Soil physical indicators of management systems in traditional agricultural areas under manure application

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.(AU)

Frações de fósforo após cultivos sucessivos de Pinus taeda L. sem fertilização / Phosphorus fractions in soil after successive crops of Pinus taeda L. without fertilization

Pinus cultivation without fertilization is a common practice in southern Brazil, which can induce a decline in the availability of phosphorus (P) in the soil. The purpose of this study was to evaluate the changes in phosphorus fractions in a Humic Cambisol subjected to continuous Pinus taeda L. cultivation without fertilization. Two forest stands were evaluated, after 16 years of Pinus cultivation (1st crop) and 49 years (3rd crop), when soil samples were collected (layers 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, and 60-80cm) from six trenches per forest. In soil samples, the P contained in organic (Po) and inorganic (Pi) forms was determined by sequential chemical fractionation. Labile inorganic P fractions remained unchanged after the different cultivation periods. However, the labile organic fractions declined from the first to the third cycle (from 70.6 to 39.8mg dm-3 in the 0-10cm layer), indicating that these forms influence the buffering capacity of labile Pi. The moderately labile organic P acted as a P drain, increasing its percentage of the total, from 34.7 to 56.3%, from the first to the third crop. Soil cultivation for 49 years with Pinus taeda resulted in a reduction of the organic P content, indicating that for this soil use, this P form should be used to diagnose P availability and fertilization requirements.

O cultivo de Pinus sem uso de fertilização é uma prática comum no sul do Brasil e pode levar ao declínio da disponibilidade de fósforo (P) no solo. O objetivo deste estudo foi avaliar as modificações nas frações de fósforo em Cambissolo submetido a sucessivos cultivos de Pinus taeda L. sem fertilização. Foram avaliadas duas florestas, com 16 anos de cultivo de Pinus (1o cultivo) e 49 anos (3o cultivo), onde amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-80cm, em seis trincheiras por floresta. Nas amostras de solo foram determinados os teores de P em formas orgânicas (Po) e inorgânicas (Pi) usando esquema de fracionamento químico sequencial. As frações inorgânicas lábeis de P não sofreram alterações com os diferentes tempos de cultivo, no entanto houve declínio das frações orgânicas lábeis do primeiro para o terceiro cultivo, passando de 70,6 para 39,8mg dm-3 na camada de 0-10cm, indicando que essas formas atuam no tamponamento do Pi lábil. O P orgânico moderadamente lábil atuou como um dreno de P, aumentando seu percentual em relação ao total, de 34,7 para 56,3%, do primeiro para o terceiro cultivo. O cultivo do solo por 49 anos com Pinus taeda provoca a diminuição do teor de fósforo orgânico lábil, indicando que para este tipo de uso do solo essa forma de fósforo deveria ser considerada para diagnóstico da disponibilidade de fósforo e necessidade de fertilização.

Frações de fósforo após cultivos sucessivos de Pinus taeda L. sem fertilização / Phosphorus fractions in soil after successive crops of Pinus taeda L. without fertilization

Pinus cultivation without fertilization is a common practice in southern Brazil, which can induce a decline in the availability of phosphorus (P) in the soil. The purpose of this study was to evaluate the changes in phosphorus fractions in a Humic Cambisol subjected to continuous Pinus taeda L. cultivation without fertilization. Two forest stands were evaluated, after 16 years of Pinus cultivation (1st crop) and 49 years (3rd crop), when soil samples were collected (layers 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, and 60-80cm) from six trenches per forest. In soil samples, the P contained in organic (Po) and inorganic (Pi) forms was determined by sequential chemical fractionation. Labile inorganic P fractions remained unchanged after the different cultivation periods. However, the labile organic fractions declined from the first to the third cycle (from 70.6 to 39.8mg dm-3 in the 0-10cm layer), indicating that these forms influence the buffering capacity of labile Pi. The moderately labile organic P acted as a P drain, increasing its percentage of the total, from 34.7 to 56.3%, from the first to the third crop. Soil cultivation for 49 years with Pinus taeda resulted in a reduction of the organic P content, indicating that for this soil use, this P form should be used to diagnose P availability and fertilization requirements.(AU)

O cultivo de Pinus sem uso de fertilização é uma prática comum no sul do Brasil e pode levar ao declínio da disponibilidade de fósforo (P) no solo. O objetivo deste estudo foi avaliar as modificações nas frações de fósforo em Cambissolo submetido a sucessivos cultivos de Pinus taeda L. sem fertilização. Foram avaliadas duas florestas, com 16 anos de cultivo de Pinus (1o cultivo) e 49 anos (3o cultivo), onde amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-80cm, em seis trincheiras por floresta. Nas amostras de solo foram determinados os teores de P em formas orgânicas (Po) e inorgânicas (Pi) usando esquema de fracionamento químico sequencial. As frações inorgânicas lábeis de P não sofreram alterações com os diferentes tempos de cultivo, no entanto houve declínio das frações orgânicas lábeis do primeiro para o terceiro cultivo, passando de 70,6 para 39,8mg dm-3 na camada de 0-10cm, indicando que essas formas atuam no tamponamento do Pi lábil. O P orgânico moderadamente lábil atuou como um dreno de P, aumentando seu percentual em relação ao total, de 34,7 para 56,3%, do primeiro para o terceiro cultivo. O cultivo do solo por 49 anos com Pinus taeda provoca a diminuição do teor de fósforo orgânico lábil, indicando que para este tipo de uso do solo essa forma de fósforo deveria ser considerada para diagnóstico da disponibilidade de fósforo e necessidade de fertilização.(AU)

Changes in physical properties and organic carbon of a Kandiudox fertilized with manure / Atributos físicos e carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho com aplicação de dejetos

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.(AU)

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.(AU)