Resumo O intervalo hídrico ótimo (IHO) é um indicador de qualidade física do solo para o crescimento de plantas determinado não só pela disponibilidade de água, mas também pela aeração e resistência que o solo oferece à penetração das raízes. O objetivo do trabalho foi avaliar a eficiência da revegetação com as leguminosas arbóreas Acácia, Sábia e Ingá, para a recuperação da qualidade física de um Argissolo Vermelho-Amarelo inicialmente sob pastagem degradada, utilizando como indicador o intervalo hídrico ótimo e as densidades críticas dele decorrentes. A área, localizada em Conceição de Macabú, Rio de Janeiro, constitui-se de cinco coberturas vegetais. Dessas, três foram plantios puros das leguminosas arbóreas acácia, sábia, e ingá, implantadas em 1998, em parcelas de 1500 m2. As outras áreas, utilizadas como referência e adjacentes aos plantios de leguminosas, foram uma pastagem degradada e um fragmento florestal de Mata Atlântica. Amostras de solo, coletadas em anéis volumétricos nas camadas 0-0,10 e 0,10-0,20 m de profundidade, foram utilizadas para a obtenção da curva de retenção de água, da curva de resistência à penetração e do IHO em função da densidade. Em nenhuma área ou camada foram verificadas restrições à aeração do solo. Por outro lado, valores de resistência à penetração superiores ao limite crítico de 3,0 MPa foram verificados em grande parte dos casos, fazendo com que o IHO fosse menor que a água disponível. As densidades do solo críticas às plantas quanto a restrições mecânicas e hídricas (DscRP e DscIHO) foram mais altas sob capoeira. As áreas sob leguminosas arbóreas apresentaram elevadas densidades médias e baixos valores de densidades críticas DscRP e DscIHO, similares às da área sob pastagem. Pode-se concluir que o solo sob capoeira apresenta resiliência frente ao processo de compactação, e que após 17 anos da revegetação com leguminosas arbóreas não houve evidências consistentes de recuperação estrutural do solo.

Abstract The Least Limiting Water Range (LLWR) is an indicator of soil physical quality for plant growth determined not only by the availability of water, but also by aeration and soil resistance to root penetration. The objective of this work was to evaluate the LLWR and the critical values of bulk density of a Typic Hapludult soil under the Atlantic Forest, degraded pasture and revegetation with tree legumes. The area, located in Conceição de Macabu, RJ state, is constituted of five vegetation coverages. Of these, three were pure plantations of the Acacia auriculiformis, Mimosa caesalpiniifolia e Inga edulis tree legumes, implanted in 1998 in plots of 1.500 m2. The others, used as reference and adjacent to the legume plantations, were a degraded pasture and a forest fragment of Atlantic Forest. Soil samples, collected in volumetric rings in the 0-0.10 and 0.10-0.20 m depth layers, were used to obtain the water retention curve, penetration resistance curve and LLWR as a function of density. In no area or layer has been verified restrictions to soil aeration. On the other hand, RP values above the critical limit of 3.0 MPa were verified in most cases, making the LLWR smaller than the field capacity. Critical soil densities to plants for mechanical and water restrictions (DscRP and DscIHO) were higher under capoeira. The areas under leguminous trees, showing high average densities and low values of critical densities DscRP and DscIHO, similar to those of the area under pasture. It can be concluded that the soil under capoeira shows resilience to the compaction process, and that after 17 years of revegetation with leguminous trees there was no consistent evidence of structural soil.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da revegetação com espécies leguminosas florestais, para a recuperação da qualidade física de um Argissolo Vermelho-Amarelo sob pastagem degradada, localizado em uma paisagem tropical de declive acentuado no Sudeste brasileiro. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-0,10 e 0,10-0,20 m em áreas sob Acacia auriculiformis (acácia), Mimosa caesalpiniifolia (sabiá), Inga edulis (ingá), floresta secundária (capoeira) e pastagem degradada. A resistência tênsil (TS) foi avaliada em agregados das classes de tamanhos de 8,0-12,5 e de 12,5-19,0 mm para as variáveis TS 8 e TS 12.5, respectivamente. Os menores valores médios dessas duas variáveis ocorreram sempre sob pastagem (TS 8 de 37,1 kPa e TS 12.5 de 22,7 kPa, para a camada de 0-0,10 m; e TS 8 de 39,2 kPa e TS 12.5 de 22,8 kPa, para a camada de 0,10-0,20 m). As maiores médias foram obtidas sob capoeira (TS 8 de 62,2 kPa, para a camada de 0-0,10 m) e sabiá (TS 12.5 de 46,0 kPa, para a camada de 0-0,10 m; e TS 8 de 53,0 kPa e TS 12.5 de 51,4 kPa, para a camada de 0,10-0,20 m). A revegetação de terras com leguminosas arbóreas recupera a qualidade física do solo, uma vez que os valores de TS sob essas coberturas apresentam-se predominantemente mais próximos dos TS da floresta secundária do que dos da pastagem degradada.

