Influência de diferentes sistemas de uso e manejo na coesão, resistência ao cisalhamento e óxidos de Fe, Si E Al em solo de tabuleiro costeiro de Alagoas

A tensão de cisalhamento e a coesão do solo constituem importantes propriedades físicas do solo, podendo ser influenciadas pelo sistema de manejo e óxidos de Fe, Si e Al do solo. Os efeitos de diferentes sistemas de manejo de solo cultivado com cana-de-açúcar na tensão de cisalhamento, ângulo de atrito interno, coesão do solo e nos teores de óxidos de Fe, Si e Al de um Argissolo Amarelo Coeso foram estudados em quatro áreas da Usina Triunfo, no Estado de Alagoas. Os tratamentos abrangeram: uma área irrigada, uma área não irrigada, uma com aplicação de vinhaça e uma sob floresta nativa, como condição original. Amostras foram tiradas de cada área a 0,2-0,4 m e 0,4-0,8 m de profundidade. Os sistemas sequeiro e irrigado promoveram os maiores aumentos na coesão, ângulo de atrito interno e resistência ao cisalhamento do solo. Os teores de água e de óxidos no solo influíram nos valores de coesão do solo, tendo sido os maiores valores deste atributo obtidos em solos com teores de água mais baixos e solos com maiores teores de óxidos.

Efeito de sistemas de uso e manejo nas propriedades físico-hídricas de um argissolo amarelo de tabuleiro costeiro

Os diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar em solos de tabuleiros costeiros podem causar alterações na estrutura original do solo. Os efeitos de diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar nas propriedades físico-hídricas de um Argissolo Amarelo coeso foram estudados em quatro áreas selecionadas na usina Triunfo, no Estado de Alagoas. Os tratamentos consistiram de uma área não irrigada, uma área irrigada, uma com aplicação de vinhaça e uma sob floresta nativa como condição original. As amostras foram retiradas das profundidades de 0-0,2, 0,2-0,4 e 0,4-0,8 m, para determinar as alterações na densidade do solo, distribuição de diâmetro dos poros, curvas de retenção de água no solo e condutividade hidráulica saturada. O maior grau de dispersão de argila nos solos cultivados com cana-de-açúcar promoveu maior acúmulo desta partícula nas camadas subsuperficiais do solo. Os sistemas de manejo com cana-de-açúcar aumentaram a compactação do solo, com conseqüente redução da macroporosidade e condutividade hidráulica saturada, e aumento da retenção de água disponível do solo.

Gênese de horizonte coeso, fragipã e duripã em solos do tabuleiro costeiro do sul da Bahia

A gênese de horizontes coesos em solos tem explicações não consistentes e, em muitos casos, contraditórias. Objetivou-se avaliar, em solos dos tabuleiros costeiros, os possíveis mecanismos físicos, químicos e mineralógicos que ocasionam o endurecimento em horizonte coeso, fragipã e duripã. Para isso, coletaram-se amostras de solos em duas toposseqüências. Na primeira, foram reconhecidas as classes Latossolo Vermelho eutrófico argissólico e Argissolo Amarelo distrófico latossólico e, na segunda, Argissolos Amarelo abrúptico e típico, e Espodossolo Cárbico órtico dúrico. As análises químicas consistiram da extração de Fe, Si e Al com ditionito-citrato-bicarbonato de sódio e oxalato ácido de amônio. A mineralogia da fração argila foi avaliada por difratometria de raios-X. Os teores de Fe, Si e Al recuperados com o ditionito e com o oxalato foram bastante baixos nos solos com presença de horizonte coeso. Por outro lado, no solo com fragipã e duripã, os teores de Si e Al do oxalato foram elevados, indicando a participação desses elementos como agentes cimentantes. A fração argila dos Argissolos é predominantemente caulinítica, sendo registrada a gibbsita apenas nos horizontes Bt1, Bt2 e Bw do Argissolo Amarelo latossólico. Para o solo com fragipã e duripã (Espodossolo Cárbico órtico dúrico), identificou-se a presença de gibbsita, e, apesar de ser a gibbsita considerada como desorganizadora do ajuste entre as lâminas de caulinita, a manifestação de endurecimento foi mantida. Assim, os mecanismos de endurecimento parecem distintos para horizonte coeso, fragipã e duripã.

