Copper phytotoxicity in agricultural crops cultivated in tropical soils / Fitotoxicidade do cobre em culturas agrícolas cultivadas em solos tropicais

Copper is a micronutrient for living organisms, but at high concentrations it may cause several deleterious effects. The objective of this study was to evaluate the behavior of agricultural crops to different concentrations of Cu in the soil. The species Triticum aestivum (wheat), Zea mays (maize), Oryza sativa (rice), Phaseolus vulgaris (dry bean), Glycine max (soybean), and Raphanus sativus (radish) were cultivated in the soils Typic Hapludox (TyHpx) and Rhodic Acrudox (RhAcx). The experiment was carried out in a greenhouse and the soils were set in pots in a completely randomized design, with four replicates per treatment adding the following Cu concentrations (as Cu-nitrate): 0, 75, 150, 300, 600, 800, 1000, 1200 mg kg-¹ dry soil. Measurements of biological variables, such as shoot dry weight (SDW), plant height, stem diameter, and number of leaves were carried out, in addition to determining Cu content in the SDW. At the TyHpx, a decreasing order of tolerance to Cu phytotoxicity was: dry bean, maize, soybean, wheat, radish, and rice. However, at the RhAcx, the decreasing order was: maize, soybean, radish, wheat, dry bean, and rice. The species that revealed the highest sensitivity to high Cu concentrations in soil was rice and that with the lowest sensitivity was maize.

O cobre é um micronutriente para organismos vivos, mas em altas concentrações pode causar vários efeitos deletérios. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento de culturas agrícolas em diferentes concentrações de Cu no solo. As espécies Triticum aestivum (trigo), Zea mays (milho), Oryza sativa (arroz), Phaseolus vulgaris (feijão), Glycine max (soja) e Raphanus sativus (rabanete) foram cultivadas nos solos Latossolo Vermelho Amarelo distrófico típico (LVAd) e Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf). O experimento foi realizado em casa de vegetação e os solos foram colocados em vasos, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições por tratamento, adicionando às seguintes concentrações de Cu (como nitrato de Cu): 0, 75, 150, 300, 600, 800, 1000, 1200 mg kg-¹ de solo seco. Foram realizadas medidas das variáveis biológicas matéria seca da parte aérea (MSPA), altura da planta, diâmetro do caule e número de folhas, além disso foi determinado o teor de Cu na MSPA. No LVAd, a ordem decrescente de tolerância à fitotoxicidade do Cu foi: feijão, milho, soja, trigo, rabanete e arroz. No entanto, no LVdf, a ordem decrescente foi: milho, soja, rabanete, trigo, feijão e arroz. A espécie que revelou maior sensibilidade às altas concentrações de Cu no solo foi o arroz e a que apresentou menor sensibilidade foi o milho.

Copper phytotoxicity in agricultural crops cultivated in tropical soils / Fitotoxicidade do cobre em culturas agrícolas cultivadas em solos tropicais

Copper is a micronutrient for living organisms, but at high concentrations it may cause several deleterious effects. The objective of this study was to evaluate the behavior of agricultural crops to different concentrations of Cu in the soil. The species Triticum aestivum (wheat), Zea mays (maize), Oryza sativa (rice), Phaseolus vulgaris (dry bean), Glycine max (soybean), and Raphanus sativus (radish) were cultivated in the soils Typic Hapludox (TyHpx) and Rhodic Acrudox (RhAcx). The experiment was carried out in a greenhouse and the soils were set in pots in a completely randomized design, with four replicates per treatment adding the following Cu concentrations (as Cu-nitrate): 0, 75, 150, 300, 600, 800, 1000, 1200 mg kg-¹ dry soil. Measurements of biological variables, such as shoot dry weight (SDW), plant height, stem diameter, and number of leaves were carried out, in addition to determining Cu content in the SDW. At the TyHpx, a decreasing order of tolerance to Cu phytotoxicity was: dry bean, maize, soybean, wheat, radish, and rice. However, at the RhAcx, the decreasing order was: maize, soybean, radish, wheat, dry bean, and rice. The species that revealed the highest sensitivity to high Cu concentrations in soil was rice and that with the lowest sensitivity was maize.(AU)

