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ABSTRACT The accessibility of soil P reserves by plants on highly weathered Brazilian soils remains unclear. In this study, we assessed the contribution of soil P fractions to P uptake by soybean plants in two no-till Oxisols (Latossolos), with low and high initial content of available P. The recommended P rates (viz., 153 and 50 kg ha-1 yr-1 in the low-P and high-P soil, respectively) were applied in the form of triple superphosphate (TSP) or Bayovar rock phosphate (BRP) plus a treatment without fertilizer. Yields of winter cereals and soybean on the studied soils were examined over a period of three years. Soil samples were collected in the 0.00-0.10 m soil layer and subjected to sequential chemical fractionation of P. In the last crop season, the P content of soybean shoot biomass was determined. Soil P fractions and P content of soybean shoots were subjected to path analysis. The addition BRP in the low-P soil resulted in a winter cereal yield of 2.0 Mg ha-1 lower than TSP. In the scenario of high P, it is possible to maintain high crop yields even without phosphate fertilization for three consecutive years. Path analyses demonstrated the addition of P using either TSP or BRP boosted the contribution of the more labile inorganic P fractions. The addition of BRP should be avoided in P-deficient soils. The addition TSP or BRP reduces the pressure of plants to use soil P reserves. Therefore, the soil P legacy should be considered in fertilization recommendations for high-P soils in NT.

Core Ideas Soybean yield did not respond to low starter fertilizer N rates in soils with high organic matter content. Nitrogen limitation tended to be greater in low compared with medium‐high yield levels. Nitrogen limitation is potentially related to lower contribution of N coming from biological nitrogen fixation (BNF) and mineralization. Overcoming potential N limitation in soybean [Glycine max (L.) Merr.] is a critical factor for sustaining plant nutrient demand and improving productivity. Following this rationale, a set of studies were executed in southern Brazil with the goals of quantifying yield response to early season fertilizer N rates (up to 40 kg ha−1), “starter N fertilization,” and to understand if soybean seed yields are limited by N (testing a non‐limiting N scenario) when grown in soils with medium to high organic matter content. The main key outcomes of this research were: (i) starter N fertilization did not increase yields compared with non‐fertilized soybean, potentially highlighting the absence of an early season N limitation; and (ii) N limitation was observed when soybean yields were compared with non‐limiting N scenario and it tended to be greater in low compared with medium‐high yield levels, potentially connected with co‐limitations on both N sources (N2 fixation and mineralization) to satisfy soybean N demand. Producing soybean in a sustainable manner implies focus on production practices to conserve and, potentially, to increase soil organic matter on a long‐term basis. Furthermore, it requires enhancing the biological N2 fixation process for satisfying the large plant N demand for achieving high soybean yields. Future research should be focused on understanding factors governing biological N2 fixation and N mineralization processes in soybean grown in soils with medium‐high organic matter content.

Os mecanismos das semeadoras para cortar os resíduos vegetais, mobilizar a camada superficial do solo e depositar as sementes nos sulcos modificam os atributos do solo e interferem no crescimento das culturas. Portanto, comparar os efeitos destes mecanismos é necessário. Este estudo objetivou avaliar o efeito de diferentes mecanismos sulcadores de semeadora-adubadoras, e da escarificação, sobre atributos de um Latossolo Bruno alumínico típico, e na produtividade de culturas. Os tratamentos avaliados foram: sulcadores tipo disco duplo (DD); sulcadores tipo guilhotina (GUI); sulcadores tipo facão (FA); e escarificação seguido de disco duplo (ESC+DD). Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40 cm para avaliar atributos físicos (densidade, porosidade total, macro e microporosidade), químicos (pH, Ca, Mg, K e P) e conteúdo de carbono orgânico. Avaliou-se a matéria seca da parte aérea da soja e a produtividade das culturas em três safras distintas. Foi testada a normalidade dos dados, e realizada a análise da variância (teste F a p

