Indicators of soil degradation in urban forests: Physical and chemical parameters

The fragmentation of forest habitats in urban areas has aroused increasing interest in recent years according to the growing environmental problems. The fragmentation of theses ecosystems is caused, in general, by the pressure of housing, agriculture and industry, causing losses in biodiversity and problems of soil degradation in the border areas of theses remnants. The establishment of indicators of soil degradation becomes essential for the implementation of conservation and reclamation. This study analyzes physical and chemical characteristics of soil under different forms of vegetation in the forest surrounding the Quilombo Forest, located in Campinas/SP - Brazil, and examines the possibility of using these indices as indicators of environmental degradation in urban remnants. The parameters analyzed were: specific weight natural (γn), specific weight of solids (γs) Ca, P, K, Mg, pH, organic matter, H + Al, Sum of Base (SB) Percent Base Saturation (V%), Cation Exchange Capacity (CEC). The study shows that in general the different forms of land used in the study area significantly changed (or according to) the physical aspects of soil The porosity and voids of the soil stood out as the best indicators of soil physical degradation in the layer 0-20 cm deep. In relation to chemical indices, the soil under the cultivation of cane sugar had a significantly higher pH, K, Ca, Mg and sum of bases. The areas of forest showed higher levels of phosphorus, organic matter and CEC, indicating the importance of maintaining vegetation and replacement for the cycling of organic matter.

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)

Dissipation of DDT in a heavily contaminated soil in Mato Grosso, Brazil

After the prohibition of organochlorine-pesticide use in Brazil for controlling insect vector diseases, Mato Grosso State gathered the exceeding DDT and stored it irregularly in an open air area that belongs to the National Health Foundation, causing soil contamination. This study aimed to evaluate the contamination level and dissipation of p,p′-DDT and p,p′-DDE in this area. For that, surface soil samples were collected on 19 September 2000, 15 December 2000, 4 April 2001 and soil samples 30-40 cm; 60-70 cm and 90-100 cm deep were taken from five points in the studied area on 17 July 2001. The contaminants were determined by a small scale method which consists on extraction and clean-up steps combined into one step by transferring soil samples mixed with neutral alumina to a chromatographic column prepacked with neutral alumina and elution with hexane:dichloromethane (7:3 v:v). The eluate was concentrated and the analytes were quantified by gas chromatography with an electron-capture detector. p,p′-DDT at surface soil ranged from 3800 to 7300 mg kg -1. 30-40 cm deep soil sample concentrations varied from 0.036 to 440 mg kg -1 while 90-100 cm deep samples varied from 0.069 to 180 mg kg -1. Volatilization is probably the main dissipation process. The p,p′-DDT is moving slowly downward in the soil profile, however, the levels of this contaminant are high enough to present risk to underground waters. © 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Plant nutrients in a degraded soil treated with water treatment sludge and cultivated with grasses and leguminous plants

The objective of this work was to evaluate rates for applications of water treatment sludge (WTS) as a nutrient source for grasses and leguminous plants cropped in a soil degraded by tin mining in the Amazon Region (Natural Forest of Jamari, Rondonia State, Brazil). The treatments consisted of three rates of nitrogen supplied by WTS (100, 150 and 200 mg kg -1 soil), five combinations of plants, two controls (absolute control, without fertilization; and chemical control, soil+lime+chemical fertilizers). WTS modified the contents of macro and micronutrients in the degraded soil, but it was not, as used in the present study, sufficient for the rehabilitation of the degraded area. © 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Soil erodibility assessment in a pasture and forest remnant using the inderbitzen device

Brazil has the largest cattle herd in the world with approximately 200 million head. An important feature of the Brazilian cattle industry is that most of its herd is raised on pasture, which constitutes one of the most economical and practical ways to produce and provide food for cattle. However, this production model is mishandled and can lead to soil degradation. Maintaining soil quality is essential for the conservation of natural ecosystems and the areas of production, thus soil quality improves the conditions for biogeochemical cycles. In this context, the objective of this study was to develop a device for testing the Inderbitzen way of assessing soil erodibility in two situations of usage and occupation. Therefore, one area was used as a sample collection occupied by grazing and the other as a forest fragment; both located in the city of Sorocaba in Sao Paulo State, Brazil. Thus, we concluded that the proposed device - the Inderbitzen - proved capable of assessing soil erodibility of the pasture and remnant forest. Accordingly, there was a tendency for a smaller loss of forest soils in the remnant when compared to the degraded pasture. The greatest resistance of the soil erosion in the forest remnant may be associated with the amount of organic matter released by the forest litter in all its diversity, influencing the quality of the structure of aggregates. © 2013 WIT Press.

