Calibration of the century, apsim and ndicea models of decomposition and n mineralization of plant residues in the humid tropics

The aim of this study was to calibrate the CENTURY, APSIM and NDICEA simulation models for estimating decomposition and N mineralization rates of plant organic materials (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum, Stylosanthes guyanensis) for 360 days in the Atlantic rainforest bioma of Brazil. The models´ default settings overestimated the decomposition and N-mineralization of plant residues, underlining the fact that the models must be calibrated for use under tropical conditions. For example, the APSIM model simulated the decomposition of the Stizolobium aterrimum and Calopogonium mucunoides residues with an error rate of 37.62 and 48.23 %, respectively, by comparison with the observed data, and was the least accurate model in the absence of calibration. At the default settings, the NDICEA model produced an error rate of 10.46 and 14.46 % and the CENTURY model, 21.42 and 31.84 %, respectively, for Stizolobium aterrimum and Calopogonium mucunoides residue decomposition. After calibration, the models showed a high level of accuracy in estimating decomposition and N- mineralization, with an error rate of less than 20 %. The calibrated NDICEA model showed the highest level of accuracy, followed by the APSIM and CENTURY. All models performed poorly in the first few months of decomposition and N-mineralization, indicating the need of an additional parameter for initial microorganism growth on the residues that would take the effect of leaching due to rainfall into account.

Enzymatic activity measured by microcalorimetry in soil amended with organic residues

Enzymatic activity is an important property for soil quality evaluation. Two sequences of experiments were carried out in order to evaluate the enzymatic activity in a soil (Rhodic Eutrudox) amended with cattle manure, earthworm casts, or sewage sludges from the municipalities of Barueri and Franca. The activity of commercial enzymes was measured by microcalorimetry in the same soil samples after sterilization. In the first experiment, the enzyme activities of cellulase, protease, and urease were determined in the soil samples during a three month period. In the second sequence of experiments, the thermal effect of the commercial enzymes cellulase, protease, and urease on sterilized soil samples under the same tretaments was monitored for a period of 46 days. The experimental design was randomized and arranged as factorial scheme in five treatments x seven samplings with five replications. The treatment effects were statistically evaluated by one-way analysis of variance. Tukey´s test was used to compare means at p < 0.05. The presence of different sources of organic residues increased the enzymatic activity in the sampling period. Cattle manure induced the highest enzymatic activity, followed by municipal sewage sludge, whereas earthworm casts induced the lowest activity, but differed from control treatment. The thermal effect on the enzyme activity of commercial cellulase, protease, and urease showed a variety of time peaks. These values probably oscillated due to soil physical-chemical factors affecting the enzyme activity on the residues.

Organic matter quality and dynamics in tropical soils amended with sugar industry residue

Soil organic matter depletion caused by agricultural management systems have been identified as a critical problem in most tropical soils. The application of organic residues from agro-industrial activities can ameliorate this problem by increasing soil organic matter quality and quantity. Humic substances play an important role in soil conservation but the dynamics of their transformations is still poorly understood. This study evaluated the effect of compost application to two contrasting tropical soils (Inceptisol and Oxisol) for two years. Soil samples were incubated with compost consisting of sugarcane filter cake, a residue from the sugar industry, at 0, 40, 80, and 120 Mg ha-1. Filter cake compost changed the humic matter dynamics in both content and quality, affecting the soil mineralogical composition. It was observed that carbon mineralization was faster in the illite-containing Inceptisol, whereas humic acids were preserved for a longer period in the Oxisol. In both soils, compost application increased fulvic acid contents, favoring the formation of small hydrophilic molecules. A decrease in fluorescence intensity according to the incubation time was observed in the humic acids extracted from amended soils, revealing important chemical changes in this otherwise stable C pool.