O Estado do Paraná não dispõe de um sistema de recomendação de adubação para rotação de culturas em plantio direto (PD). Em razão disso, utiliza indicações geradas para culturas individuais há mais de 30 anos e em preparo convencional. Este estudo teve como objetivo consolidar a calibração de P e avaliar a resposta das culturas à adubação fosfatada, visando à proposição de um sistema de indicações técnicas para a adubação fosfatada das culturas da soja, do milho, do trigo e da cevada cultivadas em sistema de rotação em Latossolos com longo histórico de PD (>30 anos) na região centro-sul do Paraná, que se caracteriza por possuir alto potencial produtivo. Três experimentos de calibração foram conduzidos de 2008 a 2013 e consistiram na criação de níveis de P pela aplicação de doses a lanço de até 640 kg ha-1 de P2O5. Quarenta e quatro experimentos de resposta a P foram conduzidos entre as safras de 2011 a 2012/13, tendo como foco avaliar a resposta das culturas a P em solos com distinta disponibilidade do nutriente. Os rendimentos relativos [RR = (rendimento sem P/rendimento máximo) × 100] das culturas e os teores de P no solo (Mehlich-1) foram relacionados, obtendo-se os teores críticos e as classes de disponibilidade de P no solo. Para a estimativa das doses nas classes de disponibilidade Baixa e Média, foram utilizadas as curvas de resposta à adubação de P, seguindo a filosofia de suficiência (adubação de cultura). Nas classes de disponibilidade Alta e Muito Alta, as doses foram com base na exportação pelos grãos. Os cereais de inverno se evidenciaram mais exigentes e determinaram o teor crítico de P de 8 mg dm-3 para a rotação de culturas, considerando a camada de 0-20 cm. As doses de P indicadas para soja, milho, trigo e cevada em solos em PD de longa duração são superiores às de adubação atualmente indicadas no PR, o que, ao menos em parte, justificam-se pelas altas produtividades das culturas e alta capacidade de retenção de P dos solos da região. Embora adotada a filosofia de suficiência/adubação de cultura para a indicação das doses de adubação fosfatada em solos abaixo do teor crítico, estima-se que as doses estipuladas para as culturas elevem o teor de P no solo ao teor crítico após um ciclo da rotação de culturas (três anos).

ABSTRACT High winter cereal yields depend on an adequate supply of nitrogen (N). We developed a system for indicating N rates for wheat and barley in the South-Central region of the state of Paraná, Brazil, using results of 72 field experiments conducted from 2007 to 2012. The N rates recommended for winter cereals were estimated to supply the amounts of N fertilizer needed to obtain increasing yields (5.5 Mg ha-1) of crops grown after soybean and corn on soils with a variable organic matter content (60 g dm-3). The apparent mineralization rate of soil N was estimated to be 1 % and the N fertilization efficiency 50 %. The N rates recommended for wheat ranged from 30 to 150 kg ha-1 when cultivated after soybean, and from 30 to 170 kg ha-1 after corn. The N rates for barley ranged from 30 to 120 kg ha-1 when grown after soybean, and from 30 to 130 kg ha-1 after corn. These N rates are consistent with those indicated by the Soil Fertility Commission for the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina (CQFS-RS/SC, 2016), and also with the rates of maximum economic efficiency estimated in our study. The proposed N rate recommendation system can be used by agricultural technicians and producers to manage N fertilization of wheat and barley in the South-Central region of Paraná, Brazil.

Crop residues on the soil surface of no-till systems can intensify ammonia volatilization from N fertilizers applied to cereal crops. This study assessed the magnitude of N losses through ammonia volatilization from urea applied to no-till winter (wheat) and summer crops (maize) on a Typic Hapludox in the south-central region of Paraná, southern Brazil. In addition, the potential of alternative N sources (urea with urease inhibitor, liquid fertilizer, ammonium nitrate and ammonium sulfate) and different urea managements (fertilizer applied in the morning or afternoon) were evaluated. Two experiments with maize and wheat were carried out for two years, arranged in a randomized block design with four replications. Nitrogen volatilization losses were assessed with a semi-open static collector until 21 days after fertilization. In winter, the losses were low (

A adoção do plantio direto (PD) em substituição ao preparo convencional promove alterações na dinâmica de nutrientes e na acidez no solo, podendo influenciar as relações solo-planta e, portanto, os critérios de manejo da fertilidade do solo. Este estudo teve como objetivo determinar os critérios de recomendação de calagem e os teores críticos de fósforo (P) e potássio (K) para o sistema de rotação de culturas envolvendo soja, milho, trigo, cevada e aveia branca, amplamente adotado na região Centro-Sul do Paraná. O estudo foi com base em 13 experimentos de campo conduzidos em Latossolos Brunos em longo prazo em PD (>15 anos), nos municípios de Guarapuava, Pinhão e Candói. Desses, cinco envolveram calagem e oito adubação de P e K. Em amostras de solo das camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, foi determinado o pH (CaCl2) e calculada a saturação por bases (V%) nos experimentos de calagem e os teores de P e K disponível (Mehlich-1) nos experimentos de adubação. O método dos quadrantes foi utilizado para determinar os critérios de recomendação de calagem; e o nível crítico de pH e V% consistiu no valor em que, acima do qual, as culturas apresentaram rendimento relativo (RR) superior a 90 % e nunca inferior a 80 %. A relação entre os teores de P e K e os valores de RR foi verificada pela equação de Mitscherlich, sendo o teor crítico aquele correspondente ao RR de 90 %. Os resultados indicaram que os níveis críticos relacionados à acidez e disponibilidade de P e K foram maiores para a camada de 0-0,10 m do que para a de 0-0,20 m. A cultura da soja foi mais sensível à acidez do solo, enquanto os cereais de inverno foram mais exigentes em P e K. Tomando-se como referência as culturas mais restritivas do sistema de rotação e a camada de 0-0,20 m, os níveis críticos para calagem foram pH (CaCl2) de 4,9 e saturação por bases de 60 %, enquanto os teores críticos para adubação foram 8 mg dm-3 de P e 0,30 cmol c dm-3 de K para Latossolos cultivados no longo prazo em sistema PD na região Centro-Sul do Paraná.

