RESUMO: Ambientes urbanos são contaminados de muitas maneiras com poluentes orgânicos e inorgânicos persistentes como resultado de atividades antrópicas, colocando em risco a saúde humana e os recursos naturais. O objetivo do presente estudo foi avaliar a contaminação do solo por cobalto (Co), cromo (Cr), cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni), chumbo (Pb) e zinco (Zn) em 10 hortas de escolas urbanas situadas próximo ou sobre áreas de afloramento de arenito Botucatu do Aquífero Guarani, no município de Lages, Santa Catarina. Em cada horta, três amostras de solo foram coletadas (dentro e fora da horta) na profundidade de 0-20 cm. O método ISO 11466 foi usado para extrair os metais. Utilizou-se espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) para quantificar os elementos e materiais certificados (SRM 2709a - San Joaquin Soil - NIST). Para avaliar os dados foi feita a análise dos componentes principais e análise de agrupamento. Pela análise de agrupamento para os metais avaliados observou-se que as maiores concentrações de elementos foram encontradas em três hortas. Valores acima do valor de prevenção (PV) definido pela resolução no. 420/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) foram encontrados para Co em uma horta e Cu em três hortas, classificando essas áreas como classe III. A análise de componentes principais explicou 74,7% dos dados e mostrou o enriquecimento de alguns elementos dentro das hortas.

ABSTRACT: Urban environments are contaminated in many ways with persistent organic and inorganic pollutants as a result of anthropogenic activities, endangering human health and natural resources. The objective of the present study was to evaluate the soil contamination by cobalt (Co), chromium (Cr), copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), lead (Pb), and zinc (Zn) in 10 vegetable gardens of urban schools located near or on Botucatu sandstone outcrops of Guarani Aquifer in the urban areas of Lages, Santa Catarina, Brazil. In each garden, three soil samples at each position (in the soil immediately outside and the soil in the garden) were collected at a depth of 0-20 cm. The ISO 11466 method was used to extract the metals. Inductively coupled plasma optical emission spectrometry was used to quantify the elements and certified materials to evaluate the quantities (SRM 2709a - San Joaquin Soil - NIST). To evaluate the data, principal component analyses and cluster analyses were performed. The cluster analysis for the evaluated metals showed that the highest contents of elements were reported in three gardens. Values above the prevention value defined by resolution no. 420/2005 of the National Council for the Environment -Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) - were reported for cobalt in one garden and copper in three gardens; thus, these areas were categorized as Class III areas. Principal component analysis explained 74.7% of the data and showed the enrichment of some elements within gardens.

ABSTRACT Studies of the successive application of manure as fertilizer and its combined effect with long-term soil management systems are important to the identification of the interdependence of physical attributes. The aim of this study was to evaluate changes in the physical properties of a Rhodic Kandiudox under management systems employing successive applications of pig slurry and poultry litter, and select physical indicators that distinguish these systems using canonical discriminant analysis (CDA). The systems consisting of treatments including land use, management and the application time of organic fertilizers are described as follows: silage maize under no-tillage (NT-M7 years); silage maize under conventional tillage (CT-M20 years); annual pasture with chisel plowing (CP-P3 years); annual pasture with chisel plowing (CP-P15 years); perennial pasture without tillage (NT-PP20 years); and no-tillage yerba mate (NT-YM20 years) and were compared with native forest (NF) and native pasture (NP). Soil samples were collected from the layers at the following depths: 0.0-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.20 m, and were analyzed for bulk density, porosity, aggregation, flocculation, penetration resistance, water availability and total clay content. Canonical discriminant analysis was an important tool in the study of physical indicators of soil quality. Organic fertilization, along with soil management, influences soil structure and its porosity. Total porosity was the most important physical property in the distinction of areas with management systems and application times of manure for the 0.0-0.05 and 0.10-0.20 m layers. Soil aeration and micropores differentiated areas in the 0.05-0.10 m layer. Animal trampling and machinery traffic were the main factors inducing compaction of this clayey soil.

