ABSTRACT Anthropic activities in their various aspects have promoted soil degradation in the Brazilian semi-arid region (SAB). As a result, significant losses in productivity and in the ability of soils to fulfill their ecological functions have been reported. The present study investigated the effects of degradation on soil attributes and properties under dense (CAD) and sparse (CAE) shrubby Caatinga in Campina Grande, PB, Brazil. Samples from the 0-20 cm layer of soil were investigated via physical (particle size distribution and soil density), chemical (acidity, electrical conductivity, macronutrients, soil organic matter) and microbiological attributes (microbial biomass carbon (C-BMS), basal respiration of the soil (RBS) and metabolic quotient (qCO2) Data were submitted to the Mann-Whitney Test and Principal Component Analysis (PCA). Anthropic actions on the CAE promoted the exposure of the saprolitic layer on the surface. This layer has imperfect drainage, low levels of nutrients and organic matter and high sodicity, which contributes to the slow regeneration of vegetation. Carbon stock and microbial activity are significantly lower in CAE compared to CAD. Degradation resulted in losses of supporting ecosystem services (nutrient cycling and primary production) and regulation (erosion control and climate regulation). The results can be used to understand the dynamics of landscapes of low complexity (high degradation) in the SAB and serve as a framework to find strategies to restore the productive capacity of extensive degraded and/or desertified areas in the SAB.

RESUMO As atividades antrópicas em seus diversos aspectos têm promovido a degradação dos solos no Semiárido brasileiro (SAB). Como consequência, têm sido reportadas perdas significativas de produtividade e da capacidade dos solos em cumprir suas funções ecológicas. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos da degradação nos atributos e propriedades de solos sob Caatinga arbustiva densa (CAD) e esparsa (CAE) em Campina Grande, PB, Brasil. Amostras da camada de 0-20 cm do solo foram analisadas quanto aos atributos físicos (granulometria e densidade do solo), químicos (acidez, condutividade elétrica, macronutrientes, matéria orgânica) e microbiológicos (carbono da biomassa microbiana (C-BMS), respiração basal do solo (RBS) e quociente metabólico (qCO2). Os dados foram submetidos ao Teste de Mann-Whittney e à Análise de Componentes Principais (ACP). As ações antrópicas na CAE promoveram a exposição da camada saprolítica em superfície. Esta camada possui drenagem imperfeita, baixos teores de nutrientes e de matéria orgânica e elevada sodicidade, o que contribui para a lenta regeneração da vegetação. O estoque de carbono e a atividade microbiana são significativamente mais baixos na CAE em relação à CAD. A degradação acarretou em perdas de serviços ecossistêmicos de suporte (ciclagem de nutrientes e produção primária) e de regulação (controle da erosão e regulação do clima). Os resultados podem ser utilizados para compreensão da dinâmica de paisagens de baixa complexidade (elevada degradação) no SAB, bem como para adoção de estratégias de restabelecimento da capacidade produtiva de extensas áreas degradadas e/ou desertificadas no SAB.

Resumo Objetivo Os Brejos de Altitude são áreas com regime pluviométrico privilegiado em relação ao seu entorno, o que favorece seu uso para ocupação humana e atividades agrícolas, ações que promovem severas transformações na paisagem e podem contribuir para a degradação dos recursos hídricos locais. Nessa perspectiva, dada a grande importância dos reservatórios de água para essa região e a alta demanda hídrica, este estudo teve como objetivo analisar o estado de conservação da qualidade da água em reservatórios submetidos a diferentes níveis de perturbação antrópica no Brejo de Altitude do Estado da Paraíba, Brasil. Métodos Campanhas de amostragem foram realizadas durante um ano em seis reservatórios: Mazagão I, Mazagão II, Vaca Brava, Saulo Maia, Rio do Canto e Lagoa do Paó, para medir as variáveis físico-químicas da água. Resultados Há influência dos padrões pluviométricos anuais sobre a capacidade desses ecossistemas de responder às pressões antrópicas, indicando os efeitos da sazonalidade no reservatório Lagoa do Paó. Para Vaca Brava, os baixos volumes de água acumulados revelaram-se mais críticos para mudanças na qualidade da água do que o uso e ocupação das margens desse reservatório. Além disso, os reservatórios Mazagão I e II apresentaram baixa condutividade elétrica. O reservatório Saulo Maia apresentou águas límpidas com baixo teor de fósforo e pode ser utilizado como referência de ambiente conservado para Brejos de Altitude. Conclusões A conservação do entorno dos reservatórios no Brejo de Altitude não é suficiente para garantir a qualidade da água, pois, a precipitação elevada concentrada em determinada época do ano a afeta negativamente. Esses ecossistemas aquáticos estão sob grande pressão, e a ausência de decisões baseadas em critérios técnicos os torna vulneráveis à eutrofização. agrícolas locais perspectiva hídrica Paraíba Brasil Brava Paó físicoquímicas físico químicas antrópicas revelaramse revelaram se disso elétrica pois negativamente pressão eutrofização

