The relationship between pasture degradation and soil properties in the Brazilian amazon: a case study

Pasture degradation is one of the greatest problems related to land use in the Amazon region, forcing farmers to open new forest areas. Many studies have identified the causes and the factors involved in this degradation process, in an attempt to reverse the situation. The purpose of this study was to examine the relationship between pasture degradation and some soil properties, to try to identify the most significant soil features in the degradation process. A cattle raising farm in the eastern Amazon region, with pastures of different ages and degrees of degradation, was used as the site for this study: a primary forest area, PN; three Guinea grass (Panicum maximum Jacq.) pastures in an increasingly degraded sequence-P1, P2 and P3; one Gamba grass (Andropogon gayanus Kunth) pasture following an extremely degraded Guinea grass pasture, P4. Aboveground phytomass data showed differences between the pastures, reflecting initially observed degradation levels. Grass biomass decreased sharply from P1 to P2 and disappeared at P3. Pasture recovery with Gamba grass at P4 was very successful, with grass biomass higher than P1 and weed biomass smaller than P2 and P3. Root biomass also decreased with pasture degradation. Soil bulk density increased with pasture decrease at the topsoil layer. Results from the soil chemical analysis showed that there were no signs of decrease in organic carbon and total nitrogen after the forest was transformed into pasture. In all pastures, degraded or not, the soil pH, the sum of bases and the saturation degree were higher than in the forest soil. The extractable phosphorus content, lower in forest soil, remained quite stable in pasture soils, but it could become a limiting factor for the maintenance of Guinea grass. Results indicated that pasture degradation does not seem to be directly related to the modification of the chemical features of soils. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Nitrogen content identification in crop plants using spectral reflectance and artificial neural networks

The accurate identification of the nitrogen content in crop plants is extremely important since it involves economic aspects and environmental impacts. Several experimental tests have been carried out to obtain characteristics and parameters associated with the health of plants and its growing. The nitrogen content identification involves a lot of nonlinear parametes and complexes mathematical models. This paper describes a novel approach for identification of nitrogen content thought spectral reflectance of plant leaves using artificial neural networks. The network acts as identifier of relationships among pH of soil, fertilizer treatment, spectral reflectance and nitrogen content in the plants. So, nitrogen content can be estimated and generalized from an input parameter set. This approach can be form the basis for development of an accurate real time nitrogen applicator.

Straw decomposition of nitrogen-fertilized grasses intercropped with irrigated maize in an integrated crop-livestock system

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Response of irrigated wheat cultivars to different nitrogen rates and sources

Altas produtividades de trigo requerem um bom manejo da adubação nitrogenada. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes doses de nitrogênio na semeadura usando o Entec (fonte de N com inibidor de nitrificação), ou em cobertura, utilizando a ureia, em quatro cultivares de trigo. O experimento foi desenvolvido em área experimental pertencente à Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - UNESP, em um Latossolo Vermelho distrófico epieutrófico álico textura argilosa, o qual foi nativamente ocupado por vegetação de Cerrado. O delineamento estatístico foi o de blocos ao acaso, com quatro doses de N (0, 60, 120 e 180 kg ha-1) na semeadura, usando o Entec, ou em cobertura aos 40 dias (início do alongamento), empregando a ureia e os cultivares E 21, E 22, E 42 e IAC 370, em quatro repetições. Os cultivares de trigo mais produtivos foram o E 21 e o E 42. O cultivar E 22 apresentou maior altura de plantas e altas notas de acamamento, com consequente menor produtividade de grãos. Não houve diferença significativa entre o Entec (aplicado na semeadura) e a ureia (aplicada em cobertura) para produtividade de grãos e para nenhuma das outras avaliações, porém a ureia proporcionou maior teor de N foliar, e o Entec, maior número de espiguetas não desenvolvidas. O incremento das doses de N influenciou negativamente a massa hectolítrica, alterando assim a qualidade dos grãos de trigo. O N aumentou a produtividade de grãos de trigo até a dose de 82 kg ha-1 de N, usando Entec aplicado na semeadura ou ureia aplicada em cobertura.

