ABSTRACT Ferralsols ( Latossolos ) should contain few or no 2:1 clay minerals and have low potassium (K) contents, and consequently low levels of non-exchangeable K forms are expected. The aim of this study was to evaluate how the clay mineralogy of a Ferralsol affects the soil K dynamics in response to K fertilization during cropping and whether the clay mineralogy was altered due to successive crops and K fertilization. A tropical Brazilian Ferralsol under field conditions was sampled (0.00-0.20 m) in contrasting K fertilization plots: no K application (control plot) and 3,200 kg ha-1 applied K2O fertilizer. These two treatments were submitted at eight different crop cycles, performed in pots under greenhouse conditions, and fertilized with 0, 30, and 90 mg kg-1 K2O before each crop cycle. The biomass K, exchangeable K, non-exchangeable K, and structural K contents were determined after each crop cycle. At the end of the experiment, the presence of 2:1 clay minerals with hydroxy-aluminum interlayered in the soil clay fraction was verified, which ensured K adsorption in a form available to plants when K fertilizer was added. Cropping without K fertilization resulted in limited crop yields and exhausted the exchangeable and non-exchangeable K soil reserves. The previous K fertilization history influenced the soil K reserve and its availability to plants in the Ferralsol studied. The crops without K addition decreased the proportion of 2:1 hydroxy-Al interlayer minerals in the soil in relation to the kaolinite clay minerals.

O cultivo de arroz irrigado pode contribuir com a emissão de metano (CH4), em razão das condições anaeróbicas, após o alagamento do solo. Alternativas ao alagamento contínuo da irrigação na cultura do arroz têm sido desenvolvidas a fim de mitigar o efluxo de CH4 para a atmosfera. O objetivo deste estudo foi verificar o efeito do regime de irrigação contínua, intermitente e por banhos no efluxo de CH4 em arroz irrigado. Para tal, foi conduzido um experimento no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, durante os anos agrícolas 2007/2008 e 2009/2010. Os tratamentos consistiram em irrigação contínua e intermitente, em 2007/2008, e irrigação contínua, intermitente e por banhos, em 2009/2010. A prática da irrigação intermitente é eficiente em abrandar o efluxo de CH4 no cultivo do arroz irrigado, quando as condições climáticas permitem a ausência da lâmina de água durante o cultivo. A eficiência em suavizar o efluxo de CH4 pelo manejo intermitente da irrigação na cultura do arroz depende das condições eletroquímicas do solo, durante a intermitência dos ciclos de alagamento da cultura.

Paddy rice fields may contribute to methane (CH4) emission from soil due to anaerobic conditions after flooding. Alternatives to continuous flooding irrigation in rice have been developed to mitigate CH4 efflux into the atmosphere. This study aims to investigate the effects of irrigation managements in the CH4 efflux during the rice growing season. An experiment was carried out at in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil, during 2007/08 and 2009/10 growing seasons. The treatments were continuous flooding and intermittent irrigation in 2007/08 and continuous flooding, intermittent irrigation and flush irrigation in 2009/10. Intermittent irrigation is effective in mitigating CH4 efflux from rice fields when climatic conditions enable water absence during cultivation, but its efficiency depends on the electrochemical soil conditions during the flooding cycles.