Abstract Aim Humid forest enclaves are areas with privileged rainfall patterns compared to the surrounding regions, which favours their use for human settlement and agricultural activities, actions that promote severe transformations of the landscape and can contribute to the degradation of local water resources. From this perspective, given the great importance of water reservoirs for this region and the high demand for water, this study aimed to analyse the conservation status of water quality in reservoirs subjected to different anthropic disturbance in a humid forest enclave in the State of Paraíba, Brazil. Methods Sampling campaigns were carried out for one year in six reservoirs: Mazagão I, Mazagão II, Vaca Brava, Saulo Maia, Rio do Canto and Lagoa do Paó, to measure the physic-chemical variables of the water. Results The influence of annual rainfall patterns on the capacity of these ecosystems to respond to anthropic pressures, indicating the effects of seasonality in the Lagoa do Paó reservoir. For the Vaca Brava, the low accumulated water volumes turned out to be more critical for changes in water quality than the use and occupation of the margins of this reservoir. Furthermore, the Mazagão I and II reservoirs showed low electrical conductivity. The Saulo Maia reservoir exhibit clear waters with low phosphorus content and can be used as a reference for a preserved environment for a highland humid forest enclave. Conclusions The conservation of the reservoir environment in the highland humid forest enclave is not sufficient to guarantee the water quality, as it is concentrated an affected at a certain time of the year. These aquatic ecosystems are under great pressure and the lack of decisions based on technical criteria makes them vulnerable to eutrophication. regions activities resources perspective Paraíba Brazil Brava physicchemical physic chemical pressures Furthermore conductivity eutrophication

RESUMO Os solos têm capacidades diferentes de reter o fósforo (P). Em solos sazonalmente alagados, óxidos e hidróxidos de ferro (Fe) de baixa cristalinidade tornam-se predominantes com o passar do tempo, e poderão ser os componentes mais importantes na adsorção de P, durante o período em que o solo permanece drenado. Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) de cinco solos catarinenses, utilizados no cultivo de arroz irrigado e buscar atributos que estimem a CMAP. As doses para a determinação da CMAP foram calculadas com base no P remanescente (P-rem), sendo os dados de P sorvido e P solução ajustados pela equação de Langmuir. Os valores obtidos para os parâmetros energia de ligação (a) e CMAP (b) foram submetidos a partir da análise de correlação com alguns atributos dos solos. O modelo de Langmuir adequou-se aos valores de P adsorvidos pelos solos. A maioria dos solos estudados apresentou CMAP elevada, variando de 0,419 a 1,450 mg g-1, onde o solo orgânico (OXs) apresentou CMAP muito alta, o que poderá acarretar em uma maior disponibilização do elemento para as plantas. Os coeficientes de correlação demonstraram haver associação significativa entre a CMAP e os parâmetros P-rem, óxidos de Fe extraído por oxalato de amônio a pH 3 (Feo3) e pH 6 (Feo6), bem como para as relações Feo3/Fed e Feo6/Fed, revelando que esses atributos podem ser utilizados para caracterizar a adsorção de P dos solos avaliados.

