Fuzzy Logic and Geostatistical Techniques for Spatialization of Soil Texture in Region with Rough Terrains

From the geotechnical standpoint, it is interesting to analyse the soil texture in regions with rough terrain due to its relation with the infiltration and runoff processes and, consequently, the effect on erosion processes. The purpose of this paper is to present a methodology that provides the soil texture spatialization by using Fuzzy logic and Geostatistic. The results were correlated with maps drawn specifically for the study area. The knowledge of the spatialization of soil properties, such as the texture, can be an important tool for land use planning in order to reduce the potential soil losses during rain seasons. (c) 2011 Published by Elsevier Ltd. Selection and peer-review under responsibility of Spatial Statistics 2011

Spatial variability of soil water content and mechanical resistance of Brazilian ferralsol

The spatial variability of mechanical resistance to penetration (PR) and gravimetric moisture (GM) was studied at a depth of 0-0.40 m, in a ferralsol cropped with corn, and under conventional tillage in llha Solteira, Brazil (latitude 20 degrees 17'S, and longitude 52 degrees 25'W). The purpose of this study was to analyse and to try explaining the spatial variability of the mentioned soil physical properties using geostatistics. Soil data was collected at points arranged on the nodes of a mesh with 97 points. Geostatistics was used to analyse the spatial variability of PR and GM at four depths: 0-0. 1, 0.1-0.2, 0.2-0.3 and 0.3-0.4 m. PR showed a higher variability of data, with coefficients of variation of 52.39, 30.54, 16.91, and 15.18%, from the surface layers to the deepest layers. The values of the coefficients of variation for GM were lower: 9.99, 5.13, 5.59, and 5.69%. Correlation between GM and PR for the same soil layers was low. Penetration resistance showed spatial structure only in the 0.30-0.40 m layer, while gravimetric moisture showed spatial structure at all depths except for 0-0. 10 m. All the models of fitted semivariograms were spherical and exponential, with ranges of 10-80 m. Data for the variable 'GM' in the 0.20-0.30 and 0.30-0.40 m layers revealed a trend in data attributed to the occurrence of subsurface water flow. (C) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effects of soil management systems on soil microbial activity, bulk density and chemical properties

Este trabalho teve por objetivo estudar os efeitos de diferentes sistemas de uso e manejo na densidade do solo nas suas propriedades químicas e na atividade microbiana em um Latossolo Vermelho distrófico (Oxisol). As amostras de solo foram retiradas de parcelas dos seguintes tratamentos: cerrado denso preservado, pastagem de Brachiaria decumbens degradada (20 anos), plantio direto com rotação de culturas (8 anos) e sistema convencional com rotação de culturas anuais (10 anos). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com dez repetições. O uso contínuo de plantio direto resultou em mais alta taxa de C-biomassa microbiana e menor perda relativa de carbono pela respiração basal, podendo determinar, desta forma, maior acúmulo de C no solo a longo prazo. Proporcionou, ainda, melhoria na densidade aparente e nas propriedades químicas do solo. Assim, o sistema plantio direto, com manejo de culturas, mostrou ser uma alternativa para a conservação e manutenção das condições físicas e do potencial produtivo de solos de cerrado.

Recovery of soil physical properties by green manure, liming, gypsum and pasture and spontaneous native species

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

The use of vinasse as an amendment to ex-situ bioremediation of soil and groundwater contaminated with diesel oil

Este trabalho investigou a possibilidade de se usar a vinhaça como um agente estimulador de processos de biorremediação ex-situ. Amostras de água subterrânea e solo foram coletadas em três postos de combustíveis. A biorremediação do solo foi simulada em frascos de Bartha, usados para medir a produção de CO2, durante 48 dias, onde a vinhaça foi adicionada a uma concentração de 33 mL.Kg-1 de solo. A eficiência de biodegradação também foi medida pela quantificação de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) por cromatografia gasosa. A biorremediação da água subterrânea foi realizada em experimentos laboratoriais simulando condições aeradas (bioreatores) e não aeradas (frascos de DBO). em ambos os casos, a concentração de vinhaça foi de 5 % (v/v) e diferentes parâmetros físico-químicos foram avaliados durante 20 dias. Embora um aumento da fertilização e da população microbiana do solo foram obtidos com a vinhaça, esta estratégia não se mostrou adequada em aumentar a eficiência da biorremediação dos solos contaminados com óleo diesel. A adição de vinhaça às águas subterrâneas contaminadas teve efeitos negativos na biodegradação dos hidrocarbonetos, uma vez que a vinhaça, como uma fonte de carbono facilmente assimilável, foi preferencialmente consumida.

