RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição da palha de cana-de-açúcar e o potencial para incremento de carbono no solo em função da biomassa inicialmente aportada e do uso de vinhaça. O experimento consistiu de incubação (240 dias, no escuro, umidade de 70% da capacidade de retenção de água do solo e temperatura média de 28 °C) de quantidades de palha equivalentes a 2; 4; 8; 16 e 24 t∙ha−1, com ou sem aplicação de vinhaça (200m3∙ha-1), na superfície de amostras (camada 0-20 cm) de um Latossolo Vermelho-Amarelo.. Determinaram-se C-CO2 liberado, massa seca de palha remanescente, carbono remanescente na palha e teor de carbono no solo. A taxa de decomposição da palha não foi influenciada pela biomassa aportada inicialmente, mas, na presença de vinhaça, os valores ficaram entre 70 e 94%, enquanto que, nos tratamentos sem vinhaça, esses valores foram de 68 a 75%. O incremento variou entre 14 e 35% na taxa de decomposição da palha (16 e 24 t∙ha−1) devido à aplicação de vinhaça, porém não foi acompanhado pelo C-CO2 liberado, o que foi explicado pela duplicação do teor de carbono no solo, estimado por meio de balanço de massa e confirmado analiticamente pelos teores de carbono nas amostras de solo. Conclui-se que a decomposição da palha de cana-de-açúcar, sob condições não limitantes de umidade e temperatura, independeu da biomassa aportada inicialmente sobre o solo e que a aplicação de vinhaça acelerou a decomposição da palha e potencializou a entrada de carbono no solo.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate sugarcane straw decomposition and the potential of increasing soil carbon as a function of the initial biomass and vinasse addition to soil surface. The experimente consisted of incubation (240 days, in the dark, humidity equivalent to 70% of soil water retention capacity and average temperature of 28 °C) of Oxisol soil samples (0-20 cm soil layer) with straw added to soil surface at rates of 2; 4; 8; 16 and 24 t∙ha−1 and with or without vinasse addition (200 m3∙ha-1). The following variables were determined: released C-CO2, remaining straw dry matter, carbon straw and soil carbon concentration. The added biomass did not influence straw decomposition rate, but vinasse treatments provided rates between 70 and 94% compared to 68 to 75% for the ones without vinasse. The straw (16 and 24 t∙ha−1) decomposition rate increased between 14 and 35% due to vinasse addition, but the same behavior was not observed for released C-CO2. This result was explained by the twofold increase of soil carbon concentration, estimated by mass balance and confirmed analytically by the carbon concentration of soil samples. It was concluded that sugarcane straw decomposition, under no limiting conditions of humidity and temperature, did not depend on biomass initially added and that vinasse addition accelerated straw decomposition and potentialized carbon input into the soil.

Resumo O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito do recolhimento de quantidades variáveis da palha de cana-de-açúcar sobre sua decomposição na superfície do solo, após subsequentes socas. O experimento foi realizado por duas socas subsequentes, com a variedade de cana-de-açúcar RB-845210, tendo-se testado quatro quantidades remanescentes de palha após a colheita: 11,3, 8,5, 5,7 e 2,8 Mg ha-1. Foram avaliadas as taxas de decomposição de biomassa, carbono, nitrogênio, celulose, hemicelulose e lignina, bem como a relação C/N e a quantidade de C e N mineralizada a partir da palha. O recolhimento variável da palha da cana-de-açúcar não alterou as taxas de decomposição da biomassa nem a mineralização de carbono, hemicelulose, celulose e lignina, em uma mesma soca. O processo de decomposição da palha não se esgota, mesmo após duas socas, independentemente da quantidade inicial de resíduo sobre o solo. A relação C/N e a decomposição da lignina servem como indicadores para verificar diferenças nas taxas de decomposição entre os níveis de palha avaliados, enquanto a decomposição da hemicelulose e da celulose somente detecta alterações nessas taxas ao longo do tempo. Em termos absolutos, quanto menor a retirada da palha do campo, maior a quantidade de carbono e nitrogênio mineralizada, mesmo que não haja diferenças na taxa de decomposição.

Abstract The objective of this work was to determine the effect of collecting different levels of sugarcane straw on its decomposition on soil surface, after consecutive ratoons. The trial was conducted for two consecutive ratoons, using the sugarcane variety RB845210, testing four amounts of remaining straw after harvest: 11.3, 8.5, 5.7, and 2.8 Mg ha-1. Decomposition rates of biomass, carbon, nitrogen, cellulose, hemicellulose, and lignin were evaluated, as well as the C/N ratio and the mineralized quantities of C and N from the straw. The distinct levels of sugarcane straw aboveground do not alter decomposition rates, neither do they alter the mineralization of carbon, hemicellulose, cellulose, and lignin within the same ratoon. The straw decomposition process persists along the two ratoon cycles, regardless of the initial amount of straw on soil surface. The C/N ratio and lignin decay are adequate indicators for detecting differences of straw decomposition rates between the evaluated levels of straw, while hemicellulose and cellulose decay detects only differences in rates over time. In absolute terms, the lower the initial aboveground straw level, the higher the amounts of carbon and nitrogen mineralized, even if there are no differences in decomposition rates.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar o processo de mineralização do C em amostras de cama de frango e de seu respectivo biocarvão, além de determinar a capacidade de troca catiônica (CTC) e as taxas de mineralização do C nos solos tratados com cama de frango e biocarvão. A mineralização do C foi avaliada em experimento com quantificação do C-CO2 liberado a partir de incubação (64 dias) de misturas de solo com cama de frango e de solo com biocarvão, em doses equivalentes a 0, 1.000, 2.000, 4.000 e 8.000 mg kg-1 de C. Ao final da incubação, determinaram-se, nas amostras de solo, o teor de C, o pH e a CTC. A mineralização do C dos materiais obedeceu à cinética química de primeira ordem. Os fluxos de C-CO2 foram mais intensos dos 20 aos 40 dias de incubação, seguidos da redução desses fluxos até a estabilização no tempo. As taxas de mineralização do C da cama de frango e de seu biocarvão foram respectivamente de 49,7 e 5,1%. Incrementos da CTC foram observados nos tratamentos com biocarvão, em consequência da elevação do pH, e, em ambos os materiais, em consequência de alterações do teor de C no solo.

