Revista de Ciências Agrárias

Nota Prévia

**Evaluation of the nutritional state of young plants of Eucalyptus globulus by foliar and spectroradiometric analysis**

Avaliou-se o estado nutritivo de jovens plantas de Eucalyptus globulus, num sistema experimental com diferentes opções de gestão de resíduos de abate e de disponibilidade de nutrientes, por análise foliar (teores de N, P, Ca, K e Mg, área foliar, e teores de clorofila e carotenóides) e espectroradiométrica (medidor foliar de clorofila, SPAD502). Os tratamentos foram: remoção dos resíduos de abate (R); como R e aplicação de fertilizantes (RF); como R e sementeira de leguminosas (RL); distribuição dos resíduos de abate na superfície do solo (S); como S seguido e aplicação de fertilizantes (SF); incorporação dos resíduos de abate no solo por intermédio de gradagem (I); como I e aplicação de fertilizantes (IF); como I e com sementeira de leguminosas (IL). As árvores do tratamento I apresentaram maior crescimento do que as dos tratamentos R e S; a aplicação de fertilizantes apenas levou a acréscimo de crescimento nos tratamentos em que os resíduos foram mantidos no sítio (SF e IF). Os teores de N foram no início positivamente afectados pelas leguminosas (tratamentos IL e RL), mas após a aplicação de fertilizantes foram substancialmente mais elevados nos tratamentos IF, RF e SF do que nos outros, sendo a diferença reduzida no período outonal seguinte; semelhante padrão foi observado para os valores de SPAD. Os teores de Ca e Mg por seu turno decresceram substancialmente nos tratamentos correspondentes à aplicação de fertilizantes. Os valores do SPAD correlacionaram-se (P<0,05) com os teores de N, Ca e Mg, bem como com a área foliar específica. O método espectroradiométrico, desde que adequadamente calibrado, mostrou ser uma técnica alternativa para monitorizar o estado de nutrição de jovens plantas de E. globulus.

The nutritional state of young plants of Eucalyptus globulus was evaluated, in different scenarios of harvest residues management and nutrient availability, by foliar (N, Ca, Mg, P and K contents and leaf area, chlorophyll and carotenoids contents) and spectroradiometric analysis (SPAD-502 chlorophyll meter). Treatments were removal of harvest residues (R); as R and fertilizer application (RF); as R and legume seeding (RL); distribution of harvest residues on the soil surface (S); as S and fertilizer application (SF); incorporation of harvest residues into the soil by harrowing (I); as I and fertilizer application (IF); as I and leguminous seeding (IL). Trees of treatment I showed greater growth than those of R and S treatments; the application of fertilizers increased the growth only in treatments where harvest residues were kept in the site (SF and IF). Initially, N contents were positively affected by the leguminous (treatments RL and IL), but, after fertilizer application, the highest N contents were observed in treatments IF, RF and SF compared with the others, the differences being reduced in the next autumn season; a similar trend was observed for values of SPAD. In contrast, contents of Ca and Mg strongly decreased in treatments where fertilizers were applied. SPAD values were correlated (P<0.05) with N, Ca and Mg contents, as well as with specific leaf area. The spectroradiometric technique, since properly calibrated, could be an alternative method to monitor the nutritional state of young plants of E. globulus.

Nitrogen release from organic amendments assessed by using anion exchange membranes and the SPAD-502 chlorophyll meter

Neste trabalho divulgam-se resultados de experiências em vasos em que membranas de troca aniónica (MTA) foram inseridas directamente no solo para monitorar o teor de nitratos ao longo do tempo, e em que o estado nutritivo dasplantas foi avaliado através de um medidor de clorofila SPAD-502. Na estação quente foi cultivado milho e no período outono-inverno nabiça e centeio. O milho foi semeado a 5 de Junho de 2004 e a nabiça e o centeio a 23 de Setembro de 2004. As plantas foram sujeitas aos seguintes tratamentos fertilizantes: Nutrisoil (Nut); Beiraadubo (Bei); Phenix (Phe); e Vegethumus (Veg), quatro correctivos orgânicos comerciais; estrume de bovino (EB); casca de castanha (CC); nitrato de amónio (NA); e um tratamento sem azoto (T). Os resultados das MTA e os valores SPAD foram relacionados com a matéria seca produzida e o N exportado. Em Junho, na primeira amostragem, a concentração média de nitratos nos extractos das MTA variou entre 18,3 e 239,4 mg L-1, nos tratamentos CC e NA. Na primeira semana de Agosto, foram registados valores médios de nitratos no solo de 12,9 a 52,3 mg L-1 nos tratamentos CC e Bei. Na última amostragem, em Setembro, os valores médios de nitratos no solo variaram entre 9,7 e 67,9 mg L-1 nos tratamentos CC e Nut. As MTA revelaram boa capacidade para discriminar a forma como os diferentes fertilizantes libertaram o azoto ao longo do tempo e como este aspecto condicionou a absorção do nutriente e o desenvolvimento das plantas. Os valores SPAD revelaram-se bons indicadores do estado nutritivo azotado do milho, em condições em que foi possível controlar grande parte da variabilidade experimental. Os valores SPAD estiveram linearmente relacionados com a produção de matéria seca e o N exportado. Nas condições deste ensaio, em que a lixiviação e a desnitrificação foram controladas, as culturas intercalares centeio e nabiça recuperaram o N residual da cultura anterior até próximo do limite da sua senescência por falta de azoto.

Results from pot experiments where anion exchange membranes (MTA) were inserted into the soil to monitor soil nitrate levels over time, and the plant N nutritional status assessed with a SPAD-502 chlorophyll meter, are reported in this work. Maize was grown in the summer season and turnip and rye in the winter period. Maize was sown on June 5, 2004, and turnip and rye on September 23, 2004. The plants were subjected to the following treatments: Nutrisoil (Nut); Beiraadubo (Bei); Phenix (Phe); Vegethumus (Veg); cow manure (EB); chestnut fruit bark (CC); ammonium nitrate (NA); and control treatment, without N fertilization (T). Two weeks after the maize was sown, soil nitrate levels extracted by MTA ranged between 18.9 and 239.0 mg L-1 in the CC and Bei treatments, respectively. In the first week of August mean soil nitrate values ranged between 12.9 and 52.3 mg L-1 in the CC and Bei treatments. In September, the last sampling date, mean soil nitrate levels were found to be in the range of 9.7 and 67.9 mg L-1 in the CC and Nut treatments. Relationships between MTA and SPAD results with dry matter yield and N uptake were established. The MTA were able to differentiate well as the organic amendments released their N during the season and this aspect influenced N uptake and plant growth. SPAD readings were also a good index of plant N nutritional status. SPAD values were linearly related with dry matter yield and N uptake. In this study, where the pots were managed to avoid nitrate leaching and denitrification, winter grown species recovered the residual N of maize fertilization. At the end of experiment the plants showed senescent leaves with deep N deficiency symptoms.

**Evaluation of nitrogen status of Eucalyptus globulus Labill. ssp. globulus mother plants with a portable chlorophyll meter**

Com o objectivo de avaliar a possibilidade de utilizar as leituras do medidor portátil de clorofila SPAD 502 (leitura SPAD), como um indicador do estado nutricional azotado de pés-mãe de Eucalyptus globulus Labill. ssp. globulus (E. globulus) foi instalado, em 1999, um ensaio de fertilização azotada de pés-mãe desta espécie. Utilizaram-se 2 clones (HD161 e CN5) aos quais se aplicaram 5 soluções nutritivas com diferentes concentrações de azoto (50, 100, 200, 400 e 800 mg N L-1). No primeiro ano os pés-mãe foram sujeitos a uma poda de formação. Nos dois anos seguintes (2000 e 2001) avaliou-se: o número de estacas produzidas por pé-mãe, o enraizamento das estacas obtidas, o teor de azoto na folha mais jovem completamente expandida e as leituras SPAD na mesma folha. Os resultados obtidos indicam a ocorrência de uma relação assimptótica entre a disponibilidade de azoto e a leitura SPAD e a existência de uma relação linear, positiva e altamente significativa, entre o teor foliar de azoto (x) e as leituras SPAD (y): y=23,27+0,75x; r=0,94; n=150. Na avaliação da possibilidade de utilização da leitura SPAD como indicador do estado nutricional azotado dos pés-mãe, observou-se um bom ajustamento do modelo quadrático à relação entre as leituras SPAD e as produções relativas (estacas e enraizamento), com coeficientes de determinação elevados e idênticos aos obtidos com o teor foliar de azoto. Desta forma, nestas condições experimentais, a qualidade da avaliação do estado nutricional azotado, utilizando as leituras SPAD, foi idêntica à conseguida com o teor foliar de azoto, o que sugere a sua utilização, com bons resultados, como indicador do estado nutricional azotado de pésmãe de E. globulus.

With the aim of evaluating the use of the portable chlorophyll meter Minolta SPAD 502 readings (SPAD readings) as an indicator of the nitrogen status of Eucalyptus globulus Labill. ssp. globulus (E. globulus) mother plants, a nitrogen fertilization experiment with this species was performed. Mother plants of two clones (HD 161 and CN5) of E. globulus were grown in an open-air nursery, in 12 L pots. Plants received 5 different nutrient solutions containing 50, 100, 200, 400 e 800 mg N L-1. During 1999, mother plants were subjected to a formative pruning. During 2000 and 2001 the following parameters were evaluated: number of cuttings produced, rooting ability of the cuttings, nitrogen content of the youngest fully expanded leaf, and leaf SPAD readings. Results obtained showed a significant asymptotic relationship between nitrogen availability and SPAD readings and a linear, positive and significant relationship between SPAD readings (y) and nitrogen leaf contents (x, g kg 1): y=23,27+0,75x; r=0.94; n=150. Results also showed a good fitting of quadratic model to the relationship between SPAD readings and the mother plants production (cuttings production and rooting ability of the cuttings). The determination coefficients (78%) were similar to those obtained when the model was adjusted to the relationship between leaf nitrogen and mother plants production (80%). Results indicate that, in this experiment, SPAD readings can be used to evaluate nitrogen status of E. globulus mother plants with a diagnostic quality similar to leaf nitrogen contents.

**Nitrogen fertilization of Eucalyptus globulus Labill. mother plants: effect on growth**

Com o objectivo de estudar o efeito da fertilização azotada no crescimento de pésmãe de Eucalyptus globulus Labill. ssp. globulus, foi instalado um ensaio de fertilização que decorreu durante um período de 3 anos. No ensaio utilizaram-se 2 clones desta espécie (HD161 e CN5) e testaram-se 5 modalidades de fertilização azotada: 50, 100, 200, 400 e 800 mg N L-1 de solução nutritiva. Durante os 3 anos, avaliou-se a biomassa total produzida, a biomassa de folhas, a área das folhas e o número de rebentos susceptíveis de originar estacas viáveis. O aumento da concentração de azo-to de 50 para 400 mg L-1 originou um aumento significativo da produção de biomassa e de rebentos susceptíveis de originar estacas viáveis. No entanto, em ambos os casos, o aumento da concentração de azoto da solução nutritiva de 400 para 800 mg L-1 não originou acréscimos significativos de produção. O aumento da disponibilidade de azoto contribuiu, ainda, para um maior investimento por parte dos pés-mãe de E. globulus no seu aparelho fotossintético, uma vez que se observou: i) o aumento significativo da área total de folhas produzidas; ii) o aumento de 29% da área foliar específica; iii) o aumento de 13% da razão de área foliar. Desta forma, é possível concluir que o azoto é um elemento determinante no crescimento de pés-mãe de E. globulus devendo a fertilização azotada destas plantas ser sujeita a um cuidado trabalho de optimização. A optimização do crescimento dos pés-mãe de E. globulus ocorreu na modalidade em que o nível de azoto na solução nutritiva foi de 400 mg N L-1 .

To asses the effect of N fertilization on the growth of E. globulus stock plants, a nitrogen fertilization experiment was performed. During 3 years, stock plants of 2 clones (HD161 and CN5) were fertilized with complete nutrient solutions containing 5 different levels of N (50, 100, 200, 400 and 800 mg N L-1). Total biomass, leaf biomass, leaf area and number of shoots produced during the 3 years period were measured. Increasing levels of applied nitrogen till 400 mg N L-1 led to a significant increase of both biomass and shoot production. However, these productions were not significantly affected when N fertilization increased from 400 to 800 mg N L-1 . Increasing levels of applied nitrogen also led to an increase of: i) total leaf area ii) specific leaf area (29% increase) and iii) leaf area ratio (13% increase), showing that with a higher N availability stock plants tend to improve their photosynthetic apparatus. Results show that nitrogen is a fundamental nutrient for the growth of E globulus stock plants and, as a consequence, nitrogen fertilization must be optimized. The maximum growth of E. globulus mother plants was achieved with 400 mg N L-1 .

Nutritional evaluation of citrus orchard under organic farming

Neste trabalho apresentam-se alguns resultados preliminares referentes à caracterização e avaliação do estado nutricional de um pomar de laranjeiras (Citrus sinensis (L.) Osb. cv. Valencia Late instalado em agricultura biológica num solo com elevado teor de calcário activo do Centro de Experimentação Agrária de Tavira da Direcção Regional de Agricultura do Algarve. Com o objectivo de caracterizar o solo do pomar em estudo foram realizadas colheitas de solo a duas profundidades (0-25 e 25-50 cm) e efectuadas diversas determinações, nomeadamente: textura, matéria orgânica, fósforo e potássio assimiláveis, e calcário total e activo. Durante 2 anos (2002 e 2003) foram efectuadas colheitas de flores na plena floração e colheitas de folhas de Abril a Outubro e foi determinada a sua composição mineral (macro e micronutrientes). Nas mesmas datas de amostragem fizeram-se estimativas do teor de clorofila total das folhas através da utilização do aparelho de SPAD-502. Os resultados são discutidos com base nas variações sazonais dos nutrientes nas folhas e flores e comparados com os valores referenciados para a agricultura convencional. Foi ainda testada a aplicabilidade de um modelo de diagnóstico nutricional, baseado na análise floral, e estabelecido para citrinos em agricultura convencional.

This study presents some preliminary results concerning the characterization and evaluation of the nutritional status of a or-ganic-grown orange grove (Citrus sinensis (L.) Osb. cv. Valencia Late) established on a calcareous soil in the south of Portugal (Tavira -Direcção Regional de Agricultura do Algarve). Composite soil samples were collected at two depths (0-25 and 25-50cm) and various parameters were determined namely: texture, organic matter, extractable phosphorus and potassium, and total and active lime. During two years (2002 and 2003) the mineral composition of flowers (full bloom) and leaves between April and October was assessed. Total chlorophyll was estimated using a SPAD-502 apparatus. The discussion of results was based on the mineral composition of leaves and flowers, which was compared with the values established for conventional agriculture. The applicability of a model for nutritional diagnosis established for citrus trees in conventional agriculture was tested in organic farming conditions.

