Maize yields and carbon pools in response to poultry litter, rock phosphate and P-solubilizing microorganisms

The acid release of phosphates from rock phosphates (RP) and the retention of ammonium by inorganic phosphates have been studied separately in composting; however, there is a gap in the knowledge of combined application of RP with organic residues and microorganisms. The objectives were to evaluate the combined application of fresh poultry litter (PL) with RP and P-solubilizing microorganisms (M) on soil organic matter pools, microbial biomass C (MB-C) and on whole-plant silage maize and grain yields. Two field experiments tested the effects of timing of applications of PL (8 Mg ha–1), RP (4 Mg ha–1) and microorganisms on soil organic matter pools, nutritional aspects and productive components of maize crop whole-plant silage. A second experiment evaluated the effects of RP doses (0, 3, 6 and 9 Mg ha–1) with a fixed dose of PL (8 Mg ha–1) on maize grains. Application of PL+RP decreased soil organic C, while RP alone increased the humin fraction C compared to the control. The MB-C in soil with PL and PL+RP+M increased in comparison to the control and the RP. The application of PL, based on an average of fall and spring, increased leaves + stem dry matter, while in the fall on its own, the highest cob yield was observed in the combination of PL+RP, showing synergistic effects. The best ratio of poultry litter to rock phosphate combination is 2:1 in the anticipated fall application on the maize silage crop or immediate application on the maize grain crops.

Maize yields and carbon pools in response to poultry litter, rock phosphate and P-solubilizing microorganisms

The acid release of phosphates from rock phosphates (RP) and the retention of ammonium by inorganic phosphates have been studied separately in composting; however, there is a gap in the knowledge of combined application of RP with organic residues and microorganisms. The objectives were to evaluate the combined application of fresh poultry litter (PL) with RP and P-solubilizing microorganisms (M) on soil organic matter pools, microbial biomass C (MB-C) and on whole-plant silage maize and grain yields. Two field experiments tested the effects of timing of applications of PL (8 Mg ha–1), RP (4 Mg ha–1) and microorganisms on soil organic matter pools, nutritional aspects and productive components of maize crop whole-plant silage. A second experiment evaluated the effects of RP doses (0, 3, 6 and 9 Mg ha–1) with a fixed dose of PL (8 Mg ha–1) on maize grains. Application of PL+RP decreased soil organic C, while RP alone increased the humin fraction C compared to the control. The MB-C in soil with PL and PL+RP+M increased in comparison to the control and the RP. The application of PL, based on an average of fall and spring, increased leaves + stem dry matter, while in the fall on its own, the highest cob yield was observed in the combination of PL+RP, showing synergistic effects. The best ratio of poultry litter to rock phosphate combination is 2:1 in the anticipated fall application on the maize silage crop or immediate application on the maize grain crops.(AU)

A incorporação de calcário em sistema plantio direto consolidado reduz o estoque de carbono em macroagregados do solo / The incorporation of limestone in consolidated no-tillage system reduces carbon stock in soil macroaggregates

Estoques de carbono em macroagregados do solo possuem relação com a taxa de sequestro de C no solo em sistema plantio direto. Objetivou-se avaliar os estoques de carbono em macroagregados (12,5-19,0mm) em função do revolvimento ocasional e/ou da calagem de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico textura muito argilosa, sob sistema plantio direto há 17 anos em Pato Branco, sudoeste do Paraná. A partir de outubro de 2009, foi avaliado um experimento em parcelas sub-subdivididas, tendo como parcelas, épocas de amostragens após 6, 12 e 20 meses do revolvimento do solo e/ou calagem; nas subparcelas, manejos de solo, sem e com revolvimento do solo com uma aração e uma gradagem; e, nas sub-subparcelas, níveis de calagem, sem e com calcário para elevar o índice de saturação por bases para 70%. Dos 6 aos 12 meses, a aplicação de calcário em superfície ou incorporado aumentou os estoques de C dos macroagregados na camada de 0,10-0,20m. Após 20 meses, a incorporação de calcário em solo reduziu os estoques de C dos macroagregados somente na camada de 0-0,10m. Assim, a calagem na superfície é fundamental para a manutenção e aumento dos estoques de C em macroagregados de solo sob sistema plantio direto, mantendo-o consolidado.

