ABSTRACT This study aimed to evaluate the biological quality of soil under the influence of different genotypes of elephant grass in the agreste region, which has a climate that marks the transition between a humid climate with a dry season and the semi-arid climate of the north-eastern hinterland. The study was conducted at the Experimental Farm of the Universidade Federal Rural de Pernambuco, Garanhuns, PE, Brazil. The treatments comprised a combination of two elephant grass cultivars (Elefante B and Mott), two irrigation regimes (with and without irrigation), and two climatic periods (dry and rainy). Biological indicators, microbial biomass carbon, soil basal respiration, metabolic quotient, enzymatic activity of soil β-glucosidase, acid and alkaline phosphatase, arylsulfatase, urease, and the hydrolytic determination of fluorescein diacetate were evaluated. The Mott genotype showed superior results, attributed to the biological indicators studied at different times and irrigation management, even during periods of drought, and Mott grass had significant effects microbial activities. This genotype constitutes one of the alternatives for soil quality in semiarid regions, with advantageous biomass and soil microbial activity, thus presenting the greatest complexity in biological attributes with microorganisms tolerant to climate change. region semi arid northeastern north eastern hinterland Pernambuco Garanhuns PE Brazil Elefante Mott, , Mott) irrigation, irrigation) rainy. rainy . rainy) carbon respiration quotient βglucosidase, βglucosidase β glucosidase, glucosidase β-glucosidase phosphatase arylsulfatase urease evaluated results management drought activities regions change

RESUMO A fosfatagem aumenta os teores de fósforo (P) na camada superficial do solo, estimula o crescimento das raízes das plantas e aumenta o volume de solo explorado para absorção de água e nutrientes, o que pode reduzir o estresse oxidativo abiótico na cana-de-açúcar. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade e a resposta do sistema enzimático antioxidante da cana-de-açúcar quando cultivada em solo que recebeu a fosfatagem corretiva, utilizando doses e fontes de P com solubilidade variada. O experimento foi conduzido em condições de campo na Zona da Mata Sul do Estado de Pernambuco, Brasil. Os tratamentos foram dispostos no delineamento de blocos casualizado, em esquema fatorial (4 × 3) +1, com quatro repetições. Os fatores foram constituídos do controle (sem fosfatagem), pelas doses (50, 100, 200 e 300 kg ha-1 de P2O5) e fontes (fosfato natural reativo, superfosfato triplo e torta de filtro) de P aplicadas em área total, no pré-plantio do ciclo de cana planta. O teor de P nos tecidos da folha foi considerado adequado e não foi influenciado pela prática da fosfatagem. A fosfatagem com a dose estimada de 150 kg ha-1 de P2O5 reduziu a atividade das enzimas antioxidantes e aumentou em 25,0% a biomassa seca da parte aérea (MSPA) e em 8,5% a produtividade de colmos. A superóxido dismutase (SOD) apresentou o maior coeficiente de correlação positivo com as demais enzimas antioxidantes e negativo com a MSPA, podendo ser utilizada para avaliar estresse abiótico que promoveu a redução na produtividade na cana-de-açúcar.

ABSTRACT Corrective phosphate application increases the levels of phosphorus (P) in the surface layer of the soil, stimulates plant root growth and increases the volume of soil exploited for water and nutrient uptake, which may reduce abiotic oxidative stress in sugarcane. The aim of this study was to evaluate the productivity and the response of the antioxidant enzyme system in sugarcane when grown in soil that received corrective phosphate application, using doses and sources of P of varying solubility. The experiment was conducted under field conditions in the southern Forest Zone of the State of Pernambuco, Brazil. The treatments were arranged in a randomised block design, in a (4 × 3) +1 factorial scheme with four replications. The factors consisted of a control (with no phosphate application) and the doses (50, 100, 200 and 300 kg P2O5 ha-1 ) and sources (reactive natural phosphate, triple superphosphate and sugarcane press mud) of P applied during the pre-planting stage of the plant cane cycle. The P content of the leaf tissue was considered adequate, and was not influenced by the phosphate application. Phosphate application at an estimated dose of 150 kg P2O5 ha-1 reduced antioxidant enzyme activity and increased shoot dry matter (SDM) by 25.0% and stalk productivity by 8.5%. Superoxide dismutase (SOD) showed the highest positive correlation coefficient with the other antioxidant enzymes, and a negative correlation with SDM, and can be used to evaluate abiotic stress that promotes reductions in sugarcane productivity.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilidade de P em solos representativos para o cultivo da cana-planta no Nordeste brasileiro, e estabelecer uma nova recomendação de adubação com o nutriente para a cultura nestes solos. O estudo foi realizado em cinco solos da Zona da Mata de Pernambuco: Argissolo Amarelo distrocoeso, Argissolo Amarelo distrófico, Latossolo Amarelo distrófico, Gleissolo Háplico eutrófico e Espodossolo Humilúvico órtico. Avaliaram-se sete doses de P, determinadas quanto à capacidade máxima de adsorção de P de cada solo (fósforo remanescente, P-rem). Aos 30 dias após a fertilização, os teores de P nos solos foram determinados com os extratores Mehlich-1, Mehlich-3, Bray-1 e resina de troca aniônica. Os níveis críticos de P foram calculados para cada solo e extrator. A partir dos intervalos de disponibilidade de P, foram definidas cinco classes de fertilidade para diferentes conteúdos de argila nos solos: muito baixa, baixa, média, alta e muito alta. Mehlich-1 e a resina de troca aniônica são os extratores capazes de representar adequadamente a disponibilidade P, para o cultivo de cana-planta nos solos avaliados.