New strategies to control iron chlorosis in citrus

A correcção da clorose férrica em fruteiras instaladas em solos calcários faz-se frequentemente recorrendo a aplicações massivas de quelatos férricos sintéticos ao solo. No entanto, a aquisição destes quelatos é muito dispendiosa e o ferro aplicado num ano não previne o aparecimento da clorose no ano seguinte, e estas aplicações repetemse anualmente para o mesmo pomar. Com o presente trabalho pretende-se fazer uma revisão sobre o actual estado de conhecimentos relativo às práticas alternativas de correcção da clorose férrica e apresentar os resultado obtidos em ensaios realizados em campo onde se testou a aplicação foliar de diversos compostos em citrinos estabelecidos num solo calcário. A capacidade de recuperação das árvores foi estimada pelo aparelho SPAD-502 através da variação da concentração foliar de clorofila total entre o início e o final dos ensaios. No final dos ensaios foi ainda analisado o efeito dos tratamentos na composição mineral das flores. Simultaneamente, avaliou-se a duração dos efeitos de algumas das pulverizações efectuadas. Os resultados obtidos sugerem que as aplicações foliares de ferro em pomares de citrinos permitem controlar os decréscimos de produção e de qualidade do fruto motivados pela clorose férrica induzida pelo calcário. Além disso, estes tratamentos podem ser efectuados com produtos economicamente mais viáveis, como sejam as soluções com sulfato de ferro.

The correction of iron chlorosis in trees grown on calcareous soils is normally achieved by the application of Fe (III)chelates such as iron ethylenediaminedi-ohydroxyphenylacetate (Fe-EDDHA) to the soil. This practice is very expensive and has to be repeated every year because iron is rapidly immobilized in the soil or leached out of the root zone. The responses of orange trees (Citrus sinensis (L.) Osb. cv. Valencia Late) grown on a calcareous soil to different foliar sprays were studied. In all the experiments, the recovery from iron chlorosis was evaluated with the SPAD-502 apparatus and the values converted to total chlorophyll concentration. The effects of treatments on the mineral composition of flowers were studied. The residual effect of some treatments was also evaluated one year later. These results suggest that foliar sprays with Fe could help to avoid yield and quality losses caused by Fe chlorosis in citrus orchards. Furthermore, these treatments could be done with relatively cheap materials such as solutions containing Fe (II) sulphate.

Effect of soil water quality in a Fluvisol in Alentejo

Num Fluvissolo localizado em Alvalade-Sado (Alentejo) foram construídos 3 monólitos de solo (A, B e C), os quais foram regados, ao longo dos ciclos de rega de 2001 a 2005, com águas de diferente qualidade (Maio a Agosto) e sujeitos a condições atmosféricas durante os restantes meses do ano. Em cada um dos monólitos de solo foi aplicada uma dotação total anual média de 500 mm, cuja qualidade variou com o aumento das concentrações de NaCl, CaCl2 e MgCl2 presentes na água de rega. A condutividade eléctrica (CE) das águas de rega aplicadas variou entre 0,3 e 3,2 dS m-1, sendo as águas de melhor qualidade aplicadas no monólito A e as de pior qualidade aplicadas no monólito C. A razão de adsorção de sódio (SAR) foi de 1, 3 e 6 (meq L-1)0.5 , mantendo a relação Ca:Mg = 1:2 nas águas aplicadas. No fim de cada ciclo de rega, de cada período de lavagem pela chuva e no fim do ensaio (Dezembro de 2005) avaliaram-se os efeitos da aplicação das águas de rega na salinização e sodização do solo. Os parâmetros analisados foram a CE e os teores de catiões solúveis no extracto de saturação do solo, os teores de catiões extraíveis, a capacidade de troca catiónica, o SAR ea percentagem de sódio de troca (ESP). No fim do ensaio avaliaram-se ainda as propriedades hidráulicas e a estabilidade da microestrutura do solo. Realizou-se também um balanço de sais entre os diferentes períodos estudados. No final do ensaio os valores da CE, embora superiores aos iniciais, não ultrapassavam 2 dS m-1 . A precipitação ocorrida ao longo do ensaio foi assim suficiente para proporcionar a lavagem dos sais, sobretudo até à profundidade dos 40 cm. Por sua vez o SAR aumentou com as regas, mais notoriamente até aos 40 cm, não sendo tão evidente o efeito de lavagem pela chuva, registando-se no fim do ensaio aumentos de 4, 5 e 9 vezes os valores iniciais de cada monólito. O comportamento do ESP foi semelhante ao do SAR, embora os valores finais não provoquem riscos imediatos de sodização do solo (6% nas condições mais desfavoráveis). O balanço dos sais indicou uma acumulação de sódio de cerca de 2,5 e 4 vezes nos monólitos B e C. Verificou-se ainda uma lixiviação importante daquele catião no monólito C. Não se verificaram alterações dignas de nota nas propriedades hidráulicas e microestrutura do solo. As pequenas variações verificadas devem-se certamente à variação espacial daquelas propriedades.

Three soil lysimeters (A, B, and C) were built in a Fluvisol located in Alvalade-Sado (Alentejo). The soil lysimeters were irrigated from 2001 to 2005 with waters of different quality (May to August), and subjected to atmospheric conditions during the remaining months of the year. A total depth of 500 mm was applied every year in each soil lysimeter. The quality of the irrigation waters varied by increasing the concentration of NaCl, CaCl2 e MgCl2 in its composition. The electrical conductivity (EC) of the irrigation waters applied varied between 0.3 and 3.2 dS m-1, with the best quality waters being applied in soil lysimeter A, and the worse quality waters being applied in soil lysimeter C. The sodium adsorption ratio (SAR) was 1, 3 and 6 (meq L-1)0.5, always maintaining a relation Ca:Mg = 1:2 in the irrigation waters. Effects on soil salinization/sodification resulting from applying those irrigation waters were evaluated in the end of each irrigation season, in the end of each leaching season, and in the end of the experiment (December 2005). The parameters monitored were the EC and soluble cations in the saturation extract, extractable cations, the cation exchange capacity, SAR and the exchangeable sodium percentage (ESP). Soil hydraulic properties and soil microagregation stability was also monitored in the end of the experiment. A mass balance for salt concentration along the different seasons was also calculated. In the end of the experiment, EC values although higher than the values presented in the initial conditions, were inferior to 2 dS m-1 . Rainfall was enough to leach salts mainly until 40 cm depth. SAR increased with irrigation notoriously until 40 cm depth, not being evident the effect of rainfall on leaching. Final values were 4, 5 and 9 times higher than the initial ones in soil lysimeters A, B and C, respectively. ESP behaviour was similar to SAR. Final values were not high enough to cause soil sodification (only 6% in the most unfavorable conditions). The salt balance showed an accumulation of sodium 2.5 to 4 times higher than the initial conditions in soil lysimeters B, and C, respectively. An important amount of sodium was leached from soil lysimeter C. No changes were observed in soil hydraulic properties and soil microagregation stability. The small variations present were due to spatial variability of those soil properties.

Tall cabbage (Brassica oleracea var. costata) response to the application of nitrogen, boron and an organic amendment permitted in organic farming

Os portugueses são dos maiores apreciadores mundiais de brássicas. A couve Tronchuda é cultivada em Portugal em área superior a 1000 ha. O seu consumo é sobretudo apreciado na quadra natalícia. Neste trabalho reportam-se resultados da fertilização com azoto e boro, na forma de adubos convencionais, e da utilização de Dix10 (com 10 % N total), um fertilizante orgânico autorizado em agricultura biológica. Plantas de raiz protegida foram transplantadas a 29 de Agosto de 2005 num compasso 0,8x0,5 m. O solo, de textura franca, continha 0,83 % matéria orgânica, 5,2 pH(H2O) e teores em P e K médios e altos, respectivamente. Foram estabelecidas seis modalidades: sem adubação (SAd); Dix10, em dose equivalente a 80 kg N/ha; modalidades com 80 (NB) e 160 (N+) kg N/ha, na forma de ureia; e modalidades sem B (B-) e com aplicação de 2,2 (NB) e 4,4 (B+) kg B/ha. Todas as modalidades de B foram fertilizadas com 80 kg N/ha e as de N com 2,2 kg B/ha, coincidindo na modalidade NB as doses médias de N e B. As plantas SAd produziram 13,7 Mg biomassa/ha e exportaram 33,9 kg N/ha e 40,9 g B/ha, valores significativamente inferiores às modalidades fertilizadas. Dix10 produziu 18,0 Mg de biomassa/ha e exportou 45,1 kg N/ha e 51,3 g B/ha. A modalidade NB originou maior produção de biomassa (38,6 Mg/ha) e N exportado (107,9 kg/ha) que as modalidades SAd e Dix10. A modalidade N+ não registou aumento de produção nem de N exportado comparativamente com NB. B+ não influenciou a produção de biomassa mas aumentou a concentração de B nos tecidos e o B exportado. N+ reduziu significativamente a concentração de B nos tecidos e o B exportado, sugerindo um efeito de antagonismo da aplicação de N sobre a absorção de B. As produções obtidas e a recuperação aparente de nutrientes mostraram que a redução de produção de biomassa nas modalidades SAd e Dix10 se deveu à reduzida disponibilidade de N no solo durante a estação de crescimento.

The Portuguese are one of the greatest brassica consumers in the entire world. Tall cabbage is grown in Portugal over an area greater than 1000 ha. Tall cabbage consumption is very popular at Christmas time. In this work, results from nitrogen and boron application, as conventional fertilisers, and from the use of Dix10, an organic amendment ( 10 % total N) permitted in organic farming, are reported. Young cabbage plants were prepared in a greenhouse in micro-pots and transplanted with protected roots on August 29, 2005, spaced at 0.8x0.5 m between and within rows. The soil was loamy textured with 0.83 % organic matter, pH(H2O) 5.2, and with median P and high K content levels. Six treatments were established: SAd treatment, without any fertilization; Dix10, applied in a rate equivalent to 80 kg N/ha; NB and N+, with 80 and 160 kg N/ha as urea, respectively; and B-and B+ treatments, without B and with 4.4 kg B/ha as borax. Boron treatments were fertilised with 80 kg N/ha and N treatments with 2.2 kg B/ha. Thus, NB is a median treatment with 80 kg N/ha and 2.2 kg B/ha. SAd plants yielded 13.7 Mg biomass/ha and took up 33.9 kg N/ha and 40.9 g B/ha, which are values significantly lower than that obtained on fertilised plots. In Dix10 treatment, cabbage yielded 18 Mg biomass/ha and took up 45.1 and 51.3 g B/ha. NB treatment produced higher biomass (38.6 Mg/ha) and N uptake (107.9 kg/ha) than SAd and Dix10 treatments. N+ treatment did not increase the yield, neither N uptake if compared with NB. B+ treatment has not any influence in biomass yield but increased tissue B content and B uptake. In N+ treatment there was a significant decrease in tissue B concentration and B uptake, which suggests antagonism of N over the uptake of B. The biomass yields and the apparent N and B recoveries showed that the lower biomass yielded in SAd and Dix10 treatments were due to a shortage of soil N availability in these treatments during the growing season.

Effect of preplant nitrogen, phosphorus and potassium application on potato crop.: Tuber yield and nutrient use efficiency

São apresentados resultados de ensaios de fertilização com azoto, fósforo e potássio na cultura da batata, que decorreram em Bragança, na Quinta de Stª Apolónia, em 2002. Três experiências independentes, uma por elemento fertilizante, foram organizadas de forma completamente casualizada. O fósforo e o potássio foram aplicados em quatro doses (0, 50, 100 e 200 kg/ha expressos em P2O5 e K2O e o azoto foi aplicado em cinco doses (0, 50, 100, 200 e 400 kg/ha). De cada tratamento foram realizadas três repetições. Os fertilizantes foram aplicadas em fundo, na forma de superfosfato de cálcio (18% de P2O5), cloreto de potássio (60% de K2O) e ureia (45% de N). A produção de tubérculos atingiu 42 Mg/ha nas modalidades mais produtivas. A adubação fosfatada não influenciou a produção de forma significativa (a?< 0,05). Com a adubação potássica conseguiram-se aumentos na produção de tubérculos, relativamente à testemunha, superiores a 8 Mg/ha. O efeito foi estatisticamente significativo até 100 kg K2O/ha. A adubação azotada induziu aumentos da mesma ordem de grandeza do potássio, 8 Mg/ha relativamente à testemunha, com diferenças significativas entre tratamentos. As curvas de resposta da produção de tubérculos ao N e K aderiram ao modelo exponencial assimptótico, significando aumentos de produção para doses moderadas dos elementos e estabilização em patamar para as doses mais elevadas. Nenhum dos elementos influenciou, de forma significativa, o teor de matéria seca dos tubérculos. O azoto e o potássio exerceram influência significativa nos calibres. Indicadores do estado nutritivo das plantas, designadamente concentração de nitratos nos pecíolos e valores clorofila-SPAD, reflectiram com elevada sensibilidade a reduzida eficiência de uso do azoto.

Results from fertilisation field trials with nitrogen, phosphorus and potassium on potato crop are presented. The study was carried out in Sta Apolónia farm, NE Portugal, in 2002. Three independent experiments, one for each nutrient, were organized in completely randomized designs. Phosphorus treatments included 0, 50, 100 and 200 kg P2O5/ha. Potassium treatments were 0, 50, 100, 200 kg K2O/ha and N treatments 0, 50, 100, 200 and 400 kg N/ha. Calcium superphosphate (18 % P2O5), potassium chloride (60 % K2O) and urea (45 % N), in rates according to the above-mentioned treatments, were broadcast and incorporated in their respective plots with pre-planting tillage. The higher tuber yield recorded for all treatments reached 42 Mg/ha. Phosphorus rate did not significantly (a < 0,05) influence tuber yield, while with potassium and nitrogen fertilisation a significant increase of 8 Mg/ha above the control was recorded. Exponential asymptotic equations were used to fit the crop response to applied K and N. The response curves show an initial increase on tuber yield, followed by a progressive attenuation as the nutrient rate increase and stabilising in an extended plateau for the higher nutrient rates. None of the elements influenced the size and the dry matter percentage of the tubers. Petiole nitrate concentrations and chlorophyll SPAD readings, performed with the portable tools: RQflex reflectometer and SPAD-502 chlorophyll meter, showed correspondence with fertiliser-N treatments. Thus, they can be used to diagnose the N nutritional status of crop. The N, P and K use efficiency was very low, stressing the importance of sowing catch crops in the fall, following the harvest of the potato, in order to minimize environmental impacts mainly associated with residual N.

