Effects of calcium and magnesium silicate on the absorption of silicon and nutrients in wheat / Silicato de cálcio e magnésio na absorção de silício e nutrientes no trigo

Wheat is a plant that accumulates silicon (Si). The application of silicon to the soil may influence the absorption of nutrients by the plant and, therefore, its nutritional balance. In this study, we aimed to evaluate the effects of calcium and magnesium silicate (CaSiO3/MgSiO3) on the ability of wheat (Triticum aestivum L.) to utilize silicon and absorb nutrients from soils collected in the state of Paraná, Brazil. The experiment was carried out in a greenhouse using 8-L plastic pots and three types of soil. Treatments were arranged in randomized blocks (3 × 5 factorial design): three soils [Rhodic Acrudox (Ox1), Rhodic Hapludox (Ox2), and Arenic Hapludult (Ult)], five silicate rates (0, 1, 2, 4, and 6 t ha <->1 of calcium/magnesium silicate), and four replications were performed. The effects of calcium and magnesium silicate on the concentrations of Si, N, P, K+, Ca2+, Mg2+, S, Cu2+, Zn2+, Fe2+, and Mn2+ within leaves were evaluated. Silicon concentrations in wheat leaves and stems increased with increasing rates of calcium and magnesium silicate applied to the soil. Wheat shoots accumulated averages of 28.2% (Ox1), 60.61% (Ult), and 74.14% (Ox2) of the Si from the silicate applied to the soil. Silicate fertilization increased the amount of Ca+2 and Mg+2 within leaves and reduced the amount of Zn2+ and Mn2+ within leaves. Calcium and magnesium silicate prevented excessive amounts of Mn2+ from being absorbed by wheat, improving the balance in the absorption of this nutrient.(AU)

O trigo é uma planta acumuladora de silício (Si). A aplicação de silício pode influenciar a absorção de nutrientes pela planta e, consequentemente, o balanço nutricional da cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de doses de silicato de cálcio e magnésio (CaSiO3/MgSiO3) no aproveitamento de silício e absorção de nutrientes pelo trigo em solos do estado do Paraná, Brasil. O experimento foi realizado em vasos plásticos de 8 L em estufa, com três tipos de solos. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 3, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 × 5: três solos [Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), Latossolo Vermelho distroférrico (LVd) e Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe)] e cinco doses de silicato (0, 1, 2, 4 e 6 t ha <->1 de silicato de cálcio/magnésio), com quatro repetições. Avaliou-se o efeito do silicato de cálcio e magnésio no teor foliar de: Si, N, P, K+, Ca2+, Mg2+, S, Cu2+, Zn2+, Fe2+ e Mn2+. A aplicação de silicato de cálcio e magnésio aumenta os teores de Si nas folhas e colmos do trigo, refletindo sua aplicação no solo. A quantidade de Si acumulada pela parte aérea do trigo proveniente do silicato aplicado variou entre 28,2 %, 60,61 % e 74,14 %, nos solos LVef, PVAe e LVd, respectivamente. A adubação silicatada aumentou os teores de Ca+2 e Mg+2 e reduziu os teores de Zn2+ e Mn2+ no tecido foliar do trigo. O silicato de cálcio e magnésio proporcionou melhor equilíbrio nutricional de Mn2+ do trigo, reduzindo a quantidade excessiva absorvida.(AU)

Lime and calcium-magnesium silicate in the ionic speciation of an Oxisol

Plant residues and certain fertilizers accelerate soil acidification and increase the levels of aluminum-Al+3 in soils under no-tillage (NT). Silicates act as acidity amendments and as a source of silicon as in H4SiO4. An increase in the pH of soil solution causes the deprotonation of H4SiO4 and generates the anionic form (H3SiO4). The aim of this study was to evaluate the ionic speciation of Si, Al, Ca, Mg and K in aqueous extracts by means of a software calculation. Since 2006, a field experiment has been under way on an Oxisol under NT subjected to lime and calcium-magnesium silicate applications under four crop systems. The amendments were applied in Oct 2006 and in Oct 2011, aiming to raise base saturation to 70 %. Soil samples were collected in Oct 2013, at depths of 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm. Both Ca and Mg formed complexes with dissolved organic carbon (DOC) whereas the same was not observed for potassium. These three basic cations were mostly in their free forms regardless of treatment, while Al was mostly complexed with DOC even at the lowest depths (40-60 cm). The highest value of free Al form was 15 %. Si was almost 100 % as H4SiO4, and its activity was similar to its concentration in solution for all crop systems and at all depths, regardless of amendment applied. The percentages of H3SiO4 and Al-H3SiO42+ were irrelevant, providing more phytoavailable H4SiO4 in soil solution.

