ABSTRACT: Knowledge of the distribution of total phosphorus (P) content in native soils provides information on the management of ecosystem, land capability for agriculture, environmental quality, and biodiversity conservation. We mapped the spatial distribution of total P concentrations in topsoils (0-30 cm) of uncultivated (native) areas in Brazil. We obtained data on native total P of the southern, south-eastern, and north-eastern regions from reports of exploratory projects developed between 1960s and 1970s by EMBRAPA and by the RADAM Brazil Project. We estimated data from the central-western and northern regions from the relationship between total P and soil properties (Fe, Al, C and clay content), based on the RADAM Brazil Project. Soil total P varied widely (< 25 to > 500 mg kg–1) in all regions in Brazil. Higher concentrations (> 500 mg kg–1) were observed in southern region compared to most of the rest of the country (< 200 mg kg–1), while the Cerrado (Central), Amazon (North) and Caatinga (Northeast) biomes are very poor in total P. This first national native soil total P map provides a valuable baseline for understanding the historical patterns of agriculture expansion in Brazil. It allows quantifying the effect of agriculture expansion and future cropping systems on soil available P content and legacy P, targeting regional soil-crop specific strategies for optimization of ecosystem services, and mitigating potential environmental risk due to P transference to water bodies.

ABSTRACT: Investment in soil phosphorus (P) capital in the tropics is often constrained by poor availability of mineral fertiliser to small-scale farmers. Consequently, new sustainable agricultural cropping strategies are required to maintain fertility and maximise crop yields. The co-application of Tithonia diversifolia (Tithonia) green manure and mineral fertiliser (KH2PO4) together (integrated nutrient management) in comparison to the addition of one or the other alone has been hypothesized to promote crop P uptake. The aim of this study was to critically evaluate the benefits of integrated nutrient management practices in laboratory experiments. Wheat was grown as a test crop in microcosms to which either 32P-labelled mineral fertiliser or 33P-labelled Tithonia was added either singly or in combination. Exclusion meshes were used to determine the role of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi in P uptake from the different P sources. The rate of uptake of both 32P and 33P by mycorrhizas was similar, and the rate of mycorrhizal P capture was comparable to that of roots. Generally, there was little difference in wheat P acquisition under integrated nutrient management treatments in comparison to P acquisition from 32P-mineral fertiliser or the addition of 33P-Tithonia alone. Overall, Tithonia residues were not very effective in supplying P to wheat over a short time evaluation period, suggesting that mineral fertilisers will still be required to satisfy crop demand.

ABSTRACT: The use of mineral phosphate fertilizers associated with organic residues can improve fertilizer use efficiency and consequently decrease their usage costs. Soil application of filter cake (FC) can provide nutrients and enhance physical quality. This study aimed to evaluate the effects of different phosphate fertilizers [rock phosphate (RP) and triple superphosphate (TSP)] applied at different rates (90 and 180 kg ha-1 P2O5) associated with filter cake (10 Mg ha-1 dry matter) on the soil phosphorus (P) fractions after two consecutive seasons of sugarcane in two distinct soils, sandy and clayey. Yield was significantly improved with FC addition in the first year in both soils, while inorganic P sources did not influence crop yield at either location and in both years. Organic and residual P forms were only slightly altered in the sandy soil. The most significant changes occurred in the labile and moderately labile P fractions in both soils. Filter cake was an effective source of nutrients for plant development, increasing the levels of soil available P and keeping it at agronomically adequate levels for up to two years, however it was not able to facilitate the P release from mineral fertilizers, irrespective of the source or rate.

Appropriate management of phosphorus (P) in soil will lead to higher yields and sustainability for sugarcane production. Our study evaluated the importance of differences in root structure and function, and the differential composition of the bacterial community in four sugarcane cultivars, in relation to the efficiency for P uptake and also to assess changes in soil P with distance from the rhizoplane. Experiments were performed in pot trials using a sandy clay loam Ferralsol. In the first experiment, the effect of P application (78.4 mg P kg-1 soil as triple superphosphate) on sugarcane cultivars RB92-579; RB85-5156; RB86-7515 and RB96-6928 was investigated. Secondly, we evaluated P rates of 0; 9.8; 19.6; 39.2 and 78.4 mg kg-1 soil using cultivar RB96-6928 which was shown to be one of the more growth responsive cultivars. The cultivar RB96-6928 exhibited the highest root dry matter and root surface area, while the bacterial communities found in the rhizosphere of these plants were not different from other cultivars, as determined by PCR-DGGE. From the P dose-dependent experiment for this cultivar, optimal plant performance occurred at a P supply up to 38.5 mg P kg-1 soil. Collectively, our results indicate that P efficiency in sugarcane was predominantly associated with the generation of high root biomass and surface area.