A adoção do plantio direto (PD) em substituição ao preparo convencional promove alterações na dinâmica de nutrientes e na acidez no solo, podendo influenciar as relações solo-planta e, portanto, os critérios de manejo da fertilidade do solo. Este estudo teve como objetivo determinar os critérios de recomendação de calagem e os teores críticos de fósforo (P) e potássio (K) para o sistema de rotação de culturas envolvendo soja, milho, trigo, cevada e aveia branca, amplamente adotado na região Centro-Sul do Paraná. O estudo foi com base em 13 experimentos de campo conduzidos em Latossolos Brunos em longo prazo em PD (>15 anos), nos municípios de Guarapuava, Pinhão e Candói. Desses, cinco envolveram calagem e oito adubação de P e K. Em amostras de solo das camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, foi determinado o pH (CaCl2) e calculada a saturação por bases (V%) nos experimentos de calagem e os teores de P e K disponível (Mehlich-1) nos experimentos de adubação. O método dos quadrantes foi utilizado para determinar os critérios de recomendação de calagem; e o nível crítico de pH e V% consistiu no valor em que, acima do qual, as culturas apresentaram rendimento relativo (RR) superior a 90 % e nunca inferior a 80 %. A relação entre os teores de P e K e os valores de RR foi verificada pela equação de Mitscherlich, sendo o teor crítico aquele correspondente ao RR de 90 %. Os resultados indicaram que os níveis críticos relacionados à acidez e disponibilidade de P e K foram maiores para a camada de 0-0,10 m do que para a de 0-0,20 m. A cultura da soja foi mais sensível à acidez do solo, enquanto os cereais de inverno foram mais exigentes em P e K. Tomando-se como referência as culturas mais restritivas do sistema de rotação e a camada de 0-0,20 m, os níveis críticos para calagem foram pH (CaCl2) de 4,9 e saturação por bases de 60 %, enquanto os teores críticos para adubação foram 8 mg dm-3 de P e 0,30 cmol c dm-3 de K para Latossolos cultivados no longo prazo em sistema PD na região Centro-Sul do Paraná.When conventional tillage is replaced by no-tillage (NT) changes occur in the dynamics of soil nutrients and acidity, which may influence the soil-plant relationships and consequently, the criteria for soil fertility management. This study determined the criteria for liming as well as the soil critical levels for P and K in a crop rotation of soybean, maize, wheat, barley, and white oat, widely used in the South-Central region of the State of Parana, in Southern Brazil. The study involved 13 field experiments on Hapludox soils under long-term no-tillage (>15 years) in Guarapuava, Pinhão and Candói; five of the experiments were related to liming and eight to P and K fertilization. In soil samples from the layers 0-0.10 and 0.10-0.20 m, of the liming studies, CaCl2-pH and base saturation (V%) were quantified and available P and K (Mehlich-1) in the samples from the fertilization. The quadrant method was used to determine the liming criteria; the critical levels for pH and base saturation were based on values that ensured relative crop yields above 90 % and never below 80 %. The ratio between the soil P and K levels and the relative crop yields could be represented by the Mitscherlich equation, where the levels required for relative crop yields of 90 % represent the critical values. The results indicated that the critical levels of soil acidity and available P and K were higher in the 0-0.10 m than the 0-0.20 m layer. Soybean was most sensitive to soil acidity, while the winter cereals were most demanding in P and K. Based on the most restrictive crop in the rotation and 0-0.20 m soil layer as reference, the critical levels for liming were CaCl2-pH of 4.9 and base saturation of 60 %, while the critical levels of fertilization were 8.0 mg dm-3 for P and 0.30 cmol c dm-3 for K for Oxisoils under long-term no-tillage, in the South-Central Region of Paraná.