Lime and calcium-magnesium silicate in the ionic speciation of an Oxisol

Plant residues and certain fertilizers accelerate soil acidification and increase the levels of aluminum-Al+3 in soils under no-tillage (NT). Silicates act as acidity amendments and as a source of silicon as in H4SiO4. An increase in the pH of soil solution causes the deprotonation of H4SiO4 and generates the anionic form (H3SiO4). The aim of this study was to evaluate the ionic speciation of Si, Al, Ca, Mg and K in aqueous extracts by means of a software calculation. Since 2006, a field experiment has been under way on an Oxisol under NT subjected to lime and calcium-magnesium silicate applications under four crop systems. The amendments were applied in Oct 2006 and in Oct 2011, aiming to raise base saturation to 70 %. Soil samples were collected in Oct 2013, at depths of 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm. Both Ca and Mg formed complexes with dissolved organic carbon (DOC) whereas the same was not observed for potassium. These three basic cations were mostly in their free forms regardless of treatment, while Al was mostly complexed with DOC even at the lowest depths (40-60 cm). The highest value of free Al form was 15 %. Si was almost 100 % as H4SiO4, and its activity was similar to its concentration in solution for all crop systems and at all depths, regardless of amendment applied. The percentages of H3SiO4 and Al-H3SiO42+ were irrelevant, providing more phytoavailable H4SiO4 in soil solution.(AU)

Calagem e silicatagem em solo incubado com diferentes umidades / Lime and silicate application in soils incubated with different moistures

O calcário é o corretivo da acidez mais utilizado nos solos agrícolas brasileiros, porém benefícios importantes podem ser obtidos com o uso de silicatos de cálcio e magnésio. Objetivou-se comparar o efeito neutralizante da acidez do solo por meio de calagem e silicatagem, com incubação dos corretivos em condições de solo com diferentes umidades. O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise Química de Solos, na Universidade do Oeste Paulista-UNOESTE, utilizando solo coletado na camada de 0 a 20 cm de um Argissolo Vermelho-Amarelado distrófico. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x2x5, sendo dois corretivos (calcário dolomítico e silicato de Ca e Mg), duas umidades do solo (80 e 20% da umidade de saturação) e cinco épocas de avaliação (60, 90, 120, 150 e 180 dias após incubação) dos atributos químicos do solo. Os resultados foram comparados por meio de análise de variância e as variáveis umidades do solo e corretivos foram submetidas ao teste de Tukey (p<0,05). Já o efeito da época de amostragem foi analisado por meio de análise de regressão. O silicato apresenta maior capacidade neutralizante da acidez do solo que o calcário, e com isso sua dosagem deve ser mais bem estudada, pois a utilização do cálculo para determinar a necessidade de calagem pode superestimar a necessidade de silicatagem. A reatividade do calcário no solo não é influenciada quando o solo está com umidade entre 20 e 80% da umidade de saturação, diferentemente do silicato, que tem a sua reatividade potencializada na condição de maior umidade do solo. A ação corretiva da acidez do solo por ambos os corretivos permanece crescente até 180 dias da incubação, porém, resultados satisfatórios já são obtidos com 60 dias de incubação do solo.

The lime is the acidity corrective more used in brazilian agricultural soils, but important benefits can be obtained from calcium and magnesium silicates. The aim of this study was to compare the effect of neutralizing soil acidity by application of lime and silicate, with incubation of the correctives in soil conditions more or less moisture. The experiment was conducted in the Soil Chemical Analysis Laboratory at the UNOESTE, using soil collected in the layer 0-20 cm of a Sandy Loam Argisol. The experiment was carried out in a completely randomized in a 2x2x5 factorial scheme, with two correctives (lime and silicate of Ca and Mg), two soil moistures (80 and 20% moisture soil saturation) and five times (60, 90, 120, 150 and 180 days after incubation) of soil chemical properties. It was submitted to variance analysis and the effects of soil moisture and correctives were evaluated by Tukey test (p<0,05) and the incubations time were evaluated by regression analysis. The silicate has a higher neutralizing capacity of soil acidity than lime, and thus its dosage should be further investigated, because the use of the calculation to determine the lime requirement can overestimate the need for silicate applied. The lime reactivity in the soil is not influenced with soil moisture between 20 and 80% moisture saturation, unlike silicate, which has its soil reactivity enhanced in the condition of higher moisture. The soil corrective action acidity by both corrective remains increasing up to 180 days of incubation, however, satisfactory results are already obtained with 60 days of soil incubation.