RESUMO: O presente experimento teve como objetivo verificar as respostas da aplicação de micronutrientes com reguladores vegetais em tratamento de sementes. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com nove tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: 1) Testemunha: sementes sólidas (TS) com 3 % de P2O5, 2 % K2O, 0,17 % Cu, 2,8 % Mn e 6,2 % Zn e uma dose de 100 g ha-1; 2) TS com uma dose de 150 g ha-1; 3) TS com uma dose de 200 g ha-1; 4) Sementes líquidas (TL) com 2 % de P2O5, 1,5 % de K2O, 0,07 % de Cu, 1,2 % de Mn e 2,7 % de Zn a uma dose de 400 mL ha-1; 5) TL, a dose de 500 mL ha-1, TL com uma dose de 600 mL ha-1; 6) regulador de crescimento vegetal que continha citocinina + indol-butilo + ácido giberélico, com classe toxicológica II, 0,09 g L-1 citocinina 0,05 g de álcool L-1 indol-butilo e 0,05 g L-1de ácido giberélico, em uma dose de 500 mL ha-1; 7) um formulado de NPK (08-28-16) 300 kg ha-1. O tratamento composto por aplicação líquida em sementes, 600 mL ha-1, apresentou a maiorers massa seca de parte aérea e radicular, número de grãos e produtividade de grãos.

RESUMEN: El presente experimento fue verificar las respuestas a la aplicación de micronutrientes por la aplicación de tratamiento de semillas y regulador del crecimiento vegetal. El diseño experimental fue de bloques al azar con nueve tratamientos y cuatro repeticiones. Los tratamientos fueron: 1) Testigo: semillas sólido (TS) con 3 % de P2O5, 2 % K2O, 0,17 % Cu, 2,8 % Mn y 6,2 % Zn a una dosis de 100 g ha-1; 2) TS a una dosis de 150 g ha-1; 3) TS a una dosis de 200 g ha-1; 4) semillas líquido (TL) con 2 % de P2O5, 1,5 % de K2O, 0,07 % de Cu, 1,2 % de Mn y 2,7 % de Zn a una dosis de 400 mL ha-1; 5) TL, dosis de 500 ml ha-1, TL a una dosis de 600 mL ha-1; 6) regulador del crecimiento vegetal que tiene citoquinina + indol-butilo + ácido giberélico, posee clase toxicológica II, 0,09 g L-1 citoquinina 0,05 g de alcohol L-1 indol-butilo y 0,05 g L-1de ácido giberélico, en una dosis de 500 mL ha-1; 7) un formulado NPK (08-28-16) 300 kg ha-1. El tratamiento de semillas, ya sea en forma sólida o líquida, promueve un aumento en la acumulación de materia seca en la parte aérea y raíces, así como en el número de granos y en el rendimiento de granos de maíz, siendo la dosis de 600 mL ha-1 de la que promueve las mejores productividades.

