ABSTRACT It is common for vineyards in regions of high altitude to have high organic matter content in soil. Furthermore, reduced miner alization of organic matter and decomposing residues is expected because of the low temperatures. Thus, soils may not provide enough mineral nitrogen (N) to meet the needs of the grapevines and so the application of N sources is necessary, but may affect yield and must composition. The study aimed to evaluate yield and must composition of grapevines subjected to N application in soil with high organic matter content and the relationship with temperature and rainfall. The study was conducted in crops sea sons 2011/12, 2012/13 and 2013/14 in a vineyard located in the city of Água Doce, state of Santa Catarina, southern Brazil. The treatments consisted of N doses (0, 20, 40, 80 and 120 kg N ha-1) supplied via urea. Leaves opposite to the cluster were collected at full flowering and at veraison. Afterwards, the leaves were dried, ground and submitted to N analysis. Parameters of yield and must composition were evaluated. The dose of maximum technical efficiency in Cabernet Sauvignon grapevines was reached with 46 kg N ha-1 year-1 in crop season 2012/13. Leaf N content was a sensitive parameter to the application of N doses in the soil and underwent seasonal variation in relation to rainfall distribution. The N doses reduced total soluble solids (TSS) contents in the must. Based on principal component analysis, we found a correlation between total N content in leaf and accumulated rainfall, as well as between yield and temperature.

RESUMEN Los viñedos ubicados en regiones altas poseen suelos con alto contenido de materia orgánica. Sin embargo, debido a la baja temperatura se espera menor mineralización de la materia orgánica. De esta forma, los suelos pueden proporcionar menos cantidad de nitrógeno (N) mineral, respecto a los requerimientos de la vid. Por eso, es necesaria la aplicación de nitrógeno que puede afectar la productividad de la vid y la composición de la uva. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la productividad y la composición del mosto de la vid sometido a la aplicación de N en suelos con alto contenido de materia orgánica y la relación con la temperatura y la pluviometría. El estudio fue realizado durante las campañas de los años 2011/12, 2012/13 y 2013/14, en un viñedo ubicado en el municipio de Agua Doce, Santa Catarina, región sur de Brasil. Los tratamientos fueron diferentes dosis de N (0, 20, 40, 80 e 120 kg N ha-1), suministrados con urea. La dosis de máxima eficiencia técnica en la vid Cabernet Sauvignon fue alcanzada con 46 kg N ha-1 año-1 en suelos con alto contenido de materia orgánica. El contenido de nitrógeno en las hojas fue un parámetro sensible a la aplicación de dosis de N en el suelo es sensible a la distribución de las lluvias. El N reduce el contenido de sólidos solubles totales en el mosto. Con base en los principales componentes analizados, los resultados indican una correlación entre el contenido de nitrógeno total en las hojas y la precipitación acumulada, así como entre los rendimientos y la temperatura.

The presence of cover crops in vineyards may decrease the availability of nitrogen (N) derived from fertilizer to grapevines. The present study aimed to evaluate the recovery of urea-15N and growth of young grapevines with and without natural vegetation in plant rows. The study was conducted in southern Brazil on one-year-old Chardonnay grapevines grown in soils with and without cover crops. The grapevines were subjected to the application of 40 kg N ha-1 in the form of urea-15N at 3% 15N atom excess. Dry matter yield, total N and fertilizer N were assessed in grapevines and soil layers. A small amount of N that is applied during the growing season of the grapevines is readily assimilated by the plants. The maintenance of cover crops in young vineyards may favor the maintenance of higher levels of N in the subsurface layers of the soil, contributing to the nutrition of the grapevines in the following growth cycles. The presence of cover crops reduced the importance of nitrogen fertilization in the growth cycle of grapevines because a large part of N absorbed by grapevines was derived from other sources. Nitrogen derived from the fertilizer applied to the soil in the presence or absence of cover crops was mainly concentrated in the newly-formed vegetative grapevine organs (leaves and shoots).