Abstract: The objective of this work was to assess the efficiency of revegetation with forest leguminous species, for the recovery of the physical quality of a Typic Hapludult under degraded pasture, located in a steep-slope tropical landscape in Southeastern Brazil. Soil samples were collected at the 0-0.10 m and 0.10-0.20 m depths, in areas under Acacia auriculiformis (northern black wattle), Mimosa caesalpiniifolia (“sabiá”), Inga edulis (“ingá”), secondary forest (“capoeira”), and degraded pasture. Tensile strength (TS) was evaluated in soil aggregates of the size classes 8.0-12.5 mm and 12.5-19.0 mm, for the variables TS 8 and TS 12.5, respectively. The lowest mean values of both variables always occurred under the pasture cover (TS 8 of 37.1 kPa and TS 12.5 of 22.7 kPa, for the 0-0.10 m soil layer; and TS 8 of 39.2 kPa and TS 12.5 of 22.8 kPa, for the 0.10-0.20 m soil layer). The highest TS mean values were obtained under the “capoeira” cover (TS 8 of 62.2 kPa, for the 0-0.10 m soil layer) and “sabiá” cover (TS 12.5 of 46.0 kPa, for the 0-0.10 m soil layer; and TS 8 of 53.0 kPa and TS 12.5 of 51.4 kPa, for the 0.10-0.20 m soil layer). Land revegetation with leguminous trees recovers the soil physical quality, since the TS values under the evaluated covers are predominantly closer to those of the secondary forest than to those of the degraded pasture.

ABSTRACT Revegetation with leguminous trees has been used to recover degraded areas. This study aimed to evaluate the physical quality of a Typic Hapludult soil under secondary forest, pasture and three leguminous tree species: Acacia (Acacia auriculiformis), Sabia (Mimosa caesalpiniaefolia) and Inga (Inga spp. ), in Conceição de Macabú County, Rio de Janeiro State, Brazil. Soil samples from the 0-0.10 m and 0.10-0.20 m layers were collected and analyzed in July, 2015. Lower bulk density and higher total porosity and macroporosity values occurred under forest. The higher microporosities were associated with higher bulk densities and lower values of total porosity and macroporosity (pasture and Acacia). The soil under pasture, even when compacted, preserved the largest amount of mesopores, perhaps due to the fasciculate root system of these plants. It was concluded that revegetation leads to changes in the soil surface layer so that its physical attributes become similar to those found in the forest and differ from those of pasture, with an increase in quality to support forest ecosystem functioning.