RESUMO: A modelagem para a agricultura é uma ferramenta matemática que permite ponderar os efeitos de fatores ambientais ou de manejo sobre a produtividade das culturas. Nessa ótica, objetivou-se com o presente trabalho avaliar a eficiência de modelos matemáticos na estimação da produtividade da cultura do milho em relação a necessidade de adubação nitrogenada. As estimativas da adubação nitrogenada foram realizadas para se obter as produtividades potencial e deplecionada de grãos e silagem de genótipos de milho. O Modelo 1 foi baseado em estimativas obtidas em dados da literatura e o Modelo 2 em estimativas geradas pelo modelo alternativo proposto, calibrado com dados observados no experimento. Para avaliar o desempenho dos modelos foram utilizados indicadores estatísticos tais como: coeficiente de correlação de Pearson; índice de concordância de Willmott; índice de desempenho de Camargo; porcentagem de desvio; e quadrado médio do erro. Recomendações de nitrogênio geradas pelos modelos para as produtividades potenciais e deplecionadas tanto de grãos quanto de silagem foram elevadas em comparação com os aplicados atualmente pelas recomendações da cultura. O genótipo AG30A91 obteve maior índice de área foliar, refletindo em maiores estimativas de produtividades potencial e deplecionada de grãos e silagem. O modelo 2 pode ser utilizado na estimativa da produtividade de grãos e silagem e na simulação da necessidade de nitrogênio para produção de grãos, porém necessita de ajustes para estimar as necessidades de nitrogênio para a produção de silagem. Ambos os modelos são eficientes na simulação do ciclo da cultura.

ABSTRACT: The modeling for agriculture is a mathematical tool that allows us to weigh the effects of factors, environmental or management on crop productivity. Therefore, the aim of this study was to evaluate the efficiency of mathematical models, in the estimation of the productivity of maize over the need for nitrogen fertilization. Estimates of nitrogen fertilization were performed to obtain the potential productivity and depleted grain yield and silage corn genotypes. The Model 1 was based on estimates obtained in the literature and Model 2 on estimates generated by the proposed alternative model, calibrated with data observed in the experiment. To evaluate the performance of the models we used statistical indicators, such as Pearson correlation coefficient, Willmott agreement index, the performance index of Camargo, percentage deviation and medium square error. Recommendations of nitrogen generated by the models for the potential productivity and depleted much grain as silage were higher compared with the recommendations of the culture ways. The AG30A91 genotype had a higher leaf area index, reflecting higher estimates of potential productivity and depleted grain and silage. The model 2 can be used to estimate the yield of grain and silage and the need for simulation of nitrogen for grain production, however, requires adjustments to estimate nitrogen needs for the production of silage. Both models are efficient in simulating the crop cycle.

A produção alternativa de forragens em períodos de escassez, especialmente durante o inverno, é muito importante para o pastejo de bovinos de corte e leite no Brasil. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influencia da fertilização nitrogenada na produção e o valor nutritivo da forragem de azevém (cv. Barjumbo). O experimento foi conduzido durante os invernos de 2009 e 2010, sendo implantado na área experimental da UTFPR, Dois Vizinhos - PR, Brasil. O delineamento foi de blocos ao acaso, com quatro doses de N (0; 40; 80 e 120 kg de N ha-1) e três repetições. As parcelas experimentais foram de 5x5 m, com espaçamento de 20 cm entre linhas e 2,5 cm entre plantas, totalizando 20 kg ha-1 de sementes viáveis. Foram determinadas a produção de massa seca, o teor de proteína bruta, o total acumulado de proteína bruta e o teor de fibra em detergente neutro, durante todo o ciclo de crescimento do azevém em dois ciclos de cultivo. A adubação nitrogenada promove um aumento significativo e linear na produção de matéria seca e acúmulo de proteína bruta, com os melhores resultados com a maior dose avaliada (120 kg N ha-1). Maiores níveis de nitrogênio não são capazes de promover efeitos significativos no teor de FDN da forragem.

Alternative production of forages in periods of scarcity, especially during the winter, is expressively important for grazing of beef and dairy cattle in Brazil. The current work aimed to evaluate the influence of nitrogen fertilization on the production and nutritional value of ryegrass forage (cv. Barjumbo). The experiment was carried out on the winter seasons of 2009 and 2010, at the experimental area of UTFPR, Dois Vizinhos - PR, Brazil. The design consisted of randomized blocks with four N rates (0; 40; 80 and 120 kg ha-1) and three replicates. Each plot measured 5x5 m, with 20 cm row spacing and 2.5 cm between plants, totaling 20 kg ha-1 of viable seeds. It was determined the dry matter production, crude protein level, total accumulation of crude protein and neutral detergent fiber, during the whole growth cycle of ryegrass in two crop seasons. Nitrogen fertilization promotes a significant and linear increase in dry matter yield and in accumulation of crude protein, with the best results with the highest rate evaluated (120 kg N ha-1). Nitrogen levels are not capable to promote significant effects in forage neutral detergent fiber content.