**Effect of mineral and organic fertilizers in the ryegrass yield (Lolium multiflorum L.): Dry matter yield and apparent N recovery**

Para avaliar o azoto disponibilizado para as plantas a partir de fertilizantes minerais e orgânicos, foi instalado um ensaio em vasos com azevém anual. Os fertilizantes utilizados foram: Casca de Castanha (CC) com 0,6% de azoto (N); Estrume de Bovino (EB), com 2,3% de N; Beira Adubo (BA), um guano comercial com 3,0% de N; Nitrato de Amónio (NA), com 20,5% de N, Entec (En), adubo com um inibidor da nitrificação, com 26% de N; e Fertigafsa (Fg), adubo composto ternário 4-16-12. Estabeleceu-se também uma modalidade Testemunha (T) sem N. Todos os fertilizantes foram aplicados em dose equivalente a 200 mg de N por kg da fracção terra fina de um solo com textura franco-limosa, com pH (H2O) 5,2 e 27 g kg-1 de matéria orgânica. Em todos os vasos foi aplicada uma solução nutritiva sem N. A sementeira foi efectuada a 1 de Outubro de 2004. Após germinação, foram mantidas 50 plantas por vaso. A produção de biomassa foi avaliada em 6 cortes, entre 9 de Novembro de 2004 e 4 de Agosto de 2005. Foi avaliada a produção de biomassa, o N exportado e o N aparentemente recuperado (NAR). A produção média acumulada de matéria seca variou significativamente entre 1,7 e 4,1 g/vaso em T e NA, respectivamente. A modalidade NA registou a exportação mais elevada (167 mg N/vaso) e o maior valor de NAR (64%). Entre os fertilizantes minerais destacou-se o menor valor de NAR associado a En (45%), enquanto que os materiais orgânicos BA e EB tiveram comportamento semelhante entre si (24 e 22%, respectivamente). Nestas condições, os fertilizantes orgânicos (BA e EB) e En foram pouco efectivos na libertação de N para a cultura. Os resultados fazem antever dificuldades na gestão destes fertilizantes em culturas anuais de ciclo curto, uma vez que estas podem ficar privadas de N durante fases importantes do seu desenvolvimento.

A pot experiment with italian ryegrass was carried out to evaluate the N release from several fertilisers and organic amendments. The fertilizing materials were: chestnut fruit bark (CC), with 0.6% N, farmyard manure (EB), with 2.3% N, Beira Adubo (BA), a commercial organic amendment with 3% N; ammonium nitrate (NA), with 20.5% N; Entec (En), a fertiliser with a nitrification inhibitor, with 26% N; Fertigafsa (Fg) a 4-16-12 compound fertiliser, and control (T) without N fertilisation. All the fertilisers were applied at a rate equivalent to 200 mg N per kg of soil (< 2mm). A silt-loam soil with pH(H2O) 5.2 and 27 g kg-1 of organic matter was used in the soil/fertiliser mixtures. A nutrient solution without N was added to all the pots. The crop was sown on the 1st October, 2004. After crop emergence, the plants were thinned to 50 plants per pot. Six harvests of ryegrass were taken between November 9, 2004 and August 4, 2005. Nitrogen uptake and apparent N recovery (NAR) were also estimated after the determination of tissue N content. Total dry matter yields (6 cuts) were significantly different between treatments. Extreme values ranged between 1.7 g/pot (T) and 4.1 g/pot (NA). The higher N uptake was recorded in the NA treatment (167 mg N/pot), as well as the higher NAR (64%). Entec produced the lowest NAR (45%) among the mineral fertilisers. The organic amendments BA and EB showed similar NAR, 24 and 22%, respectively. The N released from BA, EB and En during the growing season was very low. The results stress the difficulties in properly managing this kind of fertilisers in annual crops with short growing cycles, where a N shortage could occur during important phases of crop development.

Influence of conservation agriculture over soil temperature and the relation with microbial populations

La temperatura del suelo es un factor clave en el crecimiento del maíz, al ser un cultivo muy sensible a las variaciones de temperatura y tener unos márgenes óptimos bastante elevados de germinación de la semilla, de crecimiento de la plántula y de fructificación. La agricultura de conservación tiende a disminuir la temperatura del suelo, debido a los rastrojos que se dejan en superficie, en cuya descomposición juegan un papel fundamental los microorganismos del suelo, y al incremento de humedad asociado a este tipo de manejo. Para una gestión adecuada de los suelos bajo agricultura de conservación es recomendable el seguimiento y el estudio de la temperatura y de las poblaciones microbianas en la capa superficial del suelo. Por ello, el objetivo de este estudio ha sido realizar un estudio comparativo de las oscilaciones de temperatura en diferentes manejos de agricultura de conservación frente a las obtenidas con un manejo de laboreo convencional, y determinar cómo afectan estas variaciones de temperatura a las poblaciones microbianas asociadas a la rizosfera del cultivo. Para ello se han realizado experiencias de campo en cuatro manejos diferentes bajo un mismo suelo, localizados en subparcelas contiguas; uno de siembra directa (SD), dos de siembra directa con cobertura (SDC) con diferente antigüedad de implantación y un manejo de laboreo convencional (LC). Se ha realizado una medida exhaustiva de la temperatura del suelo durante tres años completos y un seguimiento de la evolución de las poblaciones microbianas. El análisis de los resultados permite concluir que se produce una disminución de la temperatura en SD y SDC respecto a LC durante todo el periodo de cultivo, con unas oscilaciones de temperatura menores para los manejos de agricultura de conservación durante todo el año. Además, se aprecia un incremento en las poblaciones microbianas asociadas a SD y SDC con respecto a LC, que indicarían la existencia de intervalos óptimos de temperatura para el crecimiento microbiano en los manejos de agricultura de conservación.

The temperature of the soil is a key factor in the growth of the maize, a sensible culture to the temperature variations, with high optimal temperature for germination of the seed, growth of plant and fruition. The conservation agriculture tends to diminish the temperature of the soil, due to the stubbles that are left in surface, in whose decomposition the microorganisms of the soil play a fundamental role, and to the associated increase of humidity this type of management. For a suitable management of soils under conservation agriculture is recommendable the study of the temperature and the microbial populations in the surface horizon. For these reasons, the objective of this study has been to make a comparative study of the oscillations of temperature in different managements from agriculture of conservation as opposed to the obtained with a conventional management, and to determine how affect these variations of temperature to the microbial populations associated to the rhizosphere of the culture. Field experiences have been made in four different managements under a same soil, located in contiguous subparcels; one of direct seeding (DS), two of direct seeding with cover (DSC) with different antiquity from implantation and a conventional tillage (CT). It has been made an exhaustive measurement of the temperature of the soil during three years and a monitoring of the evolution of the microbial populations. The analysis of the results allows to conclude that during the period of culture takes place a diminution of the temperature in SD and SDC with respect to LC, with smaller oscillations of temperature for the conservation agriculture. In addition, an increase in the microbial populations associated to SD and SDC with respect to LC is observed, that would indicate the existence of optimal intervals of temperature for the microbial growth in the managements of conservation agriculture.

**An efficient assay for detection of Phytophthora cinnamomi in the rhizosphere of Sweet Chestnut (Castanea sativa Mill.)**

O ciclo biológico de Phytophthora cinnamomi Rands e P. cambivora (Petri) Buisman espécies associadas com a Doença da Tinta do Castanheiro, ocorre integralmente no ambiente solo. A presença de qualquer uma destas espécies parasitas inviabiliza as novas plantações de castanheiro e coloca sérios problemas à manutenção dos soutos já instalados. Para garantir a ausência de propágulos dos parasitas no material de multiplicação do castanheiro e avaliar o estado sanitário dos solos é necessário que os métodos de detecção sejam sensíveis e rápidos, o que nem sempre é conseguido com as espécies de Phytophthora cujo ciclo de vida ocorre no ambiente solo. Neste estudo desenvolveuse e optimizou-se um método de biodetecção conjugado com a utilização de meios de cultura selectivos. Como material biológico utilizaram-se discos de folha de castanheiro (Castanea sativa), azevinho (Ilex aquifolium) e camélia (Camellia japonica), em condições de temperatura constante (25º) e em condições normais de laboratório com a adição ou não de biocidas (pimaricina e penicilina) na água de diluição do solo. Os discos de folha de castanheiro foram mais eficientes na detecção de Phytophthora, obtendo-se maior percentagem de isolamentos positivos no meio de cultura selectivo (P10VPH). Os resultados obtidos neste estudo permitiram estabelecer um protocolo experimental de fácil utilização e tornar mais eficiente a detecção de Phytophthora cinnamomi associada com a Doença da Tinta do Castanheiro.

The life cycle of Phytophthora cinnamomi Rands and P. cambivora (Petri)Buisman, both species associated with Ink Disease of Chestnut, occurs entirely in soil. The presence of any of these parasitic species is a limiting constraint for new plantations of sweet chestnut and represents a serious problem for established groves. Sensitive and fast detection methods are necessary to guarantee the absence of inoculum in the propagation material and to evaluate the sanitary condition of soils. In this study a method that involved a baiting assay conjugated with selective agar medium was developed. As biological baits, leaf discs of sweet chestnut (Castanea sativa), holly trees (Ilex aquifolium) and camellia (Camellia japonica) were used, at 25 ºC and normal laboratory conditions with or without addition of biocides (pimaricin and penicillin) in the water of soil dilution. The leaf discs of sweet chestnut were more efficient for detection of Phytophthora and greater percentage of positive isolations were always obtained in the selective medium P10VPH. Results of this study allow us to establish an efficient protocol for detection of P. cinnamomi associated with Ink Disease of Chestnut in the rhizosphere of sweet chestnut.

**Tin distribution in soils and plants, Cistus ladanifer L., in Neves Corvo mining are**

A área mineira de Neves Corvo inclui a Mina de Neves Corvo (MNC) cuja exploração teve início em 1988 para Cu e Sn e outras seis minas de Mn e Cu já abandonadas. Na região ocorrem formações geológicas do Complexo Vulcano-Sedimentar (CVS) hospedeiras dos sulfuretos maciços portadores das mineralizações e formações do grupo do Flysch compostas de xistos e grauvaques. Neste trabalho, estudou-se a distribuição do estanho nos solos e a sua capacidade de absorção e translocação pelas plantas (Cistus ladanifer L.) na área mineira de Neves Corvo. As amostras foram colhidas em duas campanhas, entre 1971-72, cerca de 27 anos antes da laboração na MNC, e numa 2ª campanha (1998), 10 anos após o inicio da laboração desta mina, onde nos mesmos locais foram colhidos solos e plantas. As amostras de solos (horizonte superficial), de ambas as campanhas, e de plantas da 2ª campanha foram sujeitas a digestão com quatro ácidos para análise total dos elementos por ICP-AES. Os solos das duas campanhas, desenvolvidos no Flysch, apresentam as mesmas concentrações médias de Sn (2,9 mg kg -1), contrariamente ao que acontece nos solos que cobrem as formações do CVS cujas concentrações na 2º campanha são cerca do dobro das da primeira (4,5 e 10,4 mg kg-1 , respectivamente na 1ª e 2ª campanhas), notando-se assim a influência da actividade mineira nestas formações que são hospedeiras da mineralização de estanho. No entanto, em ambos os casos, os solos apresentam concentrações médias de Sn consideradas de fundo geoquímico. Em geral, as plantas apresentam concentrações de Sn mais elevadas nas raízes do que na parte aérea. Os solos apresentam teores de Sn inferiores aos das plantas indicando que estas têm capacidade para acumular aquele elemento. Este facto, pode estar relacionado com a presença de estanho nos solos quase neutros, sob a forma de estanite, também observada nas mineralizações. Nas plantas próximas da exploração da MNC, onde o pH do solo é mais ácido, os teores de Sn podem ser devidos à deposição de material particulado rico em Sn que será adsorvido via estomas. O pH e as fases sólidas nas quais o estanho se encontra nos solos são determinantes para a sua disponibilidade no solo e capacidade para ser absorvido e translocado pelas plantas.

The Neves Corvo mining area includes the Mina de Neves Corvo (MNC) that started exploitation in 1988 for Cu and Sn and six abandoned Mn and Cu mines. The Volcano Sedimentary Complex (VSC) which hosts the massive sulphide deposits and the Flysch formations of schist and greywacke dominates the regional geology. The aim of this study was to evaluate tin distribution in soils as well as the capacity to absorb and translocate this element for plants (Cistus ladanifer L.) growing in the MNC area. Samples were collected in two campaigns: the first, for soils, in 1971-72 before MNC existence; and the second campaign (1998), 10 years after mining exploitation began in MNC, for soils and plants in the same places sampled in the first campaign. Soil and plant samples were digested with four acids for total elements extraction and analysed by ICP-AES. The soils developed from Flysch formations have the same average Sn concentrations in both campaigns (2.9 mg kg -1). In contrast, the Sn concentration in soils developed on VSC in the second campaign were twice those (10.4 mg kg-1) from soils of the first campaign (4.5 mg kg-1), reflecting mining. However, tin content in soils developed on both lithologies was considered as a background concentration. Generally, plant roots have higher Sn concentrations than leaves. C. ladanifer plants presented highest Sn concentration than soils suggesting tin accumulation by these plants. The soil pH and solid phases where tin was present were determinant factors for tin uptake and translocation from roots to shoots in C. ladanifer plants.

Arsenic containing phases in soils from São Domingos mining area and in non-contaminated soils from Pomarão and Serra do Caldeirão

A mina de São Domingos situa-se a SE de Portugal na Faixa Piritosa Ibérica. No tempo dos romanos foi feita a exploração intensiva de ouro, cobre e prata a partir do gossan e, nos tempos modernos fez-se também a exploração dos sulfuretos maciços de cobre com teores elevados de arsénio, zinco e chumbo. Para avaliar a perigosidade que representa o arsénio para o meio determinou-se a sua distribuição pelas várias fases suporte nos solos desenvolvidos sobre as escombreiras de gossan, tendo como referência solos não contaminados do Pomarão (SE Portugal) e da Serra do Caldeirão (S Portugal). Os solos (fracção <2 mm) foram caracterizados através de metodologia clássica relativamente ao pH (H2O), granulometria, capacidade de troca catiónica, óxidos de Fe e Mn e mineralogia. Nos solos determinou-se o teor total de As, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn por análise instrumental por activação de neutrões após digestão ácida e, o teor de As associado às várias fases suporte (complexo de troca, matéria orgânica, óxidos de Fe totais e não cristalinos e óxidos de Mn) através de espectrometria de absorção atómica com geração de hidretos após extracção química selectiva, com reagentes específicos, em modo paralelo. Os solos da mina de São Domingos contêm teores totais elevados de As (1940-3030 mg kg -1) porém, a fracção disponível é muito baixa (< 0,02% do total) sendo inferior à mesma fracção nos solos do Pomarão e da Serra do Caldeirão, onde corresponde em média, respectivamente, a 0,13 e 1% do total. À fracção residual corresponde, nos solos da área mineira, a maior concentração em As (91-94% do total) porém, nos solos do Pomarão e da Serra do Caldeirão a fracção ligada aos óxidos de Fe cristalinos foi a mais significativa (respectivamente, 24 e 37% do total). Nos solos de São Domingos foram identificadas várias fases sólidas con-tendo arsenatos como: carminite (Fe2Pb(AsO4)2(OH)2), mimetite (Pb5(AsO4)3Cl), segnitite (Fe3Pb(AsO4) (HAsO4)(OH)6) e mais raramente kankite (FeAsO43.5H2O) que sendo muito insolúveis podem explicar a baixa disponibilidade do arsénio nestes meios. Apesar de o arsénio total nos solos da área mineira ser muito elevado este ocorre em formas que, nas condições físicoquímicas actuais, não representam perigosidade ambiental.

