Argila e matéria orgânica e seus efeitos na agregação em diferentes usos do solo / Clay and organic matter and effects on aggregation in different soil uses

Mudanças no uso do solo afetam a quantidade de argila e matéria orgânica do solo (MOS) e estes, por sua vez, afetam a agregação. Avaliou-se como diferentes usos afetaram a agregação de um Argissolo na microrregião do Brejo Paraibano. Foram avaliadas três áreas contíguas com declive fortemente ondulado, sendo uma mata nativa, um plantio de sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia) e uma pastagem com brachiaria (Brachiaria decumbens). Foram coletadas amostras de solo para determinação da textura, macro e microagregados secos (Macro-s e Micro-s) e úmidos (Macro-u e Micro-u), diâmetro médio ponderado de agregados secos (DMPA-s) e úmidos (DMPA-u), índice de estabilidade de agregados (IEA), teores de MOS e seu fracionamento em ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HUM), em quatro profundidades: 0,0-2,5 cm, 2,5-5,0 cm, 5,0-10,0 cm e 10,0-20,0 cm. Pôde-se notar que as quantidades de argila, MOS, HUM, Macro-s, Macro-u, DMPA-s, DMPA-u e IEA, são sempre maiores na área de mata nativa, em todas as profundidades. O plantio de sabiá apresentou maiores teores de AH e menores quantidades de Macro-u nas duas últimas profundidades em relação ao pasto. A HUM apresentou melhor correlação com a agregação do solo. Mudanças no uso causaram degradação do solo na microrregião do Brejo Paraibano.

Changes in soil use affect the amount of clay and soil organic matter (SOM) and these, in turn, affect the aggregation. It was evaluated how different uses affect the aggregation of the micro-region of Brejo Paraibano. Three adjacent areas were evaluated with strongly wavy slope, being one of them native forest, and the other ones a cultivation of sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia) and a pasture of brachiaria (Brachiaria decumbens). Soil samples were collected for determination of texture, macro and dry microaggregates (Macro-s e Micro-s) and humid (Macro-u e Micro-u), mean weight diameter of dry aggregates (DMPA-s) and humid (DMPA-u), index of aggregate stability (IEA), contents of SOM and its fractionation in fulvic acid (FA), humic acid (HA) and humin (HUM) at four depths: 0.0-2.5 cm, 2.5-5.0 cm, 5.0-10.0 cm and 10.0-20.0 cm. It was observed that the amount of clay, SOM, HUM, Macro-s, Macro-u, DMPA-s, DMPA-u and IEA are always higher in native forest, at all depths. The cultivation of sabiá has presented higher contents of HA fraction and smaller amounts of Macro-u past two depths in relation to pasture. The HUM has shown better correlation with soil aggregation. Changes in the soil use have caused soil degradation in the microrregion of Brejo Paraibano.

Sistemas de culturas com milho sob semeadura direta na região Nordeste do Brasil / Maize - based cropping systems under no tillage in the Northeast of Brazil

A grande dificuldade de implantação da semeadura direta no Nordeste é a produção e o acúmulo de fitomassa na superfície do solo. Há necessidade de se desenvolver sistemas de culturas para região Nordeste, que produzam grandes quantidades de fitomassa, para permanecer por maior tempo na superfície, oferecendo proteção ao solo. O presente trabalho objetivou avaliar a capacidade de produção de fitomassa de diferentes sistemas de culturas e sua influencia na produtividade do milho na microrregião de Guarabira - PB. Foram instalados seis sistemas de culturas: semeadura direta com milho (SD); semeadura direta com milho + mucuna (SDM); semeadura direta com milho + guandu (SDG); semeadura direta com milho + guandu + mucuna (SDGM); semeadura direta com milho + fava (SDF) e semeadura direta com milho + fava + mucuna (SDFM), na presença e ausência de adubação mineral com N-P-K, avaliados durante 9 anos. Foram avaliados o percentual de cobertura e a quantidade de fitomassa sobre o solo, bem como a produtividade de grãos de milho. A adubação mineral e as leguminosas proporcionaram acréscimos variando entre 22% e 49% de produtividade de grãos de milho entre os sistemas de cultivo. Com o passar dos anos, os sistemas de culturas promoveram estoque de fitomassa com acréscimos de até 76% na superfície do solo e, embora a precipitação seja um fator limitante para produção de fitomassa, o uso das leguminosas e da adubação mineral com N-P-K nos sistemas de culturas facilitaram a implantação do sistema de semeadura direta na região estudada.