O cobre é um micronutriente para organismos vivos, mas em altas concentrações pode causar vários efeitos deletérios. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento de culturas agrícolas em diferentes concentrações de Cu no solo. As espécies Triticum aestivum (trigo), Zea mays (milho), Oryza sativa (arroz), Phaseolus vulgaris (feijão), Glycine max (soja) e Raphanus sativus (rabanete) foram cultivadas nos solos Latossolo Vermelho Amarelo distrófico típico (LVAd) e Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf). O experimento foi realizado em casa de vegetação e os solos foram colocados em vasos, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições por tratamento, adicionando às seguintes concentrações de Cu (como nitrato de Cu): 0, 75, 150, 300, 600, 800, 1000, 1200 mg kg-¹ de solo seco. Foram realizadas medidas das variáveis biológicas matéria seca da parte aérea (MSPA), altura da planta, diâmetro do caule e número de folhas, além disso foi determinado o teor de Cu na MSPA. No LVAd, a ordem decrescente de tolerância à fitotoxicidade do Cu foi: feijão, milho, soja, trigo, rabanete e arroz. No entanto, no LVdf, a ordem decrescente foi: milho, soja, rabanete, trigo, feijão e arroz. A espécie que revelou maior sensibilidade às altas concentrações de Cu no solo foi o arroz e a que apresentou menor sensibilidade foi o milho.(AU)

Germinação de Phaseolus aureus contaminados com diferentes fontes de cromo (VI) / Germination of Phaseolus aureus contaminated with different sources of chromium (VI)

O excesso de Cr nas plantas pode provocar inibição no crescimento das plantas, clorose nas folhas, desequilíbrio nutricional e alteração na germinação das sementes, sendo também altamente tóxico para humanos. Objetivou-se avaliar a germinação de sementes de feijão submetidas a diferentes fontes de Cr, em câmara germinadora durante 9 dias. As fontes de Cr utilizadas: cromato de potássio e dicromato de potássio, em 128 subamostras em soluções de concentrações crescentes de Cr (0, 5,10, 20, 45, 90, 200 e 400 mg L-1). Realizou contagem de sementes normais, anormais e mortas. Conclui-se que sementes de feijão submetidas ao dicromato de potássio germinam 47,5% em média, sem efeitos prejudiciais ao seu desenvolvimento, com apenas 0,87% de sementes anormais e 1,6% em média de sementes mortas, ambas com tolerância de até 400 mg L-1.(AU)

Germinação de Phaseolus aureus contaminados com diferentes fontes de cromo (VI) / Germination of Phaseolus aureus contaminated with different sources of chromium (VI)

O excesso de Cr nas plantas pode provocar inibição no crescimento das plantas, clorose nas folhas, desequilíbrio nutricional e alteração na germinação das sementes, sendo também altamente tóxico para humanos. Objetivou-se avaliar a germinação de sementes de feijão submetidas a diferentes fontes de Cr, em câmara germinadora durante 9 dias. As fontes de Cr utilizadas: cromato de potássio e dicromato de potássio, em 128 subamostras em soluções de concentrações crescentes de Cr (0, 5,10, 20, 45, 90, 200 e 400 mg L-1). Realizou contagem de sementes normais, anormais e mortas. Conclui-se que sementes de feijão submetidas ao dicromato de potássio germinam 47,5% em média, sem efeitos prejudiciais ao seu desenvolvimento, com apenas 0,87% de sementes anormais e 1,6% em média de sementes mortas, ambas com tolerância de até 400 mg L-1.

Soil, water, nutrients and soil organic matter losses by water erosion as a function of soil management in the Posses sub-watershed, Extrema, Minas Gerais, Brazil / Perdas de solo, água, nutrientes e matéria orgânica do solo por erosão hídrica em função do manejo na sub-bacia das Posses, Extrema, MG

