Soil and phytosociological characterization of an area with predominance of arnica (Lychnophora pohlii sch. bip.)

Lychnophora pohlii Sch. Bip. (Asteraceae), known as "Arnica mineira", is widely used in folk medicine and very abundant in the altitude vegetation of rocky grassland. The aim of this work was to study the density of this species and its relationship with soil parameters in rocky grassland in Diamantina, in the Upper Jequitinhonha region, Minas Gerais. Ten contiguous 20 x 50 m plots were marked (total sampled area 10,000 m²) on the campus Juscelino Kubitschek of the Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys (UFVJM). The plants in these plots were evaluated for frequency, dominance and density. The relationship between the density of this species with nine soil physical and chemical properties was analyzed by means of canonical correspondence analysis (CCA). The highest plant abundance (I) of the species Lychnophora pohlii Sch. Bip. was found in the vegetation sampling areas: plot 6 with 255 plants, plot 7 with 173, plot 8 with 189, plot 9 with 159, and plot 1 with 151 plants. In these areas, the floristic soil characteristics were similar, resulting in spatial proximity in the ACC diagrams. The density of Lychnophora pohlii was higher in plots with higher pH, P-rem and base saturation, the variables most strongly correlated with the first axis of canonical correspondence analysis.

Comparison between detailed digital and conventional soil maps of an area with complex geology

Since different pedologists will draw different soil maps of a same area, it is important to compare the differences between mapping by specialists and mapping techniques, as for example currently intensively discussed Digital Soil Mapping. Four detailed soil maps (scale 1:10.000) of a 182-ha sugarcane farm in the county of Rafard, São Paulo State, Brazil, were compared. The area has a large variation of soil formation factors. The maps were drawn independently by four soil scientists and compared with a fifth map obtained by a digital soil mapping technique. All pedologists were given the same set of information. As many field expeditions and soil pits as required by each surveyor were provided to define the mapping units (MUs). For the Digital Soil Map (DSM), spectral data were extracted from Landsat 5 Thematic Mapper (TM) imagery as well as six terrain attributes from the topographic map of the area. These data were summarized by principal component analysis to generate the map designs of groups through Fuzzy K-means clustering. Field observations were made to identify the soils in the MUs and classify them according to the Brazilian Soil Classification System (BSCS). To compare the conventional and digital (DSM) soil maps, they were crossed pairwise to generate confusion matrices that were mapped. The categorical analysis at each classification level of the BSCS showed that the agreement between the maps decreased towards the lower levels of classification and the great influence of the surveyor on both the mapping and definition of MUs in the soil map. The average correspondence between the conventional and DSM maps was similar. Therefore, the method used to obtain the DSM yielded similar results to those obtained by the conventional technique, while providing additional information about the landscape of each soil, useful for applications in future surveys of similar areas.

Perennial grasses for recovery of the aggregation capacity of a reconstructed soil in a coal mining area in southern Brazil

The construction of a soil after surface coal mining involves heavy machinery traffic during the topographic regeneration of the area, resulting in compaction of the relocated soil layers. This leads to problems with water infiltration and redistribution along the new profile, causing water erosion and consequently hampering the revegetation of the reconstructed soil. The planting of species useful in the process of soil decompaction is a promising strategy for the recovery of the soil structural quality. This study investigated the influence of different perennial grasses on the recovery of reconstructed soil aggregation in a coal mining area of the Companhia Riograndense de Mineração, located in Candiota-RS, which were planted in September/October 2007. The treatments consisted of planting: T1- Cynodon dactylon cv vaquero; T2 - Urochloa brizantha; T3 - Panicum maximun; T4 - Urochloa humidicola; T5 - Hemarthria altissima; T6 - Cynodon dactylon cv tifton 85. Bare reconstructed soil, adjacent to the experimental area, was used as control treatment (T7) and natural soil adjacent to the mining area covered with native vegetation was used as reference area (T8). Disturbed and undisturbed soil samples were collected in October/2009 (layers 0.00-0.05 and 0.10-0.15 m) to determine the percentage of macro- and microaggregates, mean weight diameter (MWD) of aggregates, organic matter content, bulk density, and macro- and microporosity. The lower values of macroaggregates and MWD in the surface than in the subsurface layer of the reconstructed soil resulted from the high degree of compaction caused by the traffic of heavy machinery on the clay material. After 24 months, all experimental grass treatments showed improvements in soil aggregation compared to the bare reconstructed soil (control), mainly in the 0.00-0.05 m layer, particularly in the two Urochloa treatments (T2 and T4) and Hemarthria altissima (T5). However, the great differences between the treatments with grasses and natural soil (reference) indicate that the recovery of the pre-mining soil structure could take decades.