Yield, chemical composition and chlorophyll relative content of Tanzania and Mombaça grasses irrigated and fertilized with nitrogen after corn intercropping

Avaliou-se o efeito da ausência e da aplicação de três doses de nitrogênio (50, 100 e 200 kg ha-1 de N) e quatro épocas de corte no inverno/primavera (julho a outubro) sobre a produtividade de massa seca (PMS), os teores relativos de clorofila (ICF _ índice de clorofila foliar) e os teores de nutrientes digestíveis totais (NDT), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e lignina, bem como suas respectivas correlações nos capins tanzânia e mombaça após o consórcio com milho em um Latossolo Vermelho distroférrico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As maiores PMS ocorreram com o aumento do fotoperíodo (a partir de agosto), no entanto, as respostas à adubação nitrogenada ao longo dos cortes diferiram entre e dentre os capins. em sistema de integração lavoura-pecuária irrigado sob condições de cerrado, é tecnicamente viável o estabelecimento dos capins tanzânia e mombaça em consórcio com o milho no momento da semeadura ou por ocasião da adubação nitrogenada de cobertura, visto que, mesmo na ausência de adubação nitrogenada, foi produzida quantidade satisfatória de forragem, com PMS média de 2.000 kg ha-1 por corte na época de maior escassez de volumoso para os animais (inverno/primavera). A adubação nitrogenada após a colheita do milho eleva a PMS e melhora a composição bromatológica dos capins, com aumento dos teores relativos de clorofila e PB no inverno/primavera, além de aumento dos teores de NDT e redução dos teores de FDN e FDA até o mês de setembro. O índice de clorofila foliar pode ser utilizado para estimar a PMS e o teor de PB, bem como indicar a necessidade de adubação nitrogenada dos capins tanzânia e mombaça submetidos a corte.

Cotton development and yield according to nitrogen application and cover crops

Nitrogen application on the cover and the maintenance of straw, conducted by direct seeding, should meet the needs of agriculture and promote soil conservation. This study evaluates the effect of pre-sowing nitrogen application in cotton crops and cover crops by direct seeding, on the development and yield of cotton. It was conducted in the municipality of Selviria-MS during the agricultural years 2005/06, 2006/07 and 2007/08. The experimental design used was a randomized block design consisting of three cover crops (forage turnip, black oat and white oat) and four nitrogen doses (0, 30, 60 and 90 kg of N ha(-1)) in pre-sowing of cotton. In April 2006, April 2007 and April 2008, the assessments of plant development and also harvesting of the experimental plots of cotton cultivars were conducted. The results showed that after planting the cover crops, the yield and development and the heights of cotton plants increased with the use of pre-sowing N of 90 kg ha(-1), also showing that the forage turnip is a coverage plant that provides increased cotton.

Laboratory study on the bioremediation of diesel oil contaminated soil from a petrol station

O objetivo do presente estudo foi investigar possíveis métodos para aumentar a taxa de biodegradação aeróbia de hidrocarbonetos (tratamentos ex-situ). Neste trabalho, processos de biorremediação foram aplicados a um solo arenoso com alto nível de contaminação ocasionada por um vazamento de um tanque de armazenamento de óleo diesel subterrâneo em um posto de combustíveis. Experimentos em escala laboratorial (respirômetros de Bartha) foram utilizados para avaliar a biodegradação do óleo diesel. Estímulo da biodegradação foi realizado utilizando-se as técnicas de bioestímulo (adição de soluções de nitrogênio e fósforo ou surfactante Tween 80) e de bioaumento (consórcio bacteriano isolado de um sistema de landfarming). Para investigar as interações entre os fatores otimizadores, e encontrar a melhor combinação entre esses agentes, o estudo foi baseado em um delineamento experimental fatorial completo. A eficiência de biodegradação foi simultaneamente medida com dois métodos: respirométrico (produção de CO2 microbiano) e cromatografia gasosa. Testes de toxicidade aguda com Daphnia similis foram aplicados para examinar a eficiência dos processos em termos de geração de produtos menos tóxicos. Resultados mostraram que todas as estratégias de biorremediação aceleraram a biorremediação natural do solo contaminado e os melhores resultados foram obtidos quando os tratamentos tinham adição de nutrientes. Dados respirométricos indicaram uma máxima mineralização de hidrocarbonetos de 19,8%, obtida com a combinação dos três agentes, com uma remoção de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) de 45,5% em 55 dias de tratamento. No final dos experimentos, duas espécies predominantes de bactéria foram isoladas e identificadas como Staphylococcus hominis e Kocuria palustris.