The major problem of implementation of direct seeding in the Northeast is the phytomass production and accumulation on the soil surface. There is a necessity to develop cropping systems for the Northeast region, which produce large quantities of phytomass, to stay for longer time on the soil surface, providing protection to the soil. This study aimed to evaluate the ability of phytomass production of different cropping systems and its influence on corn yield in the microregion of Guarabira - PB. Six cropping systems were installed: tillage with maize (SD); tillage with corn+velvetbean (SDM); tillage with maize+pigeonpea (SDG); tillage with corn+ velvetbean+pigeonpea (SDGM); tillage with corn+broad bean (SDF); and no tillage with corn+ velvetbean+broad bean (SDFM); with and without NPK fertilizer, were evaluated for 9 years. The percentage of crop cover and the phytomass accumulation on the soil and yield of corn were evaluated. The mineral fertilizer and legumes provided increases ranging between 22% and 49% of corn grain yield among tillage systems. Over the years, crop systems promoted stock biomass with increases of up to 76% on the soil surface, and although the precipitation is a limiting factor for biomass production, the use of legumes and fertilization with NPK mineral systems cultures facilitated the implementation of no-till system in this region.

Formação e estabilização de agregados pelo sistema radicular de braquiária em um Nitossolo Vermelho / Formation and stabilization of aggregates by the grass root system in an Oxisol

As gramíneas atuam de maneira direta na formação e na estabilização de agregados do solo, devido à maior densidade de raízes e à liberação de exsudatos orgânicos no solo. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos do sistema radicular da Brachiaria ruziziensis Germain et Evrard na formação e na estabilização de agregados de um Nitossolo Vermelho. O experimento foi conduzido em abrigo telado, utilizando-se solo coletado na camada de 0-20cm de profundidade. O solo foi destorroado manualmente e passado em peneira de 2,00mm de abertura de malha e, posteriormente, separadas por classes de diâmetro de agregados de 2,00-1,00, 1,00-0,50 e 0,50-0,25mm com auxílio de peneiras de malhas específicas. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x2x2x4, correspondendo a três classes de diâmetro de agregados (2,00-1,00, 1,00-0,50 e 0,50-0,25mm), duas condições de cultivo (com e sem gramínea), dois conteúdos de umidade (100% e 60% de água disponível) e quatro épocas de avaliação (90, 180, 270 e 360 dias após o plantio da gramínea), com quatro repetições. As amostras de agregados foram acondicionadas em vasos de polietileno com capacidade para 10kg. O conteúdo de umidade foi equilibrado através de irrigações a cada dois dias. As amostragens foram realizadas a cada três meses, determinando-se o diâmetro médio ponderado de agregados secos ao ar (DMPAs), o diâmetro médio ponderado de agregado estáveis em água (DMPAu) e o índice de estabilidade dos agregados (IEA = DMPAu/DMPAs). Verificaram-se maiores valores de DMPAu e de IEA para o tratamento com gramínea, indicando que o sistema radicular da Brachiaria ruziziensis favoreceu maior formação e estabilização dos agregados no solo.

