Uncertainties in the prediction of spatial variability of soil CO2 emissions and related properties

A emissão de CO2 do solo apresenta alta variabilidade espacial, devido à grande dependência espacial observada nas propriedades do solo que a influenciam. Neste estudo, objetivou-se: caracterizar e relacionar a variabilidade espacial da respiração do solo e propriedades relacionadas; avaliar a acurácia dos resultados fornecidos pelo método da krigagem ordinária e simulação sequencial gaussiana; e avaliar a incerteza na predição da variabilidade espacial da emissão de CO2 do solo e demais propriedades utilizando a simulação sequencial gaussiana. O estudo foi conduzido em uma malha amostral irregular com 141 pontos, instalada sobre a cultura de cana-de-açúcar. Nesses pontos foram avaliados a emissão de CO2 do solo, a temperatura do solo, a porosidade livre de água, o teor de matéria orgânica e a densidade do solo. Todas as variáveis apresentaram estrutura de dependência espacial. A emissão de CO2 do solo mostrou correlações positivas com a matéria orgânica (r = 0,25, p < 0,05) e a porosidade livre de água (r = 0,27, p <0,01) e negativa com a densidade do solo (r = -0,41, p < 0,01). No entanto, quando os valores estimados espacialmente (N=8833) são considerados, a porosidade livre de água passa a ser a principal variável responsável pelas características espaciais da respiração do solo, apresentando correlação de 0,26 (p < 0,01). As simulações individuais propiciaram, para todas as variáveis analisadas, melhor reprodução das funções de distribuição acumuladas e dos variogramas, em comparação à krigagem e estimativa E-type. As maiores incertezas na predição da emissão de CO2 estiveram associadas às regiões da área estudada com maiores valores observados e estimados, produzindo estimativas, ao longo do período estudado, de 0,18 a 1,85 t CO2 ha-1, dependendo dos diferentes cenários simulados. O conhecimento das incertezas gerado por meio dos diferentes cenários de estimativa pode ser incluído em inventários de gases do efeito estufa, resultando em estimativas mais conservadoras do potencial de emissão desses gases.

Variabilidade espacial da emissão de CO2 em Latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar em diferentes sistemas de manejo

Neste trabalho, foi determinada a estrutura da variabilidade espacial da emissão de CO2, temperatura e umidade de solos desprovidos de vegetação em duas localidades sob cultivo da cana-de-açúcar, em sistemas de manejos de cana crua e de cana queimada, no nordeste do Estado de São Paulo. A emissão de CO2 e a temperatura do solo foram registradas utilizando-se de câmara de fluxo portátil e sensor de temperatura do sistema LI-6400. A umidade foi avaliada utilizando sistema portátil TDR. A maior emissão foi observada no local sob manejo de cana queimada, com valor médio de 2,05 μmol m-2 s-1, porém a dependência espacial na emissão de CO2 foi encontrada somente na área sob manejo de cana crua. Os mapas de krigagem da emissão de CO2, temperatura e umidade do solo sob manejo de cana queimada mostraram correspondência à declividade do terreno, com as maiores emissões e temperaturas localizadas na parte mais alta, sendo as maiores umidades do solo encontradas na parte mais baixa do local estudado. Os resultados indicam correlação linear positiva da emissão de CO2 com a temperatura, e negativa com a umidade do solo somente no local com manejo de cana queimada, e não no sistema de cana crua, onde a presença de palhada certamente impede a ação direta da radiação solar e o escoamento de chuvas.

First-order decay models to describe soil C-CO2 Loss after rotary tillage

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

Viabilidade da aplicação do método respirométrico de Bartha para determinação da biodegradação de poluentes ou resíduos em latossolos

Para avaliar a possibilidade de biorremediação em áreas contaminadas, é necessário determinar a biodegradação dos poluentes no solo. Para esta determinação, emprega-se comumente no Brasil, o método respirométrico de Bartha, adaptado de uma norma holandesa. Porém, os solos tropicais possuem características bem diferentes dos solos de regiões de clima temperado. Neste trabalho, foi estudada a aplicabilidade de tal método para um latossolo, tipo de solo predominante no Estado de São Paulo. A partir dos resultados obtidos, foi possível verificar que reações abióticas geram gás carbônico em quantidades significativas. Constatou-se, também, a dificuldade de esterilização do solo em autoclave, o que impossibilita a avaliação da remoção dos poluentes por outros mecanismos ou a biodegradação dos mesmos por microrganismos exógenos somente. Portanto, não se recomenda a aplicação do teste respirométrico de Bartha para a determinação da biodegradabilidade de poluentes em latossolos.