Extractants to assess zinc phytoavailability in mineral fertilizer and industrial by-products

Efficient analytical methods for the quantification of plant-available Zn contained in mineral fertilizers and industrial by-products are fundamental for the control and marketing of these inputs. In this sense, there are some doubts on the part of the scientific community as well as of the fertilizer production sector, whether the extractor requested by the government (Normative Instruction No. 28, called 2nd extractor), which is citric acid 2 % (2 % CA) (Brasil, 2007b), is effective in predicting the plant availability of Zn via mineral fertilizers and about the agronomic significance of the required minimal solubility of 60 % compared to the total content (HCl) (Brasil, 2007a). The purpose of this study was to evaluate the alternative extractors DTPA, EDTA, neutral ammonium citrate (NAC), buffer solution pH 6.0, 10 % HCl, 10 % sulfuric acid, 1 % acetic acid, water, and hot water to quantify the contents of Zn available for maize and compare them with indices of agronomic efficiency of fertilizers and industrial by-products when applied to dystrophic Clayey Red Latosol and Dystrophic Alic Red Yellow Latosol with medium texture. The rate of Zn applied to the soil was 5 mg kg-1, using the sources zinc sulfate, commercial granular zinc, ash and galvanic sludge, ash and two brass slags. Most Zn was extracted from the sources by DTPA, 10 % HCl, NAC, 1% acetic acid, and 10 % sulfuric acid. Recovery by the extractors 2 % CA, EDTA, water, and hot water was low. The agronomic efficiency index was found to be high when using galvanic sludge (238 %) and commercial granular zinc (142 %) and lower with brass slag I and II (67 and 27 %, respectively). The sources galvanizing ash and brass ash showed solubility lower than 60 % in 2 % CA, despite agronomic efficiency indices of 78 and 125 %, respectively. The low agronomic efficiency index of industrial by-products such as brass slag I and galvanizing ash can be compensated by higher doses, provided there is no restriction, as well as for all other sources, in terms of contaminant levels of arsenic, cadmium, chromium, lead, and mercury as required by law (Normative Instruction No 27/2006). The implementation of 2nd extractor 2 % CA and the requirement of minimum solubility for industrial by-products could restrict the use of alternative sources as potential Zn sources for plants.

Fornecimento de cálcio para plantas de eucalyptus saligna por meio de aplicação de resíduo industrial lama de cal

O resíduo industrial lama de cal, originado da produção de papel kraft branqueada de eucalipto, apresenta em sua composição quantidade considerável de cálcio (Ca), o que pode contribuir para reduzir o consumo de fertilizantes em plantios florestais. Com o objetivo de avaliar o efeito da lama de cal como fonte de Ca e seus efeitos sobre a disponibilidade de nutrientes e produção de matéria seca da parte aérea de plantas de eucalipto, foram conduzidos dois ensaios em vasos, em casa de vegetação, na área de pesquisa da Klabin Florestal do Paraná. Os solos utilizados foram um Neossolo Quartzarênico órtico (RQo) e um Nitossolo Vermelho eutroférrico (NV). Os tratamentos constituíram-se de duas fontes de Ca, calcário dolomítico e lama de cal, e de uma testemunha, sendo identificados como: RQo testemunha, RQo calcário e RQo lama de cal; e NV testemunha, NV calcário e NV lama de cal. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. Para tanto, plantas de Eucalyptus saligna foram mantidas por 126 dias em vasos. Quantificou-se a produção de matéria seca e realizaram-se as análises de folhas e dos solos, por ocasião da coleta das plantas. Os dados revelaram que tanto a adição de calcário dolomítico quanto a lama de cal promoveram o fornecimento de Ca para as plantas de eucalipto, proporcionando aumentos na produção de matéria seca. Os teores de Ca e Na nas folhas de eucalipto foram acrescidos com a adição do resíduo ao solo, em comparação com o tratamento com calcário dolomítico, enquanto os teores de N, P, K e S foram semelhantes. As plantas cultivadas nos tratamentos RQo testemunha e RQo lama de cal apresentaram teores foliares de Mg abaixo da faixa considerada adequada. A adição de lama no solo elevou o pH e as concentrações de Ca e de Na, reduziu o Al trocável e não influenciou na disponibilidade de Mg, fato que pode proporcionar deficiência de Mg às plantas, em solos com baixos níveis desse nutriente, conforme observado neste estudo.

