Correlating soil porosity and respective geological unit in Paraíba do sul Valley, Brazil: a geostatistical methodology proposal

This manuscript aims proposing a methodology for correlating soil porosity to the respective geological units using geostatistical analysis techniques, including interpolation data by kriging. The site studied was in Lorena municipality, Paraíba do Sul Valley, southeastern Brazil. Specifically all studies were carried out within an area of 12 km2 located at Santa Edwirges farm. The database comprehended 41 soil samples taken at different geological and geomorphologic units at three different depths: surface, 50 cm and 100 cm depth. The geostatistical analyses results were correlated to a geological mapping specifically elaborated for the site. This mapping accounts for two different geological formations and a geological contact characterized by a shearing zone. The results indicate the existence of a significant relationship between the soil porosity and the respective geological units. The studies revealed that the residual soils from weathered granitic rocks tend to have higher porosities than the residual soils from weathered biotite gneiss rocks, while the soil porosity within the shearing zone is relatively un-sensitive to the respective geological formation. The spatial patterns observed were efficient to evaluate the relationship between the soil porosity, geology unit and the and geomorphology showing a good potential for correlating with others soil properties such as hydraulic conductivity, soil water retention curves and erosion potentials.

Soil CO2 emission of sugarcane fields as affected by topography

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

Specific depth cone resistivity measurements to determine soil engineering properties

The University of British Columbia (UBC) began performing piezocone penetration tests (CPTU) with electrical resistivity measurements (RCPTU) in 1989. Since then, RCPTU research at UBC has focused on obtaining geo-environmental parameters such as fluid resistivity and soil engineering properties such as porosity and degree of saturation from measurements of bulk soil electrical resistivity using the empirical relationship proposed by Archie (1942). Within this framework, the paper illustrates and discusses important design and calibration issues for resistivity modules such as the use of isolated circuitry to achieve linear calibrations over large ranges of resistivity. The suitability of RCPTU measurements for determination of geo-environmental and geotechnical parameters are assessed using typical ranges of soil and groundwater properties and methods of isolating individual factors for study are discussed. Illustrative examples of RCPTU research efforts including the environmental characterization of mine tailings, delineation of saline water intrusions in fresh water aquifers and the quality control of geotechnical ground densification are presented throughout the text. It is shown that groundwater temperature and hence ion mobility is not significantly altered by frictional heat generated during piezocone penetration and that ratio-based approaches to monitoring soil porosity can be used to eliminate the requirement for extensive groundwater sampling programs. Lastly, it is shown that RCPTU measurements above the water table can only be made using resistivity modules that are stable over a large range of resistivities and that such measurements are the most difficult to interpret because of grain surface conduction effects and generally unknown fluid resistivities.

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)

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.

Manejo mecânico e cultura de cobertura na entrelinha da seringueira (PB 235 e RRIM 701) e os atributos físicos de um latossolo vermelho no Planalto Paulista

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Compactação do solo e intervalo hídrico ótimo no crescimento e na produtividade da cultura do milho

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

Compactação do solo no crescimento radicular e produtividade da cultura do milho

As modificações estruturais causadas no solo pelos diferentes sistemas de manejo podem resultar em maior ou menor compactação, que poderá interferir na resistência mecânica à penetração, densidade e porosidade do solo, influenciando o crescimento radicular e, por fim, a produtividade das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da compactação sobre determinadas características de um Latossolo Vermelho textura média e associá-las ao crescimento radicular e à produtividade da cultura do milho. Os tratamentos principais foram constituídos por seis níveis de compactação, proporcionados pelo tráfego controlado de tratores, e duas camadas, como subtratamentos, com quatro repetições. Foram coletadas amostras indeformadas do solo nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, para determinação da resistência do solo à penetração, densidade e porosidade do solo. Para determinação de densidade, superfície, diâmetro e massa seca das raízes, foram retiradas amostras do solo nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, em cada parcela. O tráfego de tratores sobre o solo provocou maiores níveis de compactação na camada superficial, proporcionando maior densidade e superfície radicular. O diâmetro radicular e a massa seca das raízes aumentaram linearmente com o aumento da resistência à penetração do solo. Verificou-se que valores de resistência à penetração variando entre 1,03 e 5,69 MPa provocaram alterações na morfologia do sistema radicular do milho, reduzindo a produtividade da cultura em 2,581 Mg ha-1, mas não foram impeditivos ao enraizamento.