Structural changes and degradation of Red Latosols under different management systems for 20 years

Soils are the foundation of terrestrial ecosystems and their role in food production is fundamental, although physical degradation has been observed in recent years, caused by different cultural practices that modify structures and consequently the functioning of soils. The objective of this study was to evaluate possible structural changes and degradation in an Oxisol under different managements for 20 years: no-tillage cultivation with and without crop rotation, perennial crop and conventional tillage, plus a forested area (reference). Initially, the crop profile was described and subsequently, 10 samples per management system and forest soil were collected to quantify soil organic matter, flocculation degree, bulk density, and macroporosity. The results indicated structural changes down to a soil depth of 50 cm, with predominance of structural units ∆μ (intermediate compaction level) under perennial crop and no-tillage crop rotation, and of structural units ∆ (compacted) under conventional tillage and no-tillage. The soil was increasingly degraded in the increasing order: forest => no-tillage crop rotation => perennial crop => no-tillage without crop rotation => conventional tillage. In all managements, the values of organic matter and macroporosity were always below and bulk density always above those of the reference area (forest) and, under no-tillage crop rotation and perennial crop, the flocculation degree was proportionally equal to that of the reference area.

PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA E ACÚMULO DE MACRONUTRIENTES NA PARTE AÉREA DAS PLANTAS DE NIGER

O estudo da marcha de absorção de nutrientes e da produção de matéria seca em razão do estádio de desenvolvimento das culturas é de fundamental importância para subsidiar estratégias de adubação. Este trabalho objetivou determinar a produção de matéria seca e o acúmulo de macronutrientes na parte aérea das plantas de Guizotia abyssinica (niger), em diferentes estádios de crescimento e desenvolvimento. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com cinco repetições. Amostras da parte aérea das plantas foram coletadas aos 15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias após a emergência (DAE). Em cada coleta, as plantas foram divididas em folha, caule + ramos, capítulo e aquênios (grãos), secas até peso constante para posterior determinação da massa de matéria seca e teor de N, P, K, Ca, Mg e S. Os teores dos macronutrientes na parte aérea das plantas de niger, seguiram a seguinte ordem de exportação de nutrientes: N > Ca > Mg > P > K > S. Em contrapartida, quanto aos teores dos nutrientes nos grãos por ocasião da colheita do experimento, a quantidade dos elementos exportados seguiu a ordem: N > P > Ca > Mg > S > K. Atenção especial deve ser dada à manutenção da adequada disponibilidade de N e P nas fases inicias por causa do ciclo curto e do rápido surgimento das estruturas reprodutivas. A exportação de nutrientes e o índice de colheita são baixos para as plantas de niger, resultando maior oferta de nutrientes para o cultivo em rotação.

Contribution of Topography and Incident Solar Radiation to Variation of Soil and Plant Litter at an Area with Heterogeneous Terrain

Natural processes that determine soil and plant litter properties are controlled by multiple factors. However, little attention has been given to distinguishing the effects of environmental factors from the effects of spatial structure of the area on the distribution of soil and litter properties in tropical ecosystems covering heterogeneous topographies. The aim of this study was to assess patterns of soil and litter variation in a tropical area that intercepts different levels of solar radiation throughout the year since its topography has slopes predominantly facing opposing geographic directions. Soil data (pH, C, N, P, H+Al, Ca, Mg, K, Al, Na, sand, and silt) and plant litter data (N, K, Ca, P, and Mg) were gathered together with the geographic coordinates (to model the spatial structure) of 40 sampling units established at two sites composed of slopes predominantly facing northwest and southeast (20 units each). Soil and litter chemical properties varied more among slopes within similar geographic orientations than between the slopes facing opposing directions. Both the incident solar radiation and the spatial structure of the area were relevant in explaining the patterns detected in variation of soil and plant litter. Individual contributions of incident solar radiation to explain the variation in the properties evaluated suggested that this and other environmental factors may play a particularly relevant role in determining soil and plant litter distribution in tropical areas with heterogeneous topography. Furthermore, this study corroborates that the spatial structure of the area also plays an important role in the distribution of soil and litter within this type of landscape, which appears to be consistent with the action of water movement mechanisms in such areas.