A citricultura brasileira vem sendo explorada em uma diversidade de solos e climas em várias regiões do país, estando seu principal eixo de desenvolvimento localizado no Sudeste. Na Região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro, as condições de clima e solo são favoráveis ao cultivo da laranjeira, exceto pelo volume e distribuição da precipitação pluvial durante o ano, ocorrendo períodos de déficit de água no solo. O presente trabalho teve como objetivo obter os componentes e realizar o balanço hídrico de um Argissolo Vermelho-Amarelo do Noroeste Fluminense cultivado com laranjeira 'Folha Murcha', verificando, em onze períodos ao longo de 197 dias, diferenças decorrentes do local de monitoramento do solo e determinando, ainda, o coeficiente de cultura (Kc) e o nível de atendimento da demanda hídrica da cultura (fator Ks). O trabalho foi realizado no Instituto Federal Fluminense em Bom Jesus do Itabapoana-RJ, no período de 13/08/2012 e 26/02/2013. Três plantas foram monitoradas quanto aos componentes do balanço hídrico (precipitação pluvial, escoamento superficial, armazenagem, drenagem profunda e ascensão capilar). Os resultados permitiram verificar que o consumo médio de água pela planta durante todo o período foi de 2,29 mm dia-1, sendo que a maior demanda hídrica ocorreu nos meses de dezembro, janeiro e fevereiro. Obteve-se um valor médio de Kc de 0,88 e verificou-se que a disponibilidade de água no solo não atendeu de forma completa a demanda hídrica da planta, variando este atendimento de pleno (Ks = 1,0) até apenas 36% (Ks = 0,36), indicando que na Região Noroeste Fluminense o desempenho da cultura pode ser incrementado pela irrigação. Em relação ao monitoramento do solo, pôde-se concluir que, conforme a posição em que o mesmo é realizado, os resultados do balanço hídrico da laranjeira 'Folha Murcha' podem divergir.

Brazilian citriculture is carried out in a variety of soils and climates in various regions of the country, with principle development being centred in the Southeast. In the northwestern region of the State of Rio de Janeiro, the conditions of climate and soil are favourable to the cultivation of the orange, with the exception of the volume and distribution of rainfall during the year, which lead to periods of soil water deficit. This study aimed to obtain the components, and carry out the water balance, of a Red-Yellow Argisol in the north-western region of Rio de Janeiro cultivated with the 'Folha Murcha' orange, verifying, for eleven periods over 197 days, the differences arising from the various sites used for monitoring the soil. The crop coefficient (Kc) and the level of response to the water demand of the crop (Ks factor) were also determined. The work was carried out at the Fluminense Federal Institute in Bom Jesus do Itabapoana in the state of Rio de Janeiro, from 13/08/2012 to 26/02/2013. Three plants were monitored for the components of water balance (rainfall, surface runoff, storage, deep drainage and capillary rise). The results showed that the average water consumption of the plants for the whole period was 2.29 mm day-1, with the greatest demand for water occurring in December, January and February. An average value for Kc of 0.88 was obtained, and it was found that the availability of water in the soil did not fully meet the demands of the plants, ranging from 100% (Ks = 1.0) to only 36% (Ks = 0.36), indicating that in this region, crop performance can be increased by irrigation. As to monitoring the soil, it was concluded that results for the water balance of the 'Folha Murcha' orange can differ depending on the site used for monitoring.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade da forragem verde hidropônica de milho em diferentes substratos orgânicos e em água residuária de bovinos com diferentes concentrações de nitrogênio. O delineamento estatístico foi o de blocos casualizados, em esquema fatorial (4 x 5) + 4, com três repetições. As soluções nutritivas utilizadas foram: testemunha (solução nutritiva padrão para hidroponia de milho) e água residuária de bovinos, com 0, 25, 50, 75 e 100% de nitrogênio, com volume de aplicação de 4 L m-2. Os substratos utilizados foram bagaço de cana-de-açúcar, casca de café, capim elefante cv napier e sem substrato. A densidade de semeio foi de 2,5 kg m-2 de sementes de milho pré-germinadas. A colheita foi realizada 15 dias após a instalação do experimento. Avaliou-se a produção de matéria seca da parte aérea, matéria seca da base (composta por raízes + sementes não germinadas + substrato orgânico) e matéria seca da planta toda. A água residuária de bovinos pode ser utilizada em substituição à solução nutritiva padrão, não havendo necessidade de seu enriquecimento com nitrogênio. Houve efeito significativo dos substratos utilizados na produção de matéria seca da forragem, com destaque para os substratos capim napier e bagaço de cana, que promoveram incrementos na produção de matéria seca da parte aérea.