Brachiaria species affecting soil nitrification

O processo de nitrificação pode conduzir a perdas substanciais do nitrogênio aplicado por meio da lixiviação de nitrato e emissão de N2O. A regulação da nitrificação pode ser uma estratégia para melhorar a recuperação do N e aumentar sua eficiência agronômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a habilidade de espécies do gênero Brachiaria de inibir o processo de nitrificação no solo. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em vasos contendo 10 dm³ de um Latossolo Vermelho. Os tratamentos foram constituídos do cultivo de três espécies forrageiras (Brachiaria brizantha, B. ruziziensis e B. decumbens) e quatro doses de N (0, 100, 200 e 300 mg/vaso), além da testemunha (sem a presença das forrageiras). Na ausência do cultivo de forrageiras, todos os níveis de adubação nitrogenada proporcionaram maior teor de N-NO3- no solo, reflexo da nitrificação. A mineralização da matéria orgânica supriu boa parte da necessidade de absorção de N pelas forrageiras estudadas, e a B. brizantha alterou a nitrificação em sua rizosfera, no entanto esse efeito não foi de magnitude suficiente para alterar o teor de N-NH4+ presente no volume total de solo do vaso.

Phosphorus utilization by corn as affected by green manure, nitrogen and phosphorus fertilizers

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

Impact of different grazing systems for bovine cattle on the soil microbiological and chemical characteristics

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

Yield and nitrogen uptake of peanuts as affected by lime, cobalt, and molybdenum

Peanut response to lime has been associated to calcium (Ca) nutrition, but a higher nitrogen (N) uptake has been observed in limed plots probably due to an increase in molybdenum (Mo) availability. A two-year experiment was conducted to study the effects of Mo, cobalt (Co), and liming on peanut yields and N nutrition. Peanut seeds were treated with Mo and/or Co and grown in soil with base saturation about 13, 41, 57, and 71%. There was no effect of seed treatment with Co on peanut yields or N nutrition. Liming and Mo application increased N contents in the leaves. Nitrogen uptake was increased by Mo and liming in cv. Tatu and only by liming in cv. Tupa. Manganese (Mn) contents in the leaves were decreased by liming. The higher yields were observed when the Ca/Mn ratio in the leaves was above 25. In acid soils, low availability of Mo and Mn toxicity can impair N acquisition by peanut plants and decrease grain yields.

Nitrogen redistribution to sorghum grains as affected by plant competition

An experiment was conducted to study nitrogen absorption and translocation in grain sorghum plants during their reproductive growth. Sorghum was grown in four row spacings: 50 and 70 cm in single rows, 80 and 120 cm in double rows 20 cm apart. Plant populations were 71000, 142000 and 213000 plants/ha. After flowering, samples were taken at 12 day intervals, and the plants were divided into grains and stover, where N was analyzed. There was an increase in N concentration in lower plant populations and in wider row spacings. However, total nitrogen accumulation (in kg/ha) increased as the number of plants was increased. In the vegetative parts of the plants there were higher N concentrations in lower populations showing that there was a higher N absorption and a lower translocation to the grains. When grain sorghum was grown in 50 cm rows, there was a high N accumulation, a high N translocation to the grains and the highest yield. This row spacing led to the highest N use efficiency.

Nitrogen management in maize cover crop rotations

Winter cover crops can affect N nutrition of the following maize crop. Although legumes have been recommend for maize rotations, in tropical areas grasses may be more interesting because they provide a longer protection of soil surface. Legumes can add N to the system and grasses can compete with maize for the available nutrient. An experiment was conducted in Botucatu, São Paulo State, Brazil, to study N dynamics in the soil surface straw-maize system as affected by N fertilization management and species included in the no-till rotation. Treatments were fallow, black oat (Avena strigosa), pearl millet (Pennisetum glaucum), white lupins (Lupinus albus), black oat fertilized with N. and pearl millet fertilized with N. Maize was grown afterwards in the same plots, receiving 0.0, 60.0 and 120.0 kg ha(-1) of N sidedressed 30 days after plant emergence. Soil, straw and maize samples were taken periodically. The highest corn yields were observed when it was cropped after pearl millet fertilized with N. Nitrogen side dressed application up to 120 kg ha(-1) was not able to avoid corn yield decrease caused by black oat. Grasses can be recommended in maize rotations in tropical areas, provided they receive nitrogen fertilizer and show no allelopathy. Due to its higher ON ratio and dry matter yield they are better than legumes, protecting the soil surface for a longer period. Pearl millet is particularly interesting because it enhances N use efficiency by the following maize crop. For a better N availability/demand synchronism, the cover crops should be desiccated right before maize planting.

Impact of sewage sludge on the soil bacterial communities by DNA microarray analysis

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