ABSTRACT Changes in soil physical properties due to different management systems occur slowly, and long-term studies are needed to assess soil quality. The objectives of this study were to evaluate the effects of soil management systems and liming methods on the physical properties of a Latossolo Bruno Alumínico típico (Hapludox). A long-term experiment that began in 1978 with conventional and no-tillage systems was assessed. In addition, different liming methods (no lime, incorporated lime, and lime on the soil surface) have been applied since 1987 and were also evaluated in this study. Moreover, an area of native forest was evaluated and considered a reference for the natural condition of the soil. Soil physical properties were evaluated in layers to a depth of 1.00 m. Compared to native forest, the conventional tillage and no-tillage systems had higher soil bulk density, penetration resistance, and microporosity, and lower aggregate stability and macroporosity. Compared to the conventional tillage system, long-term no-tillage improved the structure of the Hapludox, as evidenced by increased microporosity and aggregate stability, especially in the soil surface layer. In no-tillage with lime applications sporadically incorporated, soil physical properties did not differ from no-tillage without lime and with lime applied on the soil surface, indicating that this practice maintains the physical quality of soil under no-tillage. Liming in a conventional tillage system improved soil aggregation and reduces penetration resistance in the soil layers near the soil surface. No-tillage was the main practice related to improvement of soil physical quality, and liming methods did not influence soil physical properties in this soil management system.

O sistema plantio direto (PD) intensifica as perdas de N da ureia por volatilização, em comparação ao preparo convencional (PC). O objetivo deste estudo foi avaliar a magnitude desse efeito nas condições de temperatura amena e primavera chuvosa da região Centro-Sul do Paraná, bem como avaliar a influência de diferentes plantas de cobertura invernais (aveia-branca e ervilhaca comum) nas perdas de amônia (NH3) em PD. O estudo sobre o efeito dos preparos de solo foi realizado em experimento de longa duração (28 anos), e a avaliação das plantas de cobertura foi feita em experimento implantado especificamente com esse fim em área em PD por longo período (> 15 anos). Em ambos os experimentos cultivou-se milho. A ureia foi aplicada nas doses de 0, 80 e 160 kg ha-1 de N em apenas uma aplicação no experimento de preparos, e nas doses de 0, 100 e 200 kg ha-1 de N, divididas em duas aplicações, no experimento de plantas de cobertura. A volatilização de amônia foi avaliada durante 20 dias após a aplicação da ureia, utilizando coletores semiabertos estáticos. A atividade da urease no solo foi avaliada em ambos os experimentos. As maiores taxas de perda de NH3 ocorreram nos cinco dias que sucederam à aplicação de ureia. As perdas acumuladas atingiram 18 % da dose aplicada no PD e 3 % no PC, e as maiores perdas no PD podem ser parcialmente relacionadas à maior atividade da urease na camada superficial do solo. A volatilização de amônia não foi alterada pelo tipo de planta de cobertura. O parcelamento da adubação nitrogenada em cobertura por si só não garante a diminuição das perdas de N por volatilização, a qual é relacionada à ocorrência de chuva no período imediatamente posterior à aplicação da ureia.

Visando estudar a influência de diferentes sistemas de manejo do solo com e sem calagem, sobre a coloniza��ão micorrízica radicular e a produção de micélio extrarradicular, por meio de técnica de análise multivariada, utilizou-se um experimento implantado em 1978, no município de Guarapuava, PR. A análise de componentes principais comprovou a existência de efeitos negativos do sistema de preparo convencional do solo sobre a colonização de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) do solo, principalmente em estruturas como arbúsculos e vesículas. A calagem apresentou benefícios para os parâmetros de colonização micorrízica e comprimento de micélio extrarradicular, sendo mais significativo nos sistemas de manejo conservacionistas, principalmente o sistema de plantio direto. Nas áreas de sistemas convencionais ocorreu uma redução na colonização micorrízica e, conseqüentemente, diminuição dos efeitos benéficos dos FMAs para as plantas, reduzindo a qualidade do solo e a sustentabilidade.The objective of this work was to evaluate the influence of different soil management systems with and without liming on root colonization and production of extraradicular mycelium. Through multivariate analysis technique, an experiment established in 1978 in Guarapuava, state of Paraná was used. Correspondence analysis proved the existence of negative effects of the conventional tillage on the root mycorrhizal colonization (AMF) of the soil, mainly in structures as arbuscules and vesicles. The liming showed to be beneficial for the parameters of root micorrhyzal colonization and hyphal length, being more significant for conservationist management systems, such as no-tillage. In the areas under conventional management systems there was a reduction in micorrhyzal root colonization and consequently a decrease in beneficial effects of AMF for the plants, reducing the quality of the soil and the sustainability.