The objective of this work was to evaluate P availability in representative soils for plant cane cultivation in the Brazilian Northeast region, and to establish a new P-fertilizing recommendation for this crop in these soils. The study was done in five soil types, in Zona da Mata of Pernambuco: Argissolo Amarelo distrocoeso (Ultisol), Argissolo Amarelo distrófico (Ultisol), Latossolo Amarelo distrófico (Oxisol), Gleissolo Háplico eutrófico (Gleisol), and Espodossolo Humilúvico órtico (Spodosol). Seven P doses were evaluated for maximum P adsorption capacity of each soil (solution equilibrium phosphorus, P-rem). Thirty days after soil fertilization, P contents in soils were determined with the extractors Mehlich-1, Mehlich-3, Bray-1, and anion exchange resin. P critical levels were calculated for each soil and extractor. From P availability ranges, five fertility classes were defined for different clay contents in the soils: very low, low, medium, high, and very high. Mehlich-1 and anion exchange resin are able extractors to adequately represent soil-P availability for plant cane cultivation in the evaluated soils.

O cultivo de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum) na região do Polo Gesseiro do Araripe, localizada a oeste do Estado de Pernambuco, no Nordeste do Brasil, pode ser uma alternativa viável de energia, em especial quando se realiza a correção da fertilidade do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do gesso no estado nutricional, na composição mineral, na produção de biomassa e na extração e eficiência de nutrientes de variedades de capim-elefante na Chapada do Araripe, Estado de Pernambuco. Para isso, foram cultivadas três variedades de capim-elefante - Cameroon, Gramafante e Roxo - na presença e ausência de gesso em blocos casualizados em arranjo fatorial (3 x 2), com quatro repetições. Os capins-elefante Cameroon e Gramafante apresentaram elevadas produções de matéria seca, porém apenas a variedade Cameroon mostrou resposta à aplicação de gesso, tendo alcançado 33 Mg ha-1. O capim-elefante Gramafante foi mais eficiente no uso de Ca que as variedades Cameroon e Roxo.

The cultivation of Elephant or Napier grass (Pennisetum purpureum) in the gypsum- producing region of Araripe, in the west of the state of Pernambuco in northeastern Brazil, may be viable as alternative energy, especially when the soil fertility is improved. The objective of this study was to evaluate the effect of crude gypsum on the nutritional status, mineral composition, biomass production, and nutrient uptake efficiency of elephant grass varieties in Araripe, Pernambuco. For this purpose, three elephant grass varieties: Cameroon, Gramafante and Roxo, were planted in the presence and absence of gypsum in randomized blocks in a factorial arrangement (3 x 2) with four replications. The dry matter production of Cameroon and Gramafante was high, but the response to gypsum was only significant for the variety Cameroon, with 33 Mg ha-1. Gramafante was more efficient in the use of Ca than Cameroon and Roxo.

Em Pernambuco, a disponibilidade de P é avaliada sem se considerarem características físicas, químicas, ou, mineralógicas dos solos. Este trabalho teve como objetivos determinar os níveis críticos de P em diferentes solos, utilizando-se diferentes extratores químicos, considerando-se a quantidade e a qualidade da fração argila e relacionar as características físicas, químicas e mineralógicas dos solos com os níveis críticos de P. Os solos foram classificados como: Argissolo Amarelo distrocoeso (PAdx); Latossolo Amarelo distrófico (LAd); Argissolo Amarelo distrófico (PAd); Gleissolo háplico eutrófico (GXve) e Espodossolo cárbico duripânico (EKo). Os tratamentos consistiram em sete doses de P, determinadas de acordo com a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram coletadas amostras de solo na área útil das parcelas. Essa amostragem foi realizada 30 dias após o plantio e aplicação das doses de P, numa profundidade de 0,0-0,2 m. Nessas amostras, determinaram-se o teor de P pelos extratores Mehlich-1, Mehlich-3, Bray-1 e Resina de Troca Iônica (RTA). Com os teores de P no solo e a produção agrícola, determinaram-se os níveis críticos de P no solo. A RTA extraiu mais P independentemente do tipo de solo. Os níveis críticos de P no solo foram dependentes da CMAP, da quantidade de argila e do P remanescente (P-rem), quando o extrator para avaliação do P disponível foi o Mehlich-1. Os níveis críticos no solo determinados pela RTA não foram dependentes de nenhuma característica química e, ou, física dos solos.