Resumo O objetivo deste trabalho foi caracterizar as condições das nascentes para consumo doméstico e analisar a qualidade da água destas, situadas em áreas de contribuição (microbacias), em diferentes usos do solo em propriedades rurais do planalto sul de Santa Catarina, Brasil. Para isso foram selecionadas 56 fontes utilizadas para o abastecimento doméstico em propriedades rurais nos municípios de: Lages, Otacílio Costa, São José do Cerrito, Painel e Bocaina do Sul. Foi realizada a caracterização detalhada da área de contribuição às fontes quanto à topografia, manejo adotado, floresta, proteção, cercas e valas de contenção de enxurradas e aspectos macroscópicos da água. Além disso, realizou-se análise da água para coliformes totais e fecais, pH, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, temperatura, limpidez, nitrato e fenóis totais. As amostragens para análise seguiram as normas do Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (APHA). Os parâmetros foram avaliados nos seguintes usos do solo nas áreas de contribuição da fonte: floresta nativa, campo nativo, reflorestamento de pinus e lavoura. Os dados foram analisados por comparação de médias pelo teste T-Student (p<0,05). Mais de 80% das fontes estão contaminadas por coliformes fecais. Os principais fatores de risco de contaminação microbiológica são a presença da pecuária extensiva e ausência de proteção das fontes na maioria das propriedades, com destaque para as áreas de contribuição com campo nativo e floresta nativa. Nas áreas com pinus a água das fontes tem a menor média de pH e maior teor de fenóis.

Abstract This study sought to characterize the conditions of springs used for domestic consumption and to analyze their water quality. The springs are situated in catchment areas (drainage areas) with different soil uses in rural properties of the southern plateau of Santa Catarina, Brazil. To this end, 56 springs used to supply rural properties were selected in the counties of Lages, Otacílio Costa, São José do Cerrito, Painel, and Bocaina do Sul. The water catchment area of the springs were described in detail with regard to topography, management, forest, protection, fences, channels to contain runoff, and macroscopic aspects of water. In addition, the water was analyzed for total and fecal coliforms, pH, dissolved oxygen, electrical conductivity, temperature, clarity, and nitrate and total phenol contents. The samplings for water analysis were performed in compliance with Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (APHA). The above parameters were evaluated under the following soil uses in the drainage areas: native forest, native grassland, planted pine forest, and cropland. Data were analyzed by comparison of means by the Student's t test (p <0.05). More than 80% of the springs were found to be contaminated with fecal coliforms. The main risk factors for microbiological contamination in the region are extensive cattle ranching and the lack of adequate protection of the springs in most properties, with emphasis on the catchment areas of native grassland and native forest. Springs in pine forest areas have the lowest mean pH and the highest phenol content.

RESUMO: Aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos e cama de aviário podem melhorar a estrutura do solo conforme as condições de uso do solo e quantidades adicionadas. Neste estudo, avaliou-se o efeito da aplicação desses fertilizantes sobre os atributos físicos e teores de carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho. Os tratamentos contemplam sistemas de uso e manejo do solo e tempo de aplicação de dejeto líquido de suínos e cama de aviário, a saber: mata nativa (MN), erva mate com 20 anos de aplicação de dejetos animais (EM20), pastagem com 15 anos de aplicação (P15), pastagem com 20 anos de aplicação (PP20), pastagem com 3 anos de aplicação (P3), pastagem sem aplicação (P0), milho com 20 anos de aplicação (M20) e milho com 7 anos de aplicação (M7). As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-5, 5-10 e 10-20cm, nas quais foram analisadas: densidade, porosidade, estabilidade de agregados, grau de floculação, resistência à penetração, água disponível, argila total e os teores de carbono orgânico total e particulado e relação C:N. O carbono orgânico total é sensível ao manejo e não teve relação com a adição de dejetos, exceto na camada de 10-20cm na pastagem de azevém 3 anos. A densidade do solo e a resistência à penetração foram as variáveis que tiveram relação com a adição de dejetos e sistemas de uso e manejo do solo.

ABSTRACT: Successive applications of pig slurry and poultry manure can improve the soil structure, according to the land use conditions and amounts applied. This study evaluated the effect of manure fertilization on the physical properties and organic carbon of a Rhodic Kandiudox. Treatments included land use and management and time of pig slurry and poultry litter application, namely: native forest (NF); yerba mate after 20 years of animal waste application (YM20); pasture after 15 years of application (P15); grassland after 20 years of manuring (PP20); grassland after 3 years of manuring (P3); pasture without application (P0), maize after 20 years of application (M20); and maize after 7 years of application (M7). Soil samples were collected in the 0-5, 5-10 and 10-20cm layers, in which density, porosity, aggregate stability, flocculation, penetration resistance, available water, and total clay content, total and particulate organic carbon, and C:N ratio were analyzed. The total organic carbon is sensitive to management and was not related to waste application, except in the 10-20cm layer of ryegrass pasture after three years of manuring. Reponses to waste application and land use and management systems were observed in the variables soil density and penetration resistance.