Influence of digestion methods on the recovery of Iron, Zinc, Nickel, Chromium, Cadmium and Lead contents in 11 organic residues

There are currently many devices and techniques to quantify trace elements (TEs) in various matrices, but their efficacy is dependent on the digestion methods (DMs) employed in the opening of such matrices which, although "organic", present inorganic components which are difficult to solubilize. This study was carried out to evaluate the recovery of Fe, Zn, Cr, Ni, Cd and Pb contents in samples of composts and cattle, horse, chicken, quail, and swine manures, as well as in sewage sludges and peat. The DMs employed were acid digestion in microwaves with HNO3 (EPA 3051A); nitric-perchloric digestion with HNO3 + HClO4 in a digestion block (NP); dry ashing in a muffle furnace and solubilization of residual ash in nitric acid (MDA); digestion by using aqua regia solution (HCl:HNO3) in the digestion block (AR); and acid digestion with HCl and HNO3 + H2O2 (EPA 3050). The dry ashing method led to the greatest recovery of Cd in organic residues, but the EPA 3050 protocol can be an alternative method for the same purpose. The dry ashing should not be employed to determine the concentration of Cr, Fe, Ni, Pb and Zn in the residues. Higher Cr and Fe contents are recovered when NP and EPA 3050 are employed in the opening of organic matrices. For most of the residues analyzed, AR is the most effective method for recovering Ni. Microwave-assisted digestion methods (EPA3051 and 3050) led to the highest recovery of Pb. The choice of the DM that provides maximum recovery of Zn depends on the organic residue and trace element analyzed.

Biomass decomposition and nutrient release from black oat and hairy vetch residues deposited in a vineyard

A significant quantity of nutrients in vineyards may return to the soil each year through decomposition of residues from cover plants. This study aimed to evaluate biomass decomposition and nutrient release from residues of black oats and hairy vetch deposited in the vines rows, with and without plastic shelter, and in the between-row areas throughout the vegetative and productive cycle of the plants. The study was conducted in a commercial vineyard in Bento Gonçalves, RS, Brazil, from October 2008 to February 2009. Black oat (Avena strigosa) and hairy vetch (Vicia villosa) residues were collected, subjected to chemical (C, N, P, K, Ca, and Mg) and biochemical (cellulose - Cel, hemicellulose - Hem, and lignin - Lig content) analyses, and placed in litter bags, which were deposited in vines rows without plastic shelter (VPRWS), in vines rows with plastic shelter (VPRS), and in the between-row areas (BR). We collected the residues at 0, 33, 58, 76, and 110 days after deposition of the litter bags, prepared the material, and subjected it to analysis of total N, P, K, Ca, and Mg content. The VPRS contained the largest quantities and percentages of dry matter and residual nutrients (except for Ca) in black oat residues from October to February, which coincides with the period from flowering up to grape harvest. This practice led to greater protection of the soil surface, avoiding surface runoff of the solution derived from between the rows, but it retarded nutrient cycling. The rate of biomass decomposition and nutrient release from hairy vetch residues from October to February was not affected by the position of deposition of the residues in the vineyard, which may especially be attributed to the lower values of the C/N and Lig/N ratios. Regardless of the type of residue, black oat or hairy vetch, the greatest decomposition and nutrient release mainly occurred up to 33 days after deposition of the residues on the soil surface, which coincided with the flowering of the grapevines, which is one of the phenological stages of greatest demand for nutrients.

PEASANT AND SCIENTIFIC KNOWLEDGE ON PLANOSOLS AS A SOURCE OF MATERIALS IN THE MAKING OF NON-INDUSTRIAL POTTERY

Ethnopedological studies have mainly focused on agricultural land uses and associated practices. Nevertheless, peasant and indigenous populations use soil and land resources for a number of additional purposes, including pottery. In the present study, we describe and analyze folk knowledge related to the use of soils in non-industrial pottery making by peasant potters, in the municipality of Altinho, Pernambuco State, semiarid region at Brazil. Ethnoscientific techniques were used to record local knowledge, with an emphasis on describing the soil materials recognized by the potters, the properties they used to identify those soil materials, and the criteria employed by them to differentiate and relate such materials. The potters recognized three categories of soil materials: “terra” (earth), “barro” (clay) and, “piçarro” (soft rock). The multi-layered arrangement of these materials within the soil profiles was similar to the arrangement of the soil horizon described by formal pedologists. “Barro vermelho” (red clay) was considered by potters as the principal ceramic resource. The potters followed morphological and utilitarian criteria in distinguishing the different soil materials. Soils from all of these sites were sodium-affected Alfisols and correspond to Typic Albaqualf and Typic Natraqualf in the Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, 2010).