Knowledge of the quantity and quality of the material lost by soil erosion due to soil management is a basic need to identify land management zones in catchments. The aim of this study was to investigate the influence of soil management on the quantity and quality of soil material lost by erosion in the Posses sub-watershed, Municipality of Extrema, State of Minas Gerais, Brazil. Water and sediments lost by natural rainfall erosion were sampled from erosion plots located on a Red-Yellow Argisol (PVA) under the following systems: bare soil, subsistence farming (maize/beans/pumpkin/jack-beans/fallow), degraded pasture, well-managed pasture, and reforestation set up in 2013; and in a Litholic Neosol (RL): reforestation set up in 2008, bare soil, and native forest. Ca, Mg, K, P, N and soil organic matter (SOM) contents were determined in sediment and soil samples (at 0-5 cm depth) for the determination of the runoff enrichment ratios. Management influences soil losses more so than water losses. Minor losses were found in reforestation set up in 2013 (soil); in well-managed pasture (water); and in reforestations (nutrients and SOM). These losses tend to stability with time. The general sequence of nutrient losses was N > Ca > Mg > K > P in PVA; and N > Ca > K > Mg > P in RL. Loss rates of SOM and N followed the order: bare soil > subsistence farming > degraded pasture > well-managed pasture >reforestation, in PVA; and bare soil > native forest > reforestation, in Argisol. Reforestation and wellmanagementpasture are effective conservation strategies in order to lower the erosion process in thePosses sub-watershed. Soil losses, as well as nutrients and organic matter losses were more influencedby soil management than water losses. The safeguarding native forest under Argisol is essential to theconservation of this pedoenvironment, especially in steep slopes.(AU)

O conhecimento da quantidade e qualidade de material perdido por erosão hídrica em função do manejo do solo constitui uma necessidade básica para a definição de zonas de manejo em áreas de recarga de água. O objetivo desse trabalho foi verificar a influência do manejo do solo sobre a quantidade e qualidade de material perdido por erosão hídrica na sub-bacia hidrográfica das Posses, Extrema-MG. Para isso, foram coletados água e sedimentos erodidos através de parcelas de erosão, instaladas, sob chuva natural, em Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) nos manejos: solo descoberto, rotação cultural (milho/feijão-de-porco/pousio), pastagens degradada e bem manejada, e reflorestamento implantado em 2013; e em Neossolo Litólico (RL) nos manejos: reflorestamento implantado em 2008, solo descoberto e mata nativa. Nas amostras de sedimentos e de solos (coletadas na profundidade de 0-5 cm) foram determinados os teores de Ca, Mg, K, P, N (NT) e de matéria orgânica do solo (MOS) e com isso, calculada a taxa de enriquecimento de enxurrada. O manejo exerce maior influência nas perdas de solo do que nas perdas de água. Menores perdas foram encontradas no reflorestamento implantado em 2013 (solo), pasto bem manejado (água) e reflorestamentos (nutrientes e matéria orgânica). Há uma tendência de estabilização dessas perdas com o tempo de implantação dos sistemas. A tendência geral das perdas de nutrientesno PVA foi NT > Ca > Mg > K > P; e no Argisol foi de NT > Ca > K > Mg > P. As taxas de perdasde MOS e NT seguem a ordem: solo descoberto > rotação cultural > pasto degradado > pasto bemmanejado > reflorestamento, no PVA; e solo descoberto > mata nativa > reflorestamento, no Argisol. Oreflorestamento e o manejo das pastagens são estratégias conservacionistas que minimizam as perdaspor erosão hídrica na sub-bacia das Posses, Extrema-MG. O manejo exerce maior influencia nas perdas de solo e de materiais a ele relacionados do que nas perdas de água. A manutenção da mata nativa sob...(AU)

Alterações em atributos do solo decorrentes da aplicação de nitrogênio e palha em sistema semeadura direta na cultura do milho