ABSTRACT Nutrient content in soil solution may vary in response to the applied amount of pig slurry (PS). Thus, the aim of this research was to evaluate the nutrient content in soil solution and its relationship to nutritional status and yield of corn under 12 years of annual fertilization with increasing doses of PS, soluble mineral fertilizer (MF) and PS combined with MF. The experiment was conducted under field conditions in a Latossolo Vermelho Distroférrico (Typic Hapludox). The treatments consisted of pig slurry at annual rates of 50 and 100 m3 ha-1 (PS50 and PS100), soluble mineral fertilizer (MF), and pig slurry at a rate of 25 m3 ha-1 complemented with mineral fertilizer (PS25 + MF), distributed in a randomized block design. Soil solution was sampled at two depths, 0.40 and 0.80 m, on six dates after the fertilizer applications. The nitrate (NO−3-N) and K levels in the soil solution were measured 40, 108 and 135 days after the last application of fertilizer (DAAF), being subsequently correlated with corn yield. PS50 provide contents of NO−3-N, P and K to the soil solution similar to those supplied by MF or PS25+MF. The critical limit of 10 mg L-1 NO−3-N in the soil solution was exceeded on 108, 135 and 230 DAAF, at rates of 100 and 50 m3 ha1 of PS and on 230 DAAF when using MF.

O uso de dejeto suíno (DS) como fertilizante pode interferir na qualidade do solo e aumentar os estoques de carbono orgânico total do solo (COT). Entretanto, os efeitos do DS na quantidade e formas de COT acumulados no solo não são totalmente conhecidos, em especial em áreas em sistema plantio direto (SPD). O objetivo deste trabalho foi analisar os teores e estoques de COT e de C nas frações particulada (COP) e associada aos minerais (CAM) em Latossolo Vermelho cultivado com a sucessão milho e aveia-preta, sob SPD após nove anos com aplicações anuais de DS, de adubo solúvel e fertilização combinada (DS + adubo solúvel). O experimento foi iniciado em 2001, no município de Campos Novos, SC, e compreendeu os seguintes tratamentos: DS nas doses zero (sem adubação), 25, 50, 100 e 200 m3 ha-1 ano-1; adubação com adubo solúvel (AS); e adubação mista (25 m3 ha-1ano-1 de DS + AS). O teor de COT foi determinado em seis camadas de solo até a profundidade de 40 cm, enquanto os teores de COP e CAM foram determinados em quatro camadas até a profundidade de 20 cm. O teor e estoque de COT no solo aumentaram em razão da dose de DS aplicada nas camadas até 10 cm de profundidade, com doses a partir de 50 m3 ha-1ano-1. Os teores e estoques de COP e CAM foram maiores nas camadas superficiais, com expressiva predominância da segunda fração, porém com maior amplitude relativa nos teores da primeira fração.

The use of pig slurry (PS) as fertilizer can affect the soil quality and increase total stocks of soil organic carbon (TOC). However, the effects of PS on TOC amount and forms in the soil are not fully understood, particularly in areas under no-tillage (NT). The purpose of this study was to determine TOC contents and stocks in the particulate (POC) and mineral-associated C fractions (MAC) of an Oxisol after nine years of maize-oat rotation under NT, with annual applications of PS, soluble fertilizer and combined fertilization (pig slurry + soluble fertilizer). The experiment was initiated in 2001 in Campos Novos, Santa Catarina, with the following treatments: PS at rates of 0 (without fertilization - PS0); 25 (PS25); 50 (PS50); 100 (PS100); and 200 m3 ha-1yr-1 (PS200); fertilization with soluble fertilizer (SF); and mixed fertilization (PS + SF). The TOC content was determined in samples of six soil layers to a depth of 40 cm, and the POC and MAC contents in four layers to a depth of 20 cm. From the rate of 50 m3 ha-1yr-1 and upwards, the soil TOC content and stock increased according to the PS rates in the layers to a depth of 10 cm. The POC and MAC contents and stocks were higher in the surface layers, with a clear predominance of the second fraction, but a greater relative amplitude in the contents of the first fraction.

