m em 0,2 m) e 1,25 m de largura. Somente houve diferenças entre tratamentos com e sem N com relação às massas de raízes aos seis e dezesseis meses de idade. A matéria seca atingiu um máximo de 6,5 t.ha-1 aos onze meses, sendo que 30% - 40% correspondiam a raízes. Toda a massa de colmos e rebolos e 75% da massa de raízes concentravam-se nos 0,2 m superficiais. As quantidades de nutrientes contidas na parte subterrânea foram pequenas em relação à parte aérea, atingindo aproximadamente 22, 2, 9, 6 e 4 kg.ha-1 de N, P, K, Ca e Mg e 80, 50 e 30 g.ha-1 de Zn, Mn e Cu, respectivamente.Sugarcane root biomass and its nutrient content were measured in a field experiment with two nitrogen treatments (no nitrogen, and 60 kg.ha-1 of N) on a sandy Red-Yellow Podzolic soil at the Unidade de Execução de Pesquisa (EUP) at Itapirema (Goiana, PE, Brazil). Roots, underground stems and seed cuttings were collected separately 3, 6, 11 and 16 months after planting by sieving 1 m3 of soil, in triplicate, being 0,8 m along the furrow, 1 m deep (subdivided each 0,2 m) and 1,25 m wide. The only significant differences between N treatments occurred in relation to the root weights at the 6 and 16 month samplings. Total underground weight reached a maximum of 6,5 t.ha-1 at the eleven month sampling, 30% - 40% of it corresponding to root weight. All the stems and seed cuttings plus 75% of the total root mass were found in the 0 cm - 20 cm layer. The amounts of nutrients in the underground parts were small compared to those of the aboveground parts, reaching a maximum of 22, 2, 9, 6 and 4 kg.ha-1 of N, P, K, Ca and Mg and 80, 50, and 30 g.ha-1 of Zn, Mn, and Cu, respectively

Mineralização de N após incorporação de adubos orgânicos em um Neossolo Regolítico cultivado com milho Nitrogen mineralization after application of organic fertilizers to an Entisol cultivated with maize

Normalmente, o esterco disponível nas propriedades no Agreste paraibano é insuficiente para a manutenção da fertilidade do solo enquanto a adubação verde com Gliricidia sepium é uma alternativa para aumentar a disponibilidade de nutrientes. Objetivou-se, no presente trabalho, comparar a dinâmica de mineralização de N após a incorporação de esterco bovino ou de ramas de gliricídia a um Neossolo Regolítico em condições de campo e laboratório. O experimento de campo constou de três tratamentos: incorporação de 20 t ha-1 de esterco bovino, de 15 t ha-1de ramas frescas de gliricídia e testemunha sem adições. Logo após as adições semeou-se milho e se acompanhou o N mineralizado in situ no campo, durante 120 dias, na camada de 0-15 cm e o N absorvido pelo milho. A mineralização de N no laboratório foi acompanhada durante 56 dias em amostras de solo das camadas de 0-15, 15-30 e 30-60 cm; as de 0-15 cm receberam esterco ou gliricídia em quantidades equivalentes às de campo. No campo foram mineralizados 74 kg ha-1 de N até a colheita (120 dias), sem diferenças significativas entre tratamentos. No laboratório, a gliricídia levou a uma rápida mineralização líquida de N enquanto o esterco bovino provocou imobilização nos primeiros 14 dias.<br>Farms within the Agreste region of Paraíba often do not have sufficient animal manure to maintain the fertility of the soil and green manures, such as prunings of Gliricidia sepium, are an alternative to increase nutrient supply. The objectives of this work were to compare N mineralization dynamics following additions of cattle manure or Gliricidia sepium prunings to a Entisol, under field and laboratory conditions. In the field experiment, three treatments were established: addition of 20 t ha-1 of cattle manure; addition of 15 t ha-1 of green branches of Gliricidia, or a control without any addition. Maize was sown immediately after the additions. Soil N mineralization in the field was measured in situ during 120 days, in the 0-15 cm layer. Nitrogen uptake by corn was also recorded. Soil N mineralized in the laboratory was followed during 56 days in samples from the 0-15, 15-30 e 30-60 cm layers. Samples from the 0-15 cm layer received manure and Gliricídia at rates equivalent to those in the field. An average of 74 kg ha-1 of N were mineralized in the field until harvest (120 days). In the laboratory, Gliricidia additions hastened net N mineralization while cattle manure induced net N immobilization during 14 days

Phosphorus availability as a function of its time of contact with different soils

ABSTRACT Phosphorus (P) availability is related to soil sorption capacity and is relevant to planning P fertilization and evaluating its residual effect. The aim of this work was to evaluate the P availability to maize plants after different incubation times of six soils from Paraíba state. For this, four doses of P (0, 100, 200 and 300 mg dm-3) were applied in samples of six soils for 0, 30, 60, 90, 180, 240 and 360 days. After the incubation time, the soil samples received fertilization with macro and micronutrients and were cultivated with maize for 35 days, when they were harvested and analyzed to verify dry matter and P content in soil. The increase in the time of contact of P with the soil decreased P availability to plants; however, the formation of non-labile P was negligible in most soils. After 360 days of incubation, between 26 and 71% of P applied at the highest dose was recovered