Pouco se conhece sobre a eficiência relativa de fosfatos solúveis e naturais em sistemas de alta produtividade de culturas em plantio direto no centro-sul do Paraná. Este trabalho objetivou avaliar a eficiência agronômica de fosfatos naturais reativos em comparação a um fosfato solúvel na produtividade de várias espécies vegetais anuais em dois ciclos de um sistema de rotação de culturas trienal. O experimento foi conduzido sobre um Latossolo Bruno, em Guarapuava, PR, de 2000 a 2006. Dois fosfatos naturais reativos (FNR: Gafsa e Arad) e um fosfato solúvel (superfosfato triplo, SFT) foram aplicados, a lanço, nas doses de 0, 40, 80 e 160 kg ha-1 de P2O5, no início do primeiro e do segundo ciclo de rotação de culturas trienal (aveia branca/milho/trigo/soja/cevada/soja). À exceção da cevada, a produtividade das culturas não foi alterada pela adição de qualquer dos fosfatos no primeiro ciclo de rotação, provavelmente, devido ao alto teor de P previamente existente no solo (8,7 mg dm-3 na camada de 0-10 cm). No segundo ciclo de rotação, quando o solo tinha 4,1 mg dm-3 de P, a aplicação de P na semeadura da aveia branca incrementou em 11 % a produtividade das culturas de verão e em 20 % a das culturas de inverno, tendo o menor incremento ocorrido no milho (8 %) e o maior na cevada (44 %). Neste ciclo, o SFT proporcionou maior produtividade do que os FNR nas culturas de inverno (aveia branca, trigo e cevada), numa média de 11 %, não tendo havido diferença de produtividade entre os FNR. O fosfato solúvel em água é mais eficiente do que os fosfatos naturais reativos em solos sob plantio direto, tanto no efeito imediato quanto na fase residual. Apesar disso, não é necessário aplicar fertilizantes fosfatados para obter alta produtividade em solos com altos teores de P em plantio direto, a não ser para culturas muito exigentes, a exemplo da cevada.

Ammonia (NH3) volatilization can reduce the efficiency of urea applied to the surface of no-till (NT) soils. Thus, the objectives of this study were to evaluate the magnitude of NH3 losses from surface-applied urea and to determine if this loss justifies the urea incorporation in soil or its substitution for other N sources under the subtropical climatic conditions of South-Central region of Paraná State, Brazil. The experiment, performed over four harvesting seasons in a clayey Hapludox followed a randomized block design with four replicates. A single dose of N (150 kg ha-1) to V5 growth stage of corn cultivated under NT system was applied and seven treatments were evaluated, including surface-applied urea, ammonium sulfate, ammonium nitrate, urea with urease inhibitor, controlled-release N source, a liquid N source, incorporated urea, and a control treatment with no N application. Ammonia volatilization was evaluated for 20 days after N application using a semi-open static system. The average cumulative NH3 loss due to the superficial application of urea was low (12.5 % of the applied N) compared to the losses observed in warmer regions of Southeastern Brazil (greater than 50 %). The greatest NH3 losses were observed in dry years (up to 25.4 % of the applied N), and losses decreased exponentially as the amount of rainfall after N application increased. Incorporated urea and alternative N sources, with the exception of controlled-release N source, decreased NH3 volatilization in comparison with surface-applied urea. Urea incorporation is advantageous for the reduction of NH3 volatilization; however, other aspects as its low operating efficiency should be considered before this practice is adopted. In the South-Central region of Paraná, the low NH3 losses from the surface-applied urea in NT system due to wet springs and mild temperatures do not justify its replacement for other N sources.A volatilização de amônia (NH3) pode resultar em baixa eficiência da ureia aplicada na superfície de solos sob plantio direto (PD). Os objetivos deste estudo foram avaliar a magnitude da perda de NH3 proveniente da ureia e verificar se essa perda justifica a incorporação do fertilizante ou a sua substituição por outras fontes de N nas condições climáticas da região centro-sul do Paraná. O experimento, conduzido por quatro safras num Latossolo Bruno argiloso, consistiu da aplicação em dose única de 150 kg ha-1 de N em cobertura na cultura do milho (estádio V5) em PD, em sete tratamentos (ureia superficial, ureia incorporada, sulfato de amônio, nitrato de amônio, ureia com inibidor de urease, fonte de N de liberação gradual e uma fonte líquida de N), além de um tratamento controle (sem adubação nitrogenada). Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. A volatilização de NH3 foi avaliada por meio do sistema semiaberto estático, durante 20 dias após a aplicação dos fertilizantes. A perda acumulada de NH3 com a aplicação superficial de ureia, na média dos quatro anos, foi baixa (12,5 % do N aplicado) em comparação a perdas superiores a 50 % determinadas em regiões mais quentes do Sudeste do Brasil. As maiores perdas de NH3 da ureia foram verificadas em anos secos (até 25,4 % do N aplicado), as quais reduziram exponencialmente com o aumento do volume de chuva posterior à aplicação do N. A incorporação da ureia e as demais fontes de N, com exceção da fonte de N de liberação gradual, reduziram a volatilização de NH3 em comparação à ureia superficial. A incorporação da ureia é tecnicamente vantajosa quanto à redução da volatilização de NH3, porém a adoção dessa prática deverá levar em consideração outros aspectos, como o seu baixo rendimento operacional. Por sua vez, a baixa perda de NH3 proveniente da ureia superficial nas condições regionais de primavera chuvosa e com temperatura amena não justifica economicamente sua substituição por outras fontes de N na região centro-sul do Paraná.

