Relationship between macrofauna, mineralogy and exchangeable calcium and magnesium in Cerrado Oxisols under pasture

The objective of this work was to assess the relationship between macrofauna, mineralogy and exchangeable calcium and magnesium in Cerrado Oxisols under pasture. Twelve collection points were chosen in the Distrito Federal and in Formosa municipality, Goiás state, Brazil, representing four soil groups with varied levels of calcium + magnesium and kaolinite/(kaolinite + gibbsite) ratios. Soil macrofauna was collected in triplicate at each collection point, and identified at the level of taxonomic groups. Macrofauna density showed correlation with contents of kaolinite, gibbsite and exchangeable Ca + Mg in the soils. Mineralogy and exchangeable Ca + Mg had significant effects on taxonomic groups and relative density of soil macrofauna. The termites (Isoptera) were more abundant in soils with low exchangeable Ca + Mg; earthworms (Oligochaeta), in soils with high levels of kaolinite; and Hemiptera and Coleoptera larvae were more abundant in gibbsitic soils with higher contents of total carbon.

Soil macrofauna under integrated crop-livestock systems in a Brazilian Cerrado Ferralsol

The objective of this work was to assess the effects of integrated crop-livestock systems, associated with two tillage and two fertilization regimes, on the abundance and diversity of the soil macrofauna. Four different management systems were studied: continuous pasture (mixed grass); continuous crop; two crop-livestock rotations (crop/pasture and pasture/crop); and native Cerrado as a control. Macrofauna was sampled using a modified Tropical Soil Biology and Fertility method, and all individuals were counted and identified at the morphospecies level for each plot. A total of 194 morphospecies were found, distributed among 30 groups, and the most representative in decreasing order of density were: Isoptera, Coleoptera larvae, Formicidae, Oligochaeta, Coleoptera adult, Diplopoda, Hemiptera, Diptera larvae, Arachnida, Chilopoda, Lepidoptera, Gasteropoda, Blattodea and Orthoptera. Soil management systems and tillage regimes affected the structure of soil macrofauna, and integrated crop-livestock systems, associated with no-tillage, especially with grass/legume species associations, had more favorable conditions for the development of "soil engineers" compared with continuous pasture or arable crops. Soil macrofauna density and diversity, assessed at morphospecies level, are effective data to measure the impact of land use in Cerrado soils.

Discriminação da cobertura vegetal do Cerrado matogrossense por meio de imagens MODIS

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial de uso do modelo linear de mistura espectral (MLME), aplicado em imagens "Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer" (MODIS), para discriminar as classes de cobertura vegetal natural e antropogênica do Cerrado matogrossense. O monitoramento do bioma Cerrado está se tornando muito importante devido à sua forte antropização, principalmente nas últimas quatro décadas. Nesse contexto, o sensor MODIS apresenta-se como opção devido à sua alta resolução temporal. Entretanto, considerando sua moderada resolução espacial, é indicada a decomposição de sua resposta espectral. O MLME apresenta-se como uma técnica viável, pois permite estimar o percentual dos componentes do pixel. Os dados utilizados nos perfis temporais das classes corresponderam às seguintes imagens fração do MLME: vegetação, solo e sombra. A discriminação das classes naturais e antropogênicas foi avaliada por meio do cálculo da distância Mahalanobis e apresentada por meio de dendrogramas. As imagens fração permitem análises de séries temporais na caracterização espacial e temporal das classes. As imagens fração solo e sombra, na estação seca, apresentam melhores resultados na discriminação das classes selecionadas. Para discriminação de classes com composições florísticas semelhantes, são indicadas as imagensfraçãoda estação chuvosa.

Fenologia e escalonamento da produção do abacaxizeiro 'Smooth Cayenne' no cerrado de Mato Grosso

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da época de plantio e da idade de indução floral sobre a fenologia, o período de colheita e o escalonamento da produção do abacaxizeiro 'Smooth Cayenne', no Cerrado de Mato Grosso. O experimento foi conduzido em Tangará da Serra, MT, de novembro de 2005 a setembro de 2008. Foram testadas seis épocas de plantio - janeiro, março, maio, julho, setembro, novembro - e cinco idades para indução floral - 8, 10, 12, 14, 16 meses após o plantio -, além da floração natural. As variáveis analisadas foram: períodos entre indução floral e floração, floração e colheita, indução e colheita, e plantio e colheita; massas da coroa e do fruto com coroa; e comprimento da folha D. Não houve interação entre as épocas de plantio e de indução floral. A indução floral realizada nos meses de maio e julho, período de baixa temperatura e precipitação, alongou o ciclo da planta e diminuiu a massa dos frutos e o comprimento da folha D. A indução realizada em setembro e novembro determinou a colheita em épocas favoráveis de comercialização, independentemente do mês de plantio, sem interferência na massa dos frutos.