Soil erodibility assessment in a pasture and forest remnant using the Indrbitzen device

Brazil has the largest cattle herd in the world with approximately 200 million head. An important feature of the Brazilian cattle industry is that most of its herd is raised on pasture, which constitutes one of the most economical and practical ways to produce and provide food for cattle. However, this production model is mishandled and can lead to soil degradation. Maintaining soil quality is essential for the conservation of natural ecosystems and the areas of production, thus soil quality improves the conditions for biogeochemical cycles. In this context, the objective of this study was to develop a device for testing the Inderbitzen way of assessing soil erodibility in two situations of usage and occupation. Therefore, one area was used as a sample collection occupied by grazing and the other as a forest fragment; both located in the city of Sorocaba in Sao Paulo State, Brazil. Thus, we concluded that the proposed device – the Inderbitzen – proved capable of assessing soil erodibility of the pasture and remnant forest. Accordingly, there was a tendency for a smaller loss of forest soils in the remnant when compared to the degraded pasture. The greatest resistance of the soil erosion in the forest remnant may be associated with the amount of organic matter released by the forest litter in all its diversity, influencing the quality of the structure of aggregates. Keywords: erosion, forest remnant, degraded pasture, Inderbitzen test.

Alteração da fertilidade do solo como indicador do processo de antropização e presença de atividades não agrícolas no assentamento rural Horto Aimorés, municípios de Bauru e Pederneiras/SP =: Change of soil fertility as an indicator of the anthropization process and presence of non agricultural activities at the rural settlement Horto Aimorés, cities of Bauru and Pederneiras/ SP

Pós-graduação em Geografia - FCT

Potential use of polyacrylamide for soil erosion control in Brazil

Since soil erosion is currently a worldwide threat, its control has become a necessity. The performance and effectiveness of synthetic organic polymers such polyacrylamide (PAM), have been intensively studied, especially for erosion control in temperate climate conditions. In tropical regions, however, where climatic conditions are usually severe, very little research has been conducted. The Brazilian region is a good example, where few papers on this subject exist. In addition to the severe climatic conditions, careless land use has been prevalent for many years. The use of PAM for erosion control in Brazilian soils may be a good option to minimize the impacts of the soil degradation process, but more research is required to optimize its application.

Atributos físicos de um Latossolo Vermelho submetido a diferentes usos

The cultivation of the soil causes changes in physical attributes, depending on the intensity of preparation and management. The objective of this work was to evaluate the degree of modification of some physical properties of soil mid the S index, comparing areas of Pasture of grass Tanzania (Panicum maximum) and native forest with an area under maize (Zea mays L.) irrigated bay, a central pivot. The study was conducted in three areas within the Agency of Technology Agribusiness Paulista (APTA) Regional High Mogiana, located in Colina, SP. The experimental design was split plot in a factorial 3 x 3, with 4 replications, where the plots were installed in areas of Cultivation of corn, pasture and forest in the depths 0-0.1 m, 0.1-0.2 m 0.2-0.3 m. The physical attributes of soil were: resistance to penetration (RP), bulk density (Ds), microporosity (Micro), macroporosity (Macro), total volume of pores (VTP) and water retention in soil. The native forest had the best physical condition of soil in all parameters examined. The use of land and pasture with corn altered the physical structure of it, evidenced by the increase in penetration resistance and soil density and, reduction in macroporosity. The level of degradation of the managed soil was considered low, index S (<0035). The replacement of pasture by the corn crop in the soil tillage system provided a conventional mild improvement in soil physical characteristics.