Avaliação dos atributos físicos de um Nitossolo Vermelho distroférrico sob sistema plantio direto, preparo convencional e mata nativa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Lodo de esgoto na recuperação de áreas degradadas: efeito nas características físicas do solo

A recuperação de áreas degradadas é um processo lento e requer a adição de resíduos orgânicos como condicionador das propriedades físicas do solo. O lodo de esgoto apresenta elevados teores de matéria orgânica (MO) e nutrientes e, portanto, tem alto potencial para utilização nessas áreas. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da adição de lodo de esgoto na recuperação das características físicas de um solo degradado (Neossolo Quartzarênico) plantado com espécies nativas da Mata Atlântica, na Fazenda Entre-Rios, pertencente à Cia. Suzano Bahia Sul de Papel e Celulose, na região de Itatinga-SP. O experimento foi conduzido em blocos casualizados com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por seis doses de lodo de esgoto (0, 2,5, 5, 10, 15 e 20 t ha-1), mais um que recebeu a adubação química. A aplicação de lodo de esgoto, para recuperação de áreas degradadas, aumentou os agregados do solo conforme o aumento das doses de lodo, até 12 meses após sua aplicação. As porosidades (macro, micro e total) do solo foram aumentadas com as maiores doses de lodo de esgoto até seis meses após sua aplicação; apenas a microporosidade foi aumentada até 12 meses após a aplicação. Houve aumento da umidade do solo em função do aumento das doses de lodo no solo até seis meses após a aplicação.

Alteração de atributos físicos em latossolo com aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal, lodos de esgoto e calcário

Os resíduos industriais e urbanos podem atuar como condicionadores do solo, pois possuem a capacidade de alterar suas propriedades físicas. Contudo, não há referência para os atributos físicos do solo quando esses resíduos são aplicados sobre a superfície do solo no sistema plantio direto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal, lodos de esgoto e calcário nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho distrófico sob sistema plantio direto. Os tratamentos foram constituídos por quatro resíduos: lodos de esgoto centrifugado - LC e de biodigestor - LB, escória de aciaria - E, e lama cal - Lcal, interagindo com quatro doses (0, 2, 4 e 8 t ha-1, aplicadas na forma seca) mais uma testemunha (controle), constituída da aplicação de 2 t ha-1 de calcário. O delineamento experimental foi em blocos casualizados no esquema fatorial 4 x 4 + 1, com quatro repetições. A presença de Ca na composição de lama cal, lodo de esgoto centrifugado, escória de aciaria e calcário permite o aumento da agregação das partículas, diâmetro médio ponderado, índice de estabilidade de agregados, porosidade e retenção de água, sendo essas alterações distintas para cada fonte, dose e profundidade de reação no solo. A aplicação superficial da lama cal na dose de 8 t ha-1, após 27 meses de reação, proporcionou a maior agregação das partículas no solo, desde a superfície até 40 cm de profundidade.

Relações entre produtividade de Brachiaria Brizantha e atributos físicos de um latossolo do cerrado

Em sistema de integração lavoura-pecuária, os diversos cultivos em sistema plantio direto alteram os atributos físicos do solo, refletindo sobre a produtividade e a composição vegetal. O objetivo deste trabalho foi indicar atributos do solo com melhor correlação com a produtividade e teor de proteína da Brachiaria brizantha. Foram analisadas as correlações lineares e espaciais entre a produtividade de matéria seca (MS) e o teor de proteína bruta (PB) de Brachiaria brizantha (cv. Marandu) e de alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico (Oxisol), em três profundidades (zero-0,10; 0,10-0,20; e 0,20-0,30 m). Para isso, foi instalada a malha geoestatística (entre 20 º 18 ' 05 '' S e 20 º 18 ' 28 '' S, e entre 52 º 39 ' 02 '' W e 52 º 40 ' 28 '' W) para a coleta dos dados, contendo 124 pontos amostrais, numa área de 4.000 m². A produtividade e o teor de proteína bruta de Brachiaria brizantha não variaram aleatoriamente e seguiram padrões espaciais bem definidos, com semivariogramas do tipo esférico, com alcances da dependência espacial, aproximadamente, entre 40 e 50 m. O aumento da resistência mecânica à penetração e da umidade do solo na camada superficial, no cultivo de Brachiaria brizantha, promove a redução do teor de proteína bruta e da matéria seca. A porosidade total na camada de 0,20-0,30 m, é um importante indicador da qualidade física do solo e apresenta confiabilidade para estimativa da produtividade de matéria seca de Brachiaria brizantha.

