Resumo: O sistema de plantio direto (SPD) apresenta inúmeros benefícios agronômicos e ambientais. Contudo, problemas relacionados ao acúmulo de nutrientes e compactação do solo nas camadas superficiais têm sido recorrentes e se constituem em limitações, que restringem a continuidade do manejo em SPD. O gesso agrícola vem sendo utilizado para melhorar a fertilidade química do solo em camadas superficiais e subsuperficiais, como fonte de enxofre e cálcio, havendo, também, relatos na literatura sobre efeitos nas propriedades físicas. Especificamente em relação ao enxofre, a implantação de leis ambientais mais rígidas reduzem tanto as emissões como o aporte, por meio de deposição química, deste nutriente ao solo. Os objetivos deste estudo foram: (i) avaliar, em área de plantio direto, o efeito de doses de gesso agrícola e do tráfego de máquinas sobre atributos químicos e físicos do solo, bem como sobre alguns componentes de produção da cultura do feijão (Phaseolus vulgaris); (ii) avaliar, por meio de uma série cronológica de 13 anos de laudos de análises químicas do solo, a evolução dos teores de S no solo na região noroeste do Estado de Ohio (EUA). Para concretizar o objetivo (i), um experimento foi instalado em um Latossolo Bruno, com delineamento experimental em blocos casualizados, quatro repetições e unidades experimentais com 102,4 m2. Em novembro de 2009, as doses de gesso agrícola (0, 3, 6, 9 e 12 Mg ha-1) foram aplicadas a lanço na superfície do solo. Em novembro de 2012, o tratamento tráfego foi adicionado por meio de 15 passadas sobrepostas com o trator, criando as posições com tráfego (rodado do trator), tráfego na região entrerrodados e posições sem ocorrência de tráfego. A semeadura do feijão foi realizada em fevereiro de 2013. As coletas de amostras de solo para determinação de atributos químicos e físicos foram realizadas, nas camadas de 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m, aos seis (2013) e aos catorze (2014) meses após a aplicação do tráfego. Amostras de agregados da área com tráfego também foram analisadas no microscópio eletrônico de varredura com espectrômetro de energia dispersiva. O objetivo (ii) foi avaliado por meio de um banco de dados, composto por 8.428 análises químicas de solo, coletadas entre 2002-2014, na camada de 0,0-0,19 m, em 143 propriedades agrícolas localizadas na região noroeste de Ohio, nos condados de Allen, Defiance, Paulding e Williams. O S das amostras foi extraído por Mehlich III e determinado por turbidimetria. Os resultados foram organizados de acordo com os anos e agrupados em um banco de dados para as análises. Como resultados do objetivo (i), verificou-se que o gesso agrícola reduziu a acidez potencial e os teores de Al3+, bem como aumentou os valores de pH e teores de Ca2+ na camada de 0,0-0,2 m; já os teores de SO42- aumentaram apenas na camada de 0,1-0,2 m. O gesso agrícola reduziu o impacto do tráfego sobre a resistência tênsil e resistência do solo à penetração na camada de 0,0-0,1 m, além de proporcionar maiores contagens de C nos agregados da posição com tráfego do rodado. O tráfego de máquinas associado ao gessou agrícola aumentou a argila dispersa em água, bem como reduziu a porosidade total e a macroporosidade do solo na camada de 0,0-0,1 m em 2013. O tráfego aumentou a densidade do solo e a resistência tênsil do solo, reduzindo a produtividade, massa seca da parte aérea, peso de mil sementes e número de vagens por planta da cultura do feijão. Como resultado do objetivo (ii) verificou-se a existência de tendência de decréscimo linear nos teores de S nos solos da região noroeste de Ohio-EUA entre 2002-2014, representado pela seguinte relação: S (mg/kg) = 32,1 - 1,7*ano, com R2 = 0,86. Os dados também indicaram que, frequentemente, os teores de S estavam abaixo dos níveis críticos para suportar níveis elevados de produtividade. Como conclusões do objetivo (i) tem-se: o gesso agrícola foi efetivo para promover melhorias na fertilidade química e física do solo, atenuando os efeitos do tráfego sobre a resistência tênsil de agregados. As conclusões do objetivo (ii) foram: as práticas correntes de adubação e a deposição de S por via úmida (chuva ácida) não têm sido eficientes para manter níveis adequados de S disponível para as plantas no solo, sendo essencial manter e/ou aumentar os teores de S no solo para garantir a produtividade das culturas.