São Domingos mining area is located in the Iberian Pyrite Belt, in south-east Portugal. Intensive gossan gold, copper and silver mining was done in roman times. More recently, mining activities were concentrated in the copper, zinc, arsenic and lead rich sulfide orebodies. To evaluate arsenic hazard, soils developed on the gossan mine waste piles were analysed, using as reference non-contaminated soils from Pomarão (southeast Portugal) and Serra do Caldeirão (south of Portugal). Soils were characterized by the classical methodologies for pH (H2O), particle size distribution, cation exchange capacity, Fe and Mn oxides, and mineralogy. The soils (fraction <2 mm) were analysed, for total concentrations of As, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn by instrumental neutron activation analysis after acid digestion and, for the concentration of As associated with the different soil phases (exchangeable complex, organic matter, total and non-crystalline Fe oxides and Mn oxides), by hydride generation atomic absorption spectrometric after selective chemical extractions with appropriate reagents using the parallel method. São Domingos soils contain high levels of total As (1940-3030 mg kg-1) but the available fraction is very low (<0,02% from total) being lower than Pomarão and Serra do Caldeirão available fractions (respectively, 0,13 and 1% from total). Arsenic is mainly in the residual fraction of the soils of São Domingos mining area (91-94% of total) while in the Pomarão and Serra do Caldeirão reference soils arsenic is mainly associated with crystalline Fe oxides (respectively, 24 and 37% of total). The arsenates: carminite (Fe2Pb(AsO4)2(OH)2), mimetite (Pb5(AsO4)3Cl), segnitite (Fe3Pb(AsO4)(HAsO4)(OH)6), and seldom kankite (FeAsO43.5H2O) were identified in São Domingos soils. The low solubility of these solid phases can explain the low availability of arsenic present in these soils in spite of the high concentrations of total arsenic. The results show that, under the present physical-chemical conditions, arsenic in the soils of the São Domingos mine presents no environmental hazard.

**Lead uptake capacity of Cistus plants growing in mining areas**

A actividade mineira pode gerar grandes quantidades de materiais provenientes da mineralização mais ou menos alterada, fragmentada ou britada, das rochas encaixantes e de escórias que constituem escombreiras, muitas vezes quimicamente instáveis, e que podem fornecer elevados teores de elementos químicos potencialmente contaminantes para os ecossistemas. As plantas que se desenvolvem nestes ambientes degradados podem contribuir para a minimização dos impactos negativos quer de natureza química, quer física e paisagista. Para avaliar o potencial de absorção do Pb das plantas do género Cistus que crescem espontaneamente nas áreas mineiras do Braçal (NW Portugal) e de São Domingos (SE Portugal), analisaram-se, respectivamente, por espectrometria de massa com fonte de plasma indutivamente acoplado e espectrofotometria de absorção atómica, após digestão ácida, a parte aérea (folhas e raminhos) de Cistus inflatus e as folhas de Cistus ladanifer. Os solos daquelas áreas foram caracterizados relativamente ao pH (H2O), carbono orgânico, capacidade de troca catiónica, Fe e Mn livres, N total e K e P assimiláveis. Determinou-se também (fracção < 2 mm) o Pb total por espectrofotometria de emissão atómica com plasma acoplado indutivamenteapós digestão ácida e a fracção disponível por espectrofotometria de absorção atómica e espectrometria de massa com fonte de plasma indutivamente acoplado após extracção com nitrato de cálcio 0,5 M. Os solos de ambas as áreas mineiras possuem elevados teores totais de Pb, contudo a fracção disponível do elemento em São Domingos é muito inferior (8,3-67,3 mg kg-1) à do Braçal (276,0-6175 mg kg-1). As plantas de Cistus inflatus apresentaram maiores concentrações de Pb (49,5-217 mg kg-1) do que as de Cistus ladanifer(40,4-48,6 mg kg-1). Ambas as espécies de Cistus apresentaram capacidade para se desenvolverem em locais degradados pela actividade mineira, com baixo conteúdo em nutrientes e com elevados teores de Pb no solo sem apresentarem evidentes sinais exteriores de stresse. Deste modo, podem ser seleccionadas para a fitoestabilização de áreas mineiras com características semelhantes.

Mining activity can give rise to large quantities of chemically unstable waste rocks and tailings which can drain potential environmentally harmful lixiviates rich in chemical elements. Plants growing in such environments can minimize chemical, physical and visual negative impacts. To evaluate lead absorption by native Cistus growing in Braçal (NW Portugal) and São Domingos (SE Portugal) mining areas, Cistus inflatus (aerial parts) and Cistus ladanifer (leaves) were analysed by instrumental neutron activation analysis and atomic absorption spectrometric, respectively, after acid digestions. Soils were characterized by pH(H2O), organic carbon, cation exchange capacity, free Fe and Mn, total nitrogen, and assimilable K and P. Total lead was determined in soils (fraction < 2 mm) by inductively coupled plasma emission spectrometry after acid digestion, and Pb available fraction was determined by atomic absorption spectrometric and inductively coupled plasma mass spectroscopy after calcium nitrate extraction. High concentrations of total Pb are present in both mining areas soils. However, in São Domingos soils the Pb available fraction is smaller (8.3-67.3 mg kg-1) than in Braçal (276-6175 mg kg-1). Cistus inflatus aerial parts contain higher concentrations of lead (49.5-217 mg kg-1) than Cistus ladanifer leaves (40.4-48.6 mg kg-1). Both Cistus, showing no external stress signals, are well adapted to these contaminated soils with low nutrient and high Pb contents. It is apparent that these plants can be used for phytostabilization in similar mining areas.

Geochemical behavior of trace elements in the surroundings of Mina de S. Domingos, Alentejo: Tapada and Telheiro sites

A actividade mineira em S. Domingos cessou há mais de quarenta anos, porém, ainda hoje, o antigo parque mineiro é fonte de dispersão de elementos vestigiais potencialmente contaminantes que se acumulam nos sedimentos e nos solos a juzante da zona de exploração. O presente trabalho teve como objectivo a avaliação da contaminação dos solos e sedimentos na área de confluência das ribeiras de S. Domingos e do Mosteirão. Para este estudo foram seleccionadas duas áreas de amostragem, uma de referência, que se prevê não contaminada (Tapada) e outra, a jusante da Mina de S. Domingos, afectada pela exploração mineira (Telheiro). Para a caracterização dos solos e sedimentos determinou-se na fracção <2 mm o pH (H2O), o conteúdo em carbono orgânico e o ferro livre total. Foram também realizadas análises químicas multielementares para determinação dos teores totais dos elementos maiores Al, Ca, K, Mg, Na e P, e dos elementos menores e vestigiais As, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, S, Sb, Zn e U. Os resultados foram analisados utilizando métodos estatísticos univariados e multivariados, e foram estimados os mapas de dispersão dos elementos através de técnicas geoestatísticas. Na área do Telheiro alguns solos e sedimentos apresentaram pH extremamente ácido (um mínimo de 2,66) e teores muito elevados de elementos vestigiais relacionados com a mineralização (As, Pb, Sb e Hg), sendo as zonas adjacentes à ribeira de S. Domingos, veículo da drenagem ácida, as mais afectadas. Na Tapada não foram encontrados solos contaminados. A análise multivariada dos dados indica uma associação entre o As, Pb e Sb e entre o Cu e o Zn.

Even thought the mining activity in S Domingos finished more than forty years ago, the mining site is still a source of polluting trace elements for soils and sediments downstream the open pit. The present work aims to evaluate the contamination of these soils and sediments. Therefore two sampling areas were selected: one, assumed as non-contaminated (Tapada), is used to access the reference values of the chemical variables for this region, and the other, downstream from the mining site, is affected by the mining activity (Telheiro). The soils and sediments were characterised on the <2 mm fraction, by pH (H2O), organic carbon and free iron oxides content. A total multi element analysis was done on the same fraction. Univariate and multivariate statistics were performed, as well as geochemical mapping using geostatistical interpolation methods. In Telheiro some samples had high levels of trace elements (mainly As, Pb, Sb, and Hg) and very low pH values (minimum 2.66), this is particularly obvious in the samples collected close to the acid mine drainage. In Tapada no contaminated soils were found. The multivariate analysis showed an association between As, Pb and Sb and between Cu and Zn

Uranium distribution in the solid phases of soils from Cunha Baixa mining site (Portugal)

A extracção de elementos radioactivos, como o urânio, a partir das suas mineralizações leva à dispersão de contaminantes químicos e radiológicos para a água superficial/subterrânea e para o solo das áreas envolventes. Para avaliar a distribuição do urânio por diferentes fases orgânicas e inorgânicas, em solos da área mineira de Cunha Baixa submeteram-se várias amostras a extracção química parcial, em modo paralelo, com o objectivo de conhecer o risco ambiental que representam. No horizonte superficial dos solos estudados, o urânio com concentrações totais entre 9,8362 mg/kg, encontra-se preferencialmente ligado aos óxidos de ferro não cristalinos (17-59% do total de U), que é uma das fases que representa menor risco ambiental. Para além da água de rega contaminada (>100 µg U/L), o complexo de troca dos solos mais ácidos (pH <5), funciona como uma reserva disponível do elemento para as culturas e representa, nestes solos, até 30% da concentração total de urânio. A transferência de urânio no sistema solo-água-planta, pode constituir um factor de risco para a população da área mineira da Cunha Baixa por ingestão dos alimentos de natureza vegetal, que apresentem capacidade de acumulação do elemento.

The present study concerns the application of partial chemical extraction, in a parallel procedure, to evaluate the uranium distribution in different solid phases constituents of the soils in the vicinity of Cunha Baixa mining area in order to assess its environmental risk. In the surface horizon of the soils, uranium that reached total concentrations between 9.8 to 362 mg/kg was preferential bound to non-crystalline iron oxides. These phases represent a small environmental risk. The contaminated irrigation water (>100 µg U/L) and the exchangeable complex of the acidic soils (pH <5), are important sources for the available fraction of uranium for crops (up to 30% of total U). The transference of uranium into the soil-water-plant system could be a factor of risk for Cunha Baixa population through the ingestion of vegetal foodstuffs, due to its possible uranium bioaccumulation capacity.

Inorganic characterization of fly ash from municipal solid waste incinerator aiming their recycling

As cinzas volantes de estações de incineração de resíduos sólidos urbanos (EIRSU) são consideradas resíduos perigosos. De forma a reduzir o seu impacto ambiental, estas cinzas são normalmente submetidas a estabilização (inertização por adição de cimento) antes de um destino final adequado (deposição em aterro sanitário). Tal traduz-se por um aumento do volume das cinzas, gasto de matériasprimas e área de aterro, não sendo garantida a sua inocuidade a longo prazo. As cinzas constituem um problema de gestão de resíduos, tanto mais que a sua produção tem tendência a crescer, tornando-se premente estudar vias alternativas de tratamento que visem a posterior reciclagem/reutilização, baseadas num desenvolvimento sustentado e sem esquecer o princípio da precaução. O processo electrodialítico (PE) parece ser, no caso destes resíduos, uma técnica de remediação promissora. Este processo baseia-se na aplicação de uma corrente contínua, de baixa intensidade, à matriz contaminada. O campo eléctrico gerado funciona como agente de limpeza, efectuando-se a remoção dos contaminantes da matriz, pela acção combinada do movimento electrocinético, com o princípio da electrodiálise. Os contaminantes são mobilizados para um dos compartimentos dos eléctrodos/electrólitos, dos quais poderão posteriormente ser removidos. Está em curso o Projecto POCTI/AGG/45073/2002, que tem como objectivo estudar a aplicação do PE na remoção de contaminantes de cinzas volantes de EIRSU, para uma possível reciclagem da cinza tratada (correctivo de solos ácidos, incorporação em materiais de construção ou outras), e ainda, a recuperação dos metais pesados, para posterior reutilização. No presente trabalho apresenta-se a caracterização inorgânica de uma cinza volante de EIRSU.

Fly ashes from municipal solid waste incinerators (MSWI) are considered hazardous waste. In Portugal, they are expected to increase over time which poses a growing concern about the waste management issue they represent. The use of landfills for fly ash disposal is currently the main option in many countries. Since a variety of heavy metals concentrate in fly ash, mainly deposited on the surface of particles, making them more apt to leach, the ash need to be stabilized prior to disposal, to reduce their environmental impact, which is done by the addition of cement. The electrodialytic process (ED) promisingly removes heavy metals from fly ash, enabling their further valorisation (e.g. as a soil amendment or for incorporation in construction products) and the recovery of heavy metals for further reuse. The ED uses a low-level dc current as the "cleaning agent", combining the electrokinetic movement, with the principle of electrodialysis. The Project POCTI/AGG/45073/2002, currently being carried out, aims at studying the application of the ED, in order to maximize heavy metals removal from this contaminated media. In this work the inorganic fraction of fly ash are characterized.

Comparação de métodos na determinação de elementos em cinzas volantes: Comparing methods for the determination of elements on fly ashes

A caracterização de materiais sólidos recorrendo à espectrofotometria de absorção atómica com chama requer a dissolução total das amostras. Este pré-tratamento, para além de consumir tempo analítico, aumenta o risco de contaminações da amostra. Por esta razão, existe um interesse crescente em desenvolver processos analíticos mais eficientes, que tenham como objectivo a simplificação, principalmente no que diz respeito à redução de custos, da participação humana e do número de etapas de preparação das amostras. A utilização do microondas, como fonte de calor na solubilização ou digestão das amostras, tem-se vindo a vulgarizar nos últimos anos, não só porque o tempo de digestão é mais curto como também as perdas por volatilização são praticamente nulas. O presente trabalho tem como objectivo a comparação de dois métodos de solubilização. O método 1 consiste na solubilização das amostras por aqua regia -HCl:HNO3, 3:1 v/v. Enquanto que no método 2, a solubilização das amostras é feita por uma mistura de três ácidos HCl:HNO3:HF, 1:5:2, v/v, utilizando-se como fonte de calor um microondas com pressão e temperatura controladas. Para a execução deste trabalho utilizaramse: a amostra de cinza proveniente directamente da incineração de resíduos sólidos urbanos (EIRSU), a mesma amostra de cinzas sujeitas previamente a cinco processos diferentes de remoção de contaminantes e uma amostra de referência (NIST-2690). Após a mineralização das amostras, estas foram analisadas por espectrofotometria de absorção atómica em relação aos seus teores em Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb e Zn. Relativamente à amostra utilizada como referência, obtiveram-se valores de recuperação dos elementos, na generalidade, inferiores a 100%, à excepção do Cd (114%), em ambos os métodos, e do Pb (100%), no microondas. No entanto, os valores extraídos pelo método 2 (Fe - 97%, Ni -85% e Zn - 96%) foram superiores aos valores obtidos pelo método 1 (Fe - 85%, Ni 58% e Zn - 58%), exceptuando o caso do Cr em que se obteve a mesma recuperação. No que se refere ao Cu, apesar de não haver valor de referência para a amostra padrão, pelo método 2 o valor obtido (61,2 mg kg-1) foi superior ao que se obteve pelo método 1 (39,8 mg kg-1). Nas outras amostras, estatisticamente, os resultados obtidos pelos dois métodos não foram significativamente diferentes na extracção dos elementos Cd, Cu, Ni. Os teores de Cu e Zn doseados na cinza proveniente directamente da EIRSU apresentaram teores mais elevados quando extraídos pelo método 2, enquanto que, nas outras amostras, não se observaram diferenças significativas. Em relação ao Fe e Pb, o método de extracção por aqua regia deu resultados significativamente mais elevados quando comparados com os obtidos pelo outro método.