O N é um dos nutrientes demandados em maior quantidade pela cultura do milho e o seu suprimento adequado tem implicações técnicas, quanto ao desempenho e à lucratividade da cultura, e ambientais pelo alto potencial de lixiviação do nitrato. Resultados de 61 experimentos, realizados por 13 anos, numa parceria entre a Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária (FAPA) e a Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), foram analisados e interpretados visando o desenvolvimento de uma tecnologia de indicação de N para alto rendimento da cultura do milho em plantio direto e adaptado ao uso de plantas de cobertura na região centro-sul do Paraná. As quantidades de N (ureia) a serem aplicadas no milho foram estimadas a partir da demanda de N em diferentes faixas de rendimento de grãos da cultura (6-8, 8,1-10, 10,1-12 e 12,1-14 t ha-1), da disponibilidade de N à cultura em solos com diferentes teores de matéria orgânica (MO) na camada de 0-10 cm (< 40, 40-60 e > 60 g kg-1), do efeito de plantas de cobertura (gramínea, leguminosa, consórcio gramínea-leguminosa e nabo forrageiro) na disponibilidade de N, e da eficiência do N mineral aplicado. As doses de N indicadas (DNI) tiveram boa relação com as doses de máxima eficiência econômica (DMEE) calculadas para condições distintas de MO no solo, planta de cobertura e expectativa de rendimento (DNI = 39 + 0,80 DMEE, R² = 0,74, n = 20, p = 0,03), o que confirma a adequação das doses para a cultura na região. As doses também apresentaram boa relação com a indicação de N vigente nos Estados do RS e SC (DNI: PR = -14 + 1,06 RS/SC, R² = 0,88, n = 12, p = 0,02), o que valida o uso da indicação do centro-sul do PR, que apresenta expectativas de rendimento mais elevadas, para sub-regiões do RS/SC que apresentam alto potencial de rendimento da cultura. Da mesma forma, a indicação do RS/SC pode ser utilizada para sub-regiões do PR que apresentam menor aptidão climática à cultura do milho.Nitrogen (N) is required in large quantities by corn and its supply causes technical concerns related to crop performance and profitability, and environmental concerns in view of the high risk of nitrate leaching. Results of 61 field experiments conducted through 13 years, in a cooperative effort of the Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária (FAPA) and the Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), were analyzed and interpreted aiming at establishing a N fertilizer indication for high corn yields, adjusted to the use of winter cover crops in no-till soils in the South-Central region of Parana, Brazil. The urea-N rates were calculated based on the N required for different corn yield levels (6-8, 8.1-10, 10.1-12 and 12.1-14 t ha-1) and taking into account the N availability in soils with different soil organic matter contents in the layer 0-10 cm (< 40, 40-60 and > 60 g kg-1), the effect of winter cover crops (grass, leguminous, grass-legume consortium, and wild radish) on N availability, and the efficiency of N fertilizer. The indicated rates of urea-N were closely related to the N rates for maximum economic efficiency (MEE) for different soil OM contents, cover crop and corn yield (N indication = 39+0.80MEE, R² =0.74, n=20, p=0.03) corroborating the adequacy of this N indication for corn. The N rates were closely correlated with the rates recommended in the states of Rio Grande do Sul (RS) and Santa Catarina (SC) (Indication PR = -14+1.06 RS/SC, R² = 0.88, n=12, p=0.02). This confirms the use of the indication of Central South Parana for subregions of RS and SC with high corn yield potential. Likewise, the recommendation for RS and SC can also be used in subregions in PR that are climatically less suitable for corn.

