Soil sampling intensity and spatial distribution pattern of soils attributes and corn yield in no-tillage system

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

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.

Influence of liming on residual soil respiration and chemical properties in a tropical no-tillage system

Devido às mudanças climáticas do planeta, principalmente ao aquecimento global, as formas de utilização dos solos na agricultura têm atraído grande atenção de pesquisadores. Mudanças de manejo podem influenciar a respiração do solo e, por conseguinte, alterar drasticamente o sequestro de C. Os objetivos deste trabalho foram avaliar, em semeadura direta, a influência da calagem nas emissões de CO2 do solo e correlacioná-las aos atributos químicos deste após dois anos da calagem. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, com seis repetições. Os tratamentos constituíram de quatro doses de calcário e uma testemunha. Decorridos dois anos da calagem, avaliou-se a emissão residual de CO2 do solo, coletaram-se amostras nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade e determinaram-se os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e valores de pH e de saturação por bases. A emissão residual de CO2 do solo, quando a dose recomendada foi aplicada, foi 24,1 % superior, quando comparada à do solo sem aplicação de calcário, e 47,4 % maior, quando se aplicou o dobro da dose recomendada. A calagem melhorou as condições químicas do solo, e a emissão de CO2 aumentou linearmente com o aumento das doses. A emissão de CO2 do solo apresentou correlações positivas com os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e com os valores de pH e de saturação por bases e negativas com os teores de H + Al e Al3+. Maiores coeficientes de correlação entre as taxas de emissão de CO2 do solo e os atributos químicos deste ocorreram na camada de 10-20 cm.

Spurious shifts in the pattern of diurnal variation of sea level pressure of reanalysis datasets

The main purpose of this work is to report the presence of spurious discontinuities in the pattern of diurnal variation of sea level pressure of the three reanalysis datasets from: the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) and National Center for Atmospheric Science (R1), the NCEP and Department of Energy (R2), and the European Centre for Medium Range Weather Forecasting (ERA-40). Such discontinuities can be connected to the major changes in the global observing system that have occurred throughout reanalyses years. In the R1, the richest period in discontinuities is 1956-1958, coinciding with the start of modern radiosonde observation network. Rapid increase in the density of surface-based observations from 1967 also had an important impact on both R1 and ERA-40, with larger impact on R1. The reanalyses show discontinuities in the 1970s related to the assimilation of radiances measured by the Vertical Temperature Profile Radiometer and TIROS-N Operational Vertical Sounders onboard satellites. In the ERA-40, which additionally assimilated Special Sensor Microwave/Imager data, there are discontinuities in 1987-1989. The R1 also presents further discontinuities, in 1988-1993 likely connected to replacement/introduction of NOAA-series satellites with different biases, and to the volcanic eruption of Mount Pinatubo in June 1991, which is known to have severely affected measurements of infrared radiances for several years. The discontinuities in 1996-1998 might be partially connected to change in the type of radiosonde, from VIZ-B to VIZ-B2. The R2, which covers only satellite era (1979-on), shows discontinuities mainly in 1992, 1996-1997, and 2001. The discontinuities in 1992 and 2001 might have been caused by change in the satellite measurements and those in 1996-1997 by some changes in land-based observations network. © 2012 Springer-Verlag.

Fractal dimension and anisotropy of soil CO2 emission in a mechanically harvested sugarcane production area

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Temporal variability of soil CO2 emission after conventional and reduced tillage described by an exponential decay in time model

A quantificação do impacto das práticas de preparo sobre as perdas de carbono do solo é dependente da habilidade de se descrever a variabilidade temporal da emissão de CO2 do solo após preparo. Tem sido sugerido que as grandes quantidades de CO2 emitido após o preparo do solo podem servir como um indicador das modificações nos estoques de carbono do solo em longo termo. Neste trabalho é apresentado um modelo de duas partes baseado na temperatura e na umidade do solo e que inclui um termo exponencial decrescente do tempo que é eficiente no ajuste das emissões intermediárias após preparo: arado de disco seguido de uma passagem com a grade niveladora (convencional) e escarificador de arrasto seguido da passagem com rolo destorroador (reduzido). As emissões após o preparo do solo são descritas utilizando-se estimativa não linear com um coeficiente de determinação (R²) tão alto quanto 0.98 após preparo reduzido. Os resultados indicam que nas previsões da emissão de CO2 após o preparo do solo é importante considerar um termo exponencial decrescente no tempo após preparo.