We evaluated the productivity of hydroponic forage maize produced in different organic substrates, using nutrient solutions prepared with different concentrations of nitrogen in cattle wastewater. The experiment was arranged in a (4 x 5) + 4 factorial randomized block design with 3 repetitions. The nutrient solutions used were: control (standard nutrient solution for hydroponic maize) and cattle wastewater with 0, 25, 50, 75 and 100% of the nitrogen standard nutrient solution with application volume of 4 L m-2. The substrates used were sugarcane bagasse, coffee husk, elephant grass cv. Napier and without substrate. The seeding density was 2.5 kg m-2 of pre-germinated maize seeds. Plants were harvested 15 days after the experiment has been set up. We evaluated the dry matter production of shoots, dry matter basis (comprised of roots, non-germinated seeds + organic substrate) and dry matter of the whole plant. Cattle wastewater can be used to replace the standard nutrient solution, with no need for enrichment with nitrogen. Significant effects between the substrates used in the production of forage dry matter, especially for the substrates Napier grass and sugarcane bagasse, which promoted increase in dry matter production of shoots.

A inoculação de bactérias promotoras de crescimento de plantas pode ser uma abordagem tecnológica útil para aumentar a produção de milho. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho inicial de plantas de milho, em resposta à aplicação de doses de NPK combinadas com a inoculação da bactéria diazotrófica Herbaspirillum seropedicae, em experimento em casa de vegetação. A matriz experimental consistiu em seis níveis de adubação: 0, 25, 50, 75, 100 e 200 % da dose de NPK recomendada, aplicados em plantas de milho inoculadas e não inoculadas com H. seropedicae. Aos 30 dias após a aplicação dos tratamentos, foram avaliadas as características de crescimento e nutricionais das plantas. O crescimento do milho foi influenciado pela adubação, mas foi reforçado pela combinação com a bactéria, que resultou em aumentos significativos na matéria seca da parte aérea (7 %) e área foliar (9 %), quando comparado com as das plantas não inoculadas. Os resultados indicaram incrementos no acúmulo de N (11 %), P (30 %) e K (17 %), em plantas de milho, em resposta à inoculação bacteriana em conjunto com NPK, quando comparado com os das plantas que apenas receberam adubação. A estabilidade e maior consistência da resposta da planta hospedeira para bacterização, na presença de fertilização química, apontam para uma ferramenta biotecnológica promissora para melhorar o crescimento inicial e adaptação de plantas de milho ao ambiente de cultivo.

The inoculation with plant growth-promoting bacteria can be a technological approach useful for increasing the production of maize. The objective of this study was to evaluate the initial performance of maize in response to application of doses of NPK combined with the inoculation of the diazotrophic bacteria Herbaspirillum seropedicae in an greenhouse experiment. The experiment consisted of six fertilizer levels: 0, 25, 50, 75, 100 and 200% of the recommended dose of NPK applied to maize inoculated and non-inoculated with H. seropedicae. At 30 days after the treatment application, the growth characteristics and nutritional status of the plants were evaluated. Plant development was influenced by fertilization, but it was enhanced by combination with the bacteria, which resulted in significant increases in the dry mass of shoots (7%) and leaf area (9%) when compared with non-inoculated plants. The results showed increases in the concentration of N (11%), P (30%) and K (17%) of maize plants in response to bacterial inoculation together with NPK compared with plants that were applied fertilize only. The greater consistency and stability response of the host plant to bacterization in the presence of chemical fertilizer indicate a promissory biotechnological approach for improving the initial growth and adaptation of maize to the cultivation environment.