ALTERAÇÕES ELETROQUÍMICAS E DINÂMICA DE NUTRIENTES NA SOLUÇÃO DO SOLO EM ARROZ IRRIGADO COM LIXIVIADO INDUSTRIAL TRATADO

A utilização de efluentes industriais tratados na irrigação do arroz por alagamento pode provocar alterações eletroquímicas e aumentar o teor de nutrientes na solução do solo. Para testar essa hipótese, este trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica dos atributos químicos e eletroquímicos da solução do solo sob cultivo de arroz irrigado com lixiviado industrial tratado, contendo 820 mg L-1 de Na. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando-se como unidades experimentais vasos preenchidos com 20 kg de solo, em delineamento experimental em blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos foram: controle (irrigação com água destilada) e quatro proporções do lixiviado (25, 50, 75 e 100 %). As coletas de solução do solo foram feitas semanalmente a partir do quarto dia após o início do alagamento (DAA) até 84 DAA. A solução do solo foi amostrada na profundidade de 10 cm e analisada para os principais nutrientes e o Na, bem como para a demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), relação de adsorção de sódio (RAS), condutividade elétrica (CE) e potencial redox (EH). A irrigação com o lixiviado aumentou os teores de K, Ca, Mg, S, P, N-NH+4, N-NO−3 e Na, assim como os valores de RAS e CE, para valores considerados prejudiciais para as plantas. Foi observada diminuição do potencial redox na solução do solo pela irrigação com lixiviado industrial tratado. Os teores de DBO5 e o N-NH+4 diminuíram com o tempo de alagamento. Em proporções menores que 25 %, o lixiviado industrial tratado pode aumentar os teores de nutrientes em solução sem causar interferência do Na para as plantas.

PHYTOAVAILABILITY OF COPPER IN INDUSTRIAL BY-PRODUCTS AND MINERAL FERTILIZERS

Alternative copper (Cu) sources could be used in fertilizer production, although the bioavailability of copper in these materials is unknown. The objective of this study was to evaluate the extractants neutral ammonium citrate (NAC), 2 % citric acid, 1 % acetic acid, 10 % HCl, 10 % H2SO4, buffer solution pH 6.0, DTPA, EDTA, water, and hot water in the quantification of available Cu content in several sources, relating them to the relative agronomic efficiency (RAE) of wheat grown in a clayey Latossolo Vermelho eutrófico (Oxisol) and Neossolo Quartzarênico (Typic Quartzipsamment). Copper was applied at the rate of 1.5 mg kg-1 as scrap slag, brass slag, Cu ore, granulated copper, and copper sulfate. The extractants 10 % HCl, 10 % H2SO4, and NAC extracted higher Cu concentrations. The RAE values of brass slag and Cu ore were similar to or higher than those of Cu sulfate and granulated Cu. Solubility in the 2nd NAC extractant, officially required for mineral fertilizers with Cu, was lower than 60 % for the scrap slag, Cu ore, and granulated copper sources. This fact indicates that adoption of the NAC extractant may be ineffective for industrial by-products, although no extractant was more efficient in predicting Cu availability for wheat fertilized with the Cu sources tested.

Demanda de informação pelo setor industrial: dois estudos no intervalo de 25 anos

Os estudos sobre a demanda de informação dos usuários do setor produtivo industrial tornam-se cada vez mais necessários, à medida que a informação se estabelece como fator/insumo de produção. Neste trabalho, são analisados, comparativamente, dois estudos em nível nacional, separados por um intervalo de tempo de 25 anos. Neles, pode-se observar semelhanças e diferenças, sendo possível distinguir quais os tipos de informação mais relevantes para o setor industrial, nas respectivas etapas históricas. Ambos os estudos foram promovidos mediante cooperação entre o setor público e o setor privado, por suas entidades representativas.

A classificação industrial e sua importância na análise setorial

O presente artigo tem como objetivo apresentar conceitos acerca das classificações industriais, mostrando-se a importância dos sistemas de classificações e a necessidade de correlação entre as classificações dos diferentes países. As classificações internacionais são baseadas na "Família Internacional de Classificações Econômicas e Sociais", que englobam atividades econômicas, produtos, consumo, educação, emprego, entre outras. Sua abrangência em relação às classificações de atividades e de produtos envolve as "classificações de referência (como a ISIC e a CPC), as classificações derivadas (como a NACE e a CPA) e as classificações relacionadas (como a ANZIC e a NAICS), cuja harmonização é realizada por gestores de classificação, como o INDEC, da Argentina, o INE, de Portugal, e o IBGE, do Brasil. As classificações de atividades e de produtos na economia constituem instrumento básico para obtenção de informações e análise dos dados estatísticos.