A adição de doses de dejetos líquidos de suínos e o cultivo de plantas podem modificar o teor de fósforo (P) no solo e a distribuição de suas espécies químicas na solução. Este trabalho objetivou avaliar o teor de P total, disponível e na solução e, a distribuição das suas espécies químicas na solução, em um solo submetido à aplicação de doses de dejetos líquidos de suínos por longo tempo e cultivo de plantas. O trabalho foi realizado em colunas de solo com estrutura indeformada, derivadas de um experimento conduzido durante oito anos, na unidade experimental da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria, RS. O solo foi um Argissolo Vermelho distrófico arênico, submetido a aplicações de 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos. Foram realizadas coletas de solos antes e após os cultivos de aveia preta e milho em casa de vegetação, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 e 40-60 cm, para determinar os teores de P disponíveis e totais e a extração da solução. Na solução, foi determinada a concentração dos principais cátions, ânions, carbono orgânico dissolvido (COD) e o pH. A distribuição das espécies químicas de P foi obtida pelo software Visual Minteq. As 21 aplicações de dejetos líquidos de suínos aumentaram o teor de P total no solo até 40 cm e o teor de P extraído por Mehlich-1 e na solução até 30 cm de profundidade. As sucessivas aplicações de dejetos líquidos de suínos alteraram o equilíbrio entre a fase sólida e a líquida do solo nas camadas superficiais, aumentando a proporção do teor total de P do solo presente na solução, além de alterar as espécies químicas na solução, reduzindo a porcentagem complexada com Al e elevando a complexada com Ca e Mg nas camadas de 0-5 e 5-10 cm. O cultivo de aveia preta e milho elevou o pH da solução, consequentemente aumentando a proporção de HPO42- e diminuindo a espécie H2PO4-.

The application of pig slurry rates and plant cultivation can modify the soil phosphorus (P) content and distribution of chemical species in solution. The purpose of this study was to evaluate the total P, available P and P in solution, and the distribution of chemical P species in solution, in a soil under longstanding pig slurry applications and crop cultivation. The study was carried out in soil columns with undisturbed structure, collected in an experiment conducted for eight years in the experimental unit of the Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria (RS). The soil was an Argissolo Vermelho distrófico arênico (Typic Hapludalf), subjected to applications of 0, 20, 40, and 80 m3 ha-1 pig slurry. Soil samples were collected from the layers 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, and 40-60 cm, before and after black oat and maize grown in a greenhouse, for the determination of available P, total P and P in the soil solution. In the solution, the concentration of the major cations, anions, dissolved organic carbon (DOC), and pH were determined. The distribution of chemical P species was determined by software Visual Minteq. The 21 pig slurry applications increased the total P content in the soil to a depth of 40 cm, and the P extracted by Mehlich-1 and from the solution to a depth of 30 cm. Successive applications of pig slurry changed the balance between the solid and liquid phases in the surface soil layers, increasing the proportion of the total amount of P present in the soil solution, aside from changing the chemical species in the solution, reducing the percentage complexed with Al and increasing the one complexed with Ca and Mg in the layers 0-5 and 5-10 cm. Black oat and maize cultivation increased pH in the solution, thereby increasing the proportion of HPO42- and reducing H2PO4- species.

Os dejetos de animais são aplicados no solo como fonte de nutrientes, especialmente nitrogênio, às plantas. Entretanto, as doses dos dejetos podem ser diminuídas com a aplicação de fertilizante nitrogenado em cobertura. Este trabalho objetivou avaliar a resposta de culturas à aplicação de diferentes doses de fontes de dejetos de animais, utilizadas de maneira isolada e complementadas com N mineral em cobertura, sob sistema plantio direto. O trabalho foi realizado no período de 2005 a 2008, sob um Argissolo Vermelho distrófico arênico. Os tratamentos foram: doses de 10, 20 e 30 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos (DLS) e 1 e 2 t ha-1 de dejeto de peru (DP), aplicadas isoladamente e complementadas com adubação nitrogenada em cobertura (ANC), além de dois controles, adubação mineral (NPK) e testemunha, sem aplicação. Foram avaliadas a produtividade de grãos, nas culturas do feijoeiro e milho; a produção de matéria seca; e o acúmulo de nutrientes, nas culturas do feijoeiro, milho e aveia-preta. A aplicação de N em cobertura nas culturas de milho e feijoeiro, especialmente, quando foram utilizados DLS, nas doses de 20 e 30 m³ ha-1, e DP, na dose de 2 t ha-1, se apresentou eficiente no aumento da produtividade de grãos das culturas, demonstrando a viabilidade do uso associado de fontes orgânicas e minerais industrializadas. O acúmulo de N no tecido das culturas de milho e feijoeiro foi o indicador que mais se relacionou com a produtividade de grãos, ao contrário da recuperação aparente de nutrientes que não apresentou relação com as quantidades aplicadas de N, P e K das fontes orgânicas. A aplicação de N em cobertura no milho e no feijoeiro, cultivados com a aplicação de DLS e DP, não evidenciou claramente efeito residual na produção de matéria seca de aveia, cultivada em sucessão.