O enxofre é um componente de proteínas e aminoácidos em plantas, sendo exigido em boa quantidade por leguminosas, pelo alto acúmulo de proteínas nessas espécies. Com isso, este trabalho teve por objetivo verificar a influência de diferentes fontes de enxofre sobre a produtividade de grãos na cultura da soja. O experimento foi instalado na área experimental da Fundação MS, em Maracajú, MS, em três anos consecutivos no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, submetidas à análise de variância conjunta. Foram implantadas as cultivares BRS-133 (2002/03 e 2003/04) e CD 202 (2004/05). Como tratamento foram avaliados: as adições de enxofre na forma de superfosfato simples, MAP sulfurado + Sulfurgran, Sulfurgran, enxofre elementar, gesso granulado, Fosmag 509M6, gesso agrícola a lanço e testemunha, sem a aplicação. A soja responde à aplicação de enxofre em solos das regiões do cerrado brasileiro, sendo necessária, na maioria das vezes, a fertilização com este nutriente para obtenção de altas produtividades. A grande maioria das fontes de enxofre utilizadas foi eficiente em fornecer este nutriente para a soja, com destaque para a aplicação de MAP Sulfurado + Sulfurgran, Formag 509M6 e gesso agrícola a lanço, que promoveram as melhores produtividades de grãos. O enxofre elementar não foi eficiente em disponibilizar S para a cultura.

Sulphur is a component of protein and aminoacids in plants, being required in an expressive amount by leguminous, as function of high protein levels in these plants. Then, this work aimed to verify the influence of different sulphur sources on soybean grain yield. The experiment was carried out at the experimental area of Fundação MS, Maracajú, MS, in three consecutive years in a randomized block design with four replications, submitted to variance analysis of group experiments. The cultivars used were BRS-133 (2002/03 and 2003/04) and CD 202 (2004/05). As treatments, it was evaluated the application of sulfur as Simple Superphosphate, MAP sulphured + Sulfurgran, Sulfurgran, elemental sulphur, granulated gypsum, Fosmag 509M6, agricultural gypsum throwed on surface, and a witness without application. Soybean crop answer is positive to soil applied sulphur in Brazilian cerrado soils, in most of the time to obtain higher grain yield. Most of S sources were efficient to provide this nutrient for soybean, highlighting the applications of MAP Sulphured + Sulfurgran, Formag 509M6 and agricultural gypsum, that promoted the highest soybean grain yield. Elemental sulphur was not efficient to provide available S for the crop.

O sistema de manejo normalmente afeta a disponibilidade de nutrientes no solo, em decorrência das práticas de cultivo, da rotação de culturas e dos resíduos remanescentes na área cultivada. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações na disponibilidade de cátions no perfil do solo sob sistema convencional e semeadura direta, por mais de 10 anos, em dois Latossolos do cerrado brasileiro. Os experimentos foram realizados em Costa Rica, MS, e Luziânia, GO, sendo um Latossolo Vermelho (LV) e um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), respectivamente, com dois sistemas de cultivo, semeadura direta (SSD) e cultivo convencional (SCC). Os solos foram coletados em tubos de PVC, da superfície até 40 cm de profundidade, e conduzidos para casa de vegetação, no Departamento de Produção Vegetal, FCA-UNESP, Botucatu-SP, sendo cultivada a soja sobre esses vasos por 60 dias, com e sem aplicação de fosfato, totalizando oito tratamentos, com quatro repetições. As avaliações foram feitas por meio de coletas da solução do solo durante o período de cultivo da soja e análises de solo após o cultivo. Na solução do solo foram avaliadas as concentrações de K, Ca e Mg. Nas amostras de solo, coletadas nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-15, 15-25 e 25-40 cm, foram determinados o pH, MO, K, Ca2+, Mg2+ e Al3+. O sistema de cultivo promove mudanças na disponibilidade de K na camada considerada arável do perfil do solo, sendo observada menor disponibilidade no sistema de semeadura direta em relação ao sistema convencional. Solos com camadas superficiais mais argilosas, caso do LV, tem potencial de manter maior teor de K disponível nestas camadas. Nos solos estudados, a disponibilidade de Ca e Mg é maior na camada superficial (0-5 cm) no sistema plantio direto, em consequência da disponibilização desses nutrientes dos resíduos em decomposição. Para o sistema convencional, a disponibilidade é menor na superfície, mas ainda em teores considerados altos, e é mantida em toda a camada arável do perfil.