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.

Recuperação do subsolo em área de empréstimo usada para construção de hidrelétrica

Áreas degradadas referem-se a ecossistemas alterados, onde perdas ou adições são as formas mais comuns de perturbações e degradações ambientais. As áreas de empréstimo em hidrelétricas podem ser consideradas áreas degradadas, pois delas foram retirados os horizontes superficiais do solo. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar a recuperação de atributos físicos e da matéria orgânica do subsolo de um Latossolo Vermelho distrófico, degradado pela retirada de solo para construção de usina hidrelétrica, por meio de adubação verde e aplicação de calcário e gesso. A pesquisa foi implantada em 1992 e os tratamentos constituíram-se de: testemunha (solo mobilizado e vegetação espontânea); mucuna-preta; guandu até 1994, seguido por feijão-de-porco; calcário + mucuna-preta; calcário + guandu até 1994, seguido por feijão-de-porco; calcário + gesso + mucuna-preta e calcário + gesso + guandu até 1994, seguido por feijão-de-porco. Os tratamentos foram implantados seguindo o esquema em blocos casualizados com quatro repetições. Após sete anos, em 1999, foram avaliadas a porosidade do solo, a macroporosidade, a microporosidade, a densidade do solo, matéria orgânica e a produção de massa seca da braquiária. Os tratamentos adotados estão contribuindo para a recuperação dos atributos físicos do subsolo exposto, e o tratamento com mucuna-preta, sem a correção do solo, tem se mostrado mais promissor. Os efeitos da recuperação do solo estão atingindo a profundidade de 0,00-0,10 m.

Recuperação de um solo degradado com a aplicação de adubos verdes e lodo de esgoto

A utilização incorreta dos solos vem causando alterações neles, tornando-os cada vez menos produtivos, aumentando as áreas com solos degradados. O presente trabalho teve por objetivos estudar ações para acelerar a formação do horizonte A de um Latossolo Vermelho degradado, via uso de adubos verdes, lodo de esgoto e cultivo de uma espécie arbórea nativa de Cerrado, e selecionar indicadores para detectar alterações da camada superficial do solo. O monitoramento das alterações do solo foi realizado anualmente. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com seis tratamentos, em cinco repetições. Os tratamentos foram: testemunha - solo exposto (sem manejo); vegetação nativa (Cerrado); espécie arbórea Astronium fraxinifolium; Astronium fraxinifolium + Canavalia ensiformis; Astronium fraxinifolium + Raphanus sativus; e Astronium fraxinifolium + Brachiaria decumbens + lodo de esgoto (60 t ha-1). Avaliou-se no solo: porosidade, densidade do solo, cátions trocáveis, pH, acidez potencial (H + Al), soma de bases (SB), saturação por bases (V), CTC e macrorganismos. Nos adubos verdes, foi avaliada a massa seca e, para a espécie arbórea, a altura e o diâmetro de caule. A mobilização do solo e a mobilização mais a adubação verde e o lodo de esgoto estão recuperando as propriedades do solo degradado, com comportamento semelhante entre elas após um ano de adoção. O melhor indicador físico das alterações do solo foi sua densidade. Os tratamentos adotados são semelhantes quanto à população de macrorganismos do solo e contribuindo positivamente para recuperação da macrofauna. A presença de larva e besouro foi indicadora da melhoria da macrofauna do solo.