Grasses take direct action in the formation and stabilization of soil aggregates due to the density of roots and the release of organic exudates in soil. The objective of this study was to evaluate the effects of the root system of Brachiaria ruziziensis Germain et Evrard in the formation and stabilization of aggregates of an Oxisol. The experiment was conducted under greenhouse, using soil collected in the upper 0-20cm depth. Loosening the soil was manually and passed through a sieve of 2.00mm mesh size and subsequently separated by diameter classes of aggregates from 2.00-1.00, 1.00-0.50 and 0.50-0.25mm, with the help of specific mesh sieves. The experimental design was completely randomized in factorial 3x2x2x4, corresponding to three diameter classes of aggregates (2.00-1.00, 1.00-0.50 and from 0.50-0.25mm), two conditions crop (with and without grass), two moisture contents (100% and 60% of available water), and four sampling times (90, 180, 270 and 360 days after planting the grass), with four repetitions. The aggregate samples were packed in polyethylene vessels with a capacity of 10kg. The moisture content was balanced through irrigation every two days. Samples were taken every three months, determining the mean diameter of air-dried aggregates (DMPAs), the mean weight diameter of stable aggregates in water (DMPAu) and aggregate stability index (IAS = DMPAu/DMPAs). It was found higher values of DMPAu and IAS to treatment with grass, indicating that the root system of Brachiaria ruziziensis favored increased formation and stabilization of soil aggregates.

Semeadura direta na produção do milho em agricultura de sequeiro na região Nordeste do Brasil / No-tillage on corn production in rainfed agriculture in Northeast Brazil

Quando implantado de modo eficiente, a semeadura direta beneficia o solo e as culturas. No Brasil, a maioria dos estudos com plantio direto concentra-se no Sul e no Centro-Oeste, carecendo de informações sobre esse sistema de manejo do solo no ambiente da região Nordeste. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da semeadura direta na produtividade do milho em agricultura de sequeiro na região Nordeste do Brasil, em um experimento conduzido em Alagoinha-PB durante sete anos. As culturas do milho (Zea mays) e do guandu (Cajanus cajan) foram implantadas em três sistemas de manejo: milho em cultivo convencional (CC), milho em semeadura direta (SD), milho em semeadura direta com guandu intercalar (SG), na presença e ausência de adubação com N, P e K. As amostras de solo foram coletadas no início e no final do experimento, sendo determinados a densidade do solo e de partículas, a porosidade total, o diâmetro médio ponderado de agregados secos e úmidos e o índice de estabilidade de agregados. Também foram quantificadas a percentagem de cobertura do solo e a produtividade de grãos de milho. A porosidade do solo e a estabilidade de agregados foram menores após o período avaliado. A cobertura do solo aumentou significativamente, chegando a cobrir 96 por cento da área nos sistemas SD e SG, no início do desenvolvimento da cultura. A adubação e os sistemas SD e SG influenciaram positivamente na produtividade do milho. A precipitação pluvial foi o fator que causou maior variabilidade nos resultados ao longo do estudo.

When efficiently introduced, no-tillage system benefices soil and crops. In Brazil, no-tillage studies are concentrated in South and Center-west regions, being necessary information about it in Northeast region. The aim of this study was to evaluate the no-tillage influence on maize yield under rainfed agriculture in Northeast Brazil, in an experiment conducted during seven years. The crops of maize (Zea mays) and pigeon pea (Cajanus cajan) were used in three soil management systems: maize in conventional tillage (CC), maize in no-tillage (SD), maize in no-tillage plus pigeon pea sowed in the interrow (SG), with presence and absence of mineral N, P and K fertilization. Soil samples were collected at the beginning and the end of the experiment to determine soil bulk density, soil particle density, total porosity, dry and wet mean weight aggregate diameters and aggregate stability index. It was also quantified soil cover rate and maize yield. The soil porosity and aggregate stability were lower after the study period. Soil coverage increased significantly, about 96 percent of the area under SD and SG systems, early in the culture development. Mineral fertilization and no-tillage systems highly influenced the maize yield. The rainfall was the factor that caused greater variability on the results of this study.

