The tolerance of grapevine rootstocks to copper excess and to the use of calcium and phosphorus to mitigate its phytotoxicity.

High soil copper (Cu) concentrations in vineyards can cause phytotoxicity to grapevine rootstocks. In order to mitigate toxicity, the use of grapevine rootstock genetic variation and the application of amendments are possible strategies. The aim of this study is to assess the tolerance of grapevine rootstocks to Cu excess and whether phosphorus (P) and calcium (Ca) can reduce phytotoxicity caused by Cu. Grapevine rootstock seedlings were produced from selected stakes: Paulsen 1103 (Vitis berlandieri × Vitis rupestris); SO4 (Vitis berlandieri × Vitis riparia); IAC 572 ((Vitis Riparia × Vitis rupestris) × Vitis caribaea); and Isabel (Vitis labrusca). Seedlings were grown in nutrition solution added with the following treatments: 0.3 µM Cu (control); 60 µM Cu; 60 µM Cu and 62 mg L-1 P; 60 µM Cu and 400 mg L-1 Ca. High Cu concentration caused phytotoxicity in all rootstocks, impairing their growth and decreasing nutrient concentration and photosynthetic activity. P and Ca addition had positive effect on the photosynthetic activity of all rootstocks, although it was not enough to revert growth to levels comparable with controls. Overall, based on the results, the application of P and Ca was not efficient in mitigating Cu phytotoxicity in grapevine plants grown in solution. Isabel was the most sensitive rootstock to Cu phytotoxicity, whereas Paulsen 1103 and SO4 presented more tolerance and can be used, together with other management strategies, in contaminated vineyard areas. Therefore, careful genotype rootstock selection for use in high Cu soils is important, while Ca and P are not efficient mitigators of Cu toxicity.

Effects of Rhizophagus clarus and P availability in the tolerance and physiological response of Mucuna cinereum to copper.

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) improve plant ability to uptake P and tolerate heavy metals. This study aimed to evaluate the effect of available P and the inoculation of Rhizophagus clarus in a Cu-contaminated soil (i) on the activity of acid phosphatases (soil and plant), the presence of glomalin, and (ii) in the biochemical and physiological status of Mucuna cinereum. A Typic Hapludalf soil artificially contaminated by adding 60 mg kg-1 Cu was used in a 3 × 2 factorial design with three replicates. Treatments consisted of three P levels: 0, 40, and 100 mg kg-1 P. Each P treatment level was inoculated (+AMF)/non-inoculated (-AMF) with 200 spores of R. clarus per pot, and plants grown for 45 days. The addition of at least 40 mg kg-1 P and the inoculation of plants with R. clarus proved to be efficient to reduce Cu phytotoxicity and increase dry matter yield. Mycorrhization and phosphate fertilization reduced the activity of enzymes regulating oxidative stress (SOD and POD), and altered the chlorophyll a fluorescence parameters, due to the lower stress caused by available Cu. These results suggest a synergism between the application of P and the inoculation with R. clarus, favoring the growth of M. cinereum in a Cu-contaminated soil. This study shows that AMF inoculation represents an interesting alternative to P fertilization to improve plant development when exposed to excess Cu.

Forms of phosphorus transfer in runoff under no-tillage in a soil treated with successive swine effluents applications.

Successive swine effluent applications can substantially increase the transfer of phosphorus (P) forms in runoff. The aim of this study was to evaluate P accumulation in the soil and transfer of P forms in surface runoff from a Hapludalf soil under no-tillage subjected to successive swine effluent applications. This research was carried out in the Agricultural Engineering Department of the Federal University of Santa Maria, Brazil, from 2004 to 2007, on a Typic Hapludalf soil. Swine effluent rates of 0, 20, 40, and 80 m3 ha(-1) were broadcast over the soil surface prior to sowing of different species in a crop rotation. Soil samples were collected in stratified layers, and the levels of available P were determined. Samples of water runoff from the soil surface were collected throughout the period, and the available, soluble, particulate, and total P were measured. Successive swine effluent applications led to increases in P availability, especially in the soil surface, and P migration through the soil profile. Transfer of P forms was closely associated with runoff, which is directly related to rainfall volume. Swine effluent applications also reduced surface runoff. These results show that in areas with successive swine effluent applications, practices that promote higher water infiltration into the soil are required, e.g., crop rotation and no-tillage system.