A aplicação de dejeto suíno pode influenciar na dinâmica do nitrogênio no solo de forma distinta em comparação à adubação mineral. O objetivo deste trabalho foi determinar as diferentes formas de N orgânico em Latossolo Vermelho distroférrico e sua relação com a absorção de N pelas culturas, em resposta a 10 anos de aplicação anual de dejeto suíno e adubo mineral. Os tratamentos foram as doses 0, 25, 50, 100 e 200 m3 ha-1 de dejeto suíno, além da adubação na forma mineral, organizados em blocos casualizados com quatro repetições. Foram determinados os teores de N no tecido vegetal e de N total nas frações hidrolisadas em meio ácido: N-amônio, N-hexosamina, N-α-amino, N-amido e N-não identificado do solo. A aplicação anual de dejeto suíno ou adubo mineral aumentou o teor de N total na camada de 0-10 cm de profundidade. As principais frações do N orgânico no solo foram N-α-amino, quando utilizado dejeto suíno e N-não identificado no caso do adubo mineral. O dejeto suíno aumentou as frações do N consideradas lábeis, N-α-amino, N-amônio e N-amida. Esse aumento das formas lábeis de N orgânico no solo, pela aplicação de dejeto suíno, possibilita maior absorção de N pelas culturas de milho e aveia em plantio direto.

The application of pig slurry may have a different effect on nitrogen dynamics in soil compared to mineral fertilization. Thus, the aim of this study was to determine the different forms of organic N in a Latossolo Vermelho distroférrico (Typic Hapludox) and their relationship to N uptake by crops in response to 10 years of annual application of pig slurry and mineral fertilizer. The treatments were application rates of 0, 25, 50, 100, and 200 m3 ha-1 of pig slurry, in addition to mineral fertilizer, organized in a randomized block design with four replications. The N contents were determined in the plant tissue and in the forms of total N and acid hydrolyzed fractions: ammonium-N, hexosamine-N, α-amino-N, amide-N, and unidentified-N. Annual application of pig slurry or mineral fertilizer increased the total-N content in the 0-10 cm depth layer. The main fractions of organic N in the soil were α-amino-N when pig slurry was applied and unidentified-N in the case of mineral fertilizers. Pig slurry increased the N fractions considered as labile: α-amino-N, ammonium-N, and amide-N. The increase in these labile organic N fractions in the soil through pig slurry application allows greater N uptake by the maize and oat crops in a no-tillage system.

O objetivo deste trabalho foi estimar taxas de acúmulo de C orgânico em Latossolo Vermelho adubado com adubo solúvel e dejeto líquido de suíno e cultivado em plantio direto. O experimento foi conduzido em Campos Novos, SC, e os seguintes tratamentos foram aplicados anualmente: sem adubação; adubo solúvel; 25 m3 ha-1 de dejeto líquido + adubo solúvel; e doses de 25, 50, 100 e 200 m3 ha-1 de dejeto líquido. Foram determinados: os estoques de C orgânico (CO) na camada de 0-20 cm do solo; a adição de C pela fitomassa dos cultivos e pelo dejeto líquido de suíno; as taxas anuais de fixação de C; e os coeficientes de humificação (k1) e de mineralização (k2) de CO do solo. As taxas de fixação de C real e aparente aumentaram de acordo com as doses de dejeto, tendo variado de 0,6 a 1,7 e de 0,05 a 1,0 Mg ha-1 por ano, respectivamente. Os coeficientes k1 e k2 foram 0,17 e 0,011, respectivamente, enquanto o aporte de C requerido para manter o estoque inicial de CO do solo é de 4,14 Mg ha-1 por ano. O dejeto líquido de suíno aplicado anualmente em Latossolo Vermelho cultivado com a sucessão milho-aveia-preta em plantio direto aumenta o CO do solo em doses de até 200 m3 ha-1.