Spatial variability of soil CO2 emission in different topographic positions

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

Short-term temporal changes of soil carbon losses after tillage described by a first-order decay model

Tillage stimulates soil carbon (C) losses by increasing aeration, changing temperature and moisture conditions, and thus favoring microbial decomposition. In addition, soil aggregate disruption by tillage exposes once protected organic matter to decomposition. We propose a model to explain carbon dioxide (CO2) emission after tillage as a function of the no-till emission plus a correction due to the tillage disturbance. The model assumes that C in the readily decomposable organic matter follows a first-order reaction kinetics equation as: dC(sail)(t)/dt = -kC(soil)(t) and that soil C-CO2 emission is proportional to the C decay rate in soil, where C-soil(t) is the available labile soil C (g m(-2)) at any time (t). Emissions are modeled in terms soil C available to decomposition in the tilled and non-tilled plots, and a relationship is derived between no-till (F-NT) and tilled (F-Gamma) fluxes, which is: F-T = a1F(NT)e(-a2t), where t is time after tillage. Predicted and observed fluxes showed good agreement based on determination coefficient (R-2), index of agreement and model efficiency, with R-2 as high as 0.97. The two parameters included in the model are related to the difference between the decay constant (k factor) of tilled and no-till plots (a(2)) and also to the amount of labile carbon added to the readily decomposable soil organic matter due to tillage (a,). These two parameters were estimated in the model ranging from 1.27 and 2.60 (a(1)) and - 1.52 x 10(-2) and 2.2 x 10(-2) day(-1) (a(2)). The advantage is that temporal variability of tillage-induced emissions can be described by only one analytical function that includes the no-till emission plus an exponential term modulated by tillage and environmentally dependent parameters. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Annual pattern of plasma melatonin and progesterone concentrations in hair and wool ewe lambs kept under natural photoperiod at lower latitudes in the southern hemisphere

To study the annual pattern of plasma melatonin and progesterone concentrations in hair [Santa Ines (SI)] and wool [Romney Marsh (RM) and Suffolk (SU)] ewe lambs kept under natural photoperiods at 21 degrees 59'S, 12 ewe lambs (four/breed) were used. For melatonin, blood samples were collected monthly throughout the year at the onset (17:00, 19:00 and 21:00 hr) and end (04:00, 06:00 and 08:00 hr) of the night, and for progesterone the samples were collected in the morning, two to three times a week throughout the year. Plasma melatonin concentrations at different times of the day changed according to the season. In diurnal periods (17:00 and 8:00 hr) no seasonal differences were observed but they became evident in the nocturnal intervals (21:00 and 4:00 hr) and transitional night-day (6:00 hr) times. The patterns of melatonin secretion were higher in winter and autumn than in spring and summer. The patterns of plasma progesterone secretion were affected by interaction between breed and season. There was no seasonal variation in plasma progesterone concentrations for SI females. The progesterone pattern for RM and SU females varied with season. The plasma levels were higher in autumn and winter than in spring and summer. At 21 degrees 59'S hair and wool ewe lambs showed the same annual pattern of plasma melatonin concentration while the annual progesterone profiles were quite different. For SI females this pattern was constant along all seasons and for RM and SU females this pattern was higher during autumn and winter than spring and summer.

Production and action pattern of inulinase from Aspergillus Niger-245: hydrolysis of inulin from several sources

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

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.

Fractal dimension and anisotropy of soil CO2 emission in an agricultural field during fallow

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

Spatial and temporal variability of soil CO2 emission in a sugarcane area under green and slash-and-burn managements

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Spatial variability models of CO2 emissions from soils colonized by grass (Deschampsia antarctica) and moss (Sanionia uncinata) in Admiralty Bay, King George Island

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Diurnal evolution of solar radiation at the surface in the city of São Paulo: Seasonal variation and modeling

Seasonal variations in the diurnal evolution of the global, diffuse and direct solar radiation at the surface, the clearness index, diffuse fraction and direct fraction are described in detail for the City of Sao Paulo, Brazil. The description is based on measurements of global and diffuse solar radiation carried out over 5.25 years. The diffuse component was measured with a shadow-band device. The annual evolution of the amplitude of the diurnal cycle of all radiometric parameters indicates a seasonal pattern with two distinct periods: autumn-winter and spring-summer. About 10% of the observed period was characterized by clear sky days. This seasonal variation is determined by a larger incidence of clear sky days in the autumn-winter period. Reductions of up to 10% in hourly and daily values of global radiation were observed in conjunction with an increase in particulate matter concentration on clear sky days. The pollution effect may be responsible for the discrepancy, of 16%, found between local and more regional estimates of global solar radiation in Sao Paulo. The diurnal evolution of hourly values of monthly-averaged global and diffuse solar radiation were successfully estimated by the empirical expressions derived here. Daily values of monthly-averaged global solar radiation were satisfactorily estimated using the Angstrom expression.