Produtividade de grãos de milho, produção de matéria seca e acúmulo de nitrogênio, fósforo e potássio na rotação aveia preta/milho/nabo forrageiro com aplicação de dejeto líquido de suínos / Corn grain yield, dry matter and accumulation of nitrogen, phosphorus and potassium in a black oat/corn/ oilseed radish rotation after application of pig slurry

Os dejetos líquidos de suínos são largamente utilizados em cultivos comerciais ou de plantas de cobertura de solo e a definição da quantidade a ser utilizada depende da eficiência de uso dos nutrientes pelas plantas. O trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de uso de nutrientes aplicados via dejeto líquido de suínos à nutrição de plantas, considerando o acúmulo de nutrientes nas plantas, em uma rotação de culturas representativa de regiões suinícolas. Foram aplicados 0, 20, 40 e 80m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos antes da semeadura de cada espécie na rotação. A maior eficiência técnica para a produtividade de grãos de milho e para produção de matéria seca de aveia preta ocorreu com doses muito altas de dejeto líquido de suínos, ou seja, em torno de 85m³ ha-1, que somado ao incremento linear no acúmulo de N, P e K na maioria dos casos, evidencia que na tomada de decisão sobre doses de dejeto deve ser levado em consideração também aspectos operacionais, econômicos e ambientais. O nabo forrageiro foi a cultura que se destacou na ciclagem dos nutrientes aplicados via dejeto líquido de suínos. Os porcentuais de recuperação aparente de nutrientes pelo milho, que foram na ordem K>N>P, mostram que devem ser tomadas medidas para a conservação do solo visando maior aproveitamento do efeito residual, diminuindo o potencial de perdas.

Dejeto líquido de suínos: I - perdas de nitrogênio e fósforo na solução escoada na superfície do solo, sob plantio direto / Pig slurry: I - nitrogen and phosphorus losses by surface run off in a soil cropped under no tillage

A aplicação de dejeto líquido de suínos em áreas de lavoura e/ou pastagem representa a adição de nutrientes às plantas e também uma alternativa de reciclagem. Contudo, as perdas de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial no plantio direto podem diminuir sua eficiência à nutrição de plantas e representar um poluente potencial, comprometendo a qualidade da água no ambiente. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a importância do escoamento superficial às perdas de nitrogênio e fósforo aplicados via dejeto líquido de suínos. O trabalho foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria, RS, no período de maio de 2000 a maio de 2002 em Argissolo Vermelho Arênico distrófico. Numa rotação aveia preta/milho/nabo forrageiro, foram estudadas as doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejetos líquidos de suínos, distribuídas a lanço sobre a superfície antes da semeadura de cada espécie da rotação. As concentrações de fósforo disponível e nitrogênio mineral na solução escoada na superfície do solo foram diretamente relacionados com as doses de dejeto aplicadas. As concentrações de nitrogênio e fósforo na solução escoada na superfície do solo, bem como a predominância de amônio ou nitrato, estão diretamente relacionadas ao intervalo entre a aplicação do dejeto e o primeiro escoamento superficial. As perdas de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial, expressas em kg ha-1, são pequenas, porém as maiores concentrações observadas nos picos de perdas preocupam com relação à possibilidade de eutroficação de mananciais de água.

Dejeto líquido de suínos: II - perdas de nitrogênio e fósforo por percolação no solo sob plantio direto / Pig slurry: II - nitrogen and phosphorus losses by percolation flow

A suinocultura tem grande importância social e econômica no Brasil. Contudo, os dejetos cada vez mais representam potenciais contaminantes do ambiente, mais do que uma opção à nutrição de plantas. A aplicação de dejetos líquidos de suínos pode resultar em perdas de elementos, principalmente nitrogênio e fósforo, resultando em menor eficiência de utilização pelas plantas e aumentando os riscos de contaminação da água. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a percolação de nitrogênio e fósforo em área submetida a aplicações sistemáticas de dejeto líquido de suínos. O trabalho foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria, RS no período de maio de 2000 a maio de 2002, em Argissolo Vermelho distrófico arênico, com a rotação aveia preta (Avena strigosa), milho (Zea mays) e nabo forrageiro (Raphanus sativus) e com a utilização das doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos, distribuídas a lanço e em superfície antes da semeadura de cada espécie. Com o aumento da dose de dejeto ocorre incremento nas concentrações de nitrato na água percolada, principalmente logo após a aplicação, que coincide com estádios iniciais de desenvolvimento das culturas. Por outro lado, não se percebe efeito expressivo da dose de dejeto sobre as concentrações de fósforo disponível na água percolada. As perdas de nitrogênio e fósforo, em kg ha-1, são pouco expressivas em relação às quantidades adicionadas, mas as concentrações de N-NO3- na água percolada nos maiores picos de perda estiveram acima do limite tolerável à qualidade da água.