The first Brazilian municipal initiative of payments for environmental services and its potential for soil conservation

It has become evident that policies aimed at mitigating the growing water resources and water use conflicts in Brazil are crucial. The municipality of Extrema in Minas Gerais state in Brazil pioneered the first Brazilian municipal PES initiative (Conservador das Aguas program), based on the relationship between forests and the benefits they provide. This study aimed to assess soil loss in the Posses sub-basin, where the Conservador das Aguas program began. Additionally, we aimed to determine the potential that this PES initiative has for soil conservation, as well as to minimize the soil losses as a function of forest area size and location in order to propose a technical approach for implementing PES. In this sense, considering the prescribed conservation practices, land use situation, and soil cover in the Posses sub-basin, we analyzed the effectiveness of the Conservador das Aguas program before and after implementation in relation to reduced soil loss under 36 different land use and soil cover scenarios. We used a geographic information system (GIS) for spatializing and producing different information plans and the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) for estimating soil loss. As a result, we found that minimization of soil loss may be obtained by adopting pasture conservation practices. Additionally the expected average soil loss in the Posses sub-basin under conditions of land use and soil cover, before and after implementing the water conservation program was 30.63 and 7.06 Mg ha(-1) year(-1), respectively. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Microbial populations and the activity of the soil under agricultural and agricultural-pastoral systems

The effects of agricultural-pastoral and tillage practices on soil microbial populations and activities have not been systematically investigated. The effect of no-tillage (NT), no-tillage agricultural-pastoral integrated systems (NT-I) and conventional tillage (CT) at soil depths of 0-10, 10-20 and 20-30 cm on the microbial populations (bacteria and fungi), biomass-C, potential nitrification, urease and protease activities, total organic matter and total N contents were investigated. The crops used were soybean (in NT, NT-I and CT systems), corn (in NT and NT-I systems) and Tanner grass (Brachiaria sp.) (in NT-I system); a forest system was used as a control. Urease and protease activities, biomass-C and the content of organic matter and total N were higher (p < 0.05) in the forest soil than the other soils. Potential nitrification was significantly higher in the NT-I system in comparison with the other systems. Bacteria numbers were similar in all systems. Fungi counts were similar in the CT and forest, but both were higher than in NT. All of these variables were dependent on the organic matter content and decreased (p < 0.05) from the upper soil layer to the deeper soil layers. These results indicate that the no-tillage agricultural-pasture-integrated systems may be useful for soil conservation.

Soil, water and nutrient losses by interrill erosion from green cane cultivation

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.

Inter-relation between soybean yield and soil compaction under degraded pasture in Brazilian Savannah

As pastagens cultivadas do Cerrado brasileiro são responsáveis pela metade da produtividade da carne bovina destinada à alimentação da população, enquanto as culturas agrícolas o são pela terça parte de sua produtividade de grãos, desempenhando importante papel econômico-financeiro para o país. Dessa forma, no ano agrícola 2005/2006, na Fazenda de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - FEIS/UNESP, foram estudadas a variabilidade e a dependência espacial entre atributos físicos do solo e a produtividade da soja, quando rotacionados após a pastagem degradada com Brachiaria, sobre um Latossolo Vermelho distroférrico. Também foram estudadas correlações lineares e espaciais entre esses atributos, apurando condições que proporcionassem aumento da produtividade agrícola. Para isso, na área com a referida pastagem instalou-se uma malha contendo 124 pontos amostrais, com espaçamentos de 10,0 x 10,0 e de 5,0 x 5,0 m entre eles, numa área total de 7.500 m². Dos pontos de vista linear e espacial, a elevada produtividade de grãos de soja pode ser explicada em razão do número de grãos por planta e da macroporosidade do solo. A alta variabilidade obtida na maioria dos atributos do solo denotou que a integração lavoura-pecuária é um sistema que proporciona heterogeneidade do ambiente físico do solo.

Spatial Assessment of Indices for Characterizing the Erosive Force of Rainfall in El Salvador Republic

Soil erosion data in El Salvador Republic are scarce and there is no rainfall erosivity map for this region. Considering that rainfall erosivity is an important guide for planning soil erosion control practices, a spatial assessment of indices for characterizing the erosive force of rainfall in El Salvador Republic was carried out. Using pluviometric records from 25 weather stations, we applied two methods: erosivity index equation and the Fournier index. In all study area, the rainiest period is from May to November. Annual values of erosivity index ranged from 7,196 to 17,856 MJ mm ha(-1) h(-1) year(-1) and the Fournier index ranged from 52.9 to 110.0 mm. The erosivity map showed that the study area can be broadly divided into three major erosion risk zones, and the Fournier index map was divided into four zones. Both methods revealed that the erosive force is severe in all study area and presented significant spatial correlation with each other. The erosive force in the country is concentrated mainly from May to November.

