Terrestrial exposure of oilfield flowline additives diminish soil structural stability and remediative microbial function

Onshore oil production pipelines are major installations in the petroleum industry, stretching many thousands of kilometres worldwide which also contain flowline additives. The current study focuses on the effect of the flowline additives on soil physico-chemical and biological properties and quantified the impact using resilience and resistance indices. Our findings are the first to highlight deleterious effect of flowline additives by altering some fundamental soil properties, including a complete loss of structural integrity of the impacted soil and a reduced capacity to degrade hydrocarbons mainly due to: (i) phosphonate salts (in scale inhibitor) prevented accumulation of scale in pipelines but also disrupted soil physical structure; (ii) glutaraldehyde (in biocides) which repressed microbial activity in the pipeline and reduced hydrocarbon degradation in soil upon environmental exposure; (iii) the combinatory effects of these two chemicals synergistically caused severe soil structural collapse and disruption of microbial degradation of petroleum hydrocarbons.

Fractal dimension and anisotropy of soil CO2 emission in a mechanically harvested sugarcane production area

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Variabilidade espacial de atributos do solo para adoção do sistema de agricultura de precisão na cultura de cana-de-açúcar

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a variabilidade espacial de atributos de Latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar na região de Jaboticabal (SP). Foram feitas amostragens do solo a intervalos regulares de 50 m, em uma área de 90 ha, nas profundidades de 0,00-0,20 e 0,60-0,80 m para determinação de pH, CTC, V % e teores de matéria orgânica, P, K+, Ca2+, Mg2+, H + Al e argila. Os dados foram submetidos às análises: estatística descritiva, geoestatística e interpolação por krigagem. Os alcances de dependência espacial para os atributos químicos do solo e teores de argila na camada de 0,60-0,80 m de profundidade foram menores, quando comparados àqueles referentes à camada de 0,00-0,20 m. Estes resultados demonstraram maior descontinuidade na distribuição espacial dos atributos do solo na camada de 0,60-0,80 m de profundidade dos Latossolos, indicando que essa classe de solos não apresentou homogeneidade de seus atributos como conceituadamente a ela foi atribuída. O manejo no solo alterou a dependência espacial dos atributos do solo na camada superficial de forma a diminuir a variabilidade espacial dos atributos químicos do solo em relação à camada mais profunda. A investigação da variabilidade espacial de atributos químicos e do teor de argila da camada superficial e subsuperficial dos solos proporcionou condições para a definição de zonas homogêneas de manejo, o que permite a adoção do sistema de agricultura de precisão.

Variabilidade espacial da textura de um latossolo vermelho eutroférrico sob cultivo de cana-de-açúcar

Estudos regionais mais detalhados, utilizando modelos de paisagem e geoestatística, têm demonstrado que, em áreas consideradas homogêneas, sob uma única classe de solo, existe dependência espacial de atributos granulométricos. Visando a avaliar a variabilidade espacial de atributos granulométricos em Latossolo Vermelho eutroférrico, foram feitas amostragens do solo em intervalos regulares de 50 m, em forma de malha, totalizando 306 pontos de amostragem. Foram coletadas amostras nas profundidades de 0-0,2 m e 0,6-0,8 m para a determinação da argila, silte, areia total (AT), areia grossa (AG), areia média (AM), areia fina (AF) e areia muito fina (AMF). Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva, geoestatística e interpolação por krigagem. Os valores do coeficiente de variação apresentaram-se baixos para argila, médios para silte, AT, AF, AM e AMF e altos para AG. Observou-se ocorrência de dependência espacial para todas as variáveis com grau moderado de dependência espacial, com os maiores alcances ocorrendo na profundidade de 0-0,2 m. Os latossolos, apesar de serem homogêneos, mesmo em áreas de mesma classe de solo e manejo, apresentaram variabilidade diferenciada para os atributos granulométricos.

Mineralogy of the clay fraction of alfisols in two slope curvatures: IV - spatial correlation with physical properties

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.

Efeito da compactação na produtividade de cultivares de soja em latossolo vermelho