The objective of this work was to characterize carbon mineralization process in poultry litter samples and in its biochar, as well as to determine the soil cation exchange capacity (CEC) and the C mineralization rates in soils treated with poultry litter and biochar. Carbon mineralization was evaluated through the quantification of released C-CO2 from mixtures of soil and poultry litter and of soil and biochar at doses equivalent to 0, 1,000, 2,000, 4,000, and 8,000 mg kg-1 C, in a 64-day incubation experiment. At the end of the incubation period, carbon content, pH, and CEC were determined in soil samples. Carbon mineralization of the materials fitted to first order kinetics equation. Fluxes of C-CO2 were more intense from 20 to 40 days of incubation, followed by flux decreases until their stabilization. Carbon mineralization rates of poultry litter and its biochar were respectively 49.7 and 5.1%. Increases of CEC were observed in the biochar treatments, as a consequence of pH rising, and in both materials due to soil-carbon content alterations.

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de incubação anaeróbica, a mineralização e a disponibilidade de N em solos tratados com aplicações sucessivas de lodo de esgoto, e determinar o efeito residual das aplicações anteriores na taxa de mineralização do nitrogênio (TMN). Dois experimentos de longa duração foram realizados com doses anuais de lodo de esgoto, para o cultivo de milho: um com dose recomendada de lodo, correspondente a 120 kg ha-1 de N, e 2, 4 e 8 vezes essa dose, em área da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna; e outro com 80 kg ha-1 de N aplicado via adubo mineral, e 1 e 2 vezes a dose recomendada de lodo de esgoto, em área do Instituto Agronômico, em Campinas; além de testemunha, sem aplicação de lodo. A disponibilidade de N e a TMN foram estimadas em condições de campo e por incubações anaeróbicas em laboratório. O N total absorvido pelas plantas também foi determinado. O lodo de esgoto é mais efetivo em fornecer nitrogênio ao milho, em longo prazo, do que a adubação mineral. O efeito residual do lodo de esgoto não influencia a TMN do lodo recém-adicionado. O método de incubação anaeróbica é eficiente em estimar a mineralização do N proveniente de lodo de esgoto recém-adicionado.

The objective of this work was to evaluate, through anaerobic incubation, N mineralization and availability in soils treated with successive applications of sewage sludge, and to determine the residual effect of previous applications on nitrogen mineralization rate (NMR). Two long-term experiments were conducted with annual sewage sludge doses for corn cultivation: one with the recommended dose of sewage sludge, correspondent to 120 kg ha-1 N, and 2, 4, and 8 times the dose in area at Embrapa Meio Ambiente, in Jaguariúna, in the state of São Paulo, Brazil; and the other with 80 kg ha-1 mineral N fertilization, and 1 and 2 times the recommended dose of sewage sludge in area at Instituto Agronômico, in Campinas, in the state of São Paulo, Brazil; besides a control, without sewage sludge application. N availability and NMR were determined in field conditions and through anaerobic incubations in laboratory. Total nitrogen absorbed by plants was also estimated. Sewage sludge is more effective in supplying nitrogen to corn in the long term than mineral fertilization. The residual effect of sewage sludge does not influence the NMR from newly-added sludge. The method of anaerobic incubation is efficient in estimating the mineralization of N from newly-added sewage sludge.

Fontes alternativas de cobre (Cu) podem ser opção na produção de fertilizantes, porém a fitodisponibilidade do cobre nesses materiais é desconhecida. O objetivo deste trabalho foi avaliar os extratores citrato neutro de amônio (CNA), ácido cítrico 2 %, ácido acético 1 %, HCl 10 %, H2SO4 10 %, solução tampão pH 6,0, DTPA, EDTA, água e água quente na quantificação do teor de Cu disponível em diversas fontes, confrontando com índices de eficiência agronômica (IEA) para o trigo cultivado em Latossolo Vermelho eutrófico de textura argilosa e em Neossolo Quartzarênico. A dose de Cu aplicada foi 1,5 mg kg-1 como escória de sucata, escória de latão, minério de Cu, cobre granulado e sulfato de cobre. Os extratores HCl 10 %, H2SO4 10 % e CNA extraíram os maiores teores de Cu. A escória de latão e o minério de Cu apresentaram valores de IEA semelhantes ou superiores ao sulfato e cobre granulado. A solubilidade no extrator CNA, exigida oficialmente para fertilizantes minerais contendo Cu, foi inferior a 60 % para as fontes escória de sucata, minério de Cu e Cu granulado. Esse fato indica que a adoção do extrator CNA pode não ser eficiente para materiais secundários, porém nenhum dos extratores evidenciou melhor desempenho na previsão da disponibilidade do Cu para o trigo adubado com as fontes de Cu avaliadas.

Alternative copper (Cu) sources could be used in fertilizer production, although the bioavailability of copper in these materials is unknown. The objective of this study was to evaluate the extractants neutral ammonium citrate (NAC), 2 % citric acid, 1 % acetic acid, 10 % HCl, 10 % H2SO4, buffer solution pH 6.0, DTPA, EDTA, water, and hot water in the quantification of available Cu content in several sources, relating them to the relative agronomic efficiency (RAE) of wheat grown in a clayey Latossolo Vermelho eutrófico (Oxisol) and Neossolo Quartzarênico (Typic Quartzipsamment). Copper was applied at the rate of 1.5 mg kg-1 as scrap slag, brass slag, Cu ore, granulated copper, and copper sulfate. The extractants 10 % HCl, 10 % H2SO4, and NAC extracted higher Cu concentrations. The RAE values of brass slag and Cu ore were similar to or higher than those of Cu sulfate and granulated Cu. Solubility in the 2nd NAC extractant, officially required for mineral fertilizers with Cu, was lower than 60 % for the scrap slag, Cu ore, and granulated copper sources. This fact indicates that adoption of the NAC extractant may be ineffective for industrial by-products, although no extractant was more efficient in predicting Cu availability for wheat fertilized with the Cu sources tested.

The large volume of sewage sludge (SS) generated with high carbon (C) and nutrient content suggests that its agricultural use may represent an important alternative to soil carbon sequestration and provides a potential substitute for synthetic fertilizers. However, emissions of CH4 and N2O could neutralize benefits with increases in soil C or saving fertilizer production because these gases have a Global Warming Potential (GWP) 25 and 298 times greater than CO2, respectively. Thus, this study aimed to determine C and N content as well as greenhouse gases (GHG) fluxes from soils historically amended with SS. Sewage sludge was applied between 2001 and 2007, and maize (Zea mays L.) was sowed in every year between 2001 and 2009. We evaluated three treatments: Control (mineral fertilizer), 1SS (recommended rate) and 2SS (double rate). Carbon stocks (0-40 cm) were 58.8, 72.5 and 83.1 Mg ha–1in the Control, 1SS and 2SS, respectively, whereas N stocks after two years without SS treatment were 4.8, 5.8, and 6.8 Mg ha–1, respectively. Soil CO2 flux was highly responsive to soil temperature in SS treatments, and soil water content greatly impacted gas flux in the Control. Soil N2O flux increased under the residual effects of SS, but in 1SS, the flux was similar to that found in moist tropical forests. Soil remained as a CH4sink. Large stores of carbon following historical SS application indicate that its use could be used as a method for carbon sequestration, even under tropical conditions.

O uso agrícola do lodo é uma alternativa viável para a reciclagem de nutrientes, embora haja certa preocupação com o aumento de espécies químicas solúveis originadas da mineralização da fração orgânica. Assim, para conhecer a disponibilidade de nutrientes e o risco de contaminação do solo e da água, o estudo da solução do solo é uma ferramenta valiosa. Nesses estudos, o número de variáveis utilizadas ultrapassa facilmente uma dezena, e ferramentas de análise exploratória, como a análise de componentes principais (ACP), revelam a existência ou não de amostras anômalas, de relações entre as variáveis medidas e sua contribuição relativa e de relações ou agrupamentos entre amostras. O objetivo deste trabalho foi identificar variáveis relacionadas com a solução do solo e alteradas, em razão do uso do lodo de esgoto e da adubação mineral, de forma a complementar os procedimentos para monitoramento/avaliação de áreas que recebem esse tipo de resíduo. A composição da solução do solo de uma área que recebeu lodo de esgoto por sete anos consecutivos foi estudada dos 22 aos 46 meses após a sua última aplicação. Com a solução do solo foi possível, por meio da ACP, distinguir as áreas em função da adubação aplicada. Após quatro anos da interrupção das aplicações sucessivas de lodo de esgoto, não verificou-se concentração apreciável de metais na solução do solo, embora ainda seja possível identificar traços da mineralização do resíduo. As variáveis pH, Mn2+, COD, SO4(2-), NO3- e NH4+ na solução do solo podem ser utilizadas no monitoramento de áreas tratadas com lodo de esgoto.

The use of sewage sludge in agriculture is a sound alternative for nutrient recycling, but the concern over increase in soluble chemical species from mineralization of organic matter remains. The study of the soil solution is a valuable tool for understanding the availability of nutrients and for assessing the risk of soil and water contamination. For such studies, where the number of parameters examined is usually more than 10, the use of multivariate analysis tools, such as principal component analysis (PCA), are quite useful in revealing outliers, the contribution of individuals and groups of parameters, and the relationship within tested samples. The objective of this study was to identify the parameters related to changes in the soil solution associated with the use of sewage sludge or mineral fertilization in order to complement procedures for monitoring/ assessing areas amended with them. The soil solution of an area which received sewage sludge for seven consecutive years was studied from 22 to 46 months after its last application. By using PCA it was possible to identify the treatments throughout the soil solution composition. Even four years after interrupting the successive applications of sewage sludge, the heavy metals in the soil solution of the area were close to the instrumental detection limits. However, changes in the soil solution composition due to mineralization of the remaining organic matter from the sewage sludge were still detectable. Based on those results, we propose a set of parameters for monitoring the soil solution of areas amended by sewage sludge: pH, Mn+2, COD, SO4(2-), NO3-, and NH4+.

A definição das doses de aplicação de resíduos orgânicos de origens agrícola, urbana ou industrial, com vistas a seu aproveitamento agrícola, deve estar fundamentada na taxa de sua mineralização no solo. Neste trabalho, os objetivos foram utilizar e analisar diferentes métodos de estimativa das frações mineralizadas dos estercos de bovinos, suínos e galinhas, bem como do lodo de esgoto e do composto de lixo urbano, em campo, quando incorporados ou dispostos sobre um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (LVAd). O experimento foi conduzido por um período de 360 dias, sendo feita coleta mensal de amostras do solo/resíduo, em que foram quantificadas as concentrações de carbono facilmente oxidável (COfo), o nitrogênio total, o amônio e o nitrato, possibilitando a estimativa do nitrogênio orgânico (NO). Verificou-se que estimativas das frações mineralizadas em resíduos dispostos superficialmente estão mais sujeitas a erros que as incorporadas, em razão das diferentes proporções resíduo/solo coletadas durante o período de monitoramento. Recomendou-se a obtenção das frações mineralizadas a partir de dados de concentração de COfo no solo/resíduo, tendo em vista que as de Ninorg e, consequentemente, de NO estão sujeitas à forte influência da ocorrência de chuvas, gerando valores pouco confiáveis. As frações mineralizadas de COfo e NO estimadas, considerando-se as adições de material orgânico (COfo(adic) ou NO(adic)), foram, após 120 dias de incubação do resíduo, superiores a 89,3 %, sejam nos resíduos incorporados ou dispostos superficialmente.

The definition of application rates of organic waste from agricultural, urban or industrial sources, with a view to agricultural re-use must be based on the soil mineralization rate. The objective of this study was to test different estimation methods of mineralized fractions of cattle, pig and poultry manure, as well as of sewage sludge and municipal solid waste compost, under field conditions, incorporated or applied to the surface of a Red-Yellow Latosol (LVAd). The experiment was conducted for 360 days and soil/residues were monthly sampled for analysis of readily oxidisable organic carbon (OCro), total N, ammonium and nitrate concentrations, allowing the estimation of organic N (ON). The estimates of mineralized fractions of surface-applied residues were more biased than of incorporated wastes, as shown by different soil/residue proportions collected during the monitoring period. It is recommended to calculate the mineralized fractions using OCro data of the soil/residues, because the inorganic N and therefore ON is strongly influenced by rainfall, resulting in unreliable values. After 120 days of residue incubation, the mineralized fractions of OCro and NO, estimated based on the applied organic material (OCro or ON), were over 89.3 %, for incorporated and surface-applied wastes.

A utilização de métodos analíticos eficientes na quantificação do Zn fitodisponível contido em fertilizantes minerais e materiais secundários é fundamental no controle e na comercialização desses insumos. Nesse sentido, há dúvidas no setor científico e no de produção de fertilizantes se o extrator exigido na Instrução Normativa nº 28, ácido cítrico 2 % (AC 2 %) (Brasil, 2007b), chamado de 2º extrator, é eficiente na predição da fitodisponibilidade de Zn em fertilizantes minerais e qual o significado agronômico da solubilidade mínima exigida de 60 %, em relação ao teor total (HCl) (Brasil, 2007a). O objetivo deste estudo foi avaliar os extratores alternativos DTPA, EDTA, CNA, solução-tampão pH 6,0, HCl 10 %, ácido sulfúrico 10 %, ácido acético 1 %, água e água quente na quantificação do teor disponível de Zn ao milho, confrontando com índices de eficiência agronômica de fertilizantes minerais e materiais secundários em Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa e em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico álico textura média. A dose de Zn aplicada aos solos foi de 5 mg kg-1 e utilizaram-se as fontes sulfato de Zn, Zn granulado comercial, cinza e lama de galvanização e cinza e duas escórias de latão. A maior extração de Zn das fontes ocorreu por meio do uso dos extratores DTPA, HCl 10 %, CNA, ácido acético 1 % e ácido sulfúrico 10 %. Houve baixa recuperação nos extratores AC 2 %, EDTA, água e água quente. Elevados índices de eficiência agronômica foram encontrados com o uso da lama de galvanização (238 %) e do Zn granulado comercial (142 %) e os menores, com o uso das escórias de latão I e II, com 67 e 27 %, respectivamente. As fontes cinza d.e galvanização e cinza de latão apresentaram solubilidade menor que 60 % no AC 2 %; no entanto, com índices de eficiência agronômica de 78 e 125 %, respectivamente. A baixa eficiência agronômica de materiais secundários como escória de latão I e cinza de galvanização pode ser compensada pelo aumento da dose, desde que não haja restrição, assim como para todas as demais fontes, quanto aos teores dos contaminantes arsênio, cádmio, cromo, chumbo e mercúrio, conforme exigido na legislação brasileira (Instrução Normativa nº 27/2006). O extrator DTPA 50 mmol L-1, sob agitação, foi o que melhor representou a disponibilidade de Zn no milho em ambos os solos. A implementação do 2º extractor AC 2 % e a exigência da solubilidade mínima para materiais secundários poderia restringir o uso de fontes alternativas e com potencial para fornecimento de Zn às plantas.

Efficient analytical methods for the quantification of plant-available Zn contained in mineral fertilizers and industrial by-products are fundamental for the control and marketing of these inputs. In this sense, there are some doubts on the part of the scientific community as well as of the fertilizer production sector, whether the extractor requested by the government (Normative Instruction No. 28, called 2nd extractor), which is citric acid 2 % (2 % CA) (Brasil, 2007b), is effective in predicting the plant availability of Zn via mineral fertilizers and about the agronomic significance of the required minimal solubility of 60 % compared to the total content (HCl) (Brasil, 2007a). The purpose of this study was to evaluate the alternative extractors DTPA, EDTA, neutral ammonium citrate (NAC), buffer solution pH 6.0, 10 % HCl, 10 % sulfuric acid, 1 % acetic acid, water, and hot water to quantify the contents of Zn available for maize and compare them with indices of agronomic efficiency of fertilizers and industrial by-products when applied to dystrophic Clayey Red Latosol and Dystrophic Alic Red Yellow Latosol with medium texture. The rate of Zn applied to the soil was 5 mg kg-1, using the sources zinc sulfate, commercial granular zinc, ash and galvanic sludge, ash and two brass slags. Most Zn was extracted from the sources by DTPA, 10 % HCl, NAC, 1% acetic acid, and 10 % sulfuric acid. Recovery by the extractors 2 % CA, EDTA, water, and hot water was low. The agronomic efficiency index was found to be high when using galvanic sludge (238 %) and commercial granular zinc (142 %) and lower with brass slag I and II (67 and 27 %, respectively). The sources galvanizing ash and brass ash showed solubility lower than 60 % in 2 % CA, despite agronomic efficiency indices of 78 and 125 %, respectively. The low agronomic efficiency index of industrial by-products such as brass slag I and galvanizing ash can be compensated by higher doses, provided there is no restriction, as well as for all other sources, in terms of contaminant levels of arsenic, cadmium, chromium, lead, and mercury as required by law (Normative Instruction No 27/2006). The implementation of 2nd extractor 2 % CA and the requirement of minimum solubility for industrial by-products could restrict the use of alternative sources as potential Zn sources for plants.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica de mineralização do C e a capacidade do solo em fornecer N após sucessivas aplicações de lodo de esgoto, além de determinar a relação destas com a taxa de mineralização do lodo previamente aplicado. A área experimental recebeu, por sete anos, os seguintes tratamentos: 80 kg ha‑1 por ano de N mineral (L0); e 10 ou 20 Mg ha‑1 por ano de lodo (L1 e L2, respectivamente). Amostras de solo (0-20 cm) foram retiradas um ano após a última aplicação dos tratamentos. As amostras receberam doses de lodo correspondentes a 0, 120 e 240 kg ha‑1 de N e foram incubadas em laboratório por mais de 100 dias, tendo-se determinado o C‑CO2 liberado e o teor de N inorgânico no solo. A mineralização do C e do N foi mais influenciada pelo uso prévio do lodo do que pelas doses incubadas. A taxa de mineralização do nitrogênio (TMN) diminuiu de 16%, em L0, para 11%, em L1, e 8% em L2. No entanto, essa redução não resultou em menor disponibilidade de N no sistema, pois houve incremento do N potencialmente mineralizável (N0) em L1 e L2. Assim, a TMN não é um parâmetro adequado para cálculo da dose de lodo a ser aplicada em áreas previamente tratadas com o resíduo, pois subestima a capacidade do sistema em fornecer N. Neste caso, deve-se considerar o uso do N0.

The objective of this work was to evaluate the dynamics of carbon mineralization and the soil capacity in providing nitrogen after successive applications of sewage sludge, as well as to determine their relation with the mineralization rate of the sludge previously applied. The experimental area received for seven years the following treatments: 80 kg ha‑1 per year of mineral N (L0); and 10 or 20 Mg ha‑1 per year of sewage sludge (L1 and L2, respectively). Soil samples (0-20 cm) were taken one year after the last application of the treatments. Samples received sewage sludge doses corresponding to 0, 120, and 240 kg ha‑1 of N and were incubated in laboratory for more than 100 days, with determination of C‑CO2 emission and inorganic soil N content. The mineralization of C and N was more influenced by the previous use of sludge than by the incubated doses. The nitrogen mineralization rate (NMR) reduced from 16%, on L0, to 11% on L1 and 8% on L2. However, this reduction did not result in lower N availability on the system, since there was an increase of the potentially mineralizable nitrogen (N0) in L1 and L2. Therefore, the NMR is not an adequate parameter for calculating the sewage sludge dose to be applied on areas previously treated with the residue, since it underestimates the system capacity of providing N. In this case, the use of N0 should be considered.