Solos de várzea sob cultivo de arroz irrigado contribuem com aproximadamente 18 % das emissões totais de metano (CH4) do Estado do Rio Grande do Sul. Entretanto, a liberação de CH4 depende do curso de redução de cada solo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica da emissão desse gás de efeito estufa (GEE) em seis solos: Gleissolo (2), Planossolo (2), Chernossolo e Neossolo, representativos do cultivo de arroz irrigado no Sul do Brasil, visando identificar também sua relação com propriedades do solo e as alterações eletroquímicas da solução após o alagamento. O experimento foi realizado em casa de vegetação, com três repetições, segundo delineamento de blocos casualizados. Os solos foram dispostos em vasos de PVC mantidos com uma lâmina de água de 10 cm de altura e cultivados com arroz. A avaliação das emissões de CH4 foi realizada semanalmente, do 3º ao 66º dia após o alagamento (DAA) do solo, com o auxílio de uma câmara de PVC acoplada ao topo dos vasos. As amostras de ar foram coletadas em quatro intervalos de 5 min, para estimativa das taxas de emissão de CH4. A solução do solo também foi coletada e caracterizada. O início da emissão de CH4 variou entre os solos e, normalmente, ocorreu após a quase total redução do Fe3+ (em torno de 90 % da maior liberação de Fe2+) e estabilização dos valores de pH e de Eh da solução. A emissão total de CH4 variou de 8,5 a 44,2 g m-2 e apresentou relação sigmoidal com os teores de C orgânico dos solos (r²=0,83, p < 0,05), sugerindo que a disponibilidade de C somente foi limitante para o processo de metanogênese em teores inferiores a 8 g kg-1 de C no solo. Os resultados mostram que a dinâmica e as quantidades totais de CH4 emitidas são influenciadas pelo tipo de solo e que esforços devem ser direcionados para determinação dos fatores de emissão de CH4 para os diferentes solos representativos da produção de arroz no Sul do Brasil, bem como na avaliação do efeito de práticas agrícolas na mitigação das emissões desse GEE nos diferentes solos.

Paddy soils under flooded rice produce nearly 18% of all methane (CH4) emissions in the state of Rio Grande do Sul. However, CH4 release depends on the intensity of soil reduction. The objective of this study was to evaluate the dynamics of emissions of this greenhouse gas from six representative soils [Albaqualf (2), Endoaqualf (2), Udorthent and Hapludoll] of rice cultivation in southern Brazil, to identify the relation with soil proprieties and electrochemical changes in the soil solution after flooding. The experiment was carried out in a greenhouse with three replications in a randomized block design. Rice was grown in PVC pots filled with soil and covered with a 10 cm water layer. CH4 emissions were evaluated weekly from the 3rd to the 66th day after flooding, using a gas trap fixed on top of the pots. The gas was collected every five minutes, four times, to estimate CH4 emission rates. Soil solution was collected and analyzed as well. The beginning of CH4 emissions varied according to the soil type and usually occurred when 90 % of Fe3+ had been reduced to Fe2+ and pH and Eh stabilized. Total CH4 emission varied from 8.5 to 44.2 g m-2 and had a sigmoid relation to soil organic C (r² = 0.83, p < 0.05), suggesting that C availability only limited methanogenesis when levels were below 8 g kg-1 C soil. The results illustrate that the dynamics and total fluxes were strongly affected by the soil type and efforts must be directed toward determining CH4 emission factors for the different representative soil types of rice cultivation in southern Brazil, and agricultural practices to mitigate greenhouse gases from the different soils should be evaluated.

Em um sistema de recomendação de adubação, o diagnóstico da disponibilidade de K do solo e o estabelecimento de níveis de suficiência são dificultados pela possibilidade de contribuição de formas não trocáveis de K para a nutrição das plantas. Devido à sua magnitude, essa contribuição é bem diagnosticada em experimentos de longa duração e que comparem sistemas de adubação com balanços positivos e negativos em termos de reposição do K extraído pelas plantas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a disponibilidade de K em um Argissolo com histórico de 16 anos de adição de doses desse nutriente. O trabalho foi realizado em um experimento instalado em 1991 e conduzido até 2007, na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria (RS). O solo foi um Argissolo Vermelho distrófico típico submetido a quatros doses de K (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 K2O), subdivididas no segundo ano, a partir do qual foram reaplicados 60 kg ha-1 de K2O nas subparcelas em 0, 1, 2 e 3 vezes. A partir do quinto ano, o procedimento foi repetido. Avaliaram-se a produção de grãos e de matéria seca e o teor total de K contido no tecido. Amostras de solo foram coletadas, secas, moídas, passadas em peneira e submetidas à análise de K trocável, pelo extrator de Mehlich-1; de K não trocável, pelo HNO3 1 mol L-1 fervente; e de K total, pelo HF. Os programas de adubação potássica devem prever o estabelecimento de um nível de suficiência, a partir do qual a dose recomendada deve acompanhar as necessidades das culturas, que coincidem com a quantidade exportada pelos grãos, não sendo necessária a criação de amplas faixas de disponibilidade de K para predição da adubação. Adotando-se as recomendações de adubação potássica assim propostas, não haverá translocação de K no perfil do solo.