Atributos físicos e químicos de agregados pedogênicos e de coprólitos de minhocas em diferentes classes de solos da Paraíba / Physical and chemical attributes of pedogenic aggregates and earthworm casts in different soil classes of Paraíba

A estrutura do solo é constituída de agregados pedogênicos e biogênicos, formados respectivamente pela hierarquização de agregados e pela ação da macrofauna, sobretudo a das minhocas. Neste estudo, objetivou-se a comparação entre agregados do solo (pedogênicos) e coprólitos de minhocas (biogênicos) de diferentes tamanhos e classes de solos. As coletas de amostras indeformadas de solos e coprólitos de minhocas (Pontoscolex corethrurus Muller, 1857) foram realizadas em quatro solos de classes diferentes do Estado da Paraíba (Latossolo Amarelo, Argissolo Vermelho Amarelo, Luvissolo Crômico e Nitossolo Vermelho). As caracterizações físicas e químicas de agregados e coprólitos foram realizadas após secagem à sombra e separação em três classes de diâmetros (20,0 - 9,52; 9,52 - 6,35 e 6,35 - 4,76 mm). A granulometria mostrou ser similar para cada tipo de agregado (pedogênico e biogênico), independentemente do tamanho dos agregados. Em geral, os coprólitos apresentaram maiores proporções de argila, silte e areia fina e menor proporção da fração areia grossa, maior estabilidade e maiores teores de carbono orgânico e cátions trocáveis, comparativamente aos agregados pedogênicos. Os resultados refletem um processo genético peculiar e sugerem a importância dos agregados biogênicos como indicadores da qualidade do solo.

The soil structure is composed by pedogenic and biogenic aggregates, formed respectively by aggregate hierarchy and macrofauna activity, especially by earthworms. The objective of this study was to compare soil aggregates and earthworm casts with different aggregate-size classes and soil classes. The sampling of undisturbed soil and earthworm casts (Pontoscolex corethrurus, Muller, 1857) was made in four soils of different classes in the State of Paraíba (Oxisol, Ultisol, Alfisol and Nitisol). The chemical and physical evaluations of aggregates and earthworm casts were determined after dry and split into three aggregate-size classes (20.0 to 9.52, 9.52 to 6.35 and 6.35 to 4.76 mm). The particle-size distribution was similar to aggregates and earthworm casts, independent of aggregate-size classes. Earthworm casts had higher proportions of clay, silt and fine sand, lower coarse sand, higher physical stability and more organic carbon and cations contents than the pedogenic aggregates. These results show a peculiar genetic process that makes biogenic aggregates an important indicator of soil quality.

Atributos físicos e químicos do solo de Áreas sob Pastejo na Micro Região do Brejo Paraibano / Physical and chemical attributes of the soil under grazing Areas of the Region of Micro Swamp Paraibano

O aumento da intensidade do uso do solo e a diminuição da cobertura vegetal nativa no nordeste brasileiro têm levado à degradação dos recursos naturais e, em especial, à diminuição da fertilidade do solo. Diante disso, o presente trabalho objetivou avaliar as mudanças nos atributos físicos e químicos do solo em área de floresta nativa secundária e pastagem na microrregião do Brejo Paraibano. Foram selecionadas três áreas, na propriedade Engenho Mineiro, cujo solo local foi classificado como Argissolo Vermelho Amarelo, sendo duas representadas por pastagens de capim Brachiaria ssp, exploradas por mais de 25 anos e com claros sinais de degradação, e a outra em área de floresta nativa secundária. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado no esquema de parcelas subdivididas com cinco repetições. As amostras de solo foram coletadas de 0-10, 10-20 e 20-30cm de profundidade. Em virtude do desnível da área, procedeu-se às coletas numa linha em curva de nível, distanciadas 10m entre si. Os atributos físicos avaliados foram: densidade do solo e de partículas, porosidade total, argila total e natural, grau de floculação, diâmetro médio ponderado de agregado seco e úmido e determinação da distribuição de macro e micro agregados, separados por via seca e via úmida. Para os atributos químicos, foram determinados os valores de pH em água e os teores de cálcio, magnésio, fósforo, potássio, alumínio trocável, hidrogênio + alumínio e de matéria orgânica (MO), para as áreas e profundidades estudadas. O solo das áreas estudadas, em geral, apresentou baixa fertilidade. Dos resultados, verificou-se que mudanças na cobertura original acarretaram aumento no pH e redução no teor de matéria orgânica. A área cultivada com pastagem apresentou aumento dos valores de densidade do solo, densidade de partículas e diminuição da porosidade total, a mudança da cobertura vegetal influenciou nos valores de macro e micro agregados nos ambientes estudados. A utilização da segmentação da topossequência por posições no relevo, uso e profundidades, visando à determinação da degradação do solo, mostrou-se eficiente na avaliação das diferentes profundidades deste. O sistema de manejo utilizado ocasiona mudanças nos atributos físicos e químicos do solo, que contribuem para o processo de degradação da área.