Variabilidade espacial da emissão de CO2, temperatura e umidade em latossolo sob cultivo de cana-de-açúcar em sistemas de colheita manual com queima e mecanizada

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Parâmetros microbiológicos no sistema de plantio direto e convencional em solos com diferentes teores de argila

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

Crop residues on short-term CO2 emissions in sugarcane production areas

The proper management of agricultural crop residues could produce benefits in a warmer, more drought-prone world. Field experiments were conducted in sugarcane production areas in the Southern Brazil to assess the influence of crop residues on the soil surface in short-term CO2 emissions. The study was carried out over a period of 50 days after establishing 6 plots with and without crop residues applied to the soil surface. The effects of sugarcane residues on CO2 emissions were immediate; the emissions from residue-covered plots with equivalent densities of 3 (D50) and 6 (D100) t ha-1 (dry mass) were less than those from non-covered plots (D0). Additionally, the covered fields had lower soil temperatures and higher soil moisture for most of the studied days, especially during the periods of drought. Total emissions were as high as 553.62 ± 47.20 g CO2 m-2, and as low as 384.69 ± 31.69 g CO2 m-2 in non-covered (D0) and covered plot with an equivalent density of 3 t ha-1 (D50), respectively. Our results indicate a significant reduction in CO2 emissions, indicating conservation of soil carbon over the short-term period following the application of sugarcane residues to the soil surface.

Soil greenhouse gas emissions and their relations to soil attributes in a sugarcane area

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

Características biológicas do solo indicadoras de qualidade após dois anos de aplicação de biossólido industrial e cultivo de milho

A utilização agrícola de biossólidos tem sido muito incentivada, mas, como esses resíduos apresentam composição química variada, o valor agronômico e os efeitos sobre características indicadoras de qualidade do solo precisam ser avaliados caso a caso, a fim de estabelecer normas de segurança para uso desses materiais. Neste trabalho foram avaliadas características biológicas, após a aplicação, por dois anos consecutivos, de doses crescentes (0, 6, 12, 18 e 24 t ha-1 base seca) de um biossólido gerado por uma indústria de fibras e resinas PET e da adubação mineral completa no cultivo de milho, em um Cambissolo distrófico, comparados aos de uma área adjacente, sob Brachiaria sp. e sem cultivo nos últimos 10 anos, usada como referência. Os valores de C e N da biomassa microbiana, a respiração basal e as atividades das enzimas urease e beta-glicosidase e da hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) aumentaram, enquanto a atividade da fosfatase ácida diminuiu com a elevação das doses de biossólido, porém estas não tiveram efeito sobre o quociente metabólico (qCO2). A diminuição da atividade da fosfatase se deveu ao aumento da disponibilidade de P no solo, não caracterizando efeito adverso da aplicação do biossólido. Com aplicação de 12 t ha-1 de biossólido (recomendação agronômica), a respiração e a hidrólise da FDA foram maiores e a atividade da fosfatase foi menor que a obtida no solo com adubação mineral, mas as demais características avaliadas não diferiram entre estes tratamentos. A colonização micorrízica de Brachiaria sp. não diferiu entre plantas de crescimento espontâneo nas parcelas anteriormente cultivadas com milho e aquelas da área adjacente. Apesar do menor número de esporos, verificou-se enriquecimento de espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) nas parcelas cultivadas. O carbono orgânico (Corg) e a biomassa microbiana apresentaram alta correlação com os demais parâmetros avaliados, indicando que as alterações na quantidade e qualidade da matéria orgânica, promovidas pela aplicação do biossólido, refletiram na dinâmica da microbiota e influenciaram positivamente os parâmetros biológicos de qualidade do solo.

Efeito do preparo sobre a emissão de CO2 do solo em áreas agrícolas descrita por modelo exponencial decrescente no tempo

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

Amenizantes em solo contaminado com bário

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Vinhaça in natura e biodigerida concentrada: efeitos nas características químicas e bioquímicas do solo e no crescimento inicial da cana-de-açúcar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos de herbicidas na microbiota do solo em sistema fechado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Evolução de CO2 e atividades enzimáticas em amostras de solo tratado com herbicidas

Effects of bentazon, metolachlor, trifluralin, imazethapyr, imazethapyr+lactofen, haloxyfop-methyl, glyphosate and chlorimuron-ethyl at rates of 2 and 10 times the equivalent commercial dose on soil microbial activity was evaluated in soil samples extracted from a field never treated before. Global soil microbe respiration, estimated by CO2 production at 2, 4, 8, 12, 16, 20, 24 and 28 days of soil incubation and enzymatic activities (dehydrogenase and fluorescein diacetate hydrolysis) at 8 and 28 days were used as bioindicators. Bentazon and mixture imazethapyr+lactofen at the highest rate and haloxyfop-methyl at both rates, inhibited soil respiration although with differences in timing and duration. None of the herbicides affected FDA hydrolysis. Dehydrogenase activity was inhibited at 8 days of incubation with bentazon and imazethapyr at high rates but it was stimulated by metolachlor and imazethapyr at low rate and glyphosate at the highest rate. Herbicide effects on soil microbial activity was detected with higher sensitivity by global soil microbe respiration and dehydrogenase activity than by FDA hydrolysis. Only dehydrogenase activity and soil respiration estimations at 8 days of soil incubation had significant correlation. Results indicated the need of multiple estimations when evaluating herbicides effects on soil microbiota

Caracterização da cinza de bagaço de cana-de-açúcar e aplicação no solo

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV