Availability of soil water under tillage systems, mulch management and citrus rootstocks

The increased availability of soil water is important for the management of non-irrigated orange orchards. The objective of this study was to evaluate the availability of soil water in a Haplorthox (Rhodic Ferralsol) under different tillage systems used for orchard plantation, mulch management and rootstocks in a "Pera" orange orchard in northwest Parana, Brazil. An experiment in a split-split-plot design was established in 2002, in an area cultivated with Brachiaria brizantha grass in which three tillage systems (no tillage, conventional tillage and strip-tillage) were used for orchard plantation. This grass was mowed twice a year between the rows, representing two mulch managements in the split plots (no mulching and mulching in the plant rows). The split-split-plots were represented by two rootstocks ("Rangpur" lime and "Cleopatra" mandarin). The soil water content in the plant rows was evaluated in the 0-20 cm layer in 2007 and at 0-20 and 20-40 cm in 2008-2009. The effect of soil tillage systems prior to implantation of orange orchards on soil water availability was less pronounced than mulching and the rootstocks. The soil water availability was lower when "Pera" orange trees were grafted on "Cleopatra" mandarin than on "Rangpur" lime rootstocks. Mulching had a positive influence on soil water availability in the sandy surface layer (020 cm) and sandy clay loam subsurface (20-40 cm) of the soil in the spring. The production of B. brizantha between the rows and residue disposal in the plant rows as mulch increased water availability to the "Pera" orange trees.

Compositional analysis for an unbiased measure of soil aggregation

Soil aggregation is an index of soil structure measured by mean weight diameter (MWD) or scaling factors often interpreted as fragmentation fractal dimensions (D-f). However, the MWD provides a biased estimate of soil aggregation due to spurious correlations among aggregate-size fractions and scale-dependency. The scale-invariant D-f is based on weak assumptions to allow particle counts and sensitive to the selection of the fractal domain, and may frequently exceed a value of 3, implying that D-f is a biased estimate of aggregation. Aggregation indices based on mass may be computed without bias using compositional analysis techniques. Our objective was to elaborate compositional indices of soil aggregation and to compare them to MWD and D-f using a published dataset describing the effect of 7 cropping systems on aggregation. Six aggregate-size fractions were arranged into a sequence of D-1 balances of building blocks that portray the process of soil aggregation. Isometric log-ratios (ilrs) are scale-invariant and orthogonal log contrasts or balances that possess the Euclidean geometry necessary to compute a distance between any two aggregation states, known as the Aitchison distance (A(x,y)). Close correlations (r>0.98) were observed between MWD, D-f, and the ilr when contrasting large and small aggregate sizes. Several unbiased embedded ilrs can characterize the heterogeneous nature of soil aggregates and be related to soil properties or functions. Soil bulk density and penetrater resistance were closely related to A(x,y) with reference to bare fallow. The A(x,y) is easy to implement as unbiased index of soil aggregation using standard sieving methods and may allow comparisons between studies. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Discrimination of geomorphic surfaces with multivariate analysis of soil attributes in sandstone - basalt lithosequence

O conceito de superfície geomórfica permite uma interligação entre os diferentes ramos da ciência do solo, tais como geologia, geomorfologia e pedologia. Esta associação favorece a compreensão da distribuição espacial dos solos na paisagem, e torna possível compreender o comportamento dos atributos do solo, que estão principalmente relacionadas com a estratigrafia e formas do relevo. Assim, este estudo visa à aplicação da estatística multivariada para categorizar superfícies geomórficas em uma litossequência arenito-basalto, de modo a fornecer uma base para a avaliação do solo em áreas afins. A área de estudo está localizada no município de Pereira Barreto, São Paulo, Brasil. A área escolhida possui 530 hectares, onde foram localizadas e mapeadas três superfícies geomórficas (I, II e III). Na área, 134 amostras foram coletadas nas profundidades de 0,0-0,2 m e 0,8-1,0 m, foram determinados os conteúdos de areia, silte e argila, pH em CaCl2, conteúdo de MO, P, Ca, Mg, K, Al e H+Al. Com base nos resultados, foram realizadas a análise univariada e multivariada de variância, clusters e principal componente, a fim de comparar as três superfícies geomórficas. A análise estatística univariada dos atributos do solo não foi eficiente na identificação das três superfícies geomórficas. Utilizando-se os atributos físicos e químicos do solo, as técnicas estatísticas multivariada permitiram à separação dos três grupos de corpos naturais do solo que foram equivalentes as três superfícies geomórficas mapeadas. Estes resultados são interessantes, pois demonstram a viabilidade da utilização de classificação numérica das superfícies geomórficas para ajudar no mapeamento de solo.

Terrain forms and spatial variability of soil properties in an area cultivatedwith citrus

A técnica de agricultura de precisão e a relação solo-paisagem permitem delimitar áreas para o manejo localizado, o que permite a aplicação localizada de insumos agrícolas e, consequentemente, pode contribuir para a preservação de recursos naturais. Portanto, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade espacial das propriedades químicas e do teor de argila, no contexto da relação solo-paisagem, em um Latossolo sob cultivo de citros. Amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0,0-0,2 m, em uma área de 83,5 ha cultivada com citros, na forma de malha, com intervalos regulares de 50 m, com 129 pontos na forma de relevo côncava e 206 pontos na forma plana, totalizando 335 pontos. Os valores obtidos para as variáveis que expressam as propriedades químicas e para o teor de argila do solo foram submetidos à análise estatística descritiva e geoestatística com a modelagem de semivariogramas para a confecção de mapas de krigagem. Os valores de alcance e mapas de krigagem indicaram maiores variabilidades na forma de relevo côncava (segmento topo), quando comparada com a forma plana (segmentos meia encosta e encosta inferior). A identificação de diferentes formas de relevo mostrou-se eficiente no entendimento da variabilidade espacial das propriedades químicas e do teor de argila do solo sob cultivo de citros.

Spatial variability of soil physical properties in two management systems in sugarcane crop

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade espacial da densidade do solo (Ds), teor de água no solo (θ) e porosidade total (Pt) em dois sistemas de manejo da colheita da cana-de-açúcar, com queima e sem queima, em um Latossolo Vermelho, na camada de 0-0,20 m. A área de estudo está localizada no município de Rio Brilhante-MS, na Usina Eldorado. A parcela de cada talhão apresentou malha com comprimento de 180 m e largura de 145,6 m, perfazendo 90 pontos distribuídos na forma de uma grade de nove colunas por dez linhas, com pontos distanciados 20 m de seu vizinho. Foram coletadas amostras de solo na camada de 0-0,20 m, nos anos agrícolas de 2007/2008 e 2008/2009. O sistema de colheita com queima apresentou maior densidade em relação ao mecanizado, nos dois períodos de análise. O teor de água no solo, assim como a porosidade, teve aumento proporcional com relação à diminuição da densidade do sistema de colheita com queima para com o mecanizado.

Spatial variability of soil penetration resistance influenced by season of sampling

O objetivo deste trabalho foi analizar a distribuição espacial da compactação do solo e a influência da umidade do solo na resistência à penetração. Esta última variável foi descrita pelo índice de cone. O solo estudado foi Nitossolo e os dados de índice de cone foram obtidos usando um penetrômetro. A resistência do solo foi avaliada a 5 profundidades diferentes, 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm, 30-40 cm e mais de 40 cm, porém o conteúdo de umidade do solo foi medido a 0-20 cm e 20-40 cm. As condições hídricas do solo variaram nas diferentes amostragems. Os coeficientes de variação para o índice de cone foram 16,5% a 45,8% e os do conteúdo de umidade do solo variaram entre 8,96% e 21,38%. Os resultados sugeriram elevada correlação entre a resistência do solo, estimada pelo índice de cone e a profundidade do solo. Sem embargo, a relação esperada com a umidade do solo não foi apreciada. Observou-se dependência espacial em 31 de 35 séries de dados de índice de cone e umidade do solo. Esta dependência foi ajustada por modelos exponenciais com efeito pepita variável de 0 a 90% o valor do patamar. em séries de dados o comportamento foi aleatório. Portanto, a técnica das distâncias inversas foi utilizada para cartografar a distribuição das variáveis que não tiveram estrutura espacial. Na krigagem constatou-se uma suavização dos mapas comparados com esses das distâncias inversas. A krigagem indicadora foi utilizada para cartografar a variabilidade espacial do índice de cone e recomendar melhor manejo do solo.

Dimensional analysis of soil properties after treatment with the rotary paraplow, a new conservationist tillage tool

This study examined a new conservation tillage tool, the rotary paraplow. Emphasis was placed on evaluating the tool's conservation potential using dimensionless graph analysis. The dynamic conditions of the soil were investigated in terms of physical soil properties. Having determined the variables to be measured, dimensional analysis was used to plan the experiments. Two variations were considered for each dependent variable (linear speed, working depth, and rotation velocity), totaling eight treatments, allotting in each an experimental strip with five data collection points. This arrangement totaled 16 experimental strips, with 80 data collection points for all variables. The rotary paraplow generates a trapezoidal furrow for planting with a very wide bottom and narrower at the top. The volumetric subsoiling action generates cracks on the sides of the band. Because of their specific geometry the blades of rotary paraplow generate a soil failure according to its natural crack angle, optimizing the energy use, while preserving the natural soil properties. Results showed the conservation character of the rotary paraplow, capable of breaking up clods for planting without changing the original physical soil properties.

Correction of soil acidity in the subsurface of an oxisol with sandy loam texture under no-tillage

No Rio Grande do Sul (RS), muitas áreas sob plantio direto apresentam elevada saturação por Al e baixa saturação por bases na camada de 0,10-0,20 m (subsuperfície), e isso pode diminuir a produção de grãos de culturas anuais. O objetivo do presente trabalho foi avaliar se a ocorrência de alta saturação por Al e baixa saturação por bases em subsuperfície (0,10-0,20 m), no plantio direto, pode representar um ambiente restritivo para a produção de culturas, bem como avaliar os modos de incorporação de calcário na correção da acidez do solo em subsuperfície. Para isso, foi realizado um experimento com os cultivos de soja (2005/ 2006), milho (2006/2007), trigo (2007) e soja (2007/2008), em um Latossolo Vermelho distrófico típico (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), 2006) de textura franco arenosa, há quatro anos sob plantio direto, no município de Tupanciretã (RS). Os seis tratamentos foram: sem revolvimento com ou sem calcário; lavração com ou sem calcário; e escarificação com ou sem calcário. Aos 24 meses após a aplicação dos tratamentos e nas camadas de 0-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,15, 0,15-0,20 e 0,20-0,30 m, foram avaliados os valores de pH-H2O, saturação por Al e por bases. Avaliou-se a produtividade de soja (2005/2006), milho (2006/2007), trigo (2007) e soja (2007/2008). A acidez do solo em subsuperfície não alterou a produtividade das culturas quando as propriedades de acidez na camada de 0-0,10 m estavam em níveis em que não se recomenda a aplicação de calcário, segundo a CQFSRS/SC (2004). A incorporação de calcário com aração foi o modo mais eficiente de corrigir a acidez em profundidade.

Prediction of Soil Properties from the Concepts of Energy Transfer in Dynamic Penetration Tests

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fuzzy Logic and Geostatistical Techniques for Spatialization of Soil Texture in Region with Rough Terrains

From the geotechnical standpoint, it is interesting to analyse the soil texture in regions with rough terrain due to its relation with the infiltration and runoff processes and, consequently, the effect on erosion processes. The purpose of this paper is to present a methodology that provides the soil texture spatialization by using Fuzzy logic and Geostatistic. The results were correlated with maps drawn specifically for the study area. The knowledge of the spatialization of soil properties, such as the texture, can be an important tool for land use planning in order to reduce the potential soil losses during rain seasons. (c) 2011 Published by Elsevier Ltd. Selection and peer-review under responsibility of Spatial Statistics 2011

Spatial variability of soil water content and mechanical resistance of Brazilian ferralsol

The spatial variability of mechanical resistance to penetration (PR) and gravimetric moisture (GM) was studied at a depth of 0-0.40 m, in a ferralsol cropped with corn, and under conventional tillage in llha Solteira, Brazil (latitude 20 degrees 17'S, and longitude 52 degrees 25'W). The purpose of this study was to analyse and to try explaining the spatial variability of the mentioned soil physical properties using geostatistics. Soil data was collected at points arranged on the nodes of a mesh with 97 points. Geostatistics was used to analyse the spatial variability of PR and GM at four depths: 0-0. 1, 0.1-0.2, 0.2-0.3 and 0.3-0.4 m. PR showed a higher variability of data, with coefficients of variation of 52.39, 30.54, 16.91, and 15.18%, from the surface layers to the deepest layers. The values of the coefficients of variation for GM were lower: 9.99, 5.13, 5.59, and 5.69%. Correlation between GM and PR for the same soil layers was low. Penetration resistance showed spatial structure only in the 0.30-0.40 m layer, while gravimetric moisture showed spatial structure at all depths except for 0-0. 10 m. All the models of fitted semivariograms were spherical and exponential, with ranges of 10-80 m. Data for the variable 'GM' in the 0.20-0.30 and 0.30-0.40 m layers revealed a trend in data attributed to the occurrence of subsurface water flow. (C) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effects of soil management systems on soil microbial activity, bulk density and chemical properties