Relação entre qualidade e liberação de N por plantas do semiárido usadas como adubo verde Relationship between biomass quality and N mineralization in plant species used as green manure in semi-arid Brazil

O uso de plantas como adubo verde pode ser uma alternativa para melhorar a fertilidade do solo porém a liberação de nutrientes desses adubos para o solo irá depender dos teores de lignina, polifenóis (PP) e N no material vegetal utilizado. Tais teores foram determinados em 24 espécies vegetais encontradas em propriedades rurais do semiárido e relacionados com a mineralização de N, quando incorporados ao solo. Os materiais apresentaram grande variação nos teores os quais, por sua vez, sinalizaram baixa correlação com as proporções do N mineralizado depois da incorporação. Utilizando os teores e suas relações, realizou-se análise de componentes principais agrupando os materiais de acordo com suas similaridades, visando verificar a existência de relações entre a formação dos grupos referidos e o N mineralizado após incubação dos materiais orgânicos. Quatro grupos foram formados; no entanto, pouca informação útil foi gerada no sentido de tentar predizer a mineralização de N com base na qualidade dos materiais testados. O comportamento da lignina não foi bem definido na formação dos grupos e não apresentou relação clara com a mineralização do N devido, talvez, ao curto prazo de avaliação da metodologia adotada (28 dias). Todos os materiais que apresentaram relação PP/N menor que 0,5, mineralizaram N enquanto que os apresentaram a mesma relação acima de 5, imobilizaram N.<br>The use of plants as green manure may be an alternative to improve soil fertility in the region, but the release of nutrients to the soil will depend on the concentrations of lignin, polyphenols (PP), and nitrogen of the green manures used. These variables were analyzed for 24 plant species commonly found in farms of the semi-arid region of NE Brazil, and the relationship between plant biomass quality and N release after incorporation into the soil was evaluated. There was a large variation in the concentration of lignin, PP and N of the green manures tested but these variables presented a low correlation with N mineralization after incorporation to the soil. In order to try to identify patterns among the different manures regarding quality and N release, these were grouped using Principal Component Analysis techniques, but very little meaningful patterns were observed to help predict N release based on the quality of the materials. The lignin content of the materials played an important role to form different groups, but may be the short time of the incubations (28 days) did not allow for the development of the correlation between lignin content and N release. In general, it was observed that all materials that presented a PP/N ratio lower than 0.5 mineralized N, while those that presented values of this ratio above 5 caused N immobilization

Adubação orgânica da batata com esterco e, ou, Crotalaria juncea: I - produtividade vegetal e estoque de nutrientes no solo em longo prazo Organic fertilization of potato with manure and, or, Crotalaria juncea: I - long term plant productivity and soil nutrient stocks

No Agreste paraibano, a batata (Solanum tuberosum L.) é importante cultura comercial, embora seja limitada pela variabilidade e escassez de chuvas e pela baixa fertilidade do solo. O esterco é a principal fonte de nutrientes utilizada para fertilização do solo, porém geralmente não é disponível em quantidade suficiente nas propriedades rurais para suprir a demanda das culturas agrícolas. Como alternativa tem sido recomendada a adubação verde com Crotalaria juncea L. Realizou-se um experimento, de 1996 a 2002, em um Neossolo Regolítico, com o objetivo de quantificar a produtividade da batata e o estoque de nutrientes no solo, após incorporações anuais de esterco e, ou, crotalária. Os tratamentos consistiram de: incorporação da crotalária (C), adição de 15 t ha-1 de esterco caprino (E), incorporação de crotalária + 7,5 t ha-1 de esterco (CE) e testemunha (T). No final do experimento, o tratamento E promoveu aumentos de 73, 45, 221 e 43 % nos teores de N total, P total, P e K extraíveis (Mehlich-1) do solo, respectivamente, em relação à testemunha. Os tratamentos C e CE aumentaram o N total do solo em 76 e 63 %, mas não aumentaram o teor dos outros nutrientes. Os acúmulos médios de massa seca, N, P e K na parte aérea da crotalária nos tratamentos, ao longo dos cinco anos, foram de 3.550, 69, 6 e 55 kg ha-1, respectivamente. As produtividades médias de tubérculos, ao longo dos cinco anos de colheita, foram de 15.204, 12.053, 11.085 e 7.926 kg ha-1 nos tratamentos CE, C, E e T, respectivamente. Apesar de a adição de 15 t ha-1 de esterco ter proporcionado os maiores aumentos nos nutrientes do solo, as maiores produtividades de tubérculos ao longo do período do estudo foram obtidas quando se combinou o plantio e a incorporação de crotalária com a adição de 7,5 t ha-1 de esterco.<br>Potato (Solanum tuberosum L.) is an important cash crop in the semi-arid region of Paraíba, Brazil. However, potato productivity is limited by low soil fertility and the limited and highly variable precipitation pattern of this region. Animal manure is the main nutrient source for soil fertility amelioration, but farm manure available is usually not enough to fertilize crops. A cover crop could decrease the demand for animal manure. The characteristics of Crotalaria (Crotalaria juncea L.) recommend it as green manure. A field experiment was conducted from 1996 to 2002 to quantify the effects of annual organic fertilization with animal manure and/or crotalaria on potato productivity and soil nutrient stocks. Treatments consisted of: crotalaria incorporation (C), goat manure, 15 t ha-1 (E), crotalaria incorporation + goat manure, 7.5 t ha-1 (CE), and control plots (T). At the end of the study period, treatment E increased soil total N, total P and available P and K by 73, 45, 221 and 43 %, compared to the control plots. Treatments C and CE increased soil total N by 76 and 63%, but had no effect on other soil nutrients. Overall 5-year averages of crotalaria aboveground accumulation of dry matter, N, P and K were 3550, 69, 6 and 55 kg ha-1, respectively. Average potato productivities for the 5-year period were 15204, 12053, 11085, and 7926 kg ha-1, for treatments CE, C, E and T, respectively. Despite the significant increases in soil nutrient stocks as a result of the annual manure addition of 15 t ha-1, potato productivity was consistently higher in the combination of crotalaria plus 7.5 t ha-1 manure treatment