Carbon stocks in soil macroaggregates are related to the rate of soil C sequestration in no-tillage system. This study aimed to evaluate carbon stocks in macroaggregates (12.5 to 19.0mm) as a function of the occasional tillage and/or liming of a Hapludox loamy clayey under no-tillage for 17 years in Pato Branco, Paraná southwest, Brazil. Starting from October 2009, it was evaluated an experiment with split-split plots, with plots as sampling dates after 6, 12 and 20 months of the occasional tillage and/or liming; the subplots as soil management, with and without occasional soil tillage with plowing and disking; and as sub-subplots, liming levels, with and without limestone to raise the base saturation index to 70%. From 6 to 12 months, the limestone application on surface or incorporated increased C stocks of macroaggregates in the 0.10-0.20m layer. After 20 months, the incorporation of limestone in soil reduced C stocks in macroaggregates only in the 0-0.10m layer. Thus, the surface liming is essential for the maintenance and enhancement of C stocks in macroaggregates of no-tillage system, keeping it consolidated.

A incorporação de calcário em sistema plantio direto consolidado reduz o estoque de carbono em macroagregados do solo / The incorporation of limestone in consolidated no-tillage system reduces carbon stock in soil macroaggregates

Estoques de carbono em macroagregados do solo possuem relação com a taxa de sequestro de C no solo em sistema plantio direto. Objetivou-se avaliar os estoques de carbono em macroagregados (12,5-19,0mm) em função do revolvimento ocasional e/ou da calagem de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico textura muito argilosa, sob sistema plantio direto há 17 anos em Pato Branco, sudoeste do Paraná. A partir de outubro de 2009, foi avaliado um experimento em parcelas sub-subdivididas, tendo como parcelas, épocas de amostragens após 6, 12 e 20 meses do revolvimento do solo e/ou calagem; nas subparcelas, manejos de solo, sem e com revolvimento do solo com uma aração e uma gradagem; e, nas sub-subparcelas, níveis de calagem, sem e com calcário para elevar o índice de saturação por bases para 70%. Dos 6 aos 12 meses, a aplicação de calcário em superfície ou incorporado aumentou os estoques de C dos macroagregados na camada de 0,10-0,20m. Após 20 meses, a incorporação de calcário em solo reduziu os estoques de C dos macroagregados somente na camada de 0-0,10m. Assim, a calagem na superfície é fundamental para a manutenção e aumento dos estoques de C em macroagregados de solo sob sistema plantio direto, mantendo-o consolidado.(AU)

Carbon stocks in soil macroaggregates are related to the rate of soil C sequestration in no-tillage system. This study aimed to evaluate carbon stocks in macroaggregates (12.5 to 19.0mm) as a function of the occasional tillage and/or liming of a Hapludox loamy clayey under no-tillage for 17 years in Pato Branco, Paraná southwest, Brazil. Starting from October 2009, it was evaluated an experiment with split-split plots, with plots as sampling dates after 6, 12 and 20 months of the occasional tillage and/or liming; the subplots as soil management, with and without occasional soil tillage with plowing and disking; and as sub-subplots, liming levels, with and without limestone to raise the base saturation index to 70%. From 6 to 12 months, the limestone application on surface or incorporated increased C stocks of macroaggregates in the 0.10-0.20m layer. After 20 months, the incorporation of limestone in soil reduced C stocks in macroaggregates only in the 0-0.10m layer. Thus, the surface liming is essential for the maintenance and enhancement of C stocks in macroaggregates of no-tillage system, keeping it consolidated.(AU)