Na agricultura moderna, o tráfego de máquinas sobre o solo é a principal causa da compactação, que, muitas vezes, causa decréscimos da produtividade de soja. O objetivo deste estudo foi avaliar o desenvolvimento de cultivares de soja, considerando os níveis de compactação do solo. Para tal, foi realizado um experimento em Jaboticabal, SP, em Latossolo Vermelho textura média. Os tratamentos de compactação foram: T0 = 0; T1* = 1; T1 = 1; T2 = 2; T4 = 4 e T6 = seis passadas, no mesmo local, de um trator de 11 t, uma ao lado da outra, perfazendo toda a superfície do solo. No tratamento T1*, a compactação ocorreu quando o solo estava mais seco para obter um menor nível de compactação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em parcelas subdivididas (seis níveis de compactação e quatro cultivares), com quatro repetições. Foram coletadas amostras indeformadas de solo nas camadas de 0,03-0,06; 0,08-0,11; 0,15-0,18 e 0,22-0,25 m, para determinação dos atributos físicos. em dezembro de 2003, foram semeados os cultivares de soja (Glycine max) IAC Foscarin 31, MG/BR 46 (Conquista), BRS/MG 68 (Vencedora) e IAC 8-2. O cultivar de soja IAC Foscarim 31 foi o mais produtivo no Latossolo Vermelho, quando comparado aos cultivares MG/BR 46 (Conquista), BRS/MG 68 (Vencedora) e IAC 8-2. Os valores de resistência do solo à penetração a partir dos quais a produtividade dos cultivares de soja decresceu foram de 2,24 a 2,97 MPa, conforme os cultivares.

Soil compaction by machine traffic and least limiting water range related to soybean yield

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

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)

Soil-liming effects on the development and nutritional status of the carambola tree and its fruit-yielding capacity

Soil acidity is one of the most important factors limiting agricultural production in the tropics. For this reason, the objective of this research work was to evaluate the effects of soil liming on the performance of carambola (Averrhoa carambola) trees. The experiment took place at the Citrus Experimental Station in Bebedouro, state of São Paulo, Brazil. The soil was a Typic Haplustox (V = 26% at the 0- to 20-cm layer) between August 1999 and July 2003. The following doses of limestone were employed: 0, 1.85, 3.71, 5.56, and 7.41 t ha(-1). During 40 months after the experiment was set up, soil chemical attributes were periodically examined. For a period of 2 years, the trees had their leaves analyzed for micro-and macronutrients; their trunk diameter, height, and crown volume measured; and the production of fruits determined. Liming improved in evaluated chemical attributes of the soil: pH, calcium (Ca), magnesium (Mg), BS, V, and hydrogen and aluminium (H + At) from the upper 60 cm of soil when the samples were taken from both the line and between the lines of plants. In the leaves, the levels of Ca and Mg also increased. The highest fruit yields were observed when soil base saturations reached 45% on the lines and 50% between the lines, as well as when foliar levels of 8.0 g of Ca and 4.7 a of Mg per kilogram of leaves were attained.

Relação entre alguns atributos físicos e a produção de grãos de soja e arroz de sequeiro em latossolos

Este trabalho objetivou avaliar atributos físicos e a correlação com a produção de grãos de soja e arroz de sequeiro em três níveis de compactação e dois conteúdos de água no solo (água retida na tensão de 0,05 e 0,01MPa), com três repetições. Foram utilizadas amostras de Latossolo Vermelho, textura média (LVd) e, Latossolo Vermelho, textura argilosa (LVef), coletadas na profundidade de 0-20cm e compactadas em camadas de 3cm, em vasos de 9,82L. Foram avaliados a porosidade total, macro e microporosidade, densidade do solo, resistência à penetração e a produção de grãos de soja e arroz de sequeiro. Os atributos físicos apresentaram correlações altas e significativas entre si, nos dois solos e conteúdos de água. As maiores correlações dos atributos físicos com a produção de grãos de soja e arroz foram obtidas no LVd e no conteúdo de água retida na tensão de 0,05MPa, condição em que ocorreu maior redução da produção de grãos com o aumento da compactação. As correlações foram positivas da macroporosidade e porosidade total e negativas da microporosidade, densidade do solo e resistência à penetração com a produção de grãos de soja e arroz.

Atributos físicos de um latossolo cultivado com cana-de-açúcar após aplicações de lodo de esgoto e vinhaça

O objetivo deste trabalho foi avaliar se a aplicação anual de lodo de esgoto e vinhaça, resíduos empregados com a finalidade exclusiva de fornecer a quantidade necessária de N e K para cana-de-açúcar, causaria alteração em alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico argiloso, após as colheitas do 3º e 4º cortes da cultura. O experimento foi conduzido em blocos ao acaso, com três repetições. Os tratamentos foram: (i) dose de lodo de esgoto para suprir 100% do N exigido pela cultura; (ii) dose de lodo de esgoto para suprir 200% do N exigido; (iii) dose de vinhaça para suprir 100% do K exigido; (iv) dose de vinhaça para suprir 200% do K exigido; (v) combinação dos tratamentos (i) e (iii); (vi) combinação dos tratamentos (ii) e (iv); (vii) testemunha (adubação mineral recomendada). Os somatórios das doses dos resíduos foram de 39 e 51 t ha-1 de lodo de esgoto e de 870 e 1.174 m³ ha-1 de vinhaça até o 3º e 4º cortes, respectivamente. Nas camadas de 0-10; 10-20; 20-30; 30-40 e 40-50 cm de profundidade, após as colheitas do 3º e 4º cortes da cultura, foram determinados: teor de matéria orgânica, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, densidade do solo, densidade de partícula, resistência do solo à penetração e teor de água gravimétrico. Aplicações de lodo de esgoto e vinhaça não causaram modificação nos atributos físicos, resultado associado à falta de efeito dos resíduos na matéria orgânica do solo.