Sistemas de integração lavoura-pecuária na região do Cerrado

O objetivo deste trabalho foi analisar os benefícios e as perspectivas potenciais de sistemas de integração lavoura-pecuária no processo de intensificação de uso das áreas em exploração com lavoura de grãos e pastagens no Cerrado, e apontar as principais lacunas de informação sobre o sistema. Os principais benefícios da integração lavoura-pecuária são: melhoria das propriedades químicas, físicas e biológicas do solo; redução da ocorrência de doenças, insetos-pragas e plantas daninhas; maior produtividade das plantas e dos animais; e redução de riscos pela diversificação de atividades. No entanto, a adoção do sistema de integração lavoura-pecuária ainda é pequena, provavelmente em virtude da maior complexidade desse sistema. Concentrar esforços nos fatores que limitam a adoção desse sistema no Cerrado parece ser um ponto estratégico para novos estudos. A busca por melhoria na qualidade de cobertura de solo para o sistema plantio direto, por meio de gramíneas forrageiras, pode auxiliar na adoção da integração lavoura-pecuária no Cerrado. A expectativa é de que a adoção de sistemas de integração lavoura-pecuária resulte em melhorias significativas na sustentabilidade socioeconômica e ambiental das propriedades e da sua região de influência.

Cover plants with potential use for crop-livestock integrated systems in the Cerrado region

The objective of this work was to evaluate the effects of lignin, hemicellulose, and cellulose concentrations in the decomposition process of cover plant residues with potential use in no-tillage with corn, for crop-livestock integrated system, in the Cerrado region. The experiment was carried out at Embrapa Cerrados, in Planaltina, DF, Brazil in a split plot experimental design. The plots were represented by the plant species and the subplots by harvesting times, with three replicates. The cover plants Urochloa ruziziensis, Canavalia brasiliensis, Cajanus cajan, Pennisetum glaucum, Mucuna aterrima, Raphanus sativus, Sorghum bicolor were evaluated together with spontaneous plants in the fallow. Cover plants with lower lignin concentrations and, consequently, higher residue decomposition such as C. brasiliensis and U. ruziziensis promoted higher corn yield. High concentrations of lignin inhibit plant residue decomposition and this is favorable for the soil cover. Lower concentrations of lignin result in accelerated plant decomposition, more efficient nutrient cycling, and higher corn yield.

Microbial communities in Cerrado soils under native vegetation subjected to prescribed fire and under pasture

The objective of this work was to evaluate the effects of fire regimes and vegetation cover on the structure and dynamics of soil microbial communities, through phospholipid fatty acid (PLFA) analysis. Comparisons were made between native areas with different woody covers ("cerrado stricto sensu" and "campo sujo"), under different fire regimes, and a 20-year-old active palisadegrass pasture in the Central Plateau of Brazil. Microbial biomass was higher in the native plots than in the pasture, and the highest monthly values were observed during the rainy season in the native plots. No significant differences were observed between fire regimes or between communities from the two native vegetation types. However, the principal component (PC) analysis separated the microbial communities by vegetation cover (native x pasture) and season (wet x dry), accounting for 45.8% (PC1 and PC3) and 25.6% (PC2 and PC3), respectively, of the total PLFA variability. Changes in land cover and seasonal rainfall in Cerrado ecosystems have significant effects on the total density of soil microorganisms and on the abundance of microbial groups, especially Gram-negative and Gram-positive bacteria.

Sobrevivência e crescimento inicial de espécies arbóreas nativas do Cerrado em consórcio com mandioca

O objetivo deste trabalho foi avaliar a sobrevivência e o crescimento inicial de seis espécies arbóreas do Cerrado em consórcio com mandioca (Manihot esculenta), com ou sem adubação fosfatada. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 6x2x2, com quatro repetições. As variáveis consideradas foram as espécies: Anadenanthera colubrina var. cebil (angico-vermelho), Anacardium occidentale (caju), Dipteryx alata (cumbaru), Hymenaea stigonocarpa (jatobá), Hancornia speciosa (mangaba) e Sclerolobium paniculatum var. rubiginosum (taxi-branco), em monocultivo ou em consórcio com mandioca, com ou sem adubação fosfatada. Uma distância fixa de 3x3 m foi usada para as espécies arbóreas e de 1,00x0,60 m para a mandioca. Até a idade de 20 meses, as espécies arbóreas foram avaliadas quatro vezes quanto à altura e ao diâmetro do coleto. A produção de biomassa da mandioca foi avaliada aos 20 meses. A taxa média de sobrevivência das espécies arbóreas foi crescente na seguinte ordem: cumbaru (79%), taxi-branco (86%), jatobá (95%), mangaba (98%), angico (99%) e caju (100%). O taxi-branco apresentou maiores taxas de crescimento relativo em diâmetro e altura, enquanto jatobá e cumbaru apresentaram os menores valores. A adubação fosfatada favoreceu apenas ao taxi-branco. A produtividade de mandioca não foi afetada pelo consórcio. Caju, angico-vermelho e taxi-branco são as espécies mais indicadas para o consórcio com mandioca no Cerrado.