RECOVERY OF AN OXISOL DEGRADED BY THE CONSTRUCTION OF A HYDROELECTRIC POWER PLANT

ABSTRACT The removal of thick layers of soil under native scrubland (Cerrado) on the right bank of the Paraná River in Selvíria (State of Mato Grosso do Sul, Brazil) for construction of the Ilha Solteira Hydroelectric Power Plant caused environmental damage, affecting the revegetation process of the stripped soil. Over the years, various kinds of land use and management systems have been tried, and the aim of this study was to assess the effects of these attempts to restore the structural quality of the soil. The experiment was conducted considering five treatments and thirty replications. The following treatments were applied: stripped soil without anthropic intervention and total absence of plant cover; stripped soil treated with sewage sludge and planted to eucalyptus and grass a year ago; stripped soil developing natural secondary vegetation (capoeira) since 1969; pastureland since 1978, replacing the native vegetation; and soil under native vegetation (Cerrado). In the 0.00-0.20 m layer, the soil was chemically characterized for each experimental treatment. A 30-point sampling grid was used to assess soil porosity and bulk density, and to assess aggregate stability in terms of mean weight diameter (MWD) and geometric mean diameter (GMD). Aggregate stability was also determined using simulated rainfall. The results show that using sewage sludge incorporated with a rotary hoe improved the chemical fertility of the soil and produced more uniform soil pore size distribution. Leaving the land to develop secondary vegetation or turning it over to pastureland produced an intermediate level of structural soil quality, and these two treatments produced similar results. Stripped soil without anthropic intervention was of the lowest quality, with the lowest values for cation exchange capacity (CEC) and macroporosity, as well as the highest values of soil bulk density and percentage of aggregates with diameter size <0.50 mm, corroborated by its lower organic matter content. However, the percentage of larger aggregates was higher in the native vegetation treatment, which boosted MWD and GMD values. Therefore, assessment of some land use and management systems show that even decades after their implementation to mitigate the degenerative effects resulting from the installation of the Hydroelectric Plant, more efficient approaches are still required to recover the structural quality of the soil.

Water Erosion on an Oxisol under Integrated Crop-Forest Systems in a Transitional Area between the Amazon and Cerrado Biomes

ABSTRACT Water erosion is one of the main factors driving soil degradation, which has large economic and environmental impacts. Agricultural production systems that are able to provide soil and water conservation are of crucial importance in achieving more sustainable use of natural resources, such as soil and water. The aim of this study was to evaluate soil and water losses in different integrated production systems under natural rainfall. Experimental plots under six different land use and cover systems were established in an experimental field of Embrapa Agrossilvipastoril in Sinop, state of Mato Grosso, Brazil, in a Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (Udox) with clayey texture. The treatments consisted of perennial pasture (PAS), crop-forest integration (CFI), eucalyptus plantation (EUC), soybean and corn crop succession (CRP), no ground cover (NGC), and forest (FRS). Soil losses in the treatments studied were below the soil loss limits (11.1 Mg ha-1 yr-1), with the exception of the plot under bare soil (NGC), which exhibited soil losses 30 % over the tolerance limit. Water losses on NGC, EUC, CRP, PAS, CFI and FRS were 33.8, 2.9, 2.4, 1.7, 2.4, and 0.5 % of the total rainfall during the period of study, respectively.