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do preparo do solo e formas de aplicação de calcário em experimento de longa duração, nas características de um Latossolo Bruno aluminíco argiloso e nos componentes do rendimento da cultura da soja. O experimento com sistemas de preparo do solo foi instalado em 1978, e, em 1987, métodos de aplicação de calcário foram introduzidos. Os tratamentos avaliados foram: PC sem - preparo convencional sem calcário; PC inc - com calcário; PD sem - plantio direto sem calcário; PD sup - com calcário superficial e PD inc - com calcário incorporado. O solo e a planta foram analisados na safra de 2002-2003. Os sistemas plantio direto e preparo convencional não apresentaram restrições físico-estruturais no solo. Na camada superficial, o plantio direto sem incorporação de calcário apresentou maior estabilidade dos agregados do que o preparo convencional. No PD inc, a estabilidade dos agregados foi menor do que no PD sem e PD sup. A estabilidade dos agregados mostrou-se positivamente relacionada com o comprimento de micélio fúngico e com o teor de CO. A umidade volumétrica e a água disponível na camada superficial foram maiores no PD sem e PD sup e de 0,20 a 0,30 m o PD sem armazenou mais água do que o preparo convencional. O sistema plantio direto apresentou mais CO e P do que o preparo convencional. O maior teor de P no solo favoreceu sua absorção e acúmulo no tecido da soja. A calagem reduziu o Al e elevou os teores de Ca, Mg e o pH do solo, e, no preparo convencional, aumentou o Mg, P e N no tecido, a altura de plantas e o peso de mil grãos, enquanto, no plantio direto, a calagem aumentou os teores de Ca e N no tecido, a altura de plantas e o peso de mil grãos. No plantio direto, a incorporação de calcário não afetou os nutrientes no tecido nem a produtividade da cultura, apenas aumentou a altura das plantas em relação ao PD sup. Portanto, no ambiente avaliado, não houve necessidade de incorporar calcário. A produtividade da soja não foi afetada pela calagem, mas foi 16 % maior no plantio direto em relação ao preparo convencional.The objective of this study was to evaluate the long-term effects of soil tillage systems and methods of lime application on biological, physical and chemical attributes of a clayey aluminic Oxisol, and on soybean yield components. The experiment with tillage systems was installed in 1978 in Guarapuava, PR, southern Brazil, and liming methods began to be tested in 1987. The treatments were: conventional tillage (CT) without liming; CT with liming; no-tillage (NT) without liming; NT with surface liming and NT with incorporated lime. Soil and plant analyses were performed during the 2002-2003 soybean growing season. No soil physical-structural restrictions were observed under CT and NT. In the surface soil layer NT with and without surface liming showed higher aggregate stability than CT. Aggregate stability was lower in NT with incorporated liming than in NT without soil mobilization. The aggregate stability was positively related to mycorrhiza mycelial length and organic carbon contents. The volumetric soil moisture and available water were higher in the surface layer in NT without and NT with surface liming. In the 0.20 to 0.30 m layer, NT without liming stored more water than CT. NT presented higher soil organic carbon and P contents than CT. The higher P content in the soil favours plant uptake and P accumulation in soybean leaf tissue. Liming reduced soil Al levels and increased soil pH and Ca and Mg contents. Liming under CT increased Mg, P and N contents in plant tissues, plant height and weight of 1,000 grains. Lime incorporation under NT did not affect tissue nutrient concentrations or soybean yield, but increased plant height in relation to NT with surface liming. Therefore, under the studied conditions it is not necessary to incorporate limestone under NT system. Soybean yield was not affected by liming, but it was 16% higher under NT than in CT.

Neste estudo, avaliou-se (i) o efeito da calagem nas propriedades eletroquímicas e físicas de um Latossolo Bruno há 21 anos em plantio direto (PD), bem como (ii) o efeito do revolvimento do solo para a incorporação de calcário sobre as suas propriedades físicas. A calagem aumentou o potencial elétrico superficial do solo, independente do modo de aplicação de calcário, cujos valores estimados variaram de (-) 90 mV a (-) 118mV. Entretanto, a argila dispersa em água não aumentou, o que pode ter sido devido à sua relação inversa com o carbono orgânico total (COT) (r²=0,80) e Ca+Mg (r²=0,56), cujos maiores teores foram verificados na camada superficial do solo. O diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregados não foi afetado pela calagem, e teve uma relação positiva com os teores de COT (r²=0,89) das diferentes camadas de solo. Após 5 anos, não se verificou efeito negativo do revolvimento do solo para a incorporação de calcário sobre o DMG dos agregados e na porosidade deste solo argiloso (690g kg-1 argila) e de mineralogia predominantemente gibsítica. Além das condições favoráveis à atividade microbiana, maiores teores de COT e de Ca e Mg na camada superficial de solos em PD contribuem para a mitigação do efeito dispersivo da calagem.In this study there has been an evaluation of (i) the liming effect on some electrochemical and physical properties of a no-tilled Oxisol (Haplohumox) for 21 years, and (ii) the effect of soil disturbance to lime incorporation on soil physical properties. Liming increased the surface electric potential, regardless of lime application method, and the estimated values varied from (-) 90mV to (-) 118mV. However, the amount of clay dispersed in water was not affected by liming, probably due to its negative relationship with total organic carbon (TOC) and Ca+Mg concentrations, with the greatest values occurring in soil surface layers. The liming had no effect on the mean geometric diameter (MGD) of soil aggregates, which was positively related to TOC stock of the different soil layers. After five years, no negative effect of plow and disking to lime application into the soil was observed for MGD and porosity of this clayey (690 g kg-1 clay) and gibbsitic oxisol, in comparison to surface liming treatment. In addition to the favorable conditions to microbial activity, the highest TOC and Ca+Mg in the surface layers of no-tillage soils contribute to mitigated the effect of liming on clay dispersion.