Estrutura metabólica e genética de comunidades bacterianas em solo de cerrado sob diferentes manejos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a estrutura metabólica e genética de comunidades bacterianas em Latossolo de cerrado sob vegetação nativa ou cultivado em sistema de rotação soja/milho sob preparo convencional e plantio direto. Foram utilizadas microplacas EcoPlate para determinar o perfil e a diversidade metabólica das comunidades bacterianas, e eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) para avaliar a estrutura genética. O teste estatístico de Mantel foi utilizado para avaliar a relação entre a estrutura metabólica e a genética. A comunidade bacteriana sob vegetação nativa apresentou perfil metabólico diferente do encontrado em solos cultivados. No solo cultivado com soja sob preparo convencional, o padrão de utilização das fontes de carbono diferenciou-se dos demais tratamentos. Com base nos resultados de DGGE, a comunidade bacteriana sob vegetação nativa apresentou 35% de similaridade com as de áreas cultivadas. Foram formados grupos distintos de comunidades bacterianas do solo entre as áreas sob preparo convencional e plantio direto. Houve correlação significativa de 62% entre as matrizes geradas pelas microplacas EcoPlate e pela DGGE. Variações no perfil metabólico estão relacionadas às variações na estrutura genética das comunidades bacterianas do solo.

Distribuição do carbono orgânico em Latossolo sob manejoda adubação fosfatada em plantio direto no Cerrado

O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição vertical e horizontal do carbono orgânico do solo (CO) sob cinco manejos da adubação fosfatada, no sistema plantio direto. O experimento foi instalado sob Latossolo Vermelho, cultivado durante oito anos com soja ou milho, com milheto como planta de cobertura na entressafra. As parcelas foram submetidas aos tratamentos: aplicação de superfosfato triplo a lanço e no sulco, fosfato natural reativo a lanço e no sulco, e ausência de adição de fertilizante fosfatado (testemunha). A adição anual dos adubos fosfatados, na dose de 80 kg ha-1 de P2O5, foi realizada em solo inicialmente com baixo teor de fósforo disponível. Amostras foram coletadas perpendicularmente à linha de plantio, em sete pontos distanciados a 12,5 cm, e cinco camadas: 0-2,5, 2,5-5,0, 5,0-10, 10-20 e 20-30 cm. O conteúdo e a distribuição do CO são afetados pela adubação fosfatada, tanto vertical quanto horizontalmente, com os maiores conteúdos observados nos tratamentos com adubos fosfatados. Em comparação com a testemunha, o superfosfato triplo apresentou maior conteúdo de CO até a camada de 5,0-10 cm, e o fosfato natural reativo até 10-20 cm. A aplicação de fósforo em sulcos proporciona maior volume de solo com teores adequados de CO, em comparação à aplicação a lanço.

Soil fertility and upland rice yield after biochar application in the Cerrado

The objective of this work was to evaluate the effect of biochar made from Eucalyptus on soil fertility, and on the yield and development of upland rice. The experiment was performed during two years in a randomized block design with four replicates, in a sandy loam Dystric Plinthosol. Four doses of NPK 05-25-15, annually distributed in stripes (0, 100, 200 and 300 kg ha-1), and four doses of biochar (0, 8, 16 and 32 Mg ha-1), applied once in the first year - alone or with NPK - were evaluated. In the first year, biochar positively affected soil fertility [total organic carbon (TOC), Ca, P, Al, H+Al, and pH], at 0-10 cm soil depth, and it was the only factor with significant effect on yield. In the second year, the effect of biochar diminished or was overcome by the fertilizer. TOC moved down in the soil profile to the 0-20 cm depth, influencing K availability in this layer. In the second year, there was a significant interaction between biochar and the fertilizer on plant growth and biomass dry matter accumulation.