Este trabalho teve por objetivo estudar os efeitos de diferentes sistemas de uso e manejo na densidade do solo nas suas propriedades químicas e na atividade microbiana em um Latossolo Vermelho distrófico (Oxisol). As amostras de solo foram retiradas de parcelas dos seguintes tratamentos: cerrado denso preservado, pastagem de Brachiaria decumbens degradada (20 anos), plantio direto com rotação de culturas (8 anos) e sistema convencional com rotação de culturas anuais (10 anos). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com dez repetições. O uso contínuo de plantio direto resultou em mais alta taxa de C-biomassa microbiana e menor perda relativa de carbono pela respiração basal, podendo determinar, desta forma, maior acúmulo de C no solo a longo prazo. Proporcionou, ainda, melhoria na densidade aparente e nas propriedades químicas do solo. Assim, o sistema plantio direto, com manejo de culturas, mostrou ser uma alternativa para a conservação e manutenção das condições físicas e do potencial produtivo de solos de cerrado.

Recovery of soil physical properties by green manure, liming, gypsum and pasture and spontaneous native species

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Factors potentially affecting fertility of lactating dairy cow recipients

Objectives of this study were to evaluate factors that could affect pregnancy rate after embryo transfer (ET) in lactating dairy cow recipients. The trial was conducted at a dairy farm located in Descalvado, SP, Brazil from October 2003 to September 2004. From 1037 cows with CL that were treated with an injection of PGF(2 alpha), 43.3% were detected in heat; 263 were previously assigned at day of PGF(2 alpha) injection for AI and 186 for ET. Ovulation rate was 85.7% (385/449). Pregnancy rate for cows with CL for AI and embryo transfer recipients were 36.5% (84/230) and 58.7% (91/155) at day 25 and 33.0% (76/230) and 45.8% (71/155) at day 46, respectively. Embryonic loss were 9.5% (8/84) for the AI group and 21.9% (20/91) for the ET group. Average milk production was 31.4 L/day/cow. Average daily milk production from 7 days before PGFZ injection to 7 days after ET tended (P < 0.10) to influence pregnancy rate on days 25 and 46. Average daily milk production from the day of embryo transfer to 7 days after influenced embryonic loss (P < 0.05). Cows with higher milk production had lower probability of pregnancy and higher probability of embryonic loss. Cows with higher days in milk had higher probability of pregnancy. Cows with higher rectal body temperature had lower probability of pregnancy and higher probability of embryonic loss. The influence of high milk yield and body temperature on fertility in lactating dairy cow recipients suggests that these effects can occur also after embryo reaches the blastocyst stage. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Influence of semen storage and cryoprotectant on post-thaw viability and fertility of stallion spermatozoa

The aim of the current study was to verify that stallion, spermatoza could be cooled for 24 hours and then frozen. In experiment I, one ejaculate from each of 13 stallions was used. Semen was collected and split into two parts; one part immediately frozen using standard cryo-preservation techniques and the other diluted, stored in an Equitainer for 24 hours, and then frozen. In experiment II, one ejaculate from each of 12 stallions was collected, diluted with Botu-Semen, and split into two parts: one cooled in an Equitainer and the other in Max-Semen Express without prior centrifugation. After 24 hours of cooling, the samples were centrifuged to remove seminal plasma and concentrate the sperm, and resuspended in Botu-Crio (R) extender containing on e of three cryoprotectant treatments (1% glycerol + 4% dimethylformamide, 1% glycerol + 4% dimethylacetamide and 1% glycerol + 4% methylformamide), maintained at 5 degrees C for 20 minutes, then frozen in nitrogen vapour. No difference was observed between the two cooling systems. The association of 1% glycerol and 4% methylformamide provided the best post-thaw progressive motility. For experiment III, two stallions were used for a fertility trial. Forty three inseminations were performed using 22 mares. No differences were seen in semen parameters and pregnancy rates when comparing the two freezing protocols (conventional and cooled/frozen). Pregnancy rates for conventional and cooled/frozen semen were, respectively, 72.7% and 82.3% (stallion A), and 40.0% and 50.0% (stallion B). We concluded that cooling equine-semen for 24 hours before freezing while maintaining sperm viability and fertility is possible.