Coesão e resistência ao cisalhamento relacionadas a atributos físicos e químicos de um Latossolo Amarelo de tabuleiro costeiro

Os solos coesos de tabuleiros costeiros têm como característica peculiar horizontes minerais subsuperficiais, que apresentam consistência friável quando úmidos, porém, quando secos, têm consistência dura, muito dura ou extremamente dura. Este trabalho teve o objetivo de estudar o comportamento mecânico de horizontes coesos e não-coesos de um Latossolo Amarelo de tabuleiro costeiro por meio de características de cisalhamento relacionadas com propriedades físicas, químicas e teor de água do solo. Os resultados mostraram que a coesão do solo e a resistência ao cisalhamento aumentaram expressivamente com a redução do teor de água no horizonte coeso. Este horizonte apresentou os maiores valores de densidade do solo, microporosidade e óxidos de Fe, Si e Al, resultando em maiores valores de coesão do solo e resistência ao cisalhamento, em relação aos horizontes não-coesos. Os maiores valores de coesão do solo resultaram em maiores valores de resistência à penetração no horizonte coeso, em relação aos não-coesos. As características de cisalhamento (coesão do solo, ângulo de atrito interno e resistência ao cisalhamento) mostraram-se sensíveis à identificação de horizontes coesos em solos de tabuleiros costeiros.

Distribuição do sistema radicular de citros em uma toposseqüência de solos de tabuleiro costeiro do Estado da Bahia

O aprofundamento do sistema radicular dos citros é importante para aumentar a produtividade e a longevidade dessa cultura, principalmente em solos que apresentam horizontes coesos subsuperficiais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição das raízes da laranjeira 'Hamlin' enxertada em limoeiro 'Cravo', com 15 anos de idade, em uma toposseqüência de tabuleiro de Sapeaçu-BA, composta por Latossolo Amarelo argissólico (LAx) e Argissolo Amarelo (PAx), ambos coesos, e Argissolo Acinzentado (PAC), não coeso. Em 2001, retiraram-se amostras de raízes em uma planta no LAx e no PAx e em duas no PAC, em quatro horizontes, em quatro pontos na linha e em cinco na entrelinha, distanciados por 0,50 m, usando-se um cilindro de aço de 1,20 m de comprimento e 0,085 m de diâmetro. As raízes foram digitalizadas em escaner e processadas no aplicativo GSRoot. As raízes da laranjeira 'Hamlin' enxertada em limoeiro 'Cravo' apresentaram grande sensibilidade à coesão, sendo a densidade de raízes 3,4 a 4,1 vezes maior no solo PAC, não coeso. A densidade das raízes encontradas nos horizontes superficiais do LAx e do PAx foi próxima daquela do horizonte mais profundo do PAC. A profundidade efetiva do sistema radicular, até onde se encontraram 80 % das raízes, foi maior no PAC não coeso, e a distância efetiva do sistema radicular, até onde se encontraram 80 % das raízes a partir do tronco, foi maior no PAx coeso, que foi o solo que apresentou a menor profundidade efetiva das raízes. Nos três solos, houve predominância de raízes com diâmetros < 1 mm, seguidas daquelas com diâmetros entre 1 e 2 e > 2 mm.

Bacteria diversity and microbial biomass in forest, pasture and fallow soils in the southwestern Amazon basin

It is well-known that Amazon tropical forest soils contain high microbial biodiversity. However, anthropogenic actions of slash and burn, mainly for pasture establishment, induce profound changes in the well-balanced biogeochemical cycles. After a few years the grass yield usually declines, the pasture is abandoned and is transformed into a secondary vegetation called "capoeira" or fallow. The aim of this study was to examine how the clearing of Amazon rainforest for pasture affects: (1) the diversity of the Bacteria domain evaluated by Polymerase Chain Reaction and Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (PCR-DGGE), (2) microbial biomass and some soil chemical properties (pH, moisture, P, K, Ca, Mg, Al, H + Al, and BS), and (3) the influence of environmental variables on the genetic structure of bacterial community. In the pasture soil, total carbon (C) was between 30 to 42 % higher than in the fallow, and almost 47 % higher than in the forest soil over a year. The same pattern was observed for N. Microbial biomass in the pasture was about 38 and 26 % higher than at fallow and forest sites, respectively, in the rainy season. DGGE profiling revealed a lower number of bands per area in the dry season, but differences in the structure of bacterial communities among sites were better defined than in the wet season. The bacterial DNA fingerprints in the forest were stronger related to Al content and the Cmic:Ctot and Nmic:Ntot ratios. For pasture and fallow sites, the structure of the Bacteria domain was more associated with pH, sum of bases, moisture, total C and N and the microbial biomass. In general microbial biomass in the soils was influenced by total C and N, which were associated with the Bacteria domain, since the bacterial community is a component and active fraction of the microbial biomass. Results show that the genetic composition of bacterial communities in Amazonian soils changed along the sequence forest-pasture-fallow.

Estoque de carbono do solo sob pastagem em área de tabuleiro costeiro no sul da Bahia

A substituição de ambientes de floresta por pastagens leva a importantes mudanças no estoque de C do solo e consequentemente na ciclagem global desse elemento. Este trabalho foi realizado no município de Itabela - Bahia, e teve por objetivo avaliar o C estocado no solo em pastagem degradada e produtiva com diferentes idades de uso, comparativamente ao solo de mata natural. Para tal, foram selecionadas áreas com remanescentes de Mata Atlântica, pastos produtivos com 2, 9 e 18 anos de uso e pasto mal manejado com 18 anos, situadas em relevo plano e mesma classe de solo (Argissolo Amarelo). Nesses locais, foram alocadas três parcelas para coletas de amostras de solo e posterior análise de C. Com os dados obtidos, foi possível observar que não houve diferença significativa para os estoques de C do solo, entre os ambientes de mata, pasto degradado e pasto produtivo, com diferentes idades de uso e nas diferentes camadas de solo avaliadas. Além disso, observou-se que após 28 anos de uso com pastagem bem e mal manejada, em média 62 % do C orgânico do solo ainda é derivado da floresta original.

Carbon content in Amazonian Oxisols after forest conversion to pasture

Soil plays an important role in the C cycle, and substitution of tropical forest by cultivated land affects C dynamic and stock. This study was developed in an area of expansion of human settlement in the Eastern Amazon, in Itupiranga, State of Pará, to evaluate the effects of native forest conversion to Brachiaria brizantha pasture on C contents of a dystrophic Oxisol. Soil samples were collected in areas of native forest (NF), of 8 to 10 year old secondary forest (SF), 1 to 2 year old SF (P1-2), 5 to 7 year old SF (P5-7), and of 10 to 12 year old SF (P10-12), and from under pastures, in the layers 0-2, 2-5 and 5-10 cm, to evaluate C levels and stocks and carry out separation of OM based on particle size. After deforestation, soil density increased to a depth of 5 cm, with greater increase in older pastures. Variation in C levels was greatest in the top soil layer; C contents increased with increasing pasture age. In the layers 2-5 and 5-10 cm, C content proved to be stable for the types of plant cover evaluated. Highest C concentrations were found in the silt fraction; however, C contents were highest in the clay fraction, independent of the plant cover. An increase in C associated with the sand fraction in the form of little decomposed organic residues was observed in pastures, confirming greater sensitivity of this fraction to change in soil use.

Estabilidade de agregados de um latossolo amarelo distrocoeso de tabuleiro costeiro sob diferentes aportes de resíduos orgânicos da cana-de-açúcar

O potencial produtivo da cana-de-açúcar decorre de fatores relacionados ao clima, ao solo e à variedade cultivada. Sistemas de manejo que proporcionem a adição de resíduos orgânicos ao solo podem provocar alterações em seus atributos físicos, favorecendo o crescimento do sistema radicular e a produtividade da canade-açúcar. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar com diversos níveis de adição de resíduos orgânicos sobre a distribuição e os índices de estabilidade de agregados de um Latossolo Amarelo distrocoeso dos tabuleiros costeiros de Alagoas. Foram selecionadas áreas em talhões de produção com a cultura da cana-de-açúcar: uma área cultivada sob sistema de manejo irrigado (SMI), uma área sob sistema de manejo de fertirrigação com vinhaça (SMV) e uma área sob sistema de manejo com aplicação de vinhaça + torta de filtro (SMVT). Esses sistemas de manejo foram comparados entre si e em relação a uma testemunha-padrão, representada por um fragmento de Mata Atlântica (MN). Para avaliar a distribuição e os índices de estabilidade de agregados, amostras do solo foram coletadas ao acaso, nas áreas submetidas aos diferentes sistemas de manejo, nas profundidades de 0-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m, sendo retiradas num ponto situado nas entrelinhas da cana-de-açúcar. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. Estudos de correlações simples foram realizados entre algumas variáveis medidas. Os resultados permitiram concluir que os diferentes sistemas de manejo promoveram alterações na distribuição de agregados do solo e a estabilização dos agregados na camada superficial dependeu do teor de matéria orgânica e da ação dos ciclos sucessivos de umedecimento e secagem do solo. Os estudos de correlações entre o carbono orgânico total e os índices de estabilidade dos agregados apresentaram correlações significativas e positivas.

Influence of litter layer removal on the soil thermal regime of a pine forest in a mediterranean climate

The removal of the litter layer in Portuguese pine forests would reduce fire hazard, but on the other hand this practice would influence the thermal regime of the soil, hence affecting soil biological activity, litter decomposition and nutrient dynamics. Temperature profiles of a sandy soil (Haplic Podzol) under a pine forest were measured with thermocouples at depths to 16 cm, with and without litter layer. The litter layer acted as a thermal insulator, reducing the amplitude of the periodic temperature variation in the mineral soil underneath and increasing damping depths, particularly at low soil water contents. At the mineral soil surface the reduction of amplitudes was about 2.5 ºC in the annual cycle and 5 to 6.7 ºC in the daily cycle, depending on the soil water content. When soil was both cold and wet, mean daily soil temperatures were higher (about 1 - 1.5 ºC) under the litter layer. Improved soil thermal conditions under the litter layer recommend its retention as a forest management practice to follow in general.

Mineralogia e gênese de argissolos das Serras do Tabuleiro/Itajaí, Estado de Santa Catarina

As rochas do escudo cristalino, que afloram na porção centro-leste e nordeste do Estado de Santa Catarina, estão dispostas em relevo forte ondulado e montanhoso da unidade geomorfológica Serras do Tabuleiro/Itajaí. A movimentada superfície é resultante dos ciclos tecto magmático metamórficos sofridos pela crosta, responsáveis pelo retrabalhamento de rochas muito antigas formadas do Arqueano ao Proterozoico. Esse compartimento é constituído por rochas metamórficas, e informações sobre pedogênese e composição mineralógica dos solos delas derivados são escassas, fator que motivou a condução deste trabalho. Cinco perfis resultantes da pedogênese desses materiais foram estudados. O primeiro, desenvolvido de hornblendito do Complexo Granulítico de Santa Catarina (P1), foi descrito no topo de elevação em Pomerode, em condições de relevo forte ondulado. O segundo e o quinto perfis (P2 e P5), ambos desenvolvidos de granulitos máficos do mesmo complexo, respectivamente em Massaranduba e Blumenau, foram descritos na base da encosta, em relevo local ondulado. O terceiro perfil (P3), resultante da alteração de xistos do Complexo Metamórfico Brusque, foi descrito em encosta de relevo forte ondulado, em Botuverá. O quarto perfil (P4) foi fruto da pedogênese de granitoides foliados da faixa Granito-Gnáissica Faxinal, sendo descrito no terço inferior da encosta, num relevo ondulado. Foram feitas descrições gerais e morfológicas dos solos e da litologia subjacente, análises físicas e químicas de caracterização e análises mineralógicas da fração argila por difratometria de raios X (DRX), procurando avaliar as transformações sofridas pelos minerais presentes nas rochas durante a evolução dos solos. Todos os solos apresentaram alta relação textural e, ou, grau de desenvolvimento de estrutura em blocos, associada à presença de cerosidade, caracterizando a presença de horizonte diagnóstico B textural, com argila de atividade baixa ou alta e caráter distrófico, alumínico ou alítico, o que permitiu classificá-los como Argissolo Amarelo distrófico típico (P1), Argissolo Amarelo alítico típico (P2, P3 e P5) e Argissolo Vermelho-Amarelo alumínico típico (P4) no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, versão de 2006. Em todos os Argissolos predominou caulinita, secundada por argilominerais do grupo da ilita, interestratificados ilita-vermiculita e, ou, vermiculita com polímeros de hidroxi-Al entrecamadas. Gibbsita, em baixas quantidades, também foi constatada nos perfis P2, P3 e P5. A formação de caulinita é resultante da dissolução de minerais primários, favorecida pelas condições climáticas subtropicais úmidas. Os argilominerais com estrutura 2:1 são provavelmente resultantes da transformação de filossilicatos presentes no material originário. O aumento da atividade da fração argila dos solos relacionou-se com o aumento na quantidade de argilominerais 2:1, cuja proporção foi mais alta no Argissolo desenvolvido de Muscovita-Xisto.

Chemical and biochemical properties of Araucaria angustifolia (Bert.) Ktze. forest soils in the state of São Paulo

Araucaria angustifolia, commonly named Araucaria, is a Brazilian native species that is intensively exploited due to its timber quality. Therefore, Araucaria is on the list of species threatened by extinction. Despite the importance of soil for forest production, little is known about the soil properties of the highly fragmented Araucaria forests. This study was designed to investigate the use of chemical and biological properties as indicators of conservation and anthropogenic disturbance of Araucaria forests in different sampling periods. The research was carried out in two State parks of São Paulo: Parque Estadual Turístico do Alto do Ribeira and Parque Estadual de Campos de Jordão. The biochemical properties carbon and nitrogen in microbial biomass (MB-C and MB-N), basal respiration (BR), the metabolic quotient (qCO2) and the following enzyme activities: β-glucosidase, urease, and fluorescein diacetate hydrolysis (FDA) were evaluated. The sampling period (dry or rainy season) influenced the results of mainly MB-C, MB-N, BR, and qCO2. The chemical and biochemical properties, except K content, were sensitive indicators of differences in the conservation and anthropogenic disturbance stages of Araucaria forests. Although these forests differ in biochemical and chemical properties, they are efficient in energy use and conservation, which is shown by their low qCO2, suggesting an advanced stage of succession.