Kinetics of phosphorus sorption in soils in the state of Paraíba¹

The soil P sorption capacity has been studied for many years, but little attention has been paid to the rate of this process, which is relevant in the planning of phosphate fertilization. The purpose of this experiment was to assess kinetics of P sorption in 12 representative soil profiles of the State of Paraíba (Brazil), select the best data fitting among four equations and relate these coefficients to the soil properties. Samples of 12 soils with wide diversity of physical, chemical and mineralogical properties were agitated in a horizontal shaker, with 10 mmo L-1 CaCl2 solution containing 6 and 60 mg L-1 P, for periods of 5, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 420, 720, 1,020, and 1,440 min. After each shaking period, the P concentration in the equilibrium solution was measured and three equations were fitted based on the Freundlich equation and one based on the Elovich equation, to determine which soil had the highest sorption rate (kinetics) and which soil properties correlated to this rate. The kinetics of P sorption in soils with high maximum P adsorption capacity (MPAC) was fast for 30 min at the lower initial P concentration (6 mg L-1). No difference was observed between soils at the higher initial P concentration (60 mg L-1). The P adsorption kinetics were positively correlated with clay content, MPAC and the amount of Al extracted with dithionite-citrate-bicarbonate. The data fitted well to Freundlich-based equations equation, whose coefficients can be used to predict P adsorption rates in soils

Relevo e fertilidade do solo em diferentes estratos da cobertura vegetal na bacia hidrográfica da represa Vaca Brava, Areia, PB Landform and soil fertility in different strata of vegetative covering of Vaca Brava watershed, Areia - State of Paraíba

Este trabalho foi realizado na Mesorregião do Agreste da Borborema, em uma área de 1.404 ha, correspondente à bacia hidrográfica da represa Vaca Brava, em Areia, PB. Para avaliar relevo e fertilidade do solo, 360 amostras simples de solo (0-20 cm) dessa bacia hidrográfica, representando combinações de quatro usos do solo e cinco posições no relevo, foram analisadas. As propriedades químicas estudadas foram: carbono, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e pH. Com relação às propriedades físicas, avaliaram-se a granulometria e densidade do solo. Pela análise descritiva, constatou-se que os dados de densidade do solo e pH foram os que menos variaram, enquanto o fósforo, potássio e magnésio apresentaram as maiores variações. As propriedades químicas e físicas mostraram-se influenciadas pelo uso do solo, com aumento nos teores no sentido agriculturafloresta. Entretanto, em relação ao fósforo disponível, a variabilidade ocorreu no sentido contrário.<br>This study was conducted in the mesoregion of Agreste de Borborema, an area of 1404 ha corresponding to the Vaca Brava watershed - Areia City, State of Paraíba, Brazil. Three hundred and sixty soil samples (0-20 cm), representing combinations of four land uses and five positions in the relief were collected from the Vaca Brava watershed and its relationships were studied. The chemical components: carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, and pH were analyzed. Regarding physical properties, soil granulometry and density were analyzed. Descriptive analysis of soil density and pH showed the smallest variations. Phosphorus, potassium and magnesium presented the largest variations. Thus, chemical and physical properties revealed to be influenced by soil use, showing increasing values compared to agriculture-forest landforms, although available phosphorus presented opposite variation