The characterization of solid materials through flame atomic absorption spectrophotometry requires the total dissolution of the samples. This pre-treatment, besides being analytically time consuming, increases the risks of sample contamination. For this reason, there is an increasing interest in developing more efficient analytical processes aiming the simplification, especially in the reduction of costs, human participation and number of samples preparation phases. The use of microwaves as source of heat in the solubilization or sample digestion is being vulgarized in the late years, not only because of the decrease in the digestion time as well as the minimization of the loses by volatilization. The present work aims the comparison of two methods of solubilization. Method 1 consists in the solubilization of the samples by aqua regia -HCl:HNO3, 3:1 v/v, while in method 2 the samples solubilization is done with a mixture of three acids HCl:HNO3:HF, 1:5:2, v/v, using a microwave with controlled pressure and temperature as heat source. The material used in the analytical process was an ash sample from the incineration of urban solid residues, the same ash sample previously submitted to five different processes of contaminant removal, and sample a reference (NIST-2690). After the samples mineralization, they were analysed by atomic absorption spectrophotometry in relation to the concentration of Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb and Zn. In relation to the reference sample used, the values obtained for the recovery of elements, in general, were lower than 100%, with the exception of Cd (114%), in both methods, and of Pb (100%), in the microwave. However, the values obtained through the extraction with method 2 (Fe - 97%, Ni -85% e Zn - 96%) were higher than the values obtained with method 1 (Fe - 85%, Ni -58% e Zn - 58%), with the exception of Cr that had the same recovery. In relation to Cu, although there is no established value for the reference sample, with method 2 the value obtained (61.2 mg kg-1) was higher than the one obtained with method 1 (39.8 mg kg-1). Concerning the samples in study, statistically, the results obtained with both methods did not differ in relation to the extraction of Cd, Cu, Ni. The concentration of Cu and Zn in the ashes from the EIRSU presented values higher than those from the extraction by the method 2, while in the other samples there were no significant differences. In relation to Fe and Pb, the method of extraction by aqua regia presented values significantly higher comparing to those obtained by the other method.

Decomposition of litterfall from four forest species in Northern Portugal: Decomposition rate, and structural components and nutrient dynamics

Estudou-se a decomposição e a dinâmica de nutrientes de folhas e agulhas senescentes de Castanea sativa (CS), Pinus pinaster (PP), Pinus nigra (PN) e Pseudotsuga menziesii (PM) durante 3,1 a 3,5 anos, bem como a evolução da composição química e estrutural dos mesmos resíduos durante 391 a 518 dias, por intermédio da técnica das saquetas. Os teores de N eram mais elevados nas agulhas de PM (14,5 g kg-1) e nas folhas de CS (12,1 g kg-1) do que nas agulhas de PP (3,8 g kg-1) e PN (4,7 g kg-1) e, implicando que a razão C/N fosse menor nas primeiras (respectivamente 39,0 e 46,8) do que nas segundas (respectivamente 147,7 e 122,2). As agulhas de PM apresentavam o teor mais elevado de Ca (9,1 g kg-1) e de compostos solúveis em álcool e água (384 g kg-1, contra 95 a 160 g kg-1 nas restantes espécies), mas o teor mais baixo em holocelulose (253 g kg-1, contra ±500 g kg-1 nas restantes espécies). A razão lenhina/N era muito maior nas agulhas de PP e PN (respectivamente 71,2 e 58,3) do que nas agulhas de PM e folhas de CS (respectivamente, 20,5 e 20,3), enquanto a razão holocelulose/lenhina se situava entre o mínimo de 0,9, nas agulhas de PM, e 1,9 -2,1 para as outras espécies. A taxa de decomposição anual para todo o período de estudo, seguindo o modelo exponencial negativo, decresceu segundo a ordem CS>PN>PM>PP (0,35, -0,27, -0,19 e -0,16), com valores mais elevados no primeiro ano em CS (-0,60) e PM (-0,31). Os constituintes solúveis e a hemicelulose decresceram em geral acentuadamente com o decorrer da decomposição, enquanto a lenhina e a celulose apresentaram pequena variação, nomeadamente nas agulhas de PP e PM. As quantidades remanescentes de K, Ca e Mg decresceram durante o processo de decomposição, atingindo no final do estudo respectivamente 17 a 65%, 30 a 60 % e 18 a 59% da inicial. As quantidades remanescentes finais de N (41 a 121 %) e de P (33 a 104 %) tanto foram inferiores como superiores às iniciais. A razão C/N diminuiu acentuadamente durante a decomposição, sobretudo nas agulhas de PP e PN, com valores finais de 53,2 47,1.

Decomposition of senescent leaves of Castanea sativa (CS), and needles of Pinus pinaster (PP), Pinus nigra (PN) and Pseudotsuga menziesii (PM) was studied during 3.1 to 3.5 years through weight loss and nutrient concentration evolution, using the litter bag technique, whereas the variation of chemical structural compounds was followed during 391 to 518 days. The highest contents of N were measured in PM and CS (respectively 14.5 and 12.1 g kg-1), which showed lower C/N ratio (39.0, 46.8) than PN and PP (122.2 and 147.7, respectively). Highest contents of Ca (9.1 g kg-1) and of alcohol and water soluble compounds (384 against 95 to 160 g kg-1 to other species) were measured in PM needles, which also showed the lowest contents of holocelulose (253 g kg-1 against about 500 g kg-1 in the other species). The lignin Klason/N ratio decreased according to PP>PN>PM>CS, (71.2, 58.3, 20.5 and 20.3 respectively), and the holocelulose/lignin ratio ranged from 0.9 (PM) to 1.9-2.1 in the other species. Annual decay rates, according to the negative exponential model, were ordered according to CS>PN>PM>PP (respectively -0.35, -0.27, -0.19 and -0.16), but with higher values during the first year for CS (-0.60) and PM (0.31). Soluble compounds and hemicelulose strongly decreased during the decomposition period, while lignin and cellulose amounts showed a low variability, mainly in PP and PM needles. Nutrient amounts decreased during the decomposition process, but remaining quantities for N (41 to 121 %) and P (33 to 104 %) were higher than those estimated for K, Ca and Mg (respectively 17 to 65%, 30 to 60 % and 18 to 59%). A strong decreasing of C/N ratio was observed especially for PP and PN, where reached 53.2 and 47.1.

Chestnut litterfall production in relation to different soil management systems

Para avaliar o efeito de várias técnicas de mobilização do solo na produção de folhada foram estabelecidas parcelas de estudo num souto localizado em Macedo de Cavaleiros, tendo-se aplicado três tratamentos: três escarificações anuais (sistema de mobilização tradicional) (T1), duas gradagens anuais (T2) e mobilização nula (T3). A recolha da folhada efectuou-se durante três anos, de Abril de 1996 a Março de 1999. A maior produção média anual de folhada foi obtida no T3 (mobilização nula) provavelmente devido ao facto das raízes não terem sido danificadas. Dentro dos vários componentes da folhada, as folhas foram o que mais contribuíram para o seu total, em todos os tratamentos, seguindo-se os ouriços e a castanha. A maior produção de castanha obtevese no T3, seguindo-se o T2 e o T1. A maior produção de frutos no T2 em relação ao T1 pode, provavelmente, ser atribuída ao facto de o escarificador ser mais prejudicial ao sistema radical que a grade de discos. A quantidade total de nutrientes na folhada foi menor no T1, o que está relacionado não só com a menor quantidade de folhada produzida, mas também com a concentração em nutrientes nos vários componentes da folhada. Em geral, esta concentração foi mais baixa nos componentes recolhidos no T1, principalmente nas folhas.

The objectives of this study were to determine the influence of different soil tillage systems on chestnut tree (Castanea sativa) productivity. The plots, established in Macedo de Cavaleiros, were given to three treatments: chisel ploughing, three times per year (traditional system) (T1), minimum tillage with disc plough, twice a year (T2) and zero tillage (T3). Vegetation was controlled either by sheep or by cutting. Litter was collected from April 1996 to March 1999. The largest litterfall production was obtained in T3, which may be related to the fact of roots not being damaged. In all treatments, leaves made the highest contribution to total litter, followed by burs and nuts. In relation to the chestnut fruit, the highest production was obtained in T3, followed by T2 and T1. The largest nut production in T2 than in T1 may be related to the more damaging effect that chisel ploughing has on the root system when compared to disc ploughing. In general, the lowest nutrient concentration occurred in T1, which is related not only with the lower litter production but also with the nutrient concentration in the different litterfall components. In general, it was the lowest in T1, mainly in leaves.

Chestnut and litterfall production and leaf nutrient concentration in chestnut groves submitted to different soil tillage systems

Estudou-se o efeito de vários sistemas de preparação do solo na produção das componentes caducas da biomassa (folhas, ouriços, castanhas e inflorescências) e no teor de nutrientes nas folhas, num souto com árvores de 50 anos de idade média localizado no Nordeste de Portugal. O sistema experimental foi instalado no início de 1996 e incluiu os seguintes tratamentos: mobilização tradicional com escarificador a uma profundidade média de 15 cm (MT), mobilização com grade de discos até 7 cm de profundidade (GD), pastagem semeada plurianual de sequeiro (PS) e não-mobilização com vegetação herbácea espontânea (NM). A produção média da biomassa caduca (folhas, ouriços, castanhas e inflorescências), durante o período de 1999 a 2004, expressa por m² de área de projecção vertical da copa, foi máxima no tratamento NM (755 g m-2), seguida do PS (729 g m-2), do GD (708 g m-2) e por último do MT (627 g m-2), não se observando diferenças significativas entre os tratamentos. Durante o período de estudo, os ouriços (36,7%) foram a componente mais importante do total da biomassa caduca, seguidos pelas folhas (32,5%), castanhas (24,7%) e inflorescências (6,1%). A produção de castanhas, também para aquele período, no tratamento MT (133 g m-2) foi significativamente inferior à observada nos tratamentos NM (193 g m-2) e PS (191 g m²). O teor de N, P e Mg das folhas, em 2003 e 2004, foi significativamente menor no tratamento MT do que nos restantes; o teor de K, por seu turno, foi significativamente menor nos tratamentos MT e PS do que no GD; o teor de Ca nos tratamentos GD e PS foi significativamente maior do que no tratamento MT. As alternativas de gestão à mobilização tradicional revelaram-se mais promissoras para a produtividade dos soutos e para a redução dos custos de produção.

The effects of several soil management systems on litterfall production (leaves, burs, chestnuts and inflorescences) and leaf nutrient concentration were studied in a 50 year-old chestnut grove, located in Northeast Portugal. The experimental trial was installed in the beginning of 1996 and it was monitored for eight years. The treatments were: chisel plow (average depth 15 cm), which corresponds to the traditional tillage (MT); disc harrowing tillage, up to 7 cm depth (GD); rainfed seeded pasture, with leguminous and grasses species (PS); and no-tillage with spontaneous herbaceous vegetation (NM). Results, between 1999 and 2004, showed that the average production of litter-fall (leaves, burs, chestnuts and inflorescences), was greatest in NM treatment (755 g m-2), followed by the PS (729 g m-2), GD (708 g m-2) and MT (627 g m-2) treatment, although the differences were not significant. During that period, the burs (36.7%) made the greatest contribution to total litter-fall, followed by the leaves (32.5%), chestnuts (24.7%) and inflorescences (6.1%). The chestnut production was significantly lower in the MT (133 g m-2) treatment than in the NM (193 g m-2) and PS (191 g m-2). The N, P and Mg content in leaves were significantly lower in MT treatment than in the others; the K content was significantly lower in MT and PS treatments than in GD; the Ca concentration was significantly lower in MT treatment than in GD and PS. Management practices alternatives to the traditional soil tillage revealed to be more appropriated to enhance productivity of chestnut groves and to reduce production costs.

Contribution to the improvement of degraded soils under pastures through sewage sludge application, without environmental risks

A aplicação de lamas residuais urbanas (LRU) aos solos destinados a pastagens, ainda escassamente utilizada no País, contribui, com frequência, para melhorar os níveis de matéria orgânica (M.O.) e de alguns nutrientes das plantas e para diminuir o risco de erosão, pelo aumento da cobertura vegetal. Todavia, a presença eventual de níveis elevados de metais pesados, compostos orgânicos poluentes e organismos patogénicos nas LRU condiciona a dose a aplicar e torna imprescindível o controlo desses factores nos solos aos quais foram incorporadas. Também o teor elevado de azoto que por vezes contêm pode inibir a actividade simbiótica do rizóbio, prejudicando a sobrevivência das leguminosas na pastagem. Neste trabalho, examinaram-se a produção de matéria seca, a composição florística e o teor de cobre (Cu) na biomassa vegetal, em dois anos consecutivos de um ensaio com uma mistura pratense semeada para cortes sucessivos, instalado, no Outono de 2001, num Luvissolo Háplico de baixa fertilidade, em Mértola, ao qual foi aplicado LRU secundária proveniente da ETAR de Évora, com um elevado teor de Cu. No mesmo período, apreciou-se a evolução, na camada superficial do solo, dos teores de M.O., de alguns macronutrientes e do Cu extraível por água régia. Avaliouse, ainda, a grandeza da população rizobiana que nodula o trevo (Rhizobium leguminosarum biovar trifolii) e procedeu-se à prospecção de indicadores de contaminação fecal (bactérias coliformes e enterococos). No ano seguinte à aplicação da LRU, examinou-se a evolução, no solo, de 11 compostos bifenilospoliclorados (PCBs), 13 pesticidas organoclorados e 16 hidrocarbonetos aromáticos polinucleares (PAHs). O ensaio, de blocos casualizados, teve como modalidades três níveis de LRU (L 0 = 0, L1 = 12 e L2 = 24 t/ha) e duas repetições. A mistura semeada incluiu azevém anual, panasco, cinco espécies de trevo, bisserula e serradela. Além de muito maiores produções de biomassa, por melhoria do teor de fósforo assimilável no solo, a LRU não provocou poluição do solo, um ano após a sua aplicação, quanto aos compostos orgânicos pesquisados, nem aumentou a flora microbiana patogénica, nos dois ciclos culturais. Contudo, a maior dose de LRU aumentou a concentração de Cu extraível por água régia no solo (0-10 cm) para níveis superiores ao máximo legislado em Portugal (100 mg kg-1) e reduziu apreciavelmente a população de rizóbio, no 1º ciclo cultural e a proporção de leguminosas, no 2º ciclo. Os teores foliares de Cu foram muito inferiores ao nível máximo tolerável para a dieta de pequenos ruminantes (25 mg kg-1), o que sugere, nitidamente, que da aplicação da LRU não deverão ocorrer efeitos nocivos para a nutrição animal. Face aos efeitos indesejáveis do nível mais elevado de LRU, a dose L1 (12 t/ha) seria a recomendável.