Selection of bee species for environmental risk assessment of GM cotton in the Brazilian Cerrado

The objective of this work was to list potential candidate bee species for environmental risk assessment (ERA) of genetically modified (GM) cotton and to identify the most suited bee species for this task, according to their abundance and geographical distribution. Field inventories of bee on cotton flowers were performed in the states of Bahia and Mato Grosso, and in Distrito Federal, Brazil. During a 344 hour sampling, 3,470 bees from 74 species were recovered, at eight sites. Apis mellifera dominated the bee assemblages at all sites. Sampling at two sites that received no insecticide application was sufficient to identify the three most common and geographically widespread wild species: Paratrigona lineata, Melissoptila cnecomola, and Trigona spinipes, which could be useful indicators of pollination services in the ERA. Indirect ordination of common wild species revealed that insecticides reduced the number of native bee species and that interannual variation in bee assemblages may be low. Accumulation curves of rare bee species did not saturate, as expected in tropical and megadiverse regions. Species-based approaches are limited to analyze negative impacts of GM cotton on pollinator biological diversity. The accumulation rate of rare bee species, however, may be useful for evaluating possible negative effects of GM cotton on bee diversity.

Estratificação ambiental e otimização de rede de ensaios de genótipos de soja no Cerrado

O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma estratificação ambiental consistente, para a recomendação e a avaliação de linhagens experimentais e cultivares de soja na região do Cerrado, a partir de análises da interação entre genótipos e ambientes (GxA) quanto à produtividade de grãos, além de avaliar a atual rede de ensaios de valor de cultivo e uso (VCU) para sua otimização. Os dados provieram de 559 ensaios de competição de linhagens de soja, realizados em 57 localidades, durante sete safras agrícolas (2002/2003 a 2008/2009). Realizaram-se análises conjuntas de variância, pelo modelo AMMI ("additive main effects and multiplicative interaction"), e de estratificação ambiental, pela abordagem correlata de "genótipos vencedores". A interação GxA foi sempre significativa, como resultado da resposta diferencial dos genótipos à variação ambiental. Os locais de teste se agruparam de modo diferente de acordo com os grupos de maturação. Observou-se redundância em 20% dos locais, o que indica a possibilidade de otimização da rede de ensaios, via eliminação ou substituição dessas localidades. A região-alvo deve receber estratificações distintas, congêneres a cada grupo de maturação, e pode ser dividida em 22 (ciclo precoce), 23 (ciclo médio) e 21 (ciclo tardio) estratos ambientais.

Respostas ecofisiológicas de cafeeiros submetidos ao deficit hídrico para concentração da florada no Cerrado de Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes períodos de imposição do deficit hídrico sobre a concentração da florada do cafeeiro (Coffea arabica), bem como sobre as trocas gasosas, a produtividade, a maturação e a qualidade dos grãos. As cultivares Catuaí Vermelho IAC 144 e Bourbon Amarelo J9 foram avaliadas conforme os seguintes tratamentos: não irrigado (NI), irrigado continuamente (IC), e suspensão da irrigação em 1/7/2010 (D1) e em 1/8/2010 (D2), com retorno desta em 24/9/2010. Cerca de três dias após a retomada da irrigação, registrou-se a ocorrência de uma "chuva de florada", com precipitação de 69 mm. O potencial hídrico foliar de antemanhã (Ψam) nas cultivares Catuaí Vermelho IAC 144 e Bourbon Amarelo J9, em 22/9, foi de -0,59 e -0,82 MPa, -0,53 e -0,79 MPa, e -0,34 e -0,49 MPa, para os tratamentos NI, D1 e D2, respectivamente. O percentual máximo de botões florais no estádio E4, imediatamente antes da ocorrência da chuva, não foi afetado pelos níveis de deficit impostos durante o inverno, independentemente das cultivares. Os níveis moderados de deficit hídrico impostos pelos tratamentos (Ψam ~ -0,80 MPa) produziram pouco ou nenhum efeito sobre as trocas gasosas, a taxa de florescimento ou a uniformidade de maturação - percentagem de cerejas de 66% -, e a produtividade e a classificação dos grãos, de ambas as cultivares. O efeito dos diferentes tratamentos sobre o status hídrico dos botões florais não se sobrepõe ao efeito da chuva de florada, que foi determinante para sua abertura.

Prediction of soil shear strength in agricultural and natural environments of the Brazilian Cerrado

The objective of this work was to develop uni- and multivariate models to predict maximum soil shear strength (τmax) under different normal stresses (σn), water contents (U), and soil managements. The study was carried out in a Rhodic Haplustox under Cerrado (control area) and under no-tillage and conventional tillage systems. Undisturbed soil samples were taken in the 0.00-0.05 m layer and subjected to increasing U and σn, in shear strength tests. The uni- and multivariate models - respectively τmax=10(a+bU) and τmax=10(a+bU+cσn) - were significant in all three soil management systems evaluated and they satisfactorily explain the relationship between U, σn, and τmax. The soil under Cerrado has the highest shear strength (τ) estimated with the univariate model, regardless of the soil water content, whereas the soil under conventional tillage shows the highest values with the multivariate model, which were associated to the lowest water contents at the soil consistency limits in this management system.