Action of soil microorganisms on PCL and PHBV blend and films

Poly(hydroxybutyrate-co-valerate) (PHBV) and poly(epsilon-caprolactone) (PCL) PCL/PHBV (4:1) blend films were prepared by melt-pressing. The biodegradation of the films in response to burial in soil for 30 days was investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG). The PHBV film was the most susceptible to microbial attack, since it was rapidly biodegraded via surface erosion in 15 days and completely degraded in 30 days. The PCL film also degraded but more slowly than PHBV. The degradation of the PCL/PHBV blend occurred in the PHBV phase, inducing changes in the PCL phases (interphase) and resulting in an increase of its crystalline fraction.

Gravimetric determination of soil organic matter

Avaliou-se o método de determinação gravimétrica da matéria orgânica do solo pela perda de massa por incineração a 300ºC e comparou-se com o carbono determinado pelo método Walkley-Black. Os dois métodos foram correlacionados positivamente com a seguinte equação de regressão linear: y = 3,720x + 0,2914. r = 0,937. O coeficiente. 3,720 foi maior do que os encontrados na literatura. que variaram de 1,68 a 2,13. Esta diferença foi atribuída ao maior grau de oxidação da matéria orgânica dos solos das regiões tropicais. O método de incineração é aplicável para determinação do C do solo em rotina. O método não contamina o meio ambiente com metal tóxico (Cr6+) e não oferece riscos aos analistas com o uso de ácido sulfúrico concentrado.

The effects of soil fumigation on the growth and mineral nutrition of weeds and crops

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Performance of a reciprocal shaker in mechanical dispersion of soil samples for particle-size analysis

A dispersão da amostra de solo é uma etapa fundamental da análise granulométrica, sendo realizada mediante o uso de dispersantes químicos e agitação mecânica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de mesa agitadora reciprocante de baixa rotação na dispersão mecânica de amostras de solos de diferentes classes texturais. Foram realizadas análises granulométricas em 61 amostras com quatro repetições, empregando o método da pipeta para determinação da fração argila e tamisagem para determinação das frações areia grossa, areia fina e areia total, sendo o silte determinado por diferença. Na avaliação de desempenho, os resultados obtidos com uso da mesa agitadora reciprocante (MAR) foram comparados com dados disponíveis para as mesmas amostras oriundos de relatórios do Ensaio de Proficiência IAC para Laboratórios de Análises de Solos - Prolab/IAC. Análises de acurácia foram realizadas com base nos valores dos intervalos de confiança definidos para cada fração granulométrica componente de cada amostra ensaiada. Indicadores gráficos também foram utilizados na comparação de dados, por meio de dispersão e ajuste linear. A estatística descritiva indicou preponderância de baixa variabilidade em mais de 90 % dos resultados obtidos para as amostras de texturas arenosa, média e argilosa e em 68 % dos obtidos para as amostras de textura muito argilosa, indicando boa repetibilidade dos resultados obtidos com a MAR. Média variabilidade foi mais frequentemente associada à fração silte, seguida da fração areia fina. Os resultados das análises de sensibilidade indicam acurácia de 100 % nas três frações granulométricas - areia total, silte e argila - para todas as amostras analisadas pertencentes às classes texturais muito argilosa, argilosa e média. Para as nove amostras de textura arenosa, a acurácia média foi de 85,2 %, e os maiores desvios ocorreram em relação à fração silte. Nas aproximações lineares, coeficientes de correlação igual (silte) ou superiores (areia total e argila) a 0,93, bem como diferenças menores do que 0,16 entre os coeficientes angulares das retas e o valor unitário, indicam alta correlação entre os resultados de referência (Prolab/IAC) e os obtidos nos ensaios com a MAR. Conclui-se pelo desempenho satisfatório da mesa agitadora reciprocante de baixa rotação para dispersão mecânica de amostras de solo de diferentes classes texturais para fins de análise granulométrica, permitindo recomendar o uso alternativo do equipamento quando se emprega agitação lenta. As vantagens do uso do equipamento nacional incluem o baixo custo, a possibilidade de análise simultânea de grande número de amostras e o uso de frascos comuns, de vidro ou de plástico, baratos e de fácil reposição.