Agricultural practices have been trying to increase the content of organic C in soils and at the same time to increase yields. In this context, the no-till system (NTS) has an important role to play, particularly in the Cerrado region of Brazil. However, to reach high yields, the crops demand high inputs of N fertilizers. The objective of this work was to evaluate the modifications induced in the soil after ten years (1991-2001) of NTS, influenced by different straw and N doses. The experiment was set at the Embrapa farm in Sete Lagoas-MG, on a typic Dystrofic Red Latosol under Cerrado vegetation. The treatments consisted of five straw doses (0, 3, 6, 9 e 12Mg ha-1 of dry matter) in the plot and five doses of N (0, 40, 80, 120 e 160kg ha-1) as urea in the subplot. Two samplings were accomplished, before and after liming. The soil layers sampled were 0-0.025; 0.025-0.05; 0.05-0.10; 0.10-0.20; and 0.20-0.40m. Routine soil physical and chemical variables were measured according to standard procedures. The contents of organic C and K were influenced by the different straw doses and increased as the application of straw increased. The different doses of N influenced pH, Ca, Mg, Al, base and Al saturation, up to 0.20m. The surface liming was capable of increasing pH, in some cases up to 0.20m, and the same happened for Ca. The vertical movement of the lime in the profile was probably due to the good physical properties of the soil and to the heavy rainfall (1600mm in eight months).

Nos últimos anos, tem-se procurado elevar os teores de C orgânico do solo e, ao mesmo tempo, aumentar a produtividade das culturas. Neste contexto, o sistema semeadura direta (SSD) tem importante participação, principalmente na região dos Cerrados. Entretanto, para se alcançar altas produtividades, as gramíneas requerem a adição de doses elevadas de adubos nitrogenados. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações no solo decorrentes da aplicação de palha e de N em solo cultivado com milho por 10 anos (1991-2001) em SSD. O experimento foi desenvolvido na Embrapa-Milho e Sorgo, em Sete Lagoas-MG, em um Latossolo Vermelho distrófico típico sob cerrado. Os tratamentos constaram da combinação de palha sobre o solo (0, 3, 6, 9 e 12Mg ha-1 de matéria seca) dispostas nas parcelas, e de cinco níveis de N aplicados em cobertura (0, 40, 80, 120 e 160kg ha-1), na forma de uréia, dispostos nas subparcelas. Foram realizadas duas coletas de solo (antes e após uma calagem), nas profundidades de 0-0,025; 0,025-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40m. Análises químicas e físicas de rotina foram efetuadas usando-se métodos padrões. Os teores de C orgânico e de K foram influenciados pelas doses de palha e aumentaram à medida que se aumentou a aplicação de palha sobre o solo. A variação nas doses de N promoveu alterações no pH, nos teores de Ca, Mg e nas saturações por bases e por Al até a profundidade de 0,20m. A calagem superficial promoveu o aumento do pH do solo em profundidade e dos teores de Ca, até 0,20m, provavelmente devido à alta pluviosidade no período pós-calagem (1600mm em oito meses).

Alterações em atributos do solo decorrentes da aplicação de nitrogênio e palha em sistema semeadura direta na cultura do milho

Agricultural practices have been trying to increase the content of organic C in soils and at the same time to increase yields. In this context, the no-till system (NTS) has an important role to play, particularly in the Cerrado region of Brazil. However, to reach high yields, the crops demand high inputs of N fertilizers. The objective of this work was to evaluate the modifications induced in the soil after ten years (1991-2001) of NTS, influenced by different straw and N doses. The experiment was set at the Embrapa farm in Sete Lagoas-MG, on a typic Dystrofic Red Latosol under Cerrado vegetation. The treatments consisted of five straw doses (0, 3, 6, 9 e 12Mg ha-1 of dry matter) in the plot and five doses of N (0, 40, 80, 120 e 160kg ha-1) as urea in the subplot. Two samplings were accomplished, before and after liming. The soil layers sampled were 0-0.025; 0.025-0.05; 0.05-0.10; 0.10-0.20; and 0.20-0.40m. Routine soil physical and chemical variables were measured according to standard procedures. The contents of organic C and K were influenced by the different straw doses and increased as the application of straw increased. The different doses of N influenced pH, Ca, Mg, Al, base and Al saturation, up to 0.20m. The surface liming was capable of increasing pH, in some cases up to 0.20m, and the same happened for Ca. The vertical movement of the lime in the profile was probably due to the good physical properties of the soil and to the heavy rainfall (1600mm in eight months).