Calagem e silicatagem em solo incubado com diferentes umidades / Lime and silicate application in soils incubated with different moistures

O calcário é o corretivo da acidez mais utilizado nos solos agrícolas brasileiros, porém benefícios importantes podem ser obtidos com o uso de silicatos de cálcio e magnésio. Objetivou-se comparar o efeito neutralizante da acidez do solo por meio de calagem e silicatagem, com incubação dos corretivos em condições de solo com diferentes umidades. O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise Química de Solos, na Universidade do Oeste Paulista-UNOESTE, utilizando solo coletado na camada de 0 a 20 cm de um Argissolo Vermelho-Amarelado distrófico. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x2x5, sendo dois corretivos (calcário dolomítico e silicato de Ca e Mg), duas umidades do solo (80 e 20% da umidade de saturação) e cinco épocas de avaliação (60, 90, 120, 150 e 180 dias após incubação) dos atributos químicos do solo. Os resultados foram comparados por meio de análise de variância e as variáveis umidades do solo e corretivos foram submetidas ao teste de Tukey (p<0,05). Já o efeito da época de amostragem foi analisado por meio de análise de regressão. O silicato apresenta maior capacidade neutralizante da acidez do solo que o calcário, e com isso sua dosagem deve ser mais bem estudada, pois a utilização do cálculo para determinar a necessidade de calagem pode superestimar a necessidade de silicatagem. A reatividade do calcário no solo não é influenciada quando o solo está com umidade entre 20 e 80% da umidade de saturação, diferentemente do silicato, que tem a sua reatividade potencializada na condição de maior umidade do solo. A ação corretiva da acidez do solo por ambos os corretivos permanece crescente até 180 dias da incubação, porém, resultados satisfatórios já são obtidos com 60 dias de incubação do solo.(AU)

The lime is the acidity corrective more used in brazilian agricultural soils, but important benefits can be obtained from calcium and magnesium silicates. The aim of this study was to compare the effect of neutralizing soil acidity by application of lime and silicate, with incubation of the correctives in soil conditions more or less moisture. The experiment was conducted in the Soil Chemical Analysis Laboratory at the UNOESTE, using soil collected in the layer 0-20 cm of a Sandy Loam Argisol. The experiment was carried out in a completely randomized in a 2x2x5 factorial scheme, with two correctives (lime and silicate of Ca and Mg), two soil moistures (80 and 20% moisture soil saturation) and five times (60, 90, 120, 150 and 180 days after incubation) of soil chemical properties. It was submitted to variance analysis and the effects of soil moisture and correctives were evaluated by Tukey test (p<0,05) and the incubations time were evaluated by regression analysis. The silicate has a higher neutralizing capacity of soil acidity than lime, and thus its dosage should be further investigated, because the use of the calculation to determine the lime requirement can overestimate the need for silicate applied. The lime reactivity in the soil is not influenced with soil moisture between 20 and 80% moisture saturation, unlike silicate, which has its soil reactivity enhanced in the condition of higher moisture. The soil corrective action acidity by both corrective remains increasing up to 180 days of incubation, however, satisfactory results are already obtained with 60 days of soil incubation.(AU)

Effects of calcium and magnesium silicate on the absorption of silicon and nutrients in wheat / Silicato de cálcio e magnésio na absorção de silício e nutrientes no trigo

Wheat is a plant that accumulates silicon (Si). The application of silicon to the soil may influence the absorption of nutrients by the plant and, therefore, its nutritional balance. In this study, we aimed to evaluate the effects of calcium and magnesium silicate (CaSiO3/MgSiO3) on the ability of wheat (Triticum aestivum L.) to utilize silicon and absorb nutrients from soils collected in the state of Paraná, Brazil. The experiment was carried out in a greenhouse using 8-L plastic pots and three types of soil. Treatments were arranged in randomized blocks (3 × 5 factorial design): three soils [Rhodic Acrudox (Ox1), Rhodic Hapludox (Ox2), and Arenic Hapludult (Ult)], five silicate rates (0, 1, 2, 4, and 6 t ha

O trigo é uma planta acumuladora de silício (Si). A aplicação de silício pode influenciar a absorção de nutrientes pela planta e, consequentemente, o balanço nutricional da cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de doses de silicato de cálcio e magnésio (CaSiO3/MgSiO3) no aproveitamento de silício e absorção de nutrientes pelo trigo em solos do estado do Paraná, Brasil. O experimento foi realizado em vasos plásticos de 8 L em estufa, com três tipos de solos. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 3, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 × 5: três solos [Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), Latossolo Vermelho distroférrico (LVd) e Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe)] e cinco doses de silicato (0, 1, 2, 4 e 6 t ha