Soil fauna as an indicator of soil quality in forest stands, pasture and secondary forest

The interactions between soil invertebrates and environmental variations are relatively unknown in the assessment of soil quality. The objective of this study was to evaluate soil quality in areas with different soil management systems, based on soil fauna as indicator, in Além Paraíba, Minas Gerais, Brazil. The soil invertebrate community was sampled using pitfall traps, in the dry and rainy seasons, from areas with five vegetation types (acacia, mimosa, eucalyptus, pasture, and secondary forest). The abundance of organisms and the total and average richness, Shannon's diversity index, the Pielou uniformity index, and change index V were determined. The fauna was most abundant in the areas of secondary forest and mimosa plantations in the dry season (111.3 and 31.7 individuals per trap per day, respectively). In the rainy season, the abundance of organisms in the three vegetation types did not differ. The highest values of average and total richness were recorded in the secondary forest in the dry season and in the mimosa stand in the rainy season. Shannon's index ranged from 1.57 in areas with acacia and eucalyptus in the rainy season to 3.19 in the eucalyptus area in the dry season. The uniformity index was highest in forest stands (eucalyptus, acacia and mimosa) in the dry season, but higher in the rainy season in the pasture and secondary forest than in the forest stands. The change index V indicated that the percentage of extremely inhibited groups was lowest in the area with mimosa, both in the dry and rainy season (36 and 23 %, respectively). Of all forest stands, the mimosa area had the most abundant soil fauna.

Evaluation of physical quality indices of a soil under a seasonal semideciduous forest

The concept of soil quality is currently the subject of great discussion due to the interaction of soil with the environment (soil-plant-atmosphere) and practices of human intervention. However, concepts of soil quality relate quality to agricultural productivity, but assessment of soil quality in an agronomic context may be different from its assessment in natural areas. The aim of this study was to assess physical quality indices, the S index, soil aeration capacity (ACt/Pt), and water storage capacity (FC/Pt) of the soil from a permanent plot in the Caetetus Ecological Reserve (Galia, São Paulo, Brazil) under a seasonal semideciduous forest and compare them with the reference values for soil physical quality found in the literature. Water retention curves were used for that purpose. The S values found were higher than the proposed limit for soil physical quality (0.035). The A and E horizons showed the highest values because their sandy texture leads to a high slope of the water retention curve. The B horizons showed the lowest S values because their natural density leads to a lower slope of the water retention curve. The values found for ACt/Pt and FC/Pt were higher and lower than the idealized limits. The values obtained from these indices under natural vegetation can provide reference values for soils with similar properties that undergo changes due to anthropic activities. All the indices evaluated were effective in differentiating the effects of soil horizons in the natural hydro-physical functioning of the soils under study.

Physical quality of an Oxisol under an integrated crop-livestock-forest system in the Brazilian Cerrado

Soil physical quality is an important factor for the sustainability of agricultural systems. Thus, the aim of this study was to evaluate soil physical properties and soil organic carbon in a Typic Acrudox under an integrated crop-livestock-forest system. The experiment was carried out in Mato Grosso do Sul, Brazil. Treatments consisted of seven systems: integrated crop-livestock-forest, with 357 trees ha-1 and pasture height of 30 cm (CLF357-30); integrated crop-livestock-forest with 357 trees ha-1 and pasture height of 45 cm (CLF357-45); integrated crop-livestock-forest with 227 trees ha-1 and pasture height of 30 cm (CLF227-30); integrated crop-livestock-forest with 227 trees ha-1 and pasture height of 45 cm (CLF227-45); integrated crop-livestock with pasture height of 30 cm (CL30); integrated crop-livestock with pasture height of 45 cm (CL45) and native vegetation (NV). Soil properties were evaluated for the depths of 0-10 and 10-20 cm. All grazing treatments increased bulk density (r b) and penetration resistance (PR), and decreased total porosity (¦t) and macroporosity (¦ma), compared to NV. The values of r b (1.18-1.47 Mg m-3), ¦ma (0.14-0.17 m³ m-3) and PR (0.62-0.81 MPa) at the 0-10 cm depth were not restrictive to plant growth. The change in land use from NV to CL or CLF decreased soil organic carbon (SOC) and the soil organic carbon pool (SOCpool). All grazing treatments had a similar SOCpool at the 0-10 cm depth and were lower than that for NV (17.58 Mg ha-1).