The objective of this work was to estimate organic C storage rates in an Typic Hapludox fertilized with soluble fertilizer and pig slurry and cropped under no-tillage. The experiment was carried out in the municipality of Campos Novos, in the state of Santa Catarina, Brazil, and the following treatments were applied annually: no fertilization; soluble fertilizer; 25 m3 ha-1 pig slurry + soluble fertilizer; and rates of 25, 50, 100, and 200 m3 ha-1 pig slurry. The following were determined: organic carbon (OC) stocks in the 0-20 cm soil layer; C inputs by crop biomass and pig slurry; annual C fixation rates; and the soil OC humification (k1) and mineralization (k2) coefficients. The real and apparent C fixation rates increased according to pig slurry rates, ranging from 0.6 to 1.7 and from 0.05 to 1.0 Mg ha-1 per year, respectively. The k1 and k2 coefficients were 0.17 and 0.011, respectively, whereas the C input required to maintain the initial stock of OC is of 4.14 Mg ha-1 per year. Pig slurry applied annually on a Typic Hapludox cropped with the maize-black oat succession under no-tillage increases soil OC in rates of up to 200 m3 ha-1.

Espécies perenes ou anuais de plantas de cobertura podem ser cultivadas em vinhedos para proteger a superfície do solo e também controlar a disponibilidade de água e nutrientes à videira. O trabalho objetivou avaliar o estado nutricional, o vigor e a produção de uva em videiras consorciadas com espécies anuais e perenes de plantas de cobertura submetidas a dois manejos. O experimento foi conduzido nas safras de 2009/2010 e 2010/2011, em vinhedo da cultivar Cabernet Sauvignon, em São Joaquim (SC), sobre um Cambissolo Húmico Distrófico. Os tratamentos foram: testemunha, caracterizado pela presença de plantas espontâneas controladas por dessecação na linha e por roçadas nas entrelinhas; a espécie perene de planta de cobertura, festuca (Festuca arundinacea); duas sucessões de espécies anuais, azevém-moha (Lolium multiflorum-Setaria italica) e aveia-branca trigo-mourisco (Avena sativa-Fagopyrum esculentum); e dois tipos de manejo das plantas, com e sem transferência do resíduo produzido na linha para a entrelinha das videiras. Foram coletadas folhas completas no pleno florescimento e na mudança da cor das bagas para análise dos teores totais de N, P, K, Ca e Mg. Determinaram-se o comprimento dos ramos e de seus entrenós, a massa dos ramos podados e calculou-se o índice de Ravaz. Na colheita, foram determinados o comprimento, largura e massa de cachos, a produção de uva por planta e a massa de 100 bagas. As videiras consorciadas com espécies de plantas de cobertura anuais apresentaram maior teor de N total nas folhas na floração, maior vigor e produção de uva. O manejo das plantas de cobertura, mediante transferência dos resíduos culturais da linha de videiras para a entrelinha, não afetou o vigor da videira nem a produção de uva, mas diminuiu o teor total de N nas folhas, na fase da floração. O cultivo da festuca como cobertura do solo do vinhedo pode ser uma alternativa eficaz para se diminuir o vigor da videira.

Perennial or annual species of cover crops can be grown in vineyards to protect the soil surface and to reduce the availability of water and nutrients to the vine. The study aimed to evaluate the nutritional status, vigour and yield of grapevines intercropped with some species of cover crops under two different managements. A field experiment was conducted for two years, 2009 through 2011, in a vineyard of cv Cabernet Sauvignon in a Haplumbrept soil. The following treatments were evaluated: a control, where weeds were controlled by chemical drying in the grapevine row and by mowing in the inter row; a perennial species, tall fescue (Festuca arundinacea); two sequences of annual species, ryegrass-moha (Lolium multiflorum-Setaria italica) and oat-buckwheat (Avena sativa-Fagopyrum esculentum); and two types of crop residues management, with and without its transfer of the grapevine row to the inter row. The grapevine leaves were sampled at flowering and at berries softening stages for analysis of N, P, K, Ca and Mg contents. It was determined the branches and internodes lengths, branches pruned mass, grape bunches length, width and mass, yield per plant and the weight of 100 berries and it was also calculated the Ravaz index of the grapevines. Grapevines intercropped with succession of annual cover crops showed higher total N content in leaves at flowering, vigour and grape yield. The transfer of the crop residue from the row to the inter row, did not affect the grapevine vigour and yield, but decreased the total content of N in the leaves at flowering. The tall fescue as soil cover crop in vineyard can be an effective alternative to reduce the vigor of the grapevine.