The management system normally affects soil nutrient availability, as a consequence of tillage practices, crop rotation and crop residues remaining in the cultivated area. The objective of this study was to evaluate the alterations in cation availability in two Oxisols in the Brazilian Cerrado under conventional and no-tillage systems for more than 10 years. The experiments were conducted in Costa Rica, state of Mato Grosso do Sul, and in Luziânia, Goiás. Both soils were Oxisols, but one being a Red Latosol (LV) and the other a Red-Yellow Latosol (LVA), respectively, under two management systems, no-tillage (SSD) and conventional (CV). Soils were collected in PVC tubes from the surface to a depth of 40 cm, and taken to a greenhouse of the Departamento de Produção Vegetal, FCA-UNESP, Botucatu-SP. In these tubes, soybean was grown for 60 days, with and without phosphate application, totaling eight treatments (2 x 2 x 2), with 4 replications. The evaluations were based on the soil solutions collected during soybean growth to evaluate K, Ca and Mg concentrations and on soil analysis after crop harvest (sampled from the layers 0-5, 5-10, 10-15, 15-25 and 25-40 cm), to determine pH, OM, K, Ca2+, Mg2+, and Al3+. The tillage system led to changes in K availability in the arable depth layer, where lower availability was observed in no-tillage than in conventional systems. In soils with clayey surface layers, such as the LV soil, the potential to maintain higher available K levels in these layers is greater. In the studied soils the Ca and Mg availability is higher in the upper layers (0-5 cm) under no-till as a consequence of the availability of these nutrients from residue decomposition. In the conventional system the availability is lower in the surface layer, although still high, and remains stable in the entire arable soil depth.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de compostos orgânicos de extratos de plantas de seis espécies e da fertilização fosfatada na disponibilidade de fósforo no solo. Tubos de 30 cm de altura e 5 cm de diâmetro foram preenchidos com Latossolo Vermelho-Amarelo. Cada tubo constituiu uma parcela, em delineamento completamente casualizado, em arranjo fatorial 7x2, com quatro repetições. Extratos líquidos de aveia-preta (Avena strigosa), nabo forrageiro (Raphanus sativus), milho (Zea mays), milheto (Pennisetum glaucum), soja (Glycine max), sorgo forrageiro (Sorghum bicolor) e água (testemunha) foram aplicados em cada parcela, com ou sem fertilização com fosfato solúvel. Após sete dias de incubação, amostras de solo foram coletadas em várias profundidades, e foram analisadas as formas lábil, moderadamente lábil e não lábil de fósforo no solo. Houve acúmulo de fósforo inorgânico nas frações lábil e moderadamente lábil do solo, como conseqüência da adição dos extratos de plantas, principalmente na camada superficial (0-5 cm). O nabo forrageiro, com maior concentração de ácido málico e maior conteúdo de P no tecido do que outras espécies, foi o mais eficiente em incrementar a disponibilidade de P no solo.

The objective of this work was to evaluate the effect of organic compounds from plant extracts of six species and phosphate fertilization on soil phosphorus availability. Pots of 30 cm height and 5 cm diameter were filled with Typic Hapludox. Each pot constituted a plot of a completely randomized design, in a 7x2 factorial arrangement, with four replicates. Aqueous extracts of black oat (Avena strigosa), radish (Raphanus sativus), corn (Zea mays), millet (Pennisetum glaucum), soybean (Glycine max), sorghum (Sorghum bicolor), and water, as control, were added in each plot, with or without soluble phosphate fertilization. After seven days of incubation, soil samples were taken from soil layers at various depths, and labile, moderately labile and nonlabile P fractions in the soil were analysed. Plant extracts led to an accumulation of inorganic phosphorus in labile and moderately labile fractions, mainly in the soil surface layer (0-5 cm). Radish, with a higher amount of malic acid and higher P content than other species, was the most efficient in increasing soil P availability.