Estimativa da erodibilidade do solo para fins conservacionistas na microbacia córrego do Tijuco, SP

The soil erodibility factor is represented by the integrated effect of processes that regulate the water infiltration, soil resistance and the transport of soil particles. Therefore, this study had as objective to estimate the soil erodibility in the Corrego do Tijuco watershed, São Paulo State, Brazil, for guiding farmers in decision making for application of techniques for soil conservation. The soil samples were collected in a regular spacing of 500 m, resulting in a total of 310 points in a 0-20.0 m depth in an area of approximately 8,000 ha. For the estimation of soil erodibility (K) was applied a mathematical model which takes into account the soil organic matter content, the sand and silt size fractions, the soil permeability, and the particle mean diameter for each point of soil sampling. Estimated values greater than 0.040 Mg ha h ha(-1) MJ(-1) mm(-1) were considered very high for this factor. In areas with greater degree of erodibility occurs the Argisols order predominance, that shows high susceptibility to the development of interrill erosion due to its remarkable performance in relation to textural gradient, thereby, the interrill erosion rates can be very intensive due to rapid saturation of upper horizon, increasing the erosion process. At the Latosols (Oxisols) areas were also observed high soil erodibility values that under inappropriate conditions of soil occupation, concentrating runoff of rain water, leading to appear deep gullies.

Atributos físicos nos tempos de adoção de manejos em Latossolo cultivado com soja

A condução das operações de preparo de forma inadequada ocasiona sérios problemas de conservação do solo, destacando-se a compactação, que acarreta a redução do espaço poroso, principalmente dos macroporos, e altera os atributos físico-hídricos. Este trabalho teve como objetivo verificar a influência dos diferentes sistemas e tempos de adoção de manejos em Latossolo Vermelho de Jaboticabal, Estado de São Paulo, por meio da densidade máxima, e correlacioná-la com a produtividade da soja, a densidade relativa e a umidade crítica de compactação. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com parcelas subdivididas (cinco sistemas de uso e três camadas), com quatro repetições. Os cinco sistemas de uso foram: plantio direto por cino anos (SPD5), plantio direto por sete anos (SPD7), plantio direto por nove anos (SPD9), preparo convencional (SPC) e uma área adjacente de mata nativa (MN). As camadas do solo avaliadas foram as de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, nas quais foram determinados a densidade máxima do solo (Ds máx), a umidade crítica de compactação (Ugc), a densidade relativa do solo (Dsr), a composição granulométrica, a porosidade e o teor de matéria orgânica do solo. Os resultados mostraram que o comportamento das curvas de compactação do solo foi o mesmo em todas as camadas dos diferentes manejos e que os teores de matéria orgânica não justificaram as pequenas alterações da Ds máx. Para o Latossolo Vermelho, as operações mecanizadas nos sistemas de manejo podem ser executadas na faixa de 0,13 a 0,19 kg kg-1 de umidade sem causar degradação física. Verificou-se que a Dsr ótima e a umidade crítica de compactação foram de 0,86 e 0,15 kg kg-1, respectivamente, embora os diferentes sistemas e tempos de adoção de manejo tenham apresentado comportamento semelhante quanto à produtividade da soja.

Potencial de erosão da bacia do Rio Uberaba

Este trabalho teve por objetivo identificar qualitativamente as áreas suscetíveis à erosão laminar na bacia do Rio Uberaba, localizada em Uberaba -MG, apoiado no modelo matemático da Equação Universal de Perda de Solo (EUPS). Foram utilizadas cartas de: solos, uso e ocupação das terras, redes de drenagem, declividade e dados pluviográficos, utilizando-se de um Sistema de Informação Geográfica (SIG -IDRISI). A espacialização do potencial de erosão só foi possível a partir da estimativa da tolerância às perdas laminares para cada tipo de solo da bacia, e da profundidade dos solos, por entender que as perdas são mais significativas em solos mais rasos do que em solos muito profundos. Na análise dos resultados, verificou-se que 37% da área total da bacia do Rio Uberaba (905,24 km²) sofrem perdas de solos acima do limite de tolerância, sendo 12% em solos profundos e 25% em muito profundos, e a espacialização deste evento favorece a adoção de ações efetivas quanto à conservação dos solos da bacia.

Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados ao uso da terra em microbacias hidrográficas, Botucatu - SP

O presente trabalho teve como objetivo identificar e quantificar o uso da terra em dez microbacias ocorrentes na bacia do Rio Capivara, município de Botucatu - SP, a partir da estruturação de um banco de dados utilizando o Sistema de Informações Geográficas (SIG) - IDRISI. Os resultados mostram que as classes de uso da terra, uso agrícola e pastagem, foram as mais significativas, pois ocuparam mais da metade da área das microbacias. O alto índice de uso da terra por pastagens, capoeiras, reflorestamento e matas reflete a predominância de solos arenosos com baixa fertilidade. As imagens obtidas do satélite LANDSAT 5 permitiram o mapeamento do uso da terra de maneira rápida, além de fornecer um excelente banco de dados para futuro planejamento e gerenciamento das atividades agropecuárias regionais. O SIG-IDRISI permitiu identificar, por meio de seus diferentes módulos para georreferenciamento, classificação digital e modelo matemático, as classes de uso da terra com rapidez.

Aplicação superficial de escória, lama cal, lodos de esgoto e calcário na cultura da soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação superficial de lodos de esgoto, lama cal, escória de aciaria e calcário sobre o estado nutricional e a produtividade da soja, em sistema plantio direto. O delineamento foi o de blocos ao acaso em arranjo fatorial 4x4+1, constituído por quatro tratamentos - resíduos de lodo de esgoto centrifugado (LC) e de biodigestor (LB), escória de aciaria (E) e lama cal (Lcal) - nas doses 0, 2, 4 e 8 Mg ha-1, mais o controle com 2 Mg ha-1 de calcário. As plantas de soja apresentaram maior concentração de nitrogênio, fósforo e cálcio, em 2003, 2004 e 2005, e de potássio, em 2003 e 2004, em razão dos tratamentos LC, LB, E, Lcal e calagem. A produtividade da soja foi favorecida pela aplicação dos tratamentos no sistema plantio direto, em 2003, 2004 e 2005. O fósforo, e o cálcio contribuíram para o aumento da produtividade da soja em 2003 e 2004.

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.

Rentabilidade da produção orgânica de alface em função do ambiente, preparo do solo e época de plantio

Além da produtividade física e da conservação do solo, o cultivo protegido e o preparo do solo, na olericultura, requerem altos investimentos, muito trabalho e insumos externos. Assim, o objetivo deste trabalho, foi identificar combinações entre ambiente, preparo do solo e época de plantio capazes de melhorar o desempenho econômico e a produtividade da cultura da alface em cultivo orgânico, em Rio Branco, Acre. O cultivo foi realizado em quatro tipos de ambientes: 1 - sombreamento proporcionado em 52% sob latada de maracujá; 2 - 35% de sombreamento sob estufa; 3 - 50% sob tela de sombreamento; e, 4 - cultivo a pleno sol (testemunha), considerando cada ambiente como um experimento, que avaliou-se três preparos de solo (plantio direto, cultivo mínimo e preparo convencional) em duas épocas de plantio (estiagem e chuvosa), sob delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Considerou-se como custo de produção a soma de todos os valores (insumos) e operações (serviços) utilizados no processo produtivo, incluindo-se os respectivos custos alternativos ou de oportunidade e a depreciação das instalações. O cultivo em estufa e sob tela de sombreamento aumenta a produtividade em época de estiagem, enquanto em época chuvosa, a produtividade é maior em cultivo sob estufa. O plantio direto e cultivo mínimo a pleno sol ou cultivo mínimo sob tela de sombreamento promovem maior produtividade no preparo convencional do solo. Proporcionam lucro supernormal (RMe > CTMe): o cultivo na época chuvosa (verão); sob sombreamento de latada de maracujá-amarelo; a pleno sol; o preparo convencional do solo sob latada e o plantio direto a pleno sol.

Comparação entre solos sob uso agroflorestal e em florestas remanescentes adjacentes, no norte de Rondônia

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Minimização da erosão em função do tamanho e localização das áreas de floresta no contexto do programa conservador das águas

Com os crescentes conflitos de uso da água no Brasil, a implantação de políticas para a mitigação desses problemas tornou-se crucial. Nesse sentido, o conceito de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA) tem se difundido ao redor do mundo e, consequentemente, no Brasil. O município de Extrema, em Minas Gerais, implantou a primeira iniciativa municipal brasileira de PSA, conhecida como programa Conservador das Águas. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a perda de solo na sub-bacia das Posses, onde se iniciou o programa Conservador das Águas, visando determinar a potencialidade que o conceito adotado nesse programa terá para a conservação do solo e otimizar o provimento desse serviço ambiental em função do tamanho e da localização da área de floresta. Quatorze diferentes cenários de uso e cobertura do solo foram analisados, utilizando-se um Sistema de Informações Geográficas e a Revised Universal Soil Loss Equation. A expectativa de perda de solo na sub-bacia das Posses antes e após a implementação do programa Conservador das Águas foi de 30,63 e 7,06 Mg ha-1 ano-1, respectivamente. A otimização da conservação do solo pode ser feita adotando-se práticas conservacionistas na pastagem e alocando-se a área de floresta de maneira mais otimizada.