Sewage sludge (SS) application to soils reserved for pastures, still scarcely used in the country, often contributes to improve organic matter (O.M.) and some plant nutrient contents and to reduce the erosion risk, by increasing the soil vegetation cover. However, the occasional occurrence in SS of high levels of heavy metals, organic pollutant compounds, and pathogenic organisms restrict the SS rate to apply and makes indispensable their control in the soils to which they were applied. Also, the high nitrogen concentration often present in SS can inhibit the symbiotic rhizobium activity, with sequent damage in the leguminous species survival in grassland. In this work, dry matter yield, floristic composition, and copper (Cu) concentration in the plant biomass were evaluated, in two successive years of a field experiment with a sown pasture mixture, established in a poor Haplic Luvisol in the Mértola region. A biologically treated SS from Évora, rich in Cu, was applied. The evolution in the topsoil of the O.M., some plant nutrients, and aqua regia extractable Cu concentrations, was also examined for the same period. The magnitudes of the Rhizobium population (Rhizobium leguminosarum biovar trifolii) and of some indicators of faecal contamination (coliform bacteria and enterococcus) were evaluated too. Moreover, the evolution in the soil superficial layer of 11 polychlorinated biphenyls (PCBs), 13 organ chlorine pesticides, and 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) concentrations was examined for the 1st year following the SS application. The experiment, with a randomised block design, had three SS application rates (L0 = 0, L1 = 12, and L2 = 24 t/ha) as treatments and two replicates. The sown mixture consisted of Italian ryegrass, cocksfoot, five clover species, birds foot, and biserrula. Besides much higher biomass production, induced by higher soil available phosphorus concentration, the added SS neither polluted the soil with the analysed organic compounds, one year after application, nor increased the pathogenic microbial flora in two consecutive years. However, at the highest SS rate, soil aqua regia extractable Cu (0-10 cm depth) exceeded the maximum Portuguese legislated level in soil (100 mg kg-1), the rhizobium population was also reduced at the beginning of the 1st growing season, and legume percentage decreased at the 2nd growing season. The plant Cu concentrations were much lower than the maximum tolerable levels (25 mg kg-1) for the small ruminants diet, strongly suggesting that the SS application will not have damaging effects on the animal nutrition. Due to the undesirable effects of the L2 application rate, the L1 rate (12 t/ha) would be recommended for fertilizer purposes.

Soil fertility and contamination by heavy metals and faecal microorganisms as affected by biosolids application in pasture

Em vastas áreas do Alentejo, os solos sob pastagem natural apresentam baixa fertilidade. A aplicação de lama residual urbana (LRU) veicula matéria orgânica (M.O.) e nutrientes para o solo, mas também pode introduzir metais pesados e bactérias de origem fecal, pelo que é conveniente monitorizar o solo após a adição destes resíduos. Comparam-se as fertilizações orgânica com LRU e a mineral, nos efeitos em alguns índices de fertilidade e contaminação metálica e fecal de um solo derivado de xistos e grauvaques, no Alentejo, no 1º ano de um campo experimental com pastagens. O campo, com um esquema experimentalem split-plot, foi constituído por seis talhões de 0,5 ha, correspondentes a três tratamentos de fertilização (nula, mineral e orgânica, com LRU), em dois tipos de pastagem, natural e semeada. Aplicaram-se cerca de 13 t/ha de uma mistura de LRU das ETARs de tratamento secundário de Alvito e de Vila Nova de Baronia, com teores apreciáveis de M.O., N e Ca. A adubação incluiu N, P, K, Zn e Mo. Determinaram-se os valores de pH (H2O) e os teores de M.O. total, N total, P e K assimiláveis, catiões de troca e de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn extraíveis por água régia, em amostras de terra (fracção < 2 mm), colhidas à profundidade de 0-15/20 cm, antes da aplicação dos fertilizantes e cerca de um ano após a incorporação dos mesmos no solo. Para a prospecção de indicadores microbianos de contaminação fecal (bactérias coliformes e Enterococcus), efectuaram-se três amostragens de terra (0-5/10 cm), imediatamente após a aplicação de LRU e seis e 13 meses depois, nas modalidades com e sem aplicação do resíduo. Para ambos os tipos de pastagem, a aplicação de LRU beneficiou nitidamente a camada superficial do solo quanto ao teor de M.O., um ano após a aplicação dos fertilizantes, não tendo alterado o nível inicial de metais pesados ou de bactérias de origem fecal.

In wide areas of Alentejo, soils under natural pasture have low fertility. Urban biosolids (UB) application introduce organic matter (O.M.) and nutrients in the soil, but it can also add heavy metals and bacteria of faecal origin. Thus, soil monitoring after the application of these residues is required. Organic with UB and mineral fertilisations were compared regarding their effects on some fertility and metallic and faecal pollution indicators of a soil derived from schists and grauwacks, in the 1st year of a field experiment with pastures. The experimental layout was a split-plot design, with six plots of 0.5 ha, referring to three fertilisation treatments (nil, mineral, and organic, with UB), in natural and sown pastures. The UB application was about 13 t/ha of a UB mixture from the Alvito and Vila Nova de Baronia plants, rich in O.M., N, and Ca. Mineral fertilisation included N, P, K, Zn, and Mo. Soil samples (fraction <2 mm) collected at the 0-15/20 cm depth, before the fertilisers application and around one year after the establishment of the experiment were analysed for pH (H2O) value and O.M., total N, available P and K, exchangeable cations, and extractable aqua regia Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn. Microbial indicators of faecal contamination (coliform bacteria and enterococci) were also evaluated from topsoil samples (0-5/10 cm), collected immediately after the UB application, and 6 and 13 months afterwards, in the treatments with and without UB application. For both types of pasture, the UB application significantly improved the O.M. content in the soil surface layer, one year after the fertiliser application, and did not change the initial soil levels of heavy metals and bacteria populations of faecal origin.

Quality evaluation of organic composts commercialized in the region of Entre Douro e Minho

Quando não devidamente maturados, os compostos orgânicos podem causar fitotoxicidade, prejudicando o desenvolvimento das culturas e a produção. Esse efeito está frequentemente relacionado com a libertação de ácidos orgânicos de baixo peso molecular, de azoto na forma amoniacal e de dióxido de carbono. Este estudo tem como objectivo avaliar a qualidade de correctivos orgânicos em comercialização no Entre Douro e Minho. Para tal, procedeu-se a uma amostragem dos correctivos orgânicos disponíveis em treze cooperativas agrícolas da região do Entre Douro e Minho, e à elaboração de um pequeno inquérito. Na apreciação da qualidade, utilizaram-se os métodos químicos e biológicos. Os resultados obtidos permitem concluir que a qualidade dos compostos deve ser melhorada. Importa referir que, embora os resultados da apreciação da qualidade dos compostos efectuados com base na proposta de norma para a apreciação da qualidade do composto orgânico de Souteiro & Baptista (2001) indiquem que todos os compostos avaliados apresentam parâmetros químicos limitativos, os resultados da avaliação biológica revelam-se mais positivos.

The maturity degree is a basic parameter in the apreciation of the quality of organic composts. When unstable or without enough maturity the organic amendment can cause phytotoxity by liberation of volatile organic acids, ammonium or carbon dioxide. With the present work we attempt to quantify the effective quality of composts in comercialization at Entre-Douro-e Minho farmers associations. Quality of composts were evaluated by chemical and biological methods. The results allow us to conclude that the quality of the organic composts must be improved. While the results of the chemical evaluation classify all samples as bad, biological evaluations bellow a better judgement.

Influence of aeration on the process of composting dairy cattle slurry solid fraction

A compostagem permite estabilizar a matéria orgânica da fracção sólida do chorume (FSC) da pecuária leiteira intensiva, enquanto a separação entre sólidos e líquidos reduz o volume necessário para o armazenamento destes efluentes. Em acréscimo, obtém-se um composto com isenção de odores ou microrganismos nefastos e de fácil manuseamento, que pode ser exportado para outras explorações agrícolas como correctivo orgânico do solo. Contudo, é necessário investigar o efeito do arejamento no processo de compostagem destes materiais, porque o seu teor de humidade é sempre superior aos valores frequentemente apontados como ideais para iniciar a compostagem (55% a 60%). A FSC de duas explorações de pecuária leiteira intensiva, ambas localizadas no concelho de Vila do Conde, foi extraída com 70% e 78% de humidade com uma máquina separadora baseada na pressão provocada por um sem-fim que impulsiona a fracção sólida para a extremidade frontal da máquina, enquanto a fracção líquida atravessa um crivo que rodeia o sem-fim. Construíram-se 12 pilhas com 15 m³ de volume, seis constituídas exclusivamente pela FSC e as outras seis misturadas com palha e estudou-se o efeito da palha e do aumento do número de revolvimentos com a pá frontal do tractor, no processo de compostagem, durante um período de 15 semanas. As temperaturas termófilas foram rapidamente atingidas na FSC com 70% de humidade, mas só foram atingidas na FSC com 78% de humidade quando se adicionou a palha. Em acréscimo, a FSC com 70% de humidade foi compostada mais rapidamente do que a FSC com 78% de humidade. Apesar das análises periódicas ao pH, condutividade eléctrica, matéria orgânica, azoto total e relação C/N das diferentes pilhas evidenciarem que é possível obter um compos-to com interesse agronómico, é necessário optimizar o processo de compostagem para minimizar as perdas de azoto na forma de amoníaco, considerando que o valor de pH foi muito elevado (8-9) durante o processo de compostagem.

Manure surpluses in dairy farms can be reduced by separation of the solid fraction from slurry whereas composting allows the stabilization of the organic matter of the solid fraction. The solid fraction can be exported to other farms with a high demand for organic amendments after composting because this turns cattle slurry solids into a uniform, easily handled, organically stable, without pathogens or viable weed seeds that can be land applied and marketed as a soil amendment. However, when 60% moisture content of solids is exceeded, and this is the situation for most separated slurry solids, oxygen movement is somewhat restricted. Therefore, the effect of turning the compost pile must be researched since it provides oxygen for the decomposition process. Dairy cattle slurry solids from two different farms located at the NW Portugal (Vila do Conde), with 70% and 78% moisture contents, were removed from the tank using an auger encased in a perforated stainless steel screen, allowing removal of excess water. Twelve pile treatments of 15 m³ of freshly separated solids were placed in bare soil. The effects of using straw as a framework and of turning with a tractor-mounted front-end loader were evaluated through chemical analysis on pile samples collected over a 15 week period. Thermophilic temperatures were achieved soon after separation for 70% moisture solids, but these temperatures were attained for 78% moisture solids only once mixed with straw, indicating that differences in bedding material affects the temperature and oxygen concentration during composting. Moreover, solids with initial 70% moisture had a faster rate of composting and took shorter time to reach maturity than solids with 78% moisture. Although chemical evolution based on parameters such as pH, electrical conductivity and C/N ratio provided substantial evidence that agronomical suitable compost can be obtained, future challenges include optimizing the process to minimize the loss of nitrogen in the form of ammonia gas, given that pH ranged from 8 to 9 throughout the compost process.

**Comparison between randomized block and systematically arranged fertilizer experiments with maize (Zea mays L.)**

A recuperação do azoto (N) mineral aplicado ao milho foi comparada entre duas experiências, a primeira de blocos casualizados e a segunda com arranjos sistemáticos dos tratamentos, na qual, com início num dos vértices de cada bloco, os tratamentos foram organizados, entre talhões adjacentes, ao longo de um eixo com doses crescentes de um adubo nítrico - amoniacal, incluindo um adubo de libertação controlada (ALC) para a dose mais elevada e, ao longo do eixo perpendicular, com compostos da fracção sólida do chorume (FSC), produzidos com 5 e 15 volteios durante 105 dias para primeira experiência, e com 5 volteios durante 154 dias para a segunda. A produtividade do milho e a acumulação do N na planta aumentaram com a aplicação de N mineral ao solo até 140 kg/ha na primeira experiência, mas o aumento para 210 kg/ha de N não resultou em novo acréscimo de produção. No entanto, a produtividade do milho aumentou entre 90 kg/ha e 180 kg/ha, na segunda experiência, particularmente quando esta última dose foi aplicada com o ALC, o que sugere que este poderá ser mais eficaz para sincronizar a disponibilidade de N no solo com as necessidades do milho. A produtividade do milho não aumentou com os compostos da FSC porque estes deviam ser aplicados mais maduros ao solo, ou com maior antecedência relativamente à sementeira do milho. A eficiência agronómica do N e a recuperação do N pelo milho indicaram que, no arranjo sistemático e em comparação com os blocos casualizados, as bordaduras foram mais eficazes para impedir que o N de uns talhões fosse utilizado pelo milho dos talhões adjacentes, por causa do efeito progressivo da disponibilidade de N entre os talhões.

To compare N recovery within plots, a silage maize randomized block designed experiment was carried out, as opposed to an other experiment, with systematic arrangement of treatments, which included a con-trolled-release N fertilizer. Both experiments integrated increasing rates of an ammonium nitrate based fertilizer and composts from the solid fraction of dairy cattle slurry. Piles were composted over 105 days for the randomized experiment, with 5 and 15 turns and over 154 days for the systematic arranged experiment, with 5 turns. Although occasional effects were found on crop growth with the application of composts they were generally small or not significant compared to the addition of mineral N fertilizer. Maize yield and N uptake increased with mineral N applied from 0 to 140 kg/ha, however, a further increase to 210 kg/ha was not related to higher yield in the randomized experiment. Nevertheless, increases of mineral N between 90 kg/ha and 180 kg/ha were associated with higher yield in the systematic arranged experiment, particularly when the controlled-release fertilizer was used. Since the most efficient management practice to maximise plant uptake and minimise losses, is to synchronise the N supply with the plant demand for N, controlled-release fertilizers may be an alternative to improve N recovery by the crop, whereas composts should be applied after a long period of maturation, or sooner before sowing. In contrast to the randomized experiment, edge effects within plots appeared to be largely cancelled each other out in the systematically arranged experiment, because of the stepwise progression of the mineral N treatments.

Production of mineral nitrogen during composting of dairy cattle slurry solid fraction

A fracção sólida do chorume (FSC) de duas explorações de pecuária leiteira intensiva foi compostada: (i) em 2004, sobre o solo, incluindo, ou não, palha, e com diferentes níveis de revolvimento; e (ii) em 2005, sobre uma tela de cobertura do solo, com e sem revolvimento, com diferentes coberturas e diferentes volumes. O teor de matéria seca (MS) da FSC da primeira exploração (30%) apresentou um valor superior, embora o rendimento da máquina separadora da FSC tenha sido inferior (1 m³ hora-1) relativamente ao observado na segunda exploração (4 e 3 m³ hora-1 correspondendo a 22% e 24% de MS, respectivamente, em 2004 e 2005). A FSC1 com 30% de MS atingiu elevadas temperaturas logo após a sua separação mas o mesmo não aconteceu com a FSC2 com menor teor de MS, particularmente quando foi compostada sem palha. O pH da FSC variou entre 8 e 9 durante a compostagem e a razão C/N foi semelhante entre tratamentos para o mesmo período de compostagem. O teor de N-NH4+ foi muito elevado durante a fase termófila da compostagem, após a qual diminuiu, acentuadamente, enquanto que o teor de N-NO3-foi mínimo naquela fase e aumentou após três meses de compostagem. O maior teor de MS inicial da FSC1 em comparação com a FSC2 e a mistura com palha associaram-se a concentrações mais baixas de azoto amoniacal (NNH4+). Considerando estas observações e, ainda, que as elevadas temperaturas durante a compostagem e o pH alcalino da FSC potenciam, eventualmente, a volatilização de amoníaco, a redução deste tipo de perdas de N poderá ser conseguida: (i) diminuindo o rendimento da máquina separadora da FSC; (ii) misturando a FSC com um material com elevada razão C/N; e (iii) diminuindo o número de revolvimentos.