Soil organic matter as a function of nitrogen fertilization in crop successions

The interdependence between the C and N cycles is reflected by the levels of soil organic matter (SOM). SOM and organic C levels in water soluble (C-WS) humic acids (C-HA), fulvic acids (C-FA), and humin fractions (C-H) were evaluated through the classic chemical fractionation method in samples of a Rhodic Eutrudox from a randomized blocks experimental design, with split-split-plots using five nitrogen sidedressing levels for corn (0; 60; 120; 180; and 240 kg ha-1 N) as the main treatment, two crop sequences (corn-corn and soybean-corn) as the secondary treatment, and two sampling depths (0 to 0.2 and 0.2 to 0.4 m) as a sub-subtreatment. Nitrogen fertilization did not affect SOM levels, but favored the synthesis of substances in the C-HA fraction. There was a quadratic effect of N rates on the C-WS and C-FA levels in the corn-corn succession. The soybean-corn succession resulted in larger SOM and organic C levels in the C-H fraction.

A interdependência dos ciclos de C e N reflete-se nos teores de matéria orgânica do solo (MOS). Em um delineamento experimental em blocos casualizados, com parcelas sub-subdivididas, tendo como tratamento principal cinco doses de nitrogênio de cobertura na cultura do milho (0; 60; 120; 180 e 240 kg ha-1 de N), como tratamento secundário, as sucessões milho-milho e soja-milho, e como sub-subtratamento, duas profundidades de amostragem (0 a 0.2 e 0.2 a 0.4 cm), avaliaram-se os teores de MOS e de C orgânico nas frações solúvel em água (C-SA), ácidos húmicos (C-AH), ácidos fúlvicos (C-AF) e humina (C-H), por meio do método clássico de fracionamento químico, em um Latossolo Vermelho eutrófico, de textura argilosa. A adubação nitrogenada não afetou os teores de MOS, mas favoreceu a síntese de compostos da fração C-AH. Houve efeito quadrático das doses de N nos teores de C-SA e de C-AF na sucessão milho-milho. A sucessão soja-milho resultou em maiores teores de MOS e de C orgânico na fração humina.

Soil organic matter as a function of nitrogen fertilization in crop successions

The interdependence between the C and N cycles is reflected by the levels of soil organic matter (SOM). SOM and organic C levels in water soluble (C-WS) humic acids (C-HA), fulvic acids (C-FA), and humin fractions (C-H) were evaluated through the classic chemical fractionation method in samples of a Rhodic Eutrudox from a randomized blocks experimental design, with split-split-plots using five nitrogen sidedressing levels for corn (0; 60; 120; 180; and 240 kg ha-1 N) as the main treatment, two crop sequences (corn-corn and soybean-corn) as the secondary treatment, and two sampling depths (0 to 0.2 and 0.2 to 0.4 m) as a sub-subtreatment. Nitrogen fertilization did not affect SOM levels, but favored the synthesis of substances in the C-HA fraction. There was a quadratic effect of N rates on the C-WS and C-FA levels in the corn-corn succession. The soybean-corn succession resulted in larger SOM and organic C levels in the C-H fraction.

A interdependência dos ciclos de C e N reflete-se nos teores de matéria orgânica do solo (MOS). Em um delineamento experimental em blocos casualizados, com parcelas sub-subdivididas, tendo como tratamento principal cinco doses de nitrogênio de cobertura na cultura do milho (0; 60; 120; 180 e 240 kg ha-1 de N), como tratamento secundário, as sucessões milho-milho e soja-milho, e como sub-subtratamento, duas profundidades de amostragem (0 a 0.2 e 0.2 a 0.4 cm), avaliaram-se os teores de MOS e de C orgânico nas frações solúvel em água (C-SA), ácidos húmicos (C-AH), ácidos fúlvicos (C-AF) e humina (C-H), por meio do método clássico de fracionamento químico, em um Latossolo Vermelho eutrófico, de textura argilosa. A adubação nitrogenada não afetou os teores de MOS, mas favoreceu a síntese de compostos da fração C-AH. Houve efeito quadrático das doses de N nos teores de C-SA e de C-AF na sucessão milho-milho. A sucessão soja-milho resultou em maiores teores de MOS e de C orgânico na fração humina.