Qualidade física de um latossolo vermelho férrico sob sistemas de uso e manejo

The soil physical quality is defined as the soil capacity to maintain the sustainable productivity during the years. To assess soil physical quality, attributes were evaluated in the layers of 0.0-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, 0.30-0.40 m in acrustox. The experimental design was entirely randomized, with four systems of use ( corn, sugar-cane, pasture and native vegetation), four soil depths and four replications. The parameter evaluated were: texture, degree of clay flocculation, soil bulk density, porosity, water retention and "S" parameter. The usage and management systems caused soil physical degradation, being greater in pasture system with intensive usage, with smaller soil physical quality for plants development. The soil physical quality, evaluated by physical attributes, followed the following order: native vegetation > maize > sugar-cane > pasture. The Oxisol, although shows present excellent physical structure and needs an adequate management to prevent excessive compaction.

Atributos físicos de Latossolos adubados durante cinco anos com biossólido

A utilização do biossólido para fins agrícolas tem sido uma alternativa viável para resíduos de origem domiciliar e industrial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de biossólido nos atributos físicos de Latossolo Vermelho distrófico, textura média (LVd), e Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso (LVef). Utilizaram-se as doses, acumuladas em 5 anos, de 0,0, 25,0, 47,5 e 50,0 Mg ha-1 de matéria seca de biossólido, incorporadas até 0,1 m com grade. As amostras deformadas foram coletadas no quinto ano, após a colheita do milho, nas camadas de 0,0-0,1, de 0,1-0,2 e de 0,2-0,3 m para determinação da composição granulométrica e matéria orgânica. As amostras indeformadas coletadas com cilindros metálicos de 0,030 m de altura e 0,048 m de diâmetro, também no quinto ano, foram utilizadas para determinação da densidade, porosidade e retenção de água no solo. A macroporosidade foi superior a partir de 47,5 Mg ha-1 e 50,0 Mg ha-1 de biossólido, no LVd e LVef, respectivamente, e a densidade do solo foi inferior na dose de 50,0 Mg ha-1 no LVd de textura média, na camada de 0,0-0,1 m. A aplicação de 50,0 Mg ha-1 de biossólido não alterou a porosidade total, a microporosidade e a retenção de água nos dois solos. O efeito da aplicação do biossólido depende do tipo de solo e da quantidade aplicada.

Influência do cultivo da cana-de-açúcar e da mineralogia da fração argila nas propriedades físicas de latossolos vermelhos

As atuais técnicas de manejo da cultura da cana-de-açúcar utilizam um vigoroso revolvimento do solo por ocasião do plantio, com o uso de arados, grades pesadas e subsoladores. O objetivo deste trabalho foi avaliar o grau de modificação de algumas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho caulinítico (LVd) e de um Latossolo Vermelho caulinítico-oxídico (LVdf) cultivados com cana-de-açúcar e sob mata nativa no município de Jaboticabal (SP), além de comparar as propriedades físicas encontradas em ambos os Latossolos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subdivididas 4 x 3 (manejos e camadas), com quatro repetições. Também foi realizada a análise conjunta entre as propriedades físicas dos Latossolos. Os sistemas de uso foram: cana planta (CP), cana soca de segundo ano (C2), cana soca de quarto ano (C4) e mata nativa (MN). Avaliaram-se a densidade do solo (Ds), a sua porosidade e o diâmetro médio ponderado (DMP) nas camadas de 00,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Os efeitos dos sistemas de uso e manejo sobre os atributos físicos, nas diferentes camadas, foram verificados a partir da análise de variância; quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. A MN do LVdf apresentou maior macroporosidade e menor microporosidade em relação à das áreas cultivadas, mas, para porosidade total e Ds, a MN apresentou diferença apenas para C2 e C4. O tempo de cultivo da cana-de-açúcar proporcionou o aumento da Ds e diminuição da macroporosidade em ambos os Latossolos. Entretanto, o maior teor de óxido de Fe no LVdf proporcionou maior porosidade total e menor Ds, e sua macroporosidade permaneceu acima de 0,10 m³ m-3 em todos os manejos e camadas. Os sistemas de uso do solo com cana-de-açúcar reduziram a estabilidade de agregados, em relação à mata nativa.