Avaliação da decomposição de plantas aquáticas no solo através da liberação de CO2

O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição de três espécies de plantas aquáticas imersas, incorporadas ao solo, provenientes do controle mecânico, em reservatórios de usinas hidrelétricas. O estudo foi realizado em casa de vegetação, localizada no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) da FCA/Unesp-Botucatu. A avaliação foi conduzida em vasos contendo 14 kg de solo, com três incorporações de 50 e 100 t MF de plantas ha-1, sob duas condições de solo: seco e úmido. Com a simulação de descarte da biomassa coletada e incorporada ao solo, pôde-se conhecer, através da liberação de CO2, a degradação de três espécies de macrófitas aquáticas submersas. Para quantificação do CO2 liberado, em cada vaso foi acondicionado um frasco com solução de NaOH, sendo, logo após, lacrados e incubados por 24 horas; em seguida, foram titulados com HCl. Para ajuste e interpolação dos dados, estes foram analisados seguindo modelo de Mitscherlich, com algumas modificações. As liberações acumuladas em solo úmido foram de 1.294 e 1.582 kg CO2 ha-1, sendo 6,2 e 5,6 vezes superiores ao ocorrido em solo seco, para 50 e 100 t MF ha-1, respectivamente, observando-se que cerca de 55% da liberação de CO2 ocorreu nos primeiros 30 dias. Pode-se concluir que o solo seco é a melhor condição para descarte e incorporação da biomassa, porém deverá existir um sistema de irrigação para que o processo de degradação da biomassa incorporada seja acelerado.

Avaliação dos atributos físicos do solo em consórcio de forrageiras e milho em sucessão com soja em região de cerrados

O uso intensivo de áreas do Cerrado para produção agropecuária aliado ao manejo inadequado tem causado degradação dos solos. Nesse sentido há necessidade da incorporação de sistemas sustentáveis como plantio direto e a integração lavoura-pecuária. Este trabalho objetivou identificar o efeito da sucessão de milho+forrageiras e soja nos atributos físicos do solo. Para tanto foi realizado, em área experimental da Unesp, campus de Ilha Solteira, um ensaio composto do consórcio de milho com quatro forrageiras (Brachiaria brizantha,B. ruziziensis, Panicum maximum cv. Tanzânia e P. maximum cv. Áries) semeadas em três modalidades (na linha de semeadura do milho misturada ao adubo, a lanço simultânea à semeadura do milho e a lanço no estádio V4 do milho) e o milho sem consorciação (testemunha). A soja de verão foi implantada sobre os restos culturais dos tratamentos anteriores. Foram realizadas coletas para determinar a macro e microporosidade, porosidade total e densidade do solo em duas épocas de amostragem, após as colheitas do milho e da soja. Pelos resultados, pôde-se concluir que, em regiões de cerrados, a sucessão de culturas utilizada promoveu a melhoria da macroporosidade, porosidade total e densidade do solo, independentemente da utilização de forrageiras em consórcio com milho.

Uso de lodo de esgoto na reestruturação de solo degradado

O uso do solo nem sempre dá lugar a um novo sistema ecológico sustentável, seja de lavouras, seja de pastagens. Com isso, solos utilizados intensamente e de forma inadequada são levados à degradação. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo estudar a influência do lodo de esgoto na recuperação de propriedades físicas de um Latossolo Vermelho degradado, cultivado há 2,5 anos com eucalipto (Eucalyptus citriodora Hook) e braquiária (Brachiaria decumbens) no município de Selvíria, MS. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com seis tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: 1-vegetação de Cerrado; 2-solo exposto sem tratamento para recuperação; 3-solo cultivado com eucalipto e braquiária sem uso do lodo de esgoto e adubação mineral; 4-solo cultivado com eucalipto e braquiária com adubação mineral; 5-solo cultivado com eucalipto e braquiária com uso de 30 Mg ha-1 de lodo de esgoto; e 6-solo cultivado com eucalipto e braquiária com uso de 60 Mg ha-1 de lodo de esgoto. Nas camadas do solo de 0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; e 0,20-0,30 m, foram estudadas as propriedades físicas do solo: macroporosidade, microporosidade; porosidade; e densidade do solo. Na braquiária foram avaliadas as matérias verde e seca e, no eucalipto, a altura média de planta e o DAP (diâmetro à altura do peito). Concluiu-se que o solo estudado está sendo recuperado por meio dos tratamentos estabelecidos. Dentre eles, destacam-se os tratamentos com a utilização do lodo, que influenciaram as propriedades físicas do solo, proporcionaram mais rendimentos de matérias verde e seca da braquiária e promoveram maior crescimento das plantas de eucalipto. O crescimento vegetal, a densidade do solo, a porosidade total e a macroporosidade foram os melhores indicadores da recuperação do solo.