A casca do fruto da mamoneira (CFM) é um resíduo gerado, em grande quantidade, no beneficiamento da mamona. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as características físicas e químicas da CFM e seu efeito, como substrato, para plantas. A avaliação das características da CFM foi realizada em um experimento fatorial (2x3), constituído da combinação de dois tipos de casca (CFM in natura e compostada) e três granulometrias (peneiras 3, 5 e 10 mm de malha), em delineamento de blocos ao acaso. Os teores de macro e micronutrientes, condutividade elétrica (CE), pH, densidade seca (DS), densidade úmida (DU), porosidade total (PT) e espaço de aeração (EA) foram avaliados. A avaliação da CFM como substrato para plantas foi realizada, utilizando-se mudas de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill.) e estacas de pingo-de-ouro (Duranta repens L.) como espécies indicadoras. Para o cultivo de mudas de tomateiro, a CFM, na granulometria de 3 mm, in natura, ou compostada, foi misturada com Plantmax® em cinco proporções [0:100; 25:75; 50:50; 75:25; 100:0 (v/v)]. Para o enraizamentode pingo-de-ouro, estacas foram plantadas em CFM, in natura, ou compostada, de três granulometrias (3, 5 e 10 mm). A CFM compostada, na granulometria de 3 mm, apresentou as características físicas mais adequadas. A CFM in natura apresentou efeitos negativos, sendo inadequada como substrato. A CFM compostada permitiu obter 100% de germinação e mudas normais de tomateiro, bem como estacas enraizadas de pingo- de- ouro, podendo, portanto, ser utilizada como substrato, pura, ou em misturas.

Castor bean husk (CBH) is a residue generated in large amounts in the castor bean processing. The aim of this study was to evaluate the chemical and physical characteristics of CBH and its effect used as substrate for plants. CBH characteristics were evaluated in a (2x3) factorial randomized block design, consisting of a combination of two husk types (CBH fresh and composted) and three grades (mesh 3 mm, 5 mm e 10 mm). Macro and micronutrient contents, pH, electrical conductivity, wet density, dry density, total porosity and air space were evaluated. The evaluation of CBH as substrate for plant growth was carried out using tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) seedlings and golden dew drop (Duranta repens L.) cuttings as indicator species. Tomato seedlings were grown on CBH 3 mm grade, fresh or composted, mixed to Plantmax® in five ratios [0:100; 25:75; 50:50; 75:25; 100:0 (v/v)]. Rooting of golden dew drop cuttings was carried out on CBH, fresh or composted, using three grades (3, 5 and 10 mm). The composted 3 mm grade CFM showed the most suitable physical characteristics. The fresh CBH had negative effects both on seedling growth and rooting of cuttings, proving unsuitable as substrate. Composted CBH allowed for 100% of germination and normal tomato seedlings, as well as rooted golden dew drop cuttings, therefore it can be used as substrate, alone or in mixtures.

Adubações minerais e orgânicas promovem alterações nas condições físicas e químicas do solo, com conseqüente efeito na produtividade das culturas. Um experimento foi realizado no Município de Campos dos Goytacazes, RJ, de fevereiro de 2005 a julho de 2006, para comparar diferentes adubos orgânicos com a adubação mineral do maracujazeiro-amarelo quanto aos efeitos sobre as características químicas e físicas do solo adubado. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições e seis tratamentos, correspondentes às seguintes adubações por planta: (AM) adubação mineral = 100 g da fórmula NPK 20-5-20 + cobertura morta (CM); EB = 5 L de esterco bovino + CM; FOC = 500 g de farinha de ossos e carne + CM; RM = 5 L de raspa de mandioca + CM; TF C/CM = 5 L de torta de filtro + CM; TF S/CM = 5 L de torta de filtro - sem CM. A adubação mineral foi feita a cada 30 dias e as adubações orgânicas a cada 60 dias. Foram avaliados os atributos químicos: pH, condutividade elétrica, teores de P, K, Ca, Mg, Na, Al, H + Al, e matéria orgânica; e os físicos: granulometria, densidade do solo e das partículas, porosidade total, macro e microporosidade, capacidade de campo, ponto de murcha e água disponível em três diferentes profundidades (0-5, 5-10, 10-15 cm). Os adubos orgânicos aplicados no maracujazeiro promoveram mudanças significativas nas características químicas do solo, em comparação com a adubação mineral tradicional, em que houve aumento do pH e do H + Al em todas as profundidades, e redução dos teores de Al nas camadas mais profundas. Houve, ainda, aumento nos teores de nutrientes no solo e, por conseqüência, na soma de bases, principalmente na camada superior, sendo a torta de filtro o composto orgânico mais eficiente em promover tais melhorias, inclusive aumentando a CTC do solo. Apenas a torta de filtro promoveu alterações nas características físicas do solo, reduzindo as quantidades de areia grossa e aumentando as quantidades de silte, argila e matéria orgânica. As demais características físicas do solo não foram influenciadas pela adição de adubos orgânicos no maracujazeiro, em comparação com a adubação mineral tradicional.