Nos últimos anos, tem-se procurado elevar os teores de C orgânico do solo e, ao mesmo tempo, aumentar a produtividade das culturas. Neste contexto, o sistema semeadura direta (SSD) tem importante participação, principalmente na região dos Cerrados. Entretanto, para se alcançar altas produtividades, as gramíneas requerem a adição de doses elevadas de adubos nitrogenados. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações no solo decorrentes da aplicação de palha e de N em solo cultivado com milho por 10 anos (1991-2001) em SSD. O experimento foi desenvolvido na Embrapa-Milho e Sorgo, em Sete Lagoas-MG, em um Latossolo Vermelho distrófico típico sob cerrado. Os tratamentos constaram da combinação de palha sobre o solo (0, 3, 6, 9 e 12Mg ha-1 de matéria seca) dispostas nas parcelas, e de cinco níveis de N aplicados em cobertura (0, 40, 80, 120 e 160kg ha-1), na forma de uréia, dispostos nas subparcelas. Foram realizadas duas coletas de solo (antes e após uma calagem), nas profundidades de 0-0,025; 0,025-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40m. Análises químicas e físicas de rotina foram efetuadas usando-se métodos padrões. Os teores de C orgânico e de K foram influenciados pelas doses de palha e aumentaram à medida que se aumentou a aplicação de palha sobre o solo. A variação nas doses de N promoveu alterações no pH, nos teores de Ca, Mg e nas saturações por bases e por Al até a profundidade de 0,20m. A calagem superficial promoveu o aumento do pH do solo em profundidade e dos teores de Ca, até 0,20m, provavelmente devido à alta pluviosidade no período pós-calagem (1600mm em oito meses).

Soil, water, nutrients and soil organic matter losses by water erosion as a function of soil management in the Posses sub-watershed, Extrema, Minas Gerais, Brazil / Perdas de solo, água, nutrientes e matéria orgânica do solo por erosão hídrica em função do manejo na sub-bacia das Posses, Extrema, MG

Knowledge of the quantity and quality of the material lost by soil erosion due to soil management is a basic need to identify land management zones in catchments. The aim of this study was to investigate the influence of soil management on the quantity and quality of soil material lost by erosion in the Posses sub-watershed, Municipality of Extrema, State of Minas Gerais, Brazil. Water and sediments lost by natural rainfall erosion were sampled from erosion plots located on a Red-Yellow Argisol (PVA) under the following systems: bare soil, subsistence farming (maize/beans/pumpkin/jack-beans/fallow), degraded pasture, well-managed pasture, and reforestation set up in 2013; and in a Litholic Neosol (RL): reforestation set up in 2008, bare soil, and native forest. Ca, Mg, K, P, N and soil organic matter (SOM) contents were determined in sediment and soil samples (at 0-5 cm depth) for the determination of the runoff enrichment ratios. Management influences soil losses more so than water losses. Minor losses were found in reforestation set up in 2013 (soil); in well-managed pasture (water); and in reforestations (nutrients and SOM). These losses tend to stability with time. The general sequence of nutrient losses was N > Ca > Mg > K > P in PVA; and N > Ca > K > Mg > P in RL. Loss rates of SOM and N followed the order: bare soil > subsistence farming > degraded pasture > well-managed pasture >reforestation, in PVA; and bare soil > native forest > reforestation, in Argisol. Reforestation and wellmanagementpasture are effective conservation strategies in order to lower the erosion process in thePosses sub-watershed. Soil losses, as well as nutrients and organic matter losses were more influencedby soil management than water losses. The safeguarding native forest under Argisol is essential to theconservation of this pedoenvironment, especially in steep slopes.