In a system in which fertilization is recommended, diagnosis of soil K availability and the establishment of critical levels are made difficult by the possibility of a contribution of non-exchangeable forms of K for plant nutrition. Due to its magnitude, this contribution is well diagnosed in long term experiments and in those which compare fertilization systems with positive and negative balances in terms of replacement of the K extracted by plants. The objective of this study was to evaluate K availability in a Hapludalf under fertilization for sixteen years with the addition of K doses. The study was undertaken in an experiment set up in 1991 and carried out until 2007 in the experimental area of the Soil Department of the Federal University of Santa Maria (Universidade Federal de Santa Maria - UFSM), in Santa Maria (RS), Brazil. The soil was a Typic Hapludalf submitted to four doses of K (0, 60, 120 and 180 kg ha-1 K2O) and subdivided in the second year, when 60 kg ha-1 of K2O were reapplied in the subplots in 0, 1, 2 and 3 times. As of the fifth year, the procedure was repeated. Grain yield above ground dry matter and total K content contained in the plant tissue were evaluated. Soil samples were collected, oven dried, ground, passed through a sieve and submitted to exchangeable K analysis by the Mehlich-1 extractor; non-exchangeable K by boiling HNO3 1 mol L-1 and total K by HF digestion. Potassium fertilization guidelines should foresee the establishment of a critical level as of which the recommended dose should accompany crop needs, which coincides with the quantity exported by the grain, without there being the need for the creation of broad ranges of K availability to predict K fertilization. In adopting the K fertilization recommendations proposed in this manner, there will not be K translocation in the soil profile.

As aplicações sucessivas de fungicidas cúpricos em videiras podem aumentar o teor de cobre total do solo e modificar a sua distribuição e dessorção no perfil do solo. O trabalho objetivou determinar as formas de cobre e a sua dessorção em solos cultivados com videira e submetidos a sucessivas aplicações de fungicidas cúpricos. Amostras de um solo Neossolo Litólico e Cambissolo Húmico foram coletadas em 2006, nas camadas de 0-20 e 20-40 cm, em um vinhedo com 40 anos, em Bento Gonçalves (RS). Amostras de um solo Neossolo Litólico foram coletadas nas mesmas profundidades, em área de mata natural próxima do vinhedo, e os resultados de análise foram usados como referência. Os solos coletados foram conduzidos ao Laboratório de Química e Fertilidade de Solo da Universidade Federal de Santa Maria, onde foram secos, moídos, passados em peneira de malha de 2 mm, e submetidos ao fracionamento químico do cobre pela metodologia de Tessier et al. (1979) e à cinética de dessorção de cobre com EDTA 0,05 mol L-1, em pH 6,0, conforme proposto por Fangueiro et al. (2005). Os resultados mostram que a aplicação de fungicidas cúpricos em videiras aumenta o teor total e das frações biodisponíveis de cobre do solo, inclusive na camada de 20-40 cm. A maior parte do cobre dos solos cultivados com a videira encontra-se retido na fração mineral, e do solo sob mata natural, na matéria orgânica principalmente. A maior quantidade do Cu, independentemente dos materiais adsorventes nos solos cultivados com videira, é facilmente dessorvível e pode ser considerada em equilíbrio rápido com o cobre da solução.