Animal manure is applied to the soil as a nutrient source, especially of nitrogen, to plants. However, manure application rates can be reduced with the use of N fertilizer in topdressing. The aim of this study was to evaluate crop responses to different application rates of animal manure sources, used alone and supplemented with mineral N topdressing, in a no-tillage system. The study was carried out from 2005 to 2008 on a Hapludalf soil. The treatments consisted of rates of 10, 20 and 30 m³ ha-1 of pig slurry (PS), and of 1 and 2 t ha-1 of turkey manure (TM), applied alone and supplemented with topdressed N fertilizer (TNF), as well as two controls, mineral fertilization (NPK) and one control without fertilizer application. Grain yield in common bean and maize, and dry matter yield and nutrient accumulation in common bean, maize and black oat crops were evaluated. Nitrogen application in topdressing in maize and common bean, especially when PS was used at rates of 20 and 30 m³ ha-1, and TM, at 2 t ha-1, proved effective in increasing the crop grain yields, showing the viability of the combined use of organic and industrialized mineral sources. Nitrogen accumulation in maize and common bean tissues was the indicator most strongly related to grain yield, in contrast with the apparent nutrient recovery, which was not related to the N, P and K quantities applied in the organic sources. No clear residual effect of N topdressing of maize and common bean was observed on the dry matter yield of black oat grown in succession to the main crops with PS and TM applications.

Aplicações sucessivas de dejeto de suínos em solos sob plantio direto podem aumentar os teores de nutrientes em suas camadas superficiais, bem como parte desses podem ser transferidos para as mais profundas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição de nutrientes no perfil de um solo com 19 aplicações de dejeto líquido de suínos em sistema de plantio direto, durante 93 meses. O experimento foi conduzido em área experimental da Universidade Federal de Santa Maria, no período de maio de 2000 a janeiro 2008, em um Argissolo Vermelho distrófico arênico. Os tratamentos consistiram da aplicação de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos e, no final do experimento, amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 e 50-60 cm. Foram determinados os teores de N mineral, P e K disponíveis e os teores totais de N, P e K. As 19 aplicações de dejeto de suínos por 93 meses promoveram o deslocamento de N e P total até 30 cm e P e K disponíveis até a camada mais profunda analisada. Essas 19 aplicações não promoveram incremento no teor de N mineral do solo, mas aumentaram os níveis de P e K disponíveis, demonstrando a transferência de P e K para as camadas mais profundas do que as do limite da amostra. Isso evidencia indesejáveis consequências ambientais e econômicas para o uso de dejeto de suínos e reforça a necessidade de racionalidade na sua utilização, o que envolve o uso de doses menores de dejeto combinado com fertilizantes minerais.

Successive applications of pig slurry to soils under no-tillage can increase the nutrient levels in the uppermost soil layers and part of the nutrients may be transferred to deeper layers. The objective was to evaluate the distribution of nutrients in the profile of a soil after 19 pig slurry applications under no-tillage for 93 months. The experiment was conducted from May 2000 to January 2008 in an experimental area of the Federal University of Santa Maria, southern Brazil, on a Typic Hapludalf. The treatments consisted of pig slurry applications (0, 20, 40 and 80 m³ ha-1) and at the end of the experiment, soil samples were collected (layers 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 and 50-60 cm). The levels of mineral N, available P and K and total N, P and K were evaluated. The 19 pig slurry applications in 93 months promoted migration of total N and P down to 30 cm and available P and K to the deepest layer analyzed. At the end of the experiment, no increase was observed in mineral N content in the deeper layers, but increased levels of available P and K, showing a transfer of N, P and K to layers below the sampled. This evidences undesirable environmental and economic consequences of the use of pig slurry and reinforces the need for a more rational use, i.e., applications of lower manure doses, combined with mineral fertilizers.

O nitrogênio (N) aplicado na superfície do solo em vinhedos pode ser perdido por volatilização ou lixiviação, sendo uma das possíveis explicações para o baixo aproveitamento de N pelas videiras. O trabalho objetivou avaliar as perdas de N por volatilização e lixiviação do N mineral em solo cultivado com videira submetida à adubação nitrogenada. Foram instalados dois experimentos em um vinhedo de Cabernet Sauvignon, em Rosário do Sul (RS), Brasil. No experimento 1, foram instalados lisímetros no solo que recebeu a aplicação de 0, 40, 80 e 120kg de N ha-1 ano-1 na forma de ureia e, durante o período de agosto a dezembro de 2009, foi coletada a solução do solo para a análise de N mineral. No experimento 2, foram instaladas câmaras coletoras no solo que recebeu, em agosto de 2010, a aplicação de 0, 20, 40, e 80kg de N ha-1 ano-1 na forma de ureia, 40kg de N ha-1 ano-1 de composto orgânico e 40kg de N ha-1 ano-1 de ureia revestida com polímeros, para avaliar a volatilização de N-NH3 do momento da aplicação até 80 horas depois da aplicação. As maiores concentrações de nitrogênio mineral na solução lixiviada foram encontradas nas doses mais elevadas de fertilizante mineral aplicado e ao longo da brotação e florescimento das videiras, o que pode diminuir o aproveitamento do nutriente pelas plantas. Os maiores fluxos e perdas de amônia do solo cultivado com videira para a atmosfera aconteceram nas doses mais elevadas de nitrogênio mineral aplicado, especialmente, depois de 44 horas da sua aplicação sobre a superfície do solo. A aplicação de ureia revestida com polímeros e composto orgânico promoveram as menores perdas de amônia por volatilização, o que pode estimular o aproveitamento de nitrogênio pelas videiras.