Estudos realizados com lodo de esgoto (LE) têm demonstrado o potencial desse resíduo como fertilizante e, ou, condicionador do solo em áreas agrícolas. Apesar das restrições quanto ao conteúdo de elementos potencialmente tóxicos (EPT), como os metais pesados, e de patógenos, a aplicação de LE com baixos teores de EPT e devidamente higienizado poderá melhorar os atributos químicos e microbiológicos do solo. Em um Latossolo Vermelho com caráter férrico cultivado com milho, avaliaram-se as alterações nos atributos químicos e microbiológicos do solo em dois tratamentos com LE aplicado sucessivamente por sete anos: na dose recomendada para suprir o N requerido pela cultura do milho e no dobro da dose recomendada, bem como em um tratamento com adubação mineral. Foram coletadas amostras compostas de solo, na profundidade de 0-0,20 m, para determinação de atributos químicos (C-orgânico, pH, P, K, Ca, Mg, CTC, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Cd, Ni e Pb) e microbiológicos (respiração basal, atividade microbiana, C da biomassa microbiana, quociente metabólico, quociente microbiano e atividade das enzimas protease e desidrogenase). A adição sucessiva de LE ao solo aumentou a disponibilidade de macro e micronutrientes para as culturas. Entretanto, na maior dose do LE houve redução significativa do pH, indicando a necessidade de correções periódicas da acidez do solo. A adição do LE causou efeito negativo sobre a atividade e biomassa da microbiota do solo. Não houve diferença significativa para a produção de grãos de milho entre os tratamentos. Após sete aplicações anuais de LE baseadas na necessidade do milho em N, os níveis de metais pesados no solo não atingiram níveis tóxicos.

Studies on sewage sludge (SS) have confirmed the possibilities of using this waste as fertilizer and/or soil conditioner in crop production areas. Despite restrictions with regard to the levels of potentially toxic elements (PTE) and pathogens, it is believed that properly treated SS with low PTE levels, applied to soil at adequate rates, may improve the soil chemical and microbiological properties. This study consisted of a long-term field experiment conducted on a Typic Haplorthox (eutroferric Red Latosol) treated with SS for seven successive years for maize production, to evaluate changes in the soil chemical and microbiological properties. The treatments consisted of two SS rates (single and double dose of the crop N requirement) and a mineral fertilizer treatment. Soil was sampled in the 0-0.20 m layer and analyzed for chemical properties (organic C, pH, P, K, Ca, Mg, CEC, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Cd, Ni, and Pb) and microbiological properties (basal respiration, microbial biomass activity, microbial biomass C, metabolic quotient, microbial quotient, and protease and dehydrogenase enzyme activities). Successive SS applications to soil increased the macro- and micronutrient availability, but the highest SS dose reduced the soil pH significantly, indicating a need for periodic corrections. The SS treatments also affected soil microbial activity and biomass negatively. There were no significant differences among treatments for maize grain yield. After seven annual applications of the recommended sludge rate, the heavy metal levels in the soil had not reached toxic levels.

O benefício do silício (Si) no crescimento de plantas cultivadas tem sido observado em vários trabalhos. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de Si no crescimento de mudas de cafeeiro cv. Catuaí Vermelho. O experimento foi conduzido em vasos, e as plantas crescidas em casa de vegetação, sem restrição hídrica. A partição de matéria seca entre raízes, caule e folhas, os teores de nutrientes e Si nos tecidos vegetais e no solo e as trocas gasosas foliares foram avaliados em plantas submetidas a doses de silicato de cálcio correspondentes a 0 (controle), 1,5 e 6 Mg ha-1. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com três tratamentos e 3, 4 ou 18 repetições, dependendo da variável considerada. Cada parcela experimental era composta por uma planta. Em relação à altura e matéria seca total, as plantas de todos os tratamentos apresentaram desenvolvimento satisfatório, com incrementos diários compatíveis com o esperado em cafeeiros bem nutridos. Os tratamentos com silicato de cálcio causaram aumento nos teores de Ca no solo e na planta e de Si no solo. Considerando que o único nutriente alterado pelos tratamentos foi o Ca e que os teores observados na planta podem ser considerados não prejudiciais, as respostas descritas a seguir são consequência do alto teor de Si no solo. Após 130 dias do início do experimento, as plantas tratadas com 6 Mg ha-1 de silicato de cálcio apresentaram menor acúmulo de matéria seca nas raízes e aumento da relação entre a matéria seca da parte aérea e a do sistema radicular. Embora as plantas tenham apresentado menor crescimento radicular na maior dose de silicato de cálcio, a assimilação de CO2 e a condutância estomática não foram alteradas. Cafeeiros arábica cv. Catuaí Vermelho submetidos a alta dose de silicato de cálcio apresentam redução do crescimento radicular, porém sem comprometimento da funcionalidade e do desenvolvimento da parte aérea das plantas cultivadas sob boa disponibilidade hídrica e nutricional.