ABSTRACT Soils have different capacities to retain phosphorus (P). In seasonal flooded soils iron (Fe) oxides and hydroxides of poor crystallinity, increase with time, and could be the most important constituent in P adsorption, during the time the soils remain unflooded. The present paper had the objective to determine the maximum adsorption capacity of P (MACP), collected from five selected soils in lowland rice areas in the Santa Catarina state, to search for soil individual parameters that best correlates with maximum adsorption capacity of P (MACP). The rates of P used to determine the MACP were calculated based on the concentration of indigenous P in the soil. The sorption of P and the P in solution data were then fitted to the Langmuir sorption isotherm equations. The results obtained for the parameters 'a' and 'b' (binding energy and MACP, respectively) were correlated with selected soil parameters. The Langmuir equations adequately described P adsorption in the soils. The maximum sorption of P varied widely, ranging from 0.419 to 1,450 mg g_1, where the organic soil (OXs) presented very high MACP, which could lead to a less availability of the element to the plants. The coefficients of correlation showed a significant association between MACP and the following soil parameters: P indigenous, Fe oxides extracted with ammonium oxalate at pH 3.0 (Feo3) and pH 6.0 (Feo6), as well as the ratios Feo3/Fed and Feo6/Fed, suggersting that these chemical parameters can be utilized to characterize the P adsorption in these soils.

Os solos cultivados com arroz irrigado no Estado de Santa Catarina apresentam características mineralógicas e químicas distintas dos solos utilizados nos estudos de calibração do extrator Mehlich-1, para estimar a disponibilidade de fósforo do solo para as plantas. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos extratores Mehlich-1, Mehlich-3, Resina em lâminas, Olsen e EDTA na predição da disponibilidade P para plantas de arroz cultivadas em sistema de alagamento em solos representativos de lavouras orizícolas do Estado de Santa Catarina. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, com cinco solos oriundos de várias lavouras orizícolas, em 2014. Foram adicionados aos solos quatro concentrações de P, correspondendo a 0, ¼, ½ e 1,0 vez a quantidade de P para atingir 0,2 mg L-1 de P na solução do solo (com base na capacidade de adsorção de cada solo). Foram usadas três repetições por tratamento, dispostas no delineamento completamente casualizado. Após cinco dias da adição dos níveis de P, as unidades experimentais constituídas por vasos de 8 L contendo 3,5 kg de solo seco foram amostradas para determinar o P disponível do solo por cinco métodos químicos. Na sequência, essas foram alagadas e cultivadas com seis plantas de arroz por 46 dias, quando se quantificaram a massa de matéria seca e o P absorvido pela parte aérea das plantas. A eficácia dos métodos Mehlich-1, Mehlich-3, Resina em lâminas, Olsen e EDTA foi avaliada por correlação linear entre a quantidade de P extraída dos solos e a quantidade absorvida pelas plantas. A quantidade de P absorvida pelas plantas de arroz aumentou com o acréscimo das doses de P aplicadas, variando com o tipo de solo. A maior recuperação do P adicionado aos solos foi obtida pelo extrator EDTA, seguido pelo Olsen. O P extraído pelo EDTA e Mehlich-3 evidenciou melhor correlação com quantidade de P absorvida pelo arroz. O agrupamento dos solos segundo características relacionadas à adsorção de P no solo melhora a eficiência de todos os métodos em predizer a disponibilidade de P em solos cultivados com arroz no sistema de inundação.

The soils used to grow irrigated rice in the State of Santa Catarina have different mineralogical and chemical characteristics from the soils used for calibration studies of the Mehlich-1 extractant, for estimating soil phosphorus availability to plants. Thus, the aim of this study was to evaluate the effectiveness of Mehlich-1, Mehlich-3, Resin, Olsen and EDTA extractants in predicting P availability to flood irrigated rice in soils of State of Santa Catarina. The experiment was carried out in a greenhouse in 2014 with five soils collected from croplands previously planted to rice. Four rates of P were applied to the soils, corresponding to 0, ¼, ½, and 1.0 times the amount of P needed to reach 0.2 mg L-1 P in the soil solution (based on the maximum P adsorption capacity of each soil). Experimental units consisted of 8.0 L pots containing 3.5 kg of soil (dry base). Triplicates of each treatment were arranged in a completely randomized experimental design. Five days after mixing P with the soils, soil samples were collected to quantify P by five chemical methods (Mehlich-1, Mehlich-3, Resin, Olsen, and EDTA). The pots were then flooded and cultivated with six rice seedlings for 46 days. Shoot dry matter and P uptake were quantified. Linear correlations between P extracted from the soils and P taken up by the plants were used to evaluate the effectiveness of the chemical methods in predicting P availability. The amount of P taken up by rice plants varied according to soil type and increased with increases in the P rate. The EDTA method recovered the highest amount of P from the soils relative to the amount applied, followed by Olsen. Soil P extracted by EDTA and Mehlich-3 best correlated with the amount of P uptake by rice plants. Arranging soils according to their characteristics related to P adsorption improves the effectiveness of all methods in predicting P availability to rice cultivated in flood irrigated soils.