Métodos químicos para a estimativa do nitrogênio disponível do solo

Foram avaliados 16 índices químicos de disponibilidade de N para a cultura do milho em 22 solos do Estado de São Paulo. Os índices químicos de disponibilidade de N foram matéria orgânica, N total, N inorgânico e N extraído com KMnO4/NaOH, H2O2/MnO, tampão fosfato-borato, K2Cr2O7/H2SO4, Na2Cr2O7.2H2O/H2SO4 e KCl a quente/MgO ou NaOH. Métodos biológicos de incubação de solo em condições aeróbias (35ºC por 30 semanas) e anaeróbias (40ºC por 7 dias), e experimento em casa de vegetação tendo o milho como planta-teste foram utilizados como padrões de referência para os índices químicos. Os métodos de extração do N disponível com KCl a quente/MgO e Na2Cr2O7.2H2O/H2SO4 apresentaram as melhores correlações com índices biológicos de mineralização ou disponibilidade de N. Na calibração destes métodos a partir de dois experimentos em vasos e em casa de vegetação, foram obtidos valores de nível crítico (NC) de N disponível que variaram de 33,0 a 35,0 mg dm-3 e de 430 a 525 mg dm-3, respectivamente. A partir destes valores de NC foram calculadas doses de N recomendadas (DR), com base em análise de N disponível em amostras de solo iniciais de três experimentos a campo e em experimento de incubação de solo em laboratório. A calibração dos métodos de análise para Nd do solo permitiu a obtenção do nível crítico de 35,0 mg dm-3 para o método do KCl a quente, como limite das classes de resposta e não resposta à adubação nitrogenada para a cultura do milho. Não foi possível calibrar o método de determinação de Nd com solução sulfocrômica

Were evaluated 15 chemical indices for N availability for corn crop in 22 Sao Paulo State soils. The chemical indices of N availability were soil organic matter, total N, inorganic N and N extracted with KMnO4/NaOH, H2O2/MnO, phosphate-borate buffer, K2Cr2O7/H2SO4, Na2Cr2O7.2H2O/H2SO4, hot KCl/MgO or NaOH. Biological methods of soil incubation under aerobic conditions (35ºC for 30 weeks) and anaerobic (40ºC for 7 days), and experiment in a greenhouse taking the corn as test-plant were used as benchmarks for the chemical indices. The methods of extracting the N available with hot KCl/MgO and Na2Cr2O7.2H2O/H2SO4 showed the best correlation with N biological mineralization or availability. In the calibration of these methods from two experiments in pots and in greenhouse, were obtained critical level (CL) values of N available that ranged from 33.0 to 35.0 mg dm-3 and 430 to 525 mg dm-3, respectively. From these CL values were recommended N rates (NR), based on N available analysis in initial soil samples from three experiments in the field and in soil incubation in laboratory. In just one of the field experiments was possible to calculate NR of maximum economic efficiency, which were compared with NR. The calibration of the methods of analysis for N available soil allowed the achievement of CL of 35.0 mg dm-3 for the hot KCl method, as the limit of the classes of response and no response to nitrogen fertilization to corn cultivation. It was not possible to calibrate the method of determining of N available with sulfocromic solution

Organic matter fractions and soil fertility under the influence of liming, vermicompost and cattle manure

This work evaluates effects of cattle manure vermicompost in association with liming on soil fertility indexes. The experiment was carried out in greenhouse conditions, in pots containing samples of a Typic Hapludox, medium-textured soil. Five levels of vermicompost (equivalent to 0, 28, 42, 56, and 70 t ha-1, dry weight) and five liming levels (to raise base saturation to 20, 30, 40, 50, and 60%) were combined in a factorial scheme and samples were incubated for 180 days. Samples of the same soil received the equivalent to 70 t ha-1 of the cattle manure used to produce the vermicompost, and the same lime rates. Cattle manure was better than vermicompost to supply K and Mg. Small differences in P supply were observed between the manures. The vermicompost increased the levels of Ca, pH, organic matter (OM) and CEC more than the manure. C-humic acids decreased and C-humin increased with vermicompost application. With liming, C-humic acids decreased, but the total content of OM was not affected.