Several studies have confirmed the benefits of silicon (Si) for crop growth. The purpose of this study was to evaluate the effects of Si on the initial growth of coffee plants cv. Catuaí Vermelho. This study was carried out with potted plants grown in a greenhouse, without water deficiency. Dry matter partitioning of roots, stems and leaves as well as the chemical composition of plant tissues and soil and leaf gas exchange were evaluated in plants treated with 0 (control), 1.5 and 6 Mg ha-1 of calcium silicate. The experiment was arranged in a randomized block design, with three treatments, and 3, 4 or 18 replications, depending on the evaluated variable. Each plot consisted of one plant. Regarding height and total dry matter, the plant growth was satisfactory in all treatments, with daily increases similar to the expected for well-fertilized coffee plants. The treatments resulted in increased soil and plant Ca and Si concentrations. Considering that only leaf Ca concentration was affected by treatments and its concentration was not deleterious, the observed responses are consequences of the high soil Si concentrations. Root dry matter of plants treated with 6 Mg ha-1 of calcium silicate decreased and the ratio between shoot and root dry matter increased 130 days after the beginning of the experiment. Despite the decreases in root growth and in Ca use efficiency, leaf CO2 assimilation and stomatal conductance of the coffee plants were not affected. In summary, high soil concentrations of calcium silicate decrease the root growth of Arabica coffee plants cv. Catuaí Vermelho; however, the functionality and development of shoots in well-nourished plants growing under well-watered conditions are not affected.

Este trabalho objetivou avaliar a degradabilidade dos quelantes EDTA e EDDS por meio do monitoramento da respiração do solo. Os quelantes foram aplicados em dois solos, um Cambissolo Háplico contaminado por metais pesados e um Latossolo Vermelho-Amarelo não contaminado. Três doses de cada quelante (250, 500 e 750 mg kg-1) e uma dose de glicose foram aplicadas em ambos os solos testados, com três repetições cada uma. A degradação dos quelantes foi determinada por meio da quantificação do CO2 emanado do início até o término do ensaio. As equações de cinética química não se ajustaram satisfatoriamente para ambos os quelantes no Latossolo, enquanto para o Cambissolo Háplico resultaram em valores de meia-vida entre 12-16 dias para o EDDS e de 6 dias para o EDTA. Nesse período, a quantidade degradada de EDTA foi de 15% somente. Para o Latossolo o EDTA foi responsável pela menor taxa de degradação, próxima de zero, ocorrida na menor dose, e o EDDS pela maior taxa (135%), ocorrida na maior dose. Para o Cambissolo Háplico, a menor taxa de degradação (19,2%) coube ao EDTA na maior dose e a maior taxa (211,4%), ao EDDS na menor dose. Ambos os quelantes tiveram redução da taxa de degradação com o aumento de suas respectivas doses, exceto com a aplicação da menor dose do EDDS (250 mg kg-1). Contudo, a degradabilidade do EDDS continuou maior que a verificada com a aplicação do EDTA.

This work aimed to evaluate the biodegradation of the chelant agents EDDS and EDTA through soil respiration. The chelant agents were applied in two soils, one was an Inceptisol contaminated with heavy metals and the other was a no contaminate Oxisol. Three doses of each chelant (250, 500 and 750 mg kg-1) and one dose of glucose were applied in both the soils tested, with three replicates. The chelant biodegradation was determined by quantifying the CO2 emitted during the experiment. The chemical kinetics equations used did not fit the data satisfactory for both chelants on the Oxisol, while a half-life of 12-16 days for EDDS and of 6 days for EDTA was obtained for the Inceptisol. During the half-life period, a chelant degradation of only 15% was observed. For the Oxisol, EDTA was responsible for the lowest biodegradation rate, next to zero, which occurred at lowest dose added. EDDS caused the highest biodegradation (135%) at the highest dose added to the soil. For the Inceptisol, the lowest biodegradation rate (19.2%) was observed with the highest dose of EDTA and the largest degradation rate (211.4%) with the EDDS at the lowest dose. Both the chelants degraded less with the increase of their respective doses, except with the application of the lowest dose of the EDDS (250 mg kg-1). However, the biodegradation of the EDDS continued greater than that verified with the EDTA application.

As pastagens consistem no principal uso da terra na Amazônia. Com o tempo de utilização do pasto, a gramínea perde o vigor e reduz a produtividade, caracterizando algum estado de degradação. Entre as principais causas de degradação estão a falta de manutenção do pasto e consequente infestação de plantas invasoras, a escolha de espécies forrageiras inadequadas à região e o pastejo excessivo. O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar o impacto de diferentes manejos de recuperação sobre os atributos químicos do solo e a produtividade da gramínea numa pastagem degradada em Rondônia. Para atingir esse objetivo, foi instalado, em outubro de 2001, um experimento composto de 5 tratamentos: T = testemunha (controle); G = gradagem + NPK + micronutrientes; H = herbicida + NK + micronutrientes; A = plantio direto de arroz + NPK + micronutrientes; e S = Plantio direto de soja + PK+ micronutrientes. As seguintes fontes de N, P e K foram utilizadas: sulfato de amônio para N, termofosfato para o P e cloreto de potássio para o K. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. A produção de matéria seca da parte área da gramínea foi analisada a partir do trigésimo quinto mês de experimentação, englobando um período seco e outro úmido. A adubação fosfatada propiciou incrementos significativos de Ca2+ e Mg2+ e tendência de aumento de P na camada superficial do solo nos primeiros meses de condução do experimento nos tratamentos G e S e incrementos de Ca2+ e P (tendência) no tratamento A. A produtividade acumulada de Brachiaria brizantha, obtida entre os meses de set/2004 e mar/2005, foi de 30.025, 28.267 e 27.735 kg ha-1 de matéria seca da parte aérea, nos tratamentos G, A e S, respectivamente, as quais diferiram significativamente dos tratamentos T e H: 17.040 e 17.057 kg ha-1, respectivamente. Concluiu-se que a adubação fosfatada, associada à reforma da pastagem, foi efetiva no incremento de produção da matéria seca de Brachiaria brizantha. O plantio direto do arroz ou da soja é aconselhável como prática de reforma de pastagens, por propiciar o efeito residual da adubação.