The increased intensity of land use and declining native vegetation in northeastern Brazil have led to degradation of natural resources and in particular to the decline of soil fertility.The present study aimed to assess changes in soil physical and chemical properties in secondary areas of native forest and pasture in the microregion of swamp Paraiban. Three areas were selected in the Engenho Mineiro property, whose land area was classified as Alfissol, and represented by pasture grass Brachiaria ssp which is being explorated for over 25 years with clear signs of degeneration and the other by a area of secondary native forest. The design was completely randomized in a split-plot with five replications. Soil samples were collected from 0-10, 10-20 and 20-30cm. Due to the unevenness of the area proceeded collect in line in curve level, 10.0m apart from each other. The physical attributes evaluated were: bulk density and particle, total porosity, degree of flocculation, and totality native clay, degree of flocculation, aggregate dry and wet mean weight diameter and determination of the distribution of macro and micro aggregates separated by dry and wet. For the chemical attributes were determined pH values in water and calcium, magnesium, phosphorus, potassium, aluminum, hydrogen + aluminum, and organic matter (OM) for the areas and depths studied. The soils of, in general, showed low fertility. From the results, it was found that changes in the the original coverage cause an increase in pH and reduction in organic matter content. The area cultivated with pasture presented higher values of soil density, density of particles and reduction of total porosity. The change in the vegetation cover influenced the values of macro and micro aggregates in the studied environments. The use of segmentation by the toposequence positions in the landascape, use and depths, to the determine soil degradation, was efficient in evaluating the different depths of it. The management system used causes changes in the soil physical and chemical attributes that contribute to the process of soil degradation.

Varabilidade temporal da precipitaçäo pluvial: nível de nitrogênio no solo e produtividade de cultivares de girassol / Temporal variability of the pluvial precipitation: nitrogen amount in the soil over sunflower income

Objetivando avaliar os efeitos provocados pela variabilidade temporal da precipitaçäo pluvial sobre o desenvolvimento e produtividade da cultura do girassol (Helianthus annuus L.) em funçäo da adubaçäo nitrogenada e cultivares, realizaram-se experimentos nos anos de 1995, 1996, 1998, em Alagoinha-PB, e, no ano de 1998, em Esperança-PB, com a cultura do girassol, analisando-se quatro níveis de nitrogênio (0, 30, 60 e 90kg.ha-1), dois cultivares (uma precoce e uma tardia), em blocos casualizados, com 4 repetiçöes. Durante a conduçäo dos experimentos, foram analisados os estádios fenológicos, fitomassa, rendimento e precipitaçäo pluvial durante o ciclo da cultura. Com relaçäo aos resultados, verificou-se para o município de Alagoinha-PB uma precipitaçäo pluvial média anual do período de 1.018,6mm. As respostas dos tratamentos adotados para a cultura sobre as variáveis analisadas estiveram na dependência da distribuiçäo da precipitaçäo pluvial durante as fases de desenvolvimento dos cultivares. Foi observada também uma grande variaçäo na resposta do girassol em relaçäo aos níveis de nitrogênio e às cultivares em funçäo do tempo