Nitrogen (N) applied in vineyards may be lost through volatilization or lixiviation. Two experiments were carried out to evaluate the N losses through volatilization or lixiviation in vineyard submitted the N fertilization, at Sandy Typic Hapludalf soil in Southern Brazil. In the experiment 1, the treatments were applications of 0, 40, 80 and 120kg N ha-1, as urea form, and analyze N concentration in soil solution. The soil solution was collected by lysimeters during the cycle of the grapevines. In the experiment 2, the treatments were 0, 20, 40, and 80kg N ha-1, as urea form, 40kg ha-1 N as composed organic form and 40kg N ha-1 as urea covered with polymer to evaluate ammonia volatilization until 80 hours after N fertilization. The largest concentration of mineral nitrogen were detected in the leach solution from treatments of higher doses of mineral fertilizer, along the budding and along the flowering of grapevines and this factors may decrease the nutrient efficiency. The largest flows and losses of ammonia to the atmosphere from a soil cultivated with grapevines happened at treatments with highest doses of mineral nitrogen. The highest lose happened 44 hours after fertilizer application on soil surface. The application of urea coated with polymers and organic compounds showed the smallest ammonia losses by volatilization, which may improve nitrogen efficiency by grapevines.

O objetivo deste trabalho foi quantificar as frações de acumulação de fósforo em solo submetido a sucessivas aplicações de dejetos líquidos de suínos (DLS) em sistema de plantio direto. Em Santa Maria, RS, doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de DLS foram distribuídas a lanço por sete anos agrícolas, antes do plantio de cada cultivo de inverno ou verão, em Argissolo Vermelho arenoso, totalizando 0, 584, 1.168 e 2.336 kg ha-1 de P aplicado via dejetos. O solo foi coletado nas camadas 0-2, 4-6, 8-10, 14-16 e 20-25 cm, e submetido ao fracionamento químico de P. A adição do DLS ao solo durante sete anos aumentou o teor de P até 25 cm de profundidade, principalmente nas frações inorgânicas extraídas por resina trocadora de ânions, NaHCO3 0,5 mol L-1 e NaOH 0,1 mol L-1. As aplicações não aumentaram os teores de P orgânico extraído por NaHCO3 0,5 mol L-1, mas sim as frações orgânicas extraídas por NaOH 0,5 e 0,1 mol L-1. O DLS adicionado ao solo por longo período pouco afeta a partição de P em frações inorgânicas e orgânicas. As sucessivas aplicações de DLS aumentam o acúmulo de P em frações predominantemente lábeis no solo, o que representa um risco potencial para contaminação de águas superficiais e subsuperficiais.

The objective of this work was to quantify the accumulation of phosphorus fractions in the soil subjected to successive pig slurry applications in a no-tillage system. At Santa Maria, Rio Grande do Sul state, Brazil, 0, 20, 40 and 80 m³ ha-1 doses of pig slurry were broadcasted for seven years on Argissolo Vermelho arenoso (Arenic Hapludult) before sowing each winter or summer crop, totalizing 0, 584, 1,168 and 2,336 kg ha-1 of P from pig slurry. Soil samples were collected in 0-2, 4-6, 8-10, 14-16 and 20-25 cm layers and submitted to P fractionation. Applications of pig slurry during seven years increased P contents to a depth of 25 cm, especially in the inorganic fractions extractable by anion exchange resin, NaHCO3 0.5 mol L-1 and NaOH 0.1 mol L-1. Pig slurry doses did not increase P content in organic fractions extracted by NaHCO3 0.5 mol L-1, but increased the content of organic fractions extracted by NaOH 0.5 e 0.1 mol L-1. Pig slurry applied to soil for large period has little effect on the P partition in inorganic and organic fractions. Successive pig slurry applications increase P contents in the soil predominantly in labile fractions, which can represent a potential risk for waterbeds contamination.