Physical, chemical and mineralogical properties of soils are not observed to estimate phosphorus (P) availability in Pernambuco, Brazil. The aim of this work was to determine phosphorus critical levels in distinct soils, using different chemical extractors, considering clay fraction content and quality, and to relate soil physical, chemical and mineralogical characteristics with P critical levels. The soils were classified like: Typic Haplustults; Typic Hapludox; Typic Hapludults; Typic Hydraquents and Typic Haplohumods. Treatments consisted of seven P doses, determined in function of P maximum adsorption capacity (PMAC). The experimental design was in randomized blocks, with four replicates. Samples of soil were collected at lots useful area. This sampling was made 30 days after the plantation and treatments application at 0,0-0,2 m depth. In these samples it was determined P content by the extractors Mehlich-1, Mehlich-3, Bray-1 and Ionic Change Resin (ICR). The soil P critical levels were determined with soil P content and agricultural production data. Indistinctly, ICR extracted more P, independently of soil. Soil P critical levels were dependent from PMAC, clay content and P-remaining (P-rem), when the extractor to P available estimation was Mehlich-1. Soil critical levels determined by ICR were not dependents of soil chemical and or physical characteristics.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade de colmos e de açúcar, a eficiência de uso da água e os atributos tecnológicos de cinco variedades de cana-de-açúcar de maturação precoce e seis de maturação média à tardia, submetidas ao regime de sequeiro (1.141,4 mm) e à irrigação plena (1.396,6 mm). Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. A produtividade de colmos das variedades RB92579, RB72454 e SP81-3250 apresentou ganhos superiores a 180%, com uso da irrigação. A irrigação promoveu aumentos na produtividade de açúcar superiores a 200%, nas variedades RB92579 e RB943365. A irrigação plena proporcionou maior eficiência de uso da água, com produção média de 70,2 kg ha-1 mm-1 de colmos a mais em comparação ao regime de sequeiro. Com exceção das variedades RB72454, RB763710 e RB943365, não houve diferença nos atributos tecnológicos entre a irrigação plena e o regime de sequeiro. As variedades RB92579 e SP81-3250 de maturação média à tardia se destacam quanto à produtividade de colmos e de açúcar e à eficiência de uso da água, e são recomendadas para estudos de resposta à irrigação pela cana-de-açúcar.

The objective of this work was to assess stalk and sugar yield, water use efficiency, and technological attributes of five early maturing and six medium to late maturing sugarcane varieties with no irrigation (1,141.4 mm) and under full irrigation (1,396.6 mm). A randomized complete block design, with four replicates, was used. Stalk yield for varieties RB92579, RB72454, and SP81-3250 showed gains above 180% with irrigation. Irrigation increased sugar yield in more than 200% in the RB92579 and RB943365 varieties. Full irrigation provided greater water use efficiency, producing, in average, 70.2 kg ha-1 mm-1 more stalks than under no irrigation. Except for the varieties RB72454, RB763710, and RB943365, there were no differences regarding technological attributes between full irrigation and no irrigation. The medium to late maturing varieties RB92579 and SP81‑3250 have higher stalk and sugar yield and better water use efficiency, and are recommended for studies on sugarcane response to irrigation.

Um experimento foi conduzido para estudar a adsorção de fósforo (P) em amostras de dez solos do Estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil. As relações entre atributos físicos e químicos do solo e as isotermas de adsorção de P foram também avaliadas. Os resultados mostraram que a capacidade máxima de adsorção de fosfato (CMAP), o P-remanescente (P-rem) e a constante k de da equação Freundlich são variáveis confiáveis para se caracterizar a adsorção de P pelos solos. Pela sua praticidade de determinação, o P-rem é a variável mais indicada. Os parâmetros de adsorção de P CMAP, P-rem e constante k de Freundlich apresentaram correlação (p < 0,01) com os atributos químicos acidez potencial (H+Al), alumínio trocável (Al), capacidade de troca catiônica (CTC) e com os atributos físicos teor de argila e capacidade de campo (CC). As variáveis CC, P-rem, H+Al, Al, CTC e teor de argila, entre os atributos físicos e químicos avaliados, permitem para os solos estudados a estimativa do valor da CMAP. A energia de adsorção de fosfato e a constante n da isoterma de Freundlich não foram indicadores confiáveis do poder de adsorção de fósforo dos solos.

An experiment was carried out to study phosphorus (P) adsorption in ten soil samples from Pernambuco State, Northeastern Brazil. The relationship between physical and chemical soil attributes and P adsorption isotherms were also evaluated. The results showed that maximum phosphorus adsorption capacity (MPAC), remaining P (Rem-P) and the k constant of the Freundlich equation are reliable variables to characterize P adsorption by the soils. Due to its easy determination, Rem-P is the best indicated variable. The parameters of P adsorption MPAC, Rem-P and the k constant of the Freundlich equation showed correlation (p < 0.01) with the chemical attributes potential acidity (H+Al), exchangeable aluminum (Al), exchangeable cation capacity (ECC) and with the physical attributes clay and field capacity (FC). The variables FC, Rem-P, H+Al, Al, ECC and clay, among the chemical and physical attributes evaluated, allowed estimating the MPAC value on the studied soils. The P adsorption energy and the n constant of the Freundlich isotherm were not reliable indicators of the P soil adsorption power.