O sistema de manejo afeta a matéria orgânica do solo, o que pode ter expressivo efeito na CTC de solos com argila de atividade baixa. Neste estudo, avaliou-se o efeito da utilização durante 21 anos do sistema plantio direto (SPD) sobre os estoques de carbono orgânico (CO), bem como a sua relação com o aumento da CTC de um Latossolo bruno (629 g kg-1 de argila), em Guarapuava, PR. O SPD promoveu acúmulo de CO na camada superficial do solo (0-6cm), o que refletiu-se num aumento de 2,63t ha-1 no estoque de CO, na camada de 0-20cm, em comparação ao preparo convencional. A baixa taxa de acúmulo de CO (0,12t ha-1 ano-1) foi relacionada à alta estabilidade física da matéria orgânica neste solo argiloso e oxídico. Apesar do pequeno acúmulo de CO no solo sob SPD, este teve reflexo positivo na CTC do solo, com um aumento médio, na camada de 0-8cm, de 15,2mmol c kg-1 na CTC efetiva, e de 20,7mmol c kg-1 na CTC a pH 7,0, em comparação ao solo em preparo convencional. Os resultados obtidos reforçam a importância do SPD quanto ao seu efeito nos estoques de matéria orgânica e, em consequência, na CTC de solos tropicais e subtropicais com predominância de argila de atividade baixa.Soil management affects the organic matter stocks, and thus the CEC especially in low activity clay soils. The main goal of this study was to evaluate the long-term (21 years) effect of the no-tillage on soil organic carbon (SOC) stocks and its relationship with CEC increase in a clayey Oxisol (Hapludox), in Guarapuava (PR), Southern Brazil. No-tillage soil had only 2.63t ha-1 more SOC than conventionally tilled soil at 0-20cm, and the highest net accumulation occurred in soil surface layers (0-6cm). The low accumulation rate of SOC in the no-tilled soil (0,12t ha-1 yr-1) was related to the high physical stability of soil organic matter in this clayey Oxisol. Despite the small effect on SOC contents, the no-tilllage had an expressive influence on the CEC of 0-8cm soil layer. The effective CEC increased 15.2mmol c kg-1 and the potential (pH 7.0) CEC increased 20.7mmol c kg-1 in this soil layer, in comparison to conventional tillage system. The results support the positive effect of no-tillage on soil organic matter stocks and on CEC of tropical and subtropical soils with predominantly low activity clay minerals.

ABSTRACT In no-tillage (NT) systems, there is no plowed layer since the soil is not tilled. Thus, the soil layer for fertility evaluation can be defined as the one in which the fertility indices are affected by the surface application of lime and fertilizers and soil properties have the closest relationship with crop yields. The objective of this study was to determine the most appropriate soil layer under long-term NT for sampling for fertility evaluation in the South-Central region of Paraná, Brazil. A total of 99 field experiments of crop rotations were performed, including soybean, corn, barley, wheat, and white oat, all on Oxisols (Hapludox). Despite the surface application, lime and fertilizers increased base saturation (V) and available K to a depth of 0.20 m. The relationship with crop yields was high for V and low for available K for both soil layers (0.00-0.10 and 0.00-0.20 m); for P, however, the relationships with soybean and corn yields were strongest in the 0.00-0.20 m layer. Thus, considering the soil layer fertilized by the surface application of lime and potassium fertilizers and the highest relationship of soil P contents with the yield of the main crops of the crop rotation, the 0.00-0.20 m layer is the most appropriate for soil fertility evaluation under long-term no-tillage systems.

ABSTRACT Fertilization programs for annual crops in the state of Paraná, southern Brazil, are based on studies that focused on conventional tillage and were established more than 30 years ago. The primary purpose of this study was to assess potassium (K) fertilization on long-term (>30 years) no-tillage soybean, corn, wheat, and barley crops grown in rotation on Oxisols in the central-southern region of Paraná. A total of 47 experiments were carried out from 2008 to 2013, three of which addressed K calibration and the other 44, crop response to K fertilization. Critical K soil-test value and interpretation classes were established from the ratio between relative crop yield [RY = (yield without K/max yield) × 100] and soil K levels. Winter cereals were found to be more demanding of K than were soybean and corn; also, the former governed critical K soil-test value for crop rotation: 0.23 cmolc dm-3 in the 0.00-0.20 m soil layer. Recommended fertilization rates for soils in the low and medium soil K levels were established by using the build-up approach for soil correction; and those for the high and very high soil K levels were established by removing K at harvest and assessing economic return in crop response experiments. The K rates calculated for the high yield classes exceeded those currently recommended for use in Paraná.