Screw pressed dairy cattle slurry solid fraction (CSSF) was collected during 2004 and 2005 from two dairy farms with 30% and 22% -24% dry matter (DM) content and the effects of covered either with black polyethylene or with polypropylene, pile dimension, straw addition and of turning frequency on the fate of N were examined. The CSSF with 30% DM was collected at a rate of 1 m³ h-1 and the material with 22% 24% DM was collected at the rate of 4 and 3 3 h-1 min 2004 and 2005, respectively. Thermophilic temperatures were attained soon after separation of CSSF with 30% DM. In contrast, temperatures were much cooler in CSSF with 22% DM without straw. The pH ranged from 8 to 9 and C/N ratio was similar amongst treatments on each sampling occasion. Mineral N production was characterized - by high NH4+ and low NO3 contents during the thermophilic phase followed by a decrease of NH4+ and an increase of NO3 towards the end of composting. Higher DM, and straw addition were both associated with lower NH4+ compost concentrations. Therefore, to minimize the N loss as NH3 gas caused by the alkaline pH during the thermophilic phase of composting, it is suggested: i) to increase DM by slowing the rate of the screw dewatering mechanism; ii) to increase the C/N ratio of composting mixture; and iii) to reduce turning frequency.

Pedotransfer functions for the soil water retention curve

As funções de pedo-transferência (PTFs) permitem estimar propriedades hidrodinâmicas do solo a partir das suas propriedades básicas. Neste estudo desenvolveram-se PTFs para a determinação de pontos específicos da curva de retenção da água no solo por meio de análise de regressão linear múltipla. Relacionaramse os teores de água retida no solo contra sucções de 0.25 kPa, 9.8 kPa e 1554 kPa, considerando estes valores correspondentes respectivamente à porosidade total, capacidade de campo e coeficiente de emurchecimento, com propriedades básicas do solo: textura, teor em matéria orgânica, massa volúmica aparente, profundidade média da camada, média geométrica do diâmetro das partículas e o seu desvio padrão. Utilizou-se uma base de dados de propriedades do solo com 304 observações de horizontes ou camadas de diversas famílias de solos de várias regiões de Portugal Continental. As PTFs obtidas apresentaram coeficientes de determinação superiores a 0.84. Para a validação estatística das PTFs utilizou-se uma série de dados independente, obtidos para as unidades-solo do Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefécit com 55 observações. O coeficiente de correlação simples entre os valores medidos e estimados para os valores do teor de água retidos a 0.25 kPa, 9.8 kPa e 1554 kPa, respectivamente, foi de 0.90, 0.73 e 0.85, significantes ao nível de 0.1% de probabilidade.

Pedotransfer functions allow prediction of the soil hydraulic characteristics from basic soil data. In this study pedotransfer functions were developed in order to obtain three specific points of the soil water retention curve: field capacity, wilting point and maximum capacity, which were considered to be correspondent to the water held in soil against suctions of 0.25 kPa, 9.8 kPa and 1554 kPa. The basic properties of soil used were particle size distribution, organic content, bulk density, depth of the layer and the statistical variables geometric mean diameter and geometric standard deviation of the soil particles. The method for building the functions was multiple linear regression analysis with 304 measurements of soil layers from numerous soil families from different locals in Portugal. The adjusted coefficient of determination of the pedotransfer functions was higher than 0.84. The validation of pedotranfer functions was made with a regional, independent data set of 55 measurements, obtained in this study for a particular irrigation area in Alentejo. The correlation coefficient obtained between the values predicted with the pedotransfer functions and the measured ones, for water retained in the soil at 0.25 kPa, 9.8 kPa e 1554 kPa was, respectively, 0.90, 0.73 and 0.85 which were considered significant at the 0.1% probability level.

Control with anionic polyacrylamide of runoff and erosion induced by irrigation on Alentejo soils: surface and sprinkler irrigation (center pivot)

Most of the Mediterranean soils in Southern Portugal, now being converted to irrigation, were under rain-fed agriculture, in areas of sensitive soils, eroded or with high potential for erosion. The particular characteristic of these soils is its rapidly permeable A-horizon overlaying a B-horizon of very low permeability. Such fact leads to low infiltration of the applied irrigation water and, consequently high limitations to irrigation. Therefore for these soils to be under irrigation it is important to adopt soil and water conservation practices and correctly manage the irrigation systems, hoping that these practices will favour agriculture yields and preserve the environment by reducing runoff, preventing soil loss and enhancing the infiltration of applied water. One of the strategies that can be used to achieve such goals and also help to improve the soil physical properties is the use of soil conditioners, particularly the anionic polyacrylamide (PAM). Encouraging results have been obtained in the irrigated soils of Southern Portugal with their use being able to stabilize soil surface structure and curb irrigation-induced erosion in surface irrigation as well as in sprinkler irrigated fields. Since 1997, studies of anionic polyacrylamide (PAM) application have been conducted on field experiments, under surface irrigation and on contour and slopping furrows, and also with pressurized irrigation (center pivot and sprinkler simulators), as well as in more controlled laboratory studies, to test the PAM usefulness in controlling erosion and enhancing infiltration of irrigated soils. Several methodologies of applying PAM have been tested (direct application to the soil surface, in water suspension and later applied to furrows and pressurized systems through the irrigation water, and in multiple and/or single applications) as well as several application rates and timing. The results have been conclusive and in most of the studied soils PAM application has been positive in reducing runoff and sediment loss, enhancing also infiltration rates. The paper summarizes these studies, presents the state of the art, the methodologies used and the main results and conclusions.

Os solos Mediterrâneos do sul de Portugal encontram-se na sua maioria sob agricultura de sequeiro, que circunscreve zonas de solos sensíveis, erodidos ou com um elevado potencial para a erosão. A principal característica destes solos é possuir um horizonte A de rápida permeabilidade seguido de um horizonte B de muito baixa permeabilidade. Este facto, induz a baixa infiltração da água de rega e, consequentemente, a elevadas limitações para a rega. Assim, para estes solos serem regados é importante que sejam adoptadas práticas de conservação do solo e da água, bem como a adequação do sistema de rega e sua correcta gestão. Estas práticas conservativas ajudam na obtenção de bons níveis de produtividade na agricultura e na preservação do ambiente, através da redução do escorrimento, da prevenção da perda de solo e no aumento da infiltração. Para tal, uma das estratégias que pode ser usada é a aplicação de condicionadores de solo que ajudam na melhoria das propriedades físicas, em particular as poliacrilamidas aniónicas (PAM). Têm-se obtido resultados bastante satisfatórios nos solos regados do Alentejo na estabilização da estrutura da superfície do solo e no controlo da erosão induzida pelas regas, quer de superfície, quer por rampas rotativas (center-pivot). Desde 1997 que são desenvolvidos estudos de aplicação de poliacrilamida aniónica (PAM) na rega de superfície, em terraços de contorno e em sulcos declivosos, bem como na rega por aspersão e ensaios em laboratório. Foram testadas várias metodologias de aplicação do condicionador (aplicação directa no solo, dissolução na água de rega e posterior aplicação em sulcos de rega e em sistemas sobre pressão, aplicações únicas e fraccionadas) bem como, variadas dosagens. Os resultados obtidos têm sido conclusivos quanto ao efeito benéfico da aplicação das PAM, mostrando reduções do escorrimento e da perda de solo e aumentos na infiltração. Esses estudos são resumidos neste trabalho, sendo também apresentado um estado da arte, as metodologias usadas e os principais resultados e conclusões.

Control of the soil salinity by using direct drilling

A introdução do regadio utilizando água com teores moderados de sais, em zonas de clima semi-árido e em solos com má drenagem interna, conduz, a prazo, ao inevitável aumento da salinidade do solo e, provavelmente, ao risco de alcalização do mesmo. A maior parte das áreas de regadio, a beneficiar com as águas provenientes do Alqueva, enquadram-se nesta circunstância. No presente estudo, pretende-se averiguar se, o aumento da infiltrabilidade do solo e a redução da evaporação directa, conseguida com uma elevada quantidade de resíduos à superfície do solo provenientes de uma cultura de cobertura seguida de s ementeira directa, possibilitam uma menor acumulação dos sais durante o Verão e uma maior lavagem, dos mesmos, durante o Inverno. Para testar a sementeira directa com cultura de cobertura, como tecnologia para o controlo da salinidade, a longo prazo, em clima semi-árido e solos mal drenados, instalou-se um ensaio no Alto Alentejo no perímetro de rega do Caia, em Luvissolos Cálcicos (classificação FAO). O ensaio decorreu debaixo de uma rampa rotativa e tem como tratamentos principais dois sistemas de preparação do solo: sementeira directa sobre cultura de cobertura (SD); sistema convencional (SC), subdividido em dois níveis de salinidade da água (0,7 dS m-1 e 2 dS m-1) e em dois regimes hídricos (100% e 70% da ETc do SC). O regime hídrico mais baixo foi obtido por redução do diâmetro dos bicos dos aspersores numa coroa circular da rampa rotativa e as diferentes qualidades da água foram obtidas por aplicação de cloreto de sódio e de sulfato de magnésio à superfície do solo como se se tratasse de um fertilizante de cobertura, sólido. Ao fim do segundo ano de ensaio, os valores de salinidade da solução do solo (1:2 em peso) nos primeiros 0,20 m são inferiores na sementeira directa (0,63 dS m-1 para a SD e 0,75 dS m-1 para o SC) e as diferenças são mais acentuadas no regime hídrico mais elevado. Os valores mais baixos de condutividade eléctrica da solução do solo ao fim de dois anos são indicadores, de que, a sementeira directa, em conjunto com uma cultura de cobertura, poderá ser uma ferramenta útil na prática de uma agricultura de regadio sustentável, em clima semi-árido e em solos de baixa condutividade hidráulica, mesmo utilizando águas de rega com condutividade eléctrica (CE) moderada.

The use of water with moderated salt content for irrigation under semi-arid conditions, especially on soils with low saturated hydraulic conductivity, can lead to an increase of the salt content of the soil and even to an increase of exchangeable Na. This is a possible scenario in the Alqueva irrigation program in the South of Portugal. The present study aims to evaluate the potential of direct drilling and soil mulching as a way to improve infiltration and reduce evaporation, in order to reduce salt accumulation during the summer and to improve leaching during the winter. The trial has been carried out on a Calcic Luvisols (FAO classification) under centre pivot irrigation. There were used two soil tillage treatments (direct drilling and traditional - chisel plow plus two disc arrows), two levels of water salinity (0.7 dS m-1 and 2 dS m-1) and two water regimes (100% and 70% of Etc). The experimental design is a split plot, with tillage as the reference treatment. After the second year the salinity in the top 0.20 m of the soil is lower under direct drilling (0.63 dS m-1) than under traditional tillage system (0.75 dS m-1). The differences between tillage treatments are more evident for the higher water regime. The lowest values of electric conductivity in soil solution at the end of two years, indicate that direct drilling together with cover crop, can be a useful tool in irrigation under semi-arid conditions, in soils with low values of hydraulic conductivity, even when using water with moderated electrical conductivity (EC).

Effect on soil exchange complex from continuous irrigation

Tendo como principal objectivo a análise das alterações provocadas no complexo de troca do solo pela prática continuada do regadio, recolhemos, de forma georeferenciada, nos 12400 ha que constituem o Perímetro de Rega do Caia e áreas imediatamente adjacentes (situado nos Municípios de Elvas e Campo Maior, distrito de Portalegre, Portugal), 14280 amostras da camada superficial do solo (0-20 cm), as quais, depois de misturadas 10 a 10 de forma a que cada amostra compósita representasse 11,1 ha, foram analisadas no que respeita à composição do complexo de troca do solo e à capacidade de troca catiónica (CTC). Com recurso a software apropriado (sistemas de informação geográfica - SIG), foi possível relacionar individualmente as amostras de solo analisadas com o sistema cultural (sequeiro, menos de 15 anos em regadio, entre 15 e 25 anos em regadio e mais de 25 anos em regadio) e com o grupo de solos presente (Regossolos, Cambissolos, Vertissolos, Calcissolos, Luvissolos e Fluvissolos), sendo então possível analisar a influência do sistema cultural no complexo de troca do solo e a forma como os diferentes grupos de solos eram influenciados pelo regadio. Com excepção dos Vertissolos, os resultados obtidos confirmam um decréscimo generalizado dos valores da capacidade de troca catiónica, soma de bases de troca e grau de saturação em bases e um aumento do teor de sódio de troca nos solos explorados em regadio, que tende a agravar-se ao longo do tempo, pelo menos nos primeiros 30 anos desta prática.

Being the main goal of this work the analysis of the changes in the soil exchange complex brought by the continued irrigation practice, we collect georeferenciatilly, in the 12400 ha constituting the Caia Irrigation Perimeter and adjacent areas (located in the Elvas and Campo Major region, Portalegre district, Portugal), 14280 topsoil samples (020 cm), which, after mixed 10 by 10, in a way that each aggregate sample represented 11.1 ha, were analyzed for soil exchange complex composition and for soil exchange capacity (CEC). With the use of appropriate software (Geographic Information Systems-GIS), it was possible to relate the results of individual samples analysed with the cultural system (rain feed, less than 15 years in irrigation, between 15 and 25 years in irrigation and more than 25 years in irrigation) and the soil group (Regosols, Cambisols, Vertisols, Calcisols, Luvisols and Fluvisols), and then analyze the influence of the cultural system in the soil exchange complex and how the different soil groups were influenced by irrigation. With the Vertisols exception, the results confirm a decline in soil exchange capacity, sum of bases and base saturation ratio values and an increase in the exchange sodium percentage, which tends to get worse over time, at least in the first 30 years of this practice.

Hydraulic properties estimated by numerical inversion of tension disc infiltrometer data and by laboratory methods

A modelação inversa de dados da infiltração de água no solo, juntamente com os teores de água inicial (?i) e final do solo (?f), fornece uma estimativa da curva de retenção de água ? (h) e da curva da condutividade hidráulica no solo K(h), permitindo determinar os parâmetros que definem as propriedades hidráulicas. Relativamente a 3 locais do Alentejo, com solos de textura mediana e grosseira, comparam-se ?(h) e K(h) obtidas por modelação inversa a partir das leituras recolhidas no campo com testes de infiltração, com as determinadas por métodos laboratoriais. Os testes de infiltração foram realizados com infiltrómetros de tensão, com placas porosas de 20 cm de diâmetro, e a tensões de humidade de 0, 3, 6 e 15 cm, numa sequência descendente. Os parâmetros ?i e ?f foram determinadas por gravimetria. Os métodos laboratoriais utilizados foram as caixas de sucção, placas de pressão e evaporação, realizados em amostras de solo não perturbadas. O modelo hidráulico escolhido para representar ambas as curvas foi o de Mualem-van Genuchten (M-vG), tendo as curvas ?(h) e K(h) sido comparadas por regressão linear simples. As curvas ?(h) e respectivos parâmetros do modelo M-vG obtidos por modelação inversa mostram que os resultados são concordantes com os determinados pelos métodos laboratoriais, resultando em coeficientes de determinação (R²) superiores a 0.9798 e coeficientes de regressão (b) próximos da bissectriz. Já nas curvas K(h) observaram-se algumas diferenças entre os métodos, variando o R² entre 0,7772 e 0,9997 e o b entre 0,3865 e 3,6381.