Na região do Planalto Sul-catarinense, a maioria das florestas de Pinus foi implantada sem fertilização do solo na fase de plantio. Atualmente, muitas áreas encontram-se em segunda ou terceira rotação de Pinus e sem nenhuma fertilização, o que pode limitar a produtividade pela baixa fertilidade do solo. Uma alternativa para a mitigação desse problema seria a adubação em povoamentos já estabelecidos. Com o objetivo de avaliar o efeito da adubação com N, P e K, em diferentes fases de crescimento de Pinus taeda, foram conduzidos experimentos no campo, em plantios de um, cinco e nove anos de idade, todos de segunda rotação, sobre Cambissolos no município de Otacílio Costa, SC. Os tratamentos consistiram de combinações de doses de N (N0 = 0, N1 = 70 e N2 = 140 kg ha-1 de N), P (P0 = 0, P1 = 75 e P2 = 150 kg ha-1 P2O5) e K (K0 = 0, K1 = 60 e K2 = 120 kg ha-1 de K2O), além de uma testemunha, nas seguintes combinações: N0P0K0, N0P1K0, N1P1K1, N1P2K1, N1P2K2 e N2P2K1. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com três repetições. Foram avaliados altura e diâmetro no colo ou à altura do peito das árvores e calculado o volume de tronco das plantas e teores de N, P e K nas acículas aos seis e 18 meses, após a aplicação dos tratamentos. Os resultados evidenciaram que nas plantas de um ano de idade houve incremento significativo no volume de madeira com a aplicação de 70 kg ha-1 de P2O5. Para os plantios de cinco e nove anos, a adição de doses a partir de 70, 75 e 60 kg ha-1 de N, P2O5 e K2O, respectivamente, promoveram incrementos significativos no volume de madeira, mostrando que a adubação em florestas já estabelecida é uma estratégia a ser considerada em sítios de baixa fertilidade.

In the southern highland (Planalto Sul) region of Santa Catarina, Brazil, most of the pine forests were planted without soil fertilization. Currently, many areas are in the second or third rotation, and their productivity may be limited by low soil fertility. An alternative to mitigate this problem would be fertilization in the established forest. This study was carried out with the objective of evaluating the effect of fertilization with N, P, and K at different growth stages of Pinus taeda. Experiments were conducted in one-, five-, and nine-year-old forests, all in the second rotation, in Cambisols located in the municipality of Otacílio Costa, Santa Catarina, Brazil. Treatments consisted of combinations of fertilization rates of N (N0=0, N1=70, and N2=140 kg ha-1 N), P (P0=0, P1=75, and P2=150 kg ha-1 P2O5), and K (K0=0, K1=60, and K2=120 kg ha-1 K2O), plus a control treatment without fertilization. The combinations used were N0P0K0, N0P1K0, N1P1K1, N1P2K1, N1P2K2, and N2P2K1. A completely randomized block experimental design was used, with three replications. The height and diameter at the root collar or at breast height of trees was measured; also the trunk volume of the plants and N, P, and K contents in needles at six and 18 months after fertilization were measured. In one-year-old plants, a significant increase in timber volume was obtained with the application of 70 kg ha-1 of P2O5. For five- and nine-year-old plants, fertilization with 70, 75, and 60 kg ha-1 of N, P2O5, and K2O, respectively, promote significant increase in timber volume, showing that fertilization of established pine forests increase productivity in areas of low fertility.