O conhecimento da quantidade e qualidade de material perdido por erosão hídrica em função do manejo do solo constitui uma necessidade básica para a definição de zonas de manejo em áreas de recarga de água. O objetivo desse trabalho foi verificar a influência do manejo do solo sobre a quantidade e qualidade de material perdido por erosão hídrica na sub-bacia hidrográfica das Posses, Extrema-MG. Para isso, foram coletados água e sedimentos erodidos através de parcelas de erosão, instaladas, sob chuva natural, em Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) nos manejos: solo descoberto, rotação cultural (milho/feijão-de-porco/pousio), pastagens degradada e bem manejada, e reflorestamento implantado em 2013; e em Neossolo Litólico (RL) nos manejos: reflorestamento implantado em 2008, solo descoberto e mata nativa. Nas amostras de sedimentos e de solos (coletadas na profundidade de 0-5 cm) foram determinados os teores de Ca, Mg, K, P, N (NT) e de matéria orgânica do solo (MOS) e com isso, calculada a taxa de enriquecimento de enxurrada. O manejo exerce maior influência nas perdas de solo do que nas perdas de água. Menores perdas foram encontradas no reflorestamento implantado em 2013 (solo), pasto bem manejado (água) e reflorestamentos (nutrientes e matéria orgânica). Há uma tendência de estabilização dessas perdas com o tempo de implantação dos sistemas. A tendência geral das perdas de nutrientesno PVA foi NT > Ca > Mg > K > P; e no Argisol foi de NT > Ca > K > Mg > P. As taxas de perdasde MOS e NT seguem a ordem: solo descoberto > rotação cultural > pasto degradado > pasto bemmanejado > reflorestamento, no PVA; e solo descoberto > mata nativa > reflorestamento, no Argisol. Oreflorestamento e o manejo das pastagens são estratégias conservacionistas que minimizam as perdaspor erosão hídrica na sub-bacia das Posses, Extrema-MG. O manejo exerce maior influencia nas perdas de solo e de materiais a ele relacionados do que nas perdas de água. A manutenção da mata nativa sob...

Soil, water, nutrients and soil organic matter losses by water erosion as a function of soil management in the Posses sub-watershed, Extrema, Minas Gerais, Brazil / Perdas de solo, água, nutrientes e matéria orgânica do solo por erosão hídrica em função do manejo na sub-bacia das Posses, Extrema, MG

Knowledge of the quantity and quality of the material lost by soil erosion due to soil management is a basic need to identify land management zones in catchments. The aim of this study was to investigate the influence of soil management on the quantity and quality of soil material lost by erosion in the Posses sub-watershed, Municipality of Extrema, State of Minas Gerais, Brazil. Water and sediments lost by natural rainfall erosion were sampled from erosion plots located on a Red-Yellow Argisol (PVA) under the following systems: bare soil, subsistence farming (maize/beans/pumpkin/jack-beans/fallow), degraded pasture, well-managed pasture, and reforestation set up in 2013; and in a Litholic Neosol (RL): reforestation set up in 2008, bare soil, and native forest. Ca, Mg, K, P, N and soil organic matter (SOM) contents were determined in sediment and soil samples (at 0-5 cm depth) for the determination of the runoff enrichment ratios. Management influences soil losses more so than water losses. Minor losses were found in reforestation set up in 2013 (soil); in well-managed pasture (water); and in reforestations (nutrients and SOM). These losses tend to stability with time. The general sequence of nutrient losses was N > Ca > Mg > K > P in PVA; and N > Ca > K > Mg > P in RL. Loss rates of SOM and N followed the order: bare soil > subsistence farming > d

O conhecimento da quantidade e qualidade de material perdido por erosão hídrica em função do manejo do solo constitui uma necessidade básica para a definição de zonas de manejo em áreas de recarga de água. O objetivo desse trabalho foi verificar a influência do manejo do solo sobre a quantidade e qualidade de material perdido por erosão hídrica na sub-bacia hidrográfica das Posses, Extrema-MG. Para isso, foram coletados água e sedimentos erodidos através de parcelas de erosão, instaladas, sob chuva natural, em Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) nos manejos: solo descoberto, rotação cultural (milho/feijão-de-porco/pousio), pastagens degradada e bem manejada, e reflorestamento implantado em 2013; e em Neossolo Litólico (RL) nos manejos: reflorestamento implantado em 2008, solo descoberto e mata nativa. Nas amostras de sedimentos e de solos (coletadas na profundidade de 0-5 cm) foram determinados os teores de Ca, Mg, K, P, N (NT) e de matéria orgânica do solo (MOS) e com isso, calculada a taxa de enriquecimento de enxurrada. O manejo exerce maior influência nas perdas de solo do que nas perdas de água. Menores perdas foram encontradas no reflorestamento implantado em 2013 (solo), pasto bem manejado (água) e reflorestamentos (nutrientes e matéria orgânica). Há uma tendência de estabilização dessas perdas com o tempo de implantação dos sistemas. A tendência geral das perdas de nutrien