Programa computacional para estimativa de uniformidade de gotas de herbicidas aplicados por pulverização aérea

O objetivo deste trabalho foi o de apresentar o algoritmo de um programa computacional baseado em um método numérico de estimativa de perdas de herbicidas aplicados por pulverização aérea. Este método apresenta como entrada de dados a freqüência de tamanhos das gotas em papéis hidrossensíveis, observadas no gratículo de Porton acoplado ao microscópio. A partir desses valores calcula-se a distribuição acumulada do diâmetro médio do tamanho e do volume das gotas formadas pelo bico de pulverização utilizados na aplicação, conforme metodologia já conhecida. Os dados obtidos para estas curvas de distribuição permitem fazer uso do método numérico de interpolação linear para a obtenção do diâmetro mediano volumétrico e do diâmetro mediano numérico da gota. Estes valores são fundamentais para a determinação da uniformidade de gota. Este método numérico foi implementado em linguagem computacional, permitindo a comparação de valores observados com os encontrados pela interpolação, para papéis espalhados nas faixas de aplicação. É apresentado um exemplo de utilização do programa para placas de papel hidrossensível amostradas em experimento realizado em Pelotas, RS.

Controle da lagarta-da-soja com aplicações de seu vírus de poliedrose nuclear por vias aérea e terrestre

De 1983 a 1988 foram conduzidos, na região de Dourados, MS, seis experimentos e três campos-piloto, objetivando controlar a lagarta Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818, com aplicações aérea e terrestre de seu vírus de poliedrose nuclear (VPN Ag). Cem lagartas equivalentes (LE) de VPN Ag associadas a óleo de soja, melaço de cana-de-açúcar e água, foram aplicadas com avião agrícola equipado com Micronair. Os preparados oleosos (5,5 e 5 L ha-1) e com melaço (10 L ha-1) controlaram 75-89% e 79-96% das lagartas, respectivamente. A suspensão aquosa de 3 L ha-1 foi ineficaz, porém as de 15, 20 e 25 L ha-1 controlaram de 81% a 90% das lagartas. Cinqüenta LE, aplicadas com avião agrícola (3 L ha-1) ou atomizador (15 L ha-1), foram ineficientes. Aplicações da mesma dose com pulverizador de barra (134 e 150 L ha-1) proporcionaram controle de 87% e 90%, respectivamente, e com avião (15, 20 e 25 L ha-1), entre 93% e 98%. Aplicações aéreas de 50 LE com óleo de soja (5 L ha-1) ou melaço (10 L ha-1) foram eficientes (86-88% e 99%, respectivamente). Aplicações aéreas de suspensões aquosas e formulado oleoso, em campos-piloto, confirmaram os resultados experimentais.

Biomassa aérea e produção primária do estrato herbáceo em campo de Elyonurus muticus submetido à queima anual, no Pantanal

O trabalho foi conduzido no Pantanal, em fitofisionomia de campo a savana, regionalmente denominada de caronal, pela dominância de Elyonurus muticus. Os objetivos foram avaliar o efeito da queima anual de caronal sobre a biomassa aérea acumulada, produção primária líquida da parte aérea (PPLA) do estrato herbáceo e cobertura do solo. Foram coletados dados mensais de biomassa aérea acumulada durante dois anos, em uma área com queima em set./95 e ago./96, e outra sem queima. A PPLA foi estimada através das diferenças de biomassa aérea viva coletada mensalmente. A queima reduziu a biomassa aérea acumulada em aproximadamente 36% no primeiro ano e 50% no segundo. Houve uma tendência de redução de biomassa acumulada com a repetição da queima. A PPLA do estrato herbáceo nas áreas sem queima e com queima foi 3.850 kg/ha e 4.980 kg/ha no primeiro ano, e 5.090 kg/ha e 2.880 kg/ha no segundo, respectivamente. A cobertura do solo 30 dias após a queima foi de aproximadamente 30%, e somente quatro a seis meses depois foi restabelecido o porcentual da área sem queima

Composição e dinâmica da biomassa aérea após a queima em savana gramíneo-lenhosa no Pantanal

O objetivo deste estudo foi avaliar a composição e dinâmica da biomassa aérea após a queima de uma savana gramíneo-lenhosa no Pantanal. Foram coletados dados mensais de freqüência de espécies, biomassa aérea e cobertura do solo durante 11 meses em uma área com queima (CQ) e outra sem queima (SQ), ambas sem pastejo. A queima reduziu a freqüência das gramíneas predominantes e condicionou aumento no número de espécies dicotiledôneas e ciperáceas. A produção de biomassa aérea total foi inferior na área com queima, embora a tendência de incremento tenha sido semelhante nas duas áreas. A produção de biomassa morta foi muito afetada pela queima, cuja produção, 11 meses após, representou aproximadamente 25% da obtida na área sem queima. A cobertura do solo foi inferior na área com queima e somente no quarto mês assemelhou-se à área sem queima.

Efeito da freqüência e altura de poda na produtividade de raízes e parte aérea em mandioca

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da altura e freqüência de poda, sobre a produtividade de parte aérea e de raízes em cinco cultivares de mandioca. Foram avaliadas duas alturas (0,50 m e 1,00 m) e três freqüências de poda (aos 6, 12 e 18 meses, aos 12 e 18 meses e aos 18 meses), envolvendo as cultivares Paxiubão, Pretinha, Paxiúba II, Metro III, e Pirarucu. A produção de matéria verde e a porcentagem de folhas foram inversamente proporcionais à idade das plantas. Com exceção da cultivar Paxiubão, os rendimentos de raízes foram reduzidos com o aumento da freqüência de podas. O rendimento de raízes foi reduzido tanto pela altura como pela freqüência de poda, enquanto o rendimento de matéria verde foi influenciado pela freqüência de poda. A altura e a freqüência de poda reduziram o teor de matéria seca de raízes e elevaram o índice de podridão de raízes. A freqüência de poda reduziu o teor de ácido cianídrico nas raízes. Para o aproveitamento simultâneo da parte aérea e raízes recomenda-se a cultivar Paxiubão com poda aos 6 e 12 meses.

Nutrientes minerais na biomassa da parte aérea em culturas de cobertura de solo

O objetivo deste trabalho foi estimar as quantidades de nutrientes reciclados por cinco espécies vegetais utilizadas como culturas de cobertura do solo e que podem retornar ao solo pela mineralização da biomassa. Foram coletadas de vários experimentos amostras da matéria verde de aveia-preta (Avena strigosa Schreb), mucu-napreta (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), tremoço (Lupinus albus L. e L. angustifolius L.) e ervilhaca (Vicia sativa L.). Foi estimado o rendimento de matéria seca e determinados os teores de N, P, K, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, e, a partir dessas concentrações, foram calculadas a média observada, a média estimada e o intervalo de confiança a 95% para cada nutriente dentro de cada classe de rendimento de matéria seca, em cada espécie vegetal. Os dados foram tabulados dentro de intervalos de classe de rendimento de matéria seca e apresentadas as quantidades estimadas de nutrientes minerais. Foram ajustadas equações para estimar as quantidades desses nutrientes. A aveia-preta e a ervilhaca reciclam grande quantidade de K, e a ervilhaca, a mucu-napreta, o tremoço e o guandu reciclam grande quantidade de N. Todas as espécies reciclam quantidades apreciáveis de Ca, Mg e micronutrientes, porém baixas quantidades de P. A rotação de culturas é um meio de implementar com sucesso o aumento das áreas de lavoura em semeadura direta.

Efeitos da queima na dinâmica da biomassa aérea de um campo nativo no Pantanal

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da queima na dinâmica da biomassa aérea do estrato herbáceo de um campo nativo do Pantanal com predominância de Andropogon bicornis. A área de estudo foi submetida aos tratamentos sem queima e com queima, ambos sem pastejo. Os dados de biomassa aérea e cobertura do solo foram analisados nos onze meses subseqüentes à queima. A biomassa aérea das áreas com queima apresentou pequeno incremento linear de matéria seca, tornando sua biomassa significativamente menor que a obtida nas áreas sem queima. Andropogon bicornis, Axonopus purpusii e outras espécies apresentaram menor biomassa após a queima, enquanto Mesosetum chaseae foi favorecido pela queima, apresentando maior produção de matéria seca. A ação do fogo removeu praticamente toda a biomassa; a cobertura do solo, trinta dias após a queima, foi de aproximadamente 35%. Somente sete meses depois, a cobertura do solo foi restabelecida, tornando-se semelhante à área sem queima.