Atributos físico-hídricos de um Latossolo após a aplicação de lodo de esgoto em área degradada do Cerrado

Os solos cultivados intensivamente e inadequadamente são degradados, assim como a construção de obras civis no meio rural executada sem atender à legislação. O trabalho objetivou definir a interferência do lodo de esgoto na recuperação de atributos de um Latossolo Vermelho. O experimento foi implantado em 2004, em Selviria (MS). Os tratamentos utilizados foram: T1-vegetação de cerrado; T2-solo exposto sem tratamento para recuperação; T3-solo cultivado com eucalipto e braquiária sem o uso do lodo de esgoto e adubação mineral; T4-solo cultivado com eucalipto e braquiária com adubação mineral; T5-solo cultivado com eucalipto e braquiária com uso de 30Mg ha-1 de lodo de esgoto e; T6-solo cultivado com eucalipto e braquiária com uso de 60Mg ha-1 de lodo de esgoto. Nas camadas do solo de 0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e de 0,20-0,30m, foram avaliados os atributos físico-hídricos e teor de matéria orgânica. Os tratamentos com adubação mineral e orgânica estão agindo de forma semelhante para a recuperação dos atributos físico-hídricos e do teor de matéria orgânica. em solos degradados pela construção de obras civis a aplicação de 30 a 60mg de lodo de esgoto ha-1 recupera as suas propriedades físico-hídricas.

Pressão de preconsolidação como ferramenta de análise da sustentabilidade estrutural de classes de solos com diferentes usos

O principal problema ambiental causado pelo uso do solo em áreas de preservação permanente longitudinais aos rios é a supressão da mata ciliar. O tipo e a intensidade desse uso alteram a estrutura do solo e comprometem as funções físicas dessas áreas, principalmente próximo aos cursos d'água. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sustentabilidade estrutural, a partir do ensaio de compressão uniaxial, de três classes de solo (Cambissolo Háplico, Argissolo Amarelo e Gleissolo Háplico) e o impacto de diferentes tipos de usos do solo - não permitido pela legislação ambiental - de áreas de preservação permanente na sub-bacia do rio Ribeira de Iguape, SP. Foram delimitadas na área experimental três classes de solo: Cambissolo, Argissolo e Gleissolo. Numa primeira etapa, compararam-se as três classes de solos sob mata nativa e sob pastagem. Na segunda, avaliou-se a influência de diferentes tipos de uso do solo - cultivo de banana, pastagem degradada, uso silvipastoril e mata nativa - sobre a estrutura de um Cambissolo. A pressão de preconsolidação mostrou-se ferramenta capaz de identificar a degradação nos solos. O uso do solo nas áreas de preservação permanente altera a pressão de preconsolidação do solo, causando sua degradação estrutural, colocando em risco a sustentabilidade das terras, e não deve ser permitido. O Gleissolo mostrou maiores valores de pressão de preconsolidação em função de teores crescentes de água e, portanto, maior capacidade de suporte de carga em relação ao Cambissolo e Argissolo. O cultivo de banana foi o tipo de uso que mais degradou os solos das áreas de preservação permanente.

Crescimento, fosfatase ácida e micorrização de espécies arbóreas, em solo de cerrado degradado

A ocupação do cerrado para aumentar a produção agrícola tem gerado a degradação do solo e uma prática recomendada na revegetação dessas áreas é a introdução de espécies arbóreas. O objetivo do trabalho foi avaliar o crescimento (altura e massa fresca e seca de parte aérea), a atividade da fosfatase ácida foliar e colonização micorrízica de mudas de espécies arbóreas não nativas em solo de cerrado degradado. O trabalho foi desenvolvido em casa de vegetação em Ilha Solteira, empregando solo proveniente de uma área de cerrado degradado em processo de regeneração natural, localizada no município de Três Lagoas (MS). O solo, misturado com areia de rio (4:1), foi fumigado com brometo de metila e distribuído em sacos plásticos (2,5 L). Para o tratamento com inoculação de FMA, 100 g de solo inóculo (solo de área de cerrado preservado) foi depositado na superfície, logo após o transplante das mudas. Pelos resultados, Psidium guajava L. e Croton floribundus Spreng, seguidos por Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC) Standl) e Rapanea ferruginea (Ruiz et Pav) Mez., tiveram alta colonização radicular e foram altamente ou muito responsivas à micorrização, sugerindo seu potencial em projetos de revegetação no cerrado brasileiro ou no enriquecimento de áreas degradadas.