Pasture is the main form of land use in Amazonia. Over time the pasture grass loses vigor and yields decrease, indicating a certain degree of degeneration. The main causes of degradation are lack of pasture maintenance and subsequent weed infestation, the choice of regionally unsuitable forage species and excessive grazing. The main purpose of this study was to evaluate the impact of different recovery managements on soil chemical properties and grass yield of a degraded pasture in Rondônia. For this purpose, an experiment was installed in October 2001, consisting of five treatments: C = control; HA = harrowing + NPK + micronutrients; HE = Herbicide + NK + micronutrients; R = No-tillage rice + NPK + micronutrients; and S = No-tillage soybean + PK + micronutrients. The following N, P and K sources were used: ammonium sulfate for N, calcined phosphate for P and potassium chloride for K. The experiment was arranged in a randomized block design with four replications. The shoot dry matter yield of the grass was analyzed as of the 35th month of experimentation, in a dry and a rainy period. Phosphorus fertilization resulted in significant increases in Ca2+ and Mg2+ and increasing trend of P in the topsoil in the initial months of the experiment in treatments HA and S and increases in Ca2+ and P (trend) in the treatment R. The cumulative production of Brachiaria brizantha, from Sep/2004 to Mar/2005, was 30,025, 28,267 and 27,735 kg ha-1 shoot dry matter in the treatments HA, R and S, respectively. These values differed significantly from treatments C and HE, with 17,040 and 17,057 kg ha-1, respectively. It was concluded that phosphorus fertilization associated to pasture reform was effective to raise the dry matter yield of Brachiaria brizantha. Rice or soybean under no-tillage is recommended as a practice of pasture recovery, due to the residual effect of fertilization.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a torta de filtro e a turfa como fontes de matéria orgânica para mitigar solo contaminado com boro, sob o cultivo do nabo forrageiro (Raphanus sativus). O solo da área estudada foi contaminado pelo descarte de resíduo metálico rico em B, com teor total de 62,1 mg kg-1 e disponível (água quente) de 8,0 mg dm-3. O solo recebeu aplicação de 10 t ha-1 de calcário por recomendação do órgão ambiental do Estado de São Paulo, tendo o valor de pH elevado a 7,5. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 4, com três repetições. As doses de cada material orgânico adicionado fundamentaram-se nos teores de C, sendo equivalentes a 0, 20, 40 e 80 t ha-1. Em cada parcela experimental foram utilizados vasos contendo 5,0 kg de solo contaminado, cultivado com dez plantas de nabo forrageiro. Não se constataram nas plantas sintomas de toxicidade, embora teores elevados tenham sido observados no caule + folhas (367 a 646 mg kg-1) e na vagem (119 a 180 mg kg-1). De acordo com o fator de transferência, índice de translocação e do tempo de remoção, seriam necessários, para remover 50% do teor de B total do solo, 10,6 anos sem uso de MO; 15,4 anos com uso da turfa; 9,3 anos com uso da torta de filtro. Concluiu-se que a torta de filtro foi considerada mitigadora para o solo contaminado e que o nabo forrageiro tem potencial para ser cultivado na área contaminada.

The objective of this study was to evaluate the filter cake and peat as sources of organic matter in order to mitigate contaminated soil with boron, under the cultivation of turnip (Raphanus sativus). The studied soil was contaminated by the disposal of metallic waste rich in B which increased the total content of B (62.1 mg kg-1), and its availability (8.0 mg dm-3). The soil received application of 10 t ha-1 of limestone as recommendation of the environmental agency of the State of São Paulo, and the pH value increased to 7.5. The experimental design was completely randomized in a factorial scheme 2 x 4, with three replicates. The doses of each organic material added were based on the content of C, being equivalent to 0, 20, 40 and 80 t ha-1. In each experimental plot, pots containing 5.0 kg of contaminated soil was cultivated with ten plants each of turnip. The plants showed no symptoms of toxicity, although high levels have been observed in the leaf + stem (367 to 646 mg kg-1), and pod (119 to 180 mg kg-1). The indices F, IT, and the removal indicated the feasibility of phytoextraction of B by turnip. According to these indices, to remove 50% of the total B content of soil, it would be necessary 10.6 years without using OM, 15.4 years using peat, and 9.3 years using filter cake. It was concluded that the filter cake was considered amendment to the contaminated soil, and that the turnip has the potential to be grown in the contaminated area.