Níveis de resíduo industrial de fécula da mandioca na alimentação de suínos em crescimento e terminação

Foram conduzidos dois experimentos para avaliação da inclusão do resíduo industrial de fecularia da mandioca (RIFM) em dietas para suínos em crescimento e terminação. No experimento 1, foram avaliados quatro níveis de RIFM (0; 6,67; 13,33 e 20,00%) na dieta de suínos em crescimento. A inclusão do RIFM na dieta provocou efeito cúbico sobre o ganho de peso médio diário (GPMD, P<0,01, R² =0,80, y=804-54,06x+6,03x²-0,19x³), peso médio ao final do crescimento (PMFC, P<0,01, R² =0,79, y=60,47-2,87x+0,33x²-0,01x³) e efeito linear sobre o consumo diário de ração (CRD, P<0,04, R² = 0,74, y=2090-136x). O peso médio ao abate (PMA) foi afetado de forma quadrática (P<0,05, R² = 0,69, y=98,88-1,28x+0,05x²). No experimento 2, o RIFM foi avaliado em quatro níveis (0, 10, 20 e 30%) de inclusão na dieta de suínos em terminação. Nenhum desses níveis de RIFM afetou (P>0,10) o desempenho dos suínos. Concluiu-se que a inclusão do RIFM na dieta de suínos em crescimento, à partir de 6,67%, provoca redução do desempenho. Na fase de terminação, o desempenho não é afetado pela inclusão do RIFM até o nível de 30% da dieta.

Avaliação da capacidade de regeneração in vitro em tomateiro industrial

Este trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade de regeneração das cultivares de tomateiro industrial (Lycopersicon esculentum Mill) IPA-5 e IPA-6, utilizando quatro composições de meio de cultura descritos na literatura e cinco variações de inoculação. Foi testada uma nova variação de inoculação, denominada cotilédone fendido. A maior freqüência de formação de gemas vegetativas foi 100% no caso de IPA-5, e 65% no caso de IPA-6. Para induzir o alongamento de brotos, foram necessários três subcultivos dos explantes apresentando gemas. No caso de IPA-5, o número de brotos obtidos foi maior quando a indução de gemas foi realizada em meio contendo BAP (2,5 mg L-1) e AIA (0,2 mg L-1) seguido de três subcultivos, em meio como zeatina (0,5 mg L-1). Usando esse protocolo, a cultivar IPA-5 produziu uma média de 5,45 brotos alongados a partir do cotilédone fendido. Essa capacidade excedeu significativamente o cotilédone aparado, que produziu 4,4 brotos alongados por explante. No caso de IPA-6, a melhor combinação de meios e método de inoculação produziu 0,87 broto alongado por explante. Os brotos alongados foram enraizados e transferidos para casa de vegetação.

Influência do manejo do solo e da rotação de culturas na qualidade industrial do trigo

A qualidade industrial do trigo é afetada por fatores genéticos e ambientais, como solo, clima, tratos culturais, e outros. O presente trabalho teve como finalidade avaliar o efeito de sistemas de manejo de solo e de rotação de culturas sobre características que definem a qualidade industrial de trigo (peso do hectolitro, peso de mil grãos, extração experimental de farinha, alveografia, teste de microssedimentação com lauril sulfato de sódio e número de queda). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e três repetições. A parcela principal foi constituída pelos sistemas de manejo de solo (plantio direto, preparos convencionais de solo com arado de discos e de aivecas, e cultivo mínimo), e a subparcela, pelos sistemas de rotação de culturas (monocultura, um inverno e dois invernos sem trigo). O preparo convencional de solo com arado de discos e o cultivo mínimo reduziu o número de queda; o sistema de rotação com dois invernos sem trigo elevou o peso do hectolitro; a monocultura desse cereal reduziu o peso do hectolitro, elevou a força geral de glúten e a microssedimentação com lauril sulfato de sódio; a interação sistemas de manejo de solo, rotação de culturas e ano de cultivo afetou o peso de mil grãos e, o ano de cultivo teve grande influência em todas as características de qualidade industrial de trigo estudadas.