The supply of mineral and organic manuring promotes alterations in the physical and chemical conditions of the soil, with consequent effects on crop productivity. An experiment was accomplished in the county of Campos dos Goytacazes, RJ, from February 2004 to July 2006, to compare different organic fertilizers with the traditional chemical manuring of the yellow passion fruit plant regarding their effects on chemical and physical characteristics of the fertilized soil. The experiment had a randomized complete block design with four replicates, with six treatments of fertilizer levels per plant as follows: (AQ) Chemical manuring = 100 g of the formula 20-5-20 (N-P2O5-K2O) + mulching (CM); EB = 5 L of bovine manure + CM; FOC = 500 g of bone and meat flour + CM; RM = 5 L of cassava abrades + CM; TF + CM = 5 L of sugar cane plant filter pie + CM; TF = 5 L of sugar cane filter pie without CM. Chemical manuring was done every 30 days, while organic manuring every 60 days. The soil chemical characteristics (pH, electric conductivity, levels of P, K, Ca, Mg, Na Al, H + Al, and organic matter) and physical characteristics (granulometry, density of the soil and of the particles, total porosity, macro and microporosity, field capacity, wilting point and water availability) were determined in 0-5, 5-10, 10-15 cm soil layers. The organic fertilizers applied to passion fruit plant modified significantly the soil chemical characteristics, in comparison to the traditional chemical manuring, increasing pH and H + Al in all soil depths, and reducing Al availability in the deepest layers. There was also an increase in the availability of nutrients in the soil and so in the sum of bases, mainly in the surface layer, the filter pie being the most efficient organic manure in promoting such improvements, besides increasing soil CTC. Only the filter pie modified the soil physical characteristics, reducing the amounts of coarse sand and increasing the amounts of silt, clay and organic matter. The other physical characteristics of the soil were not influenced by the addition of organic fertilizers to the passion fruit plant, in comparison with the traditional chemical fertilizers.

Uma das preocupações com o uso de lodo de esgoto no solo agrícola referese ao risco de poluição das águas subterrâneas causado pela lixiviação de nitrato, o que torna necessário mais estudos a respeito. Este trabalho teve por objetivo avaliar as perdas de NNO3-, por lixiviação, num Latossolo Amarelo Distrófico tratado com lodo de esgoto e cultivado com canadeaçúcar. Os tratamentos com lodo de esgoto aumentaram a concentração de NNO3- na solução do solo a 0,3, 0,6 e 0,9 m de profundidade. Nestes mesmos tratamentos foi verificado acúmulo de Norgânico na camada 0 - 0,2 m do solo e de NNO3- + N-NH4+ na camada de 0,9 1,2 m. A aplicação, em solos, de doses de lodo a partir de 33 Mg ha-1 ocasionou riscos de poluição das águas subterrâneas com nitrato, demonstrando que o nitrogênio deve ser um fator restritivo quando da definição das taxas e freqüências de aplicação do resíduo.

One concern about sewage sludge disposal on soils is related to the contamination of groundwater caused by the nitrate leaching due to sludge mineralization, which demands more research on the subject. The leaching of nitrate due to land disposal of sewage sludge was evaluated in an experiment using a Typic Hapludox cultivated with sugarcane. The results showed an increase in the nitrate level of soil solution at the 0.3, 0.6 and 0.9 m soil depths, as a result of sludge disposal. In the sludge treatments, there was an increase in soil organic N at the soil surface and also an increase of the NNO3- and NNH4+ levels at the 0.9 - 1.2 m soil depth. The sewage sludge disposal on soil can pose a threat to groundwater contamination due to nitrate leaching, when levels of application are higher than 33 Mg ha-1. N content in the sludge has to be considered in calculations of rates and frequencies of sludge application to soils.