Numerical inversion of cumulative infiltration data during transient water flow, complemented with initial (?i) and final water content data (?f) of the infiltration process, is a new tool to define soil water retention ? (h) and hydraulic conductivity K(h) curves and to estimate the unknown parameters in Mualem-Van Genuchten`s model (M-vG) of the unsaturated soil hydraulic properties. In 3 different soils in Alentejo, with coarse to medium texture, ?(h) e K(h) obtained from numerical inversion of tension infiltration data and from laboratory methods were compared. Field measurements were taken using a tension disc infiltrometer, with a diameter of 20 cm, with application of consecutive tensions of 0, 3, 6 and 15 cm, in a descendent sequence. ?i e ?f were determined by gravimetry. The laboratory methods used were suction tables with sand and kaolin, pressure plates and evaporation to measure hydraulic properties in undisturbed soil samples. ?(h) curves and respective parameters estimated by numerical inversion and from laboratory data reproduced closely, in such a way that determination coefficients (R²) were always above 0.9798 and regression coefficients (b) close to the bissectriz. K(h) curves showed more differences between both methods, with R² varying between 0.7772 and 0.9997 while b changed between 0.3865 and 3.6381.

Temporal changes on the effect of rock fragments in interrill soil loss: a simulation experiment and a simple descriptive model

Soils with rock fragments have been studied under several aspects in the last years. Research shows that a single pattern in the erosional response of these soils to rainfalls is not always found. In order to contribute to the understanding of this topic, an experiment was carried out, simulating interrill areas covered by rock fragments. This paper specifically aims at presenting and discussing temporal changes on sediment exported from such areas, also introducing a simple descriptive model to represent soil loss temporal evolution. Small bottom perforated boxes, 612 cm² area, were filled with a silt-loam fine earth, very poor in organic matter, covered with simulated rock fragments and leaned at 10% slope gradient. The experiment comprised the exposure to 240 mm natural rainfall of 48 boxes corresponding to selected combinations, 4 replicates each, of rock fragments cover (0, 17, 30 and 66%), size (2, 4 and 10 cm), form (rectangular and circular) and position (resting on top and embedded). During the experiment boxes were kept under near saturation soil water conditions. Water and soil exported from the boxes as infiltration, runoff, wash and splash were measured after each period of precipitation. Recorded values of soil loss plotted against precipitation, both expressed in cumulative terms, follow a sigmoid curve. This pattern of response was interpreted as a result of crust formation on soil surface exposed to rainfalls, a hypothesis suggested by observations during the experiment and confirmed at its end. Parameters of this model were related with rock cover and characteristics. The effect of rock fragments on soil loss varies with time, a conclusion that must be taken into account when interpreting either results from experiments with different durations or the evolution of stoniness on eroding surfaces.

Os solos pedregosos vêm sendo estudados sob diversos aspectos nos últimos anos. No que respeita à perda de solo, os resultados publicados mostram todavia a dificuldade em estabelecer um padrão único de resposta destes solos às precipitações erosivas. Com vista a aprofundar conhecimentos sobre este tópico, foi instalado um ensaio experimental, simulando superfícies com variável pedregosidade sujeitas a erosão interssulcos. Constitui objectivo deste trabalho apresentar e discutir a evolução temporal da perda de solo nessas superfícies, propondo a sua representação num modelo descritivo simples. O ensaio compreendeu a exposição a 240 mm de chuva natural de um conjunto de tabuleiros com 612 cm ² de área e 10% de declive, contendo terra fina franco-limosa, muito pobre em matéria orgânica, coberta por elementos grosseiros simulados. Os tabuleiros mantiveram-se próximo da saturação de água. Para além do solo nu, testaram-se tratamentos com 4 repetições cada, correspondendo a combinações específicas de 3 fracções de cobertura (17, 30 e 66%), 3 dimensões (2, 4 e 10 cm), 2 formas (rectangulares e circulares) e 3 posições (pousados à superfície, semi-aflorantes e aflorantes). A infiltração e o escoamento, e as perdas de solo neste e por salpico, foram medidas ao longo do ensaio, na sequência de períodos de precipitação. A perda de solo acumulada representada em função da precipitação acumulada ao longo do ensaio segue uma curva sigmóide. Este modelo de resposta foi interpretado como resultando da formação da crosta superficial do solo exposto, hipótese sugerida pela observação no decorrer do ensaio e confirmada no final. Os parâmetros da curva sigmóide correlacionaram-se com a fracção de cobertura, tendo sido também explorada a relação com outros parâmetros descritivos da pedregosidade. A conclusão de que a relação entre perda de solo e pedregosidade é temporalmente variável, traz consequências para a interpretação quer de resultados de ensaios com diferente duração, quer da evolução temporal da pedregosidade em superfícies erodidas.

Terrain morphology influence on soil characteristics in agricultural fields of Alentejo: application of geomorphometric classifications

Neste artigo utiliza-se um Modelo de Elevação Digital (MED) para elaborar e comparar diferentes classificações da morfologia do terreno quanto ao seu potencial para a diferenciação da espessura e da textura do solo. As classificações baseiam-se em observações de campo (UTobs e PEobs-L) ou no cálculo de variáveis geomorfométricas num MED (UTx, UTx-L e PEx-L). Aplicam-se a uma área localizada a 80 km a Este de Évora, próximo de Terena, Alandroal, numa parcela cultivada com milho regado por rampa rotativa desde 1994 e com uma morfologia ondulada em que os declives variam entre 1% e 28%. Fez-se o levantamento topográfico baseado num sistema de posicionamento global, a elaboração de um MED e o cálculo de vários parâmetros geomorfométricos de âmbito local e regional. A amostragem do solo incidiu em dois blocos (A e B), segundo uma malha relativamente regular, recorrendo a uma sonda mecânica cilíndrica com 87 mm de diâmetro e 120 cm de profundidade. Os resultados da espessura do solo e da textura da camada 0-20 cm de 203 sondagens são usados para avaliar a homogeneidade e a diferenciação das unidades de terreno (UT) obtidas com as classificações morfológicas. Todas as classificações testadas se revelaram pouco eficientes a diferenciar os solos quanto à granulometria. Os resultados foram melhores na diferenciação das variáveis de espessura, em especial a profundidade máxima observada (PMX) e a profundidade até à camada R (PR), apresentandose as classificações pela seguinte sequência qualitativa: UTobs-L > PEobs-L > PEx-L. As classificações por observação de campo obtiveram melhores resultados, mas as classificações geomorfométricas baseadas em variáveis regionais (PEx-L) foram melhores que as baseadas em variáveis locais (UTx e UTx-L). No caso da espessura, a eliminação de UT < 100 m² melhorou sempre a resposta das classificações.

This paper applies a Digital Elevation Model (DEM) to produce and compare different classifications of land morphology in respect to its potential to differentiate soil thickness and soil texture. Land morphology classifications are based on field observation (UTobs and PEobs-L) or on geomorphometric variables calculated on a DEM (UTx, UTx-L and PEx-L). They are tested in a field area located 80 km at East of Évora, near Terena, Alandroal, in a parcel cultivated with maize, irrigated by centre pivot since 1994, with an undulated morphology where slopes gradient vary between 1% and 28%. The study area was surveyed using a methodology based on the global positioning system, and a DEM was produced to calculate some local and regional geomorphometric parameters for the entire area. Soil sampling was made using a mechanical cylindrical probe with 87 mm of diameter and 120 cm of depth, and was concentrated in two sites (A and B) following a relatively regular scheme. Soil thickness and texture of the 0-20 cm layer for the 203 soil samples are used to evaluate the degree of homogeneity and differentiation of the land units (UT), defined by the morphologic classifications. None of the tested classifications is able to differentiate meaningful soil groups based only on texture (0-20 cm). Results are better for soil thickness, especially for observed maximum soil depth (PMX) and soil depth to R layer (PR), for which the qualitative sequence of classifications are as follow: UTobs-L > PEobs-L > PEx-L. Classifications based on field observation give the best results but the classifications based on geomorphometric variables of regional nature (PEx-L) are better than those based ones on local variables (UTx and UTx-L). For soil thickness, the elimination of UT < 100 m² improved the results for all the classifications.

Phosphorus desorbability in soils with andic properties from the Azores, Portugal

Desorbability of phosphorus (P des) at P sorption maxima in eighteen horizons (surface and subsurface) of soils with andic properties from the Azores, Portugal, was determined by eight successive extractions using distilled water (H2O), calcium chloride (CaCl2), Bray 2 (B2), Mehlich 3 (M3), Egnér-Riehm (ER) and Olsen (OL) methods. The highest proportions of P des by the B2, M3, ER and OL methods (29-100%) were obtained in soils with weak andic properties (Vitrandic Haplustepts, Typic Haplustepts and Andic Haplustepts), indicating that P can be easily lost from these soils to nearby water bodies, through surface runoff and subsurface drainage. In contrast, low proportions of P des (4-57%) by these methods were obtained in allophanerich (Acrudoxic Hydrudands and Typic Placudands) and non-allophanic soils (Acrudoxic Hydrudands and Alic Hapludands), indicating that large amounts of P can be sorbed in an unavailable form by these soils. Of the six methods used, the proportions of P des obtained by H2O and CaCl2 were consistently lower than those obtained by the B2, M3, ER and OL methods. The proportion of P des obtained by the B2 method was highly correlated with other methods (M3, ER and OL) suggesting that the B2 is also an effective method to extract P in most of the studied soils. The proportions of P des obtained by different methods were negatively correlated with Feo and Fed, correlatios being stronger than with Alo, Ald, Alp and Fep contents. This indicates that Feo and Fed plays an important role in desorbability of P in studied soils.

A proporção de P desorvido no solo (P des) após oito extracções sucessivas com água destilada (H2O), cloreto do cálcio (CaCl2) e pelos métodos Bray 2 (B2), Mehlich 3 (M3), Egnér-Riehm (ER) e Olsen (OL) foi determinada em dezoito horizontes (superficiais e subsuperficiais) de pedónes representativos de Andossolos dos Açores, enriquecidos com P no seu máximo desorção. As proporções de P des por estes extractantes foram comparadas e correlacionadas com os constituintes coloidais do solo. Observou-se uma grande variação da proporção de Pdes para qualquer dos extractantes, consoante a constituição coloidal do solo. As proporções de P des obtidas pela H2O e CaCl2 foram bastante menores do que as observadas para os outros extractantes, em qualquer dos horizontes dos solos estudados. Os Vitrandic Haplustepts, Typic e Andic Haplustepts, que apresentam reduzido teor de alofana e em que as propriedades ândicas estão fracamente expressas, mostraram elevada proporção de Pdes (29-100%) pelos métodos de B2, M3, ER e OL. Os fosfatos aplicados como fertilizantes neste tipo de solos ficarão facilmente disponíveis para as plantas, mas, provavelmente, serão facilmente perdidos por drenagem e erosão do solo. Assim, a aplicação de fertilizante de fósforo nesses solos deverá ser a estritamente necessária e em quantidades limitadas, de modo a minimizar as perdas de P e naturalmente a eutroficação dos cursos de água e lagoas das proximidades. Pelo contrário, tanto os horizontes superficiais como sub-superficiais dos outros pédones (Typic Placudands, Acrudoxic Hydrudands, Acrudoxic Hapludands e Alic Hapludands) mostraram uma baixa proporção de P des, sugerindo uma forte retenção e indisponibilidade do P quando aplicado a estes solos. Nestas circunstâncias, será preferível a aplicação de grandes quantidades de fertilizante de libertação lenta e contínua de P. Dos seis métodos estudados, as proporções de P des usando H2O e CaCl2 foram inferiores às obtidas com B2, M3, ER e OL. O P des obtido com B2, M3, ER e OL mostrou uma forte correlação entre eles. B2 revelou-se o extractante mais eficaz na remoção de P na maioria dos solos em estudo. As proporções de P des observadas para os extractantes mostraram uma correlação negativa com os teores de Ald, Alo, Alp, Feo, Fed, and Fep e com os valores de Alo + ½ Feo, e de retenção de P. Contudo, a correlação entre as proporções de Pdes obtidas com CaCl2, B2, M3, ER e OL com componentes ferruginosos (Feo, Fed) foi mais forte do que com componentes de Al (Alo, Ald).

A simple laboratory project for introducing nonpoint source pollution concept to students of environmental and agricultural related courses

Este trabalho descreve uma experiência laboratorial simples para introduzir o conceito de poluição disseminada (nonpoint source pollution) a estudantes do Ensino Secundário e Universitário das áreas de Ambiente e de Agricultura. O objectivo deste trabalho é introduzir aos estudantes conceitos e técnicas, tais como os sistemas de libertação controlada, a teoria da difusão (1ª lei de Fick) e a análise espectrofotomética. Este projecto laboratorial inclui três módulos experimentais a serem efectuados durante 3 semanas de aulas Neste trabalho serão descritos os conteúdos programáticos deste projecto laboratorial. Os estudantes devem ser alertados para o problema da disseminação da poluição de nutrientes e pesticidas que ocorre devido à lixiviação. A contaminação de águas de superfície e de lençóis de água contribui para o alastramento da poluição a áreas circundantes. Para demonstrar a disseminação de tais poluentes, escolheu-se o fósforo inorgânico (P) como exemplo de um agroquímico comum. Os estudantes são convidados a seguir o eventual movimento do P inorgânico até aos lençóis de água. Com este propósito, foram preparados géis de gelatina contendo P inorgânico para se obter um libertação contínua do P e a uma velocidade controlada. A libertação lenta do P permite uma diminuição do número de aplicações e da quantidade do ingrediente activo, prevenindo a lixiviação com a consequente redução da contaminação dos lençóis de água. Após a realização da experiência, os estudantes estão aptos para comparar as vantagens da libertação controlada de P inorgânico vs. a sua aplicação por métodos convencionais.

This paper reports a simple laboratory project to introduce students to the nonpoint source pollution, which may be an issue of great interest to both undergraduate and graduate students of environmental or agricultural chemistry courses. The aim of this work is introduce to the students the concepts and techniques such as the polymericbased controlled release system of an agrochemical, theory of diffusion (first Fick law) and spectrophotometric analysis. Thus, this laboratory project includes three experimental modules to be conducted during three weeks. Programmatic contents are described in this proceeding. Students must be aware that dissemination of nutrients and pesticides is prone to occur by both surface runoff and groundwater leaching, causing damages on all neighboring land. To demonstrate dissemination of such pollutants, we have chosen inorganic phosphorus as example of a common agrochemical. Students are invited to follow the eventual movement of the inorganic P into the groundwater. With this purpose, gelatin gels containing inorganic P were prepared to obtain a continuous release of inorganic P at a controlled rate. The slow release of P allows fewer applications and less active ingredient needed, helping to prevent leaching, with consequent reduction of groundwater contamination. At this point, students are able to compare the advantages of slow release inorganic P vs. its application by conventional methods.