Successive applications of cupric fungicides to grapevine can increase total copper concentration in the soil and modify its desorption in the soil profile. This study was carried out in 2006 in the soil chemistry and fertility laboratory of the Universidade Federal de Santa Maria to evaluate copper forms and desorption dynamics in Udorthent and Haplumbrept soils (in the layers 0-20 and 20-40 cm) under grapevine for 40 years and under successive applications of cupric fungicides. The soils were collected in the wine valley region of Bento Gonçalves, RS, in Southern Brazil. Udorthent samples were also collected (at 0-20 and 20-40 cm) in a forest near the vineyard and the data used as reference. Soil samples were dried, ground and sieved (2 mm), and copper was fractionated using the Tessier methodology (Tessier et al., 1979) and copper desorption with EDTA 0.05 mol L-1 pH 6.0, using the methodology of Fangueiro (Fangueiro et al., 2005). Results showed that the application of cupric fungicides to grapevine increases total copper and its available fractions, including in the 20-40 cm layer. The major part of copper of the soils cultivated with grapevine is retained in the mineral fraction, whereas under natural forest, organic matter is the main reservoir of the element. The greatest partion of copper, independent of the adsorbent material in the soils growing grapevine, is easily desorbable and can be considered of rapid equilibrium with the copper of the solution.

A absorção de K pelas plantas, em geral, é maior que a quantidade inicial de K trocável, indicando que formas não-trocáveis contribuem no suprimento deste nutriente às plantas. O trabalho objetivou avaliar a depleção de formas de K por cultivos sucessivos em um solo com textura superficial arenosa, com ou sem histórico de adubação potássica. O experimento foi realizado na casa de vegetação do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS. Amostras superficiais (0-0,10 m) de um Argissolo Vermelho distrófico arênico, sem ou com histórico de adubação potássica, foram submetidas à aplicação total de 0, 90 e 270 mg kg-1 de K e a cinco cultivos sucessivos com plantas em vasos. Na colheita, a parte aérea das plantas foi cortada rente à superfície do solo e seca em estufa, sendo determinados a matéria seca e o K. Uma amostra de solo na camada de 0-10 cm foi coletada, seca, moída e passada em peneira de malha de 2 mm; a extração do K trocável foi feita pelo extrator Mehlich-1; do K não-trocável, pelo tetrafenil de sódio (Na-TFBo) e HNO3 1 mol L-1 fervente; e do K total, pelo HF. A capacidade de suprimento de K do solo às plantas depende mais de suas características próprias que do seu histórico de adubação potássica. A absorção de K pelas plantas desencadeia um processo contínuo de depleção de diferentes formas de K, a qual é mais acentuada quando os teores de K disponíveis são mais baixos.

Potassium uptake by plants is generally higher than the initial amount of exchangeable potassium, indicating that non-exchangeable potassium forms participate in supplying plants with this nutrient. The objective of this study was to evaluate the potassium depletion by successive cultivations in a sandy-textured soil, with and without potassium fertilization in the past. The greenhouse experiment was carried out at the Universidade Federal de Santa Maria, in southern Brazil. Samples (0-0.10 m) of a Typic Hapludalf, without and with previous potassium fertilization, in pots, received doses of 0, 90 and 270 mg kg-1 of potassium and were cultivated for five successive crop cycles in pots. At each harvest, the shoott was cut at the soil surface and a soil sample taken from the 0-10 cm layer. The shoot was oven-dried, weighed and the potassium concentration determined. The soil was oven-dried and exchangeable potassium extracted by Mehlich-1; non-exchangeable potassium by NaBPh4, and boiling 1 mol L-1 HNO3; and total potassium by HF. The capacity of the soil to provide plants with potassium depends more on the soil characteristics themselves than on the previous sequence of potassium fertilization. Potassium uptake by plants triggers a continuous depletion process of potassium in different forms in the soil; potassium depletion is more marked when the available potassium concentration is lower.