Os efeitos do vermicomposto de esterco de curral associado à calagem em atributos da fertilidade do solo foram avaliados através de experimento em vasos empregando um Latossolo Vermelho, distrófico, textura média. Cinco doses do vermicomposto (equivalentes a 0; 28; 42; 56 e 70 t ha-1, peso seco) e cinco doses de calcário (visando elevar a saturação por bases a: 20; 30; 40; 50 e 60%) foram combinadas em esquema fatorial, sendo as amostras de solo incubadas por 180 dias. Para comparação entre o vermicomposto e o esterco de curral, amostras do mesmo solo receberam o equivalente a 70 t ha-1 do esterco de curral que originou o vermicomposto e as cinco doses de calcário listadas anteriormente. Através do cálculo do Índice de Eficiência Agronômica, foi verificado que o potencial de fornecimento de K e de Mg pelo esterco é maior do que o do vermicomposto, e que o de P, é semelhante. O vermicomposto aumentou os teores de Ca2+ e de matéria orgânica (MO), os valores de pH em CaCl2 e a CTC a pH 7. Com o aumento das doses de vermicomposto houve diminuição do C-ácidos húmicos e aumento do C-humina e com a calagem o C-total não aumentou mas houve diminuição do C-ácidos húmicos.

Organic matter fractions and soil fertility under the influence of liming, vermicompost and cattle manure

This work evaluates effects of cattle manure vermicompost in association with liming on soil fertility indexes. The experiment was carried out in greenhouse conditions, in pots containing samples of a Typic Hapludox, medium-textured soil. Five levels of vermicompost (equivalent to 0, 28, 42, 56, and 70 t ha-1, dry weight) and five liming levels (to raise base saturation to 20, 30, 40, 50, and 60%) were combined in a factorial scheme and samples were incubated for 180 days. Samples of the same soil received the equivalent to 70 t ha-1 of the cattle manure used to produce the vermicompost, and the same lime rates. Cattle manure was better than vermicompost to supply K and Mg. Small differences in P supply were observed between the manures. The vermicompost increased the levels of Ca, pH, organic matter (OM) and CEC more than the manure. C-humic acids decreased and C-humin increased with vermicompost application. With liming, C-humic acids decreased, but the total content of OM was not affected.

Os efeitos do vermicomposto de esterco de curral associado à calagem em atributos da fertilidade do solo foram avaliados através de experimento em vasos empregando um Latossolo Vermelho, distrófico, textura média. Cinco doses do vermicomposto (equivalentes a 0; 28; 42; 56 e 70 t ha-1, peso seco) e cinco doses de calcário (visando elevar a saturação por bases a: 20; 30; 40; 50 e 60%) foram combinadas em esquema fatorial, sendo as amostras de solo incubadas por 180 dias. Para comparação entre o vermicomposto e o esterco de curral, amostras do mesmo solo receberam o equivalente a 70 t ha-1 do esterco de curral que originou o vermicomposto e as cinco doses de calcário listadas anteriormente. Através do cálculo do Índice de Eficiência Agronômica, foi verificado que o potencial de fornecimento de K e de Mg pelo esterco é maior do que o do vermicomposto, e que o de P, é semelhante. O vermicomposto aumentou os teores de Ca2+ e de matéria orgânica (MO), os valores de pH em CaCl2 e a CTC a pH 7. Com o aumento das doses de vermicomposto houve diminuição do C-ácidos húmicos e aumento do C-humina e com a calagem o C-total não aumentou mas houve diminuição do C-ácidos húmicos.

Matéria orgânica e nitrogênio total do solo em função de adubação nitrogenada em diferentes sucessões de culturas

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