Abstract: No till system (NTS) has countless agronomic and environmental benefits. However, problems related to the accumulation of nutrients and soil compaction on surface layers has been recurrent and are constituted as limitations, which restrict the management under NTS. Phosphogypsum has been used to enrich soil chemical fertility on both surface and subsurface layers, as a source of sulfur and calcium, also having, in the literature, records of effects on soil physical properties. Particularly in relation to the sulfur, the implantation of more restrictive legislation have reduced both the emissions and the inputs, by chemical deposition, of this nutrient to the soil. The aims of the study were: (i) to evaluate, in a no-till area, the effect of phosphogypsum rates and traffic on soil chemical and physical attributes, as well on some yield components of common bean (Phaseolus vulgaris) crop; (ii) to evaluate, using a chronological dataset with 13 years of soil chemical tests, the evolution of soil S levels in the northwest Ohio (USA) region. To accomplish the objective (i), an experiment was setup in a very clayey Typic Hapludox, using a split-splot design with four replicates and plots of 102.4 m2. In November of 2009 PG rates (0, 3, 6, 9 and 12 Mg ha-1) were broadcasted on soil surface. In November of 2012, the traffic treatment was added by 15 overlapped passages using a tractor, creating the positions of traffic (tractor wheel), between wheel's track and no traffic. The common bean sowing was done in February of 2013. Soil samplings for chemical and physical attributes determination were done, in the 0.0-0.1 and 0.1-0.2 m layers, at six (2013) and fourteen (14) months after the traffic application. Soil aggregate samples from the traffic area were also analyzed in the scanning electronic microscope with an attached X-ray energy-dispersive spectrometer. The aim (ii) was evaluated by a dataset composed of 8,428 soil tests, collected between 2002-2014, from the 0.0-0.19 m layer, on 143 farm fields located in the northwest Ohio region, at Allen, Defiance, Paulding and Williams counties. The S from samples was extracted by Mehlich III and determined by the turbidimetric method. The results were organized according to the years and grouped into one database for analyses. As results for the objective (i) it was found that phosphogypsum reduced the potential acidity and Al3+ levels, as well as increased pH values and Ca2+ levels in the 0.0-0.2 m layer; SO42- contents were increased only in the 0.1-0.2 m layer. Phosphogypsum has decreased traffic impacts on aggregate tensile strength and soil penetration resistance at 0.0-0.1 m layer, also promoting bigger C counts in the wheel traffic position aggregates. The association between machinery traffic and phosphogypsum has increased soil water-dispersible clay, as well as reduced soil total porosity and macroporosity at 0.0-0.1 m layer in 2013. Machinery traffic has increased soil bulk density and tensile strength, reducing yield, aerial dry mass, weight of thousand seeds and number of pods per plant of common bean crop. As a result of objective (ii) it was found the existence of a linear decreasing trend of S concentrations in the soils of the northwest Ohio-USA. These data also indicated that S soil test values were often below critical concentrations needed to support high crop yields. The findings of objective (i) were: phosphogypsum was effective to promote improvements on soil chemical and physical fertilities, attenuating the traffic effects on aggregate tensile strength. The conclusions of objective (ii) were: current fertilization practices and wet deposition of S (acid rain) have not been efficient to maintain adequate plant-available S concentrations in soil, being essential to maintain and/or increase soil test S concentrations to assure crop productivity. |