Uncertainties in the prediction of spatial variability of soil CO2 emissions and related properties

A emissão de CO2 do solo apresenta alta variabilidade espacial, devido à grande dependência espacial observada nas propriedades do solo que a influenciam. Neste estudo, objetivou-se: caracterizar e relacionar a variabilidade espacial da respiração do solo e propriedades relacionadas; avaliar a acurácia dos resultados fornecidos pelo método da krigagem ordinária e simulação sequencial gaussiana; e avaliar a incerteza na predição da variabilidade espacial da emissão de CO2 do solo e demais propriedades utilizando a simulação sequencial gaussiana. O estudo foi conduzido em uma malha amostral irregular com 141 pontos, instalada sobre a cultura de cana-de-açúcar. Nesses pontos foram avaliados a emissão de CO2 do solo, a temperatura do solo, a porosidade livre de água, o teor de matéria orgânica e a densidade do solo. Todas as variáveis apresentaram estrutura de dependência espacial. A emissão de CO2 do solo mostrou correlações positivas com a matéria orgânica (r = 0,25, p < 0,05) e a porosidade livre de água (r = 0,27, p <0,01) e negativa com a densidade do solo (r = -0,41, p < 0,01). No entanto, quando os valores estimados espacialmente (N=8833) são considerados, a porosidade livre de água passa a ser a principal variável responsável pelas características espaciais da respiração do solo, apresentando correlação de 0,26 (p < 0,01). As simulações individuais propiciaram, para todas as variáveis analisadas, melhor reprodução das funções de distribuição acumuladas e dos variogramas, em comparação à krigagem e estimativa E-type. As maiores incertezas na predição da emissão de CO2 estiveram associadas às regiões da área estudada com maiores valores observados e estimados, produzindo estimativas, ao longo do período estudado, de 0,18 a 1,85 t CO2 ha-1, dependendo dos diferentes cenários simulados. O conhecimento das incertezas gerado por meio dos diferentes cenários de estimativa pode ser incluído em inventários de gases do efeito estufa, resultando em estimativas mais conservadoras do potencial de emissão desses gases.

Bacterial diversity of soil under eucalyptus assessed by 16S rDNA sequencing analysis

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

Recovery of soil microbiological properties in a degraded area planted with Corymbia citriodora and Leucaena leucocephala

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

The influence of soil and landfill leachate microorganisms in the degradation of PVC/PCL films cast from DMF

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

The effect of soil moisture and cabbage amendment on the thermoinactivation of Phytophthora nicotianae

The analysis of the effect of soil water matric potential and temperature regimes on the inactivation of chlamydospores of Phytophthora nicotianae in cabbage amended soils was evaluated using three matric potentials (0, -10, and -30 kPa), temperature regimes of 1.5 h at 44 degreesC, 5 h at 41 degreesC and 8 h at 35 degreesC, or 3 h at 47 degreesC, 5 h at 44 degreesC and 8 h at 35 degreesC, with a baseline temperature of 25 degreesC during the rest of the day. The results indicated that survival of P. nicotianae was lowest in saturated soil; and as temperature increased, survival of the pathogen decreased at all soil water matric potentials evaluated. Cabbage amendments can enhance the effect of the heat treatment, further decreasing the pathogen population. The soil water matric potentials evaluated represent optimum levels for the study of thermal inactivation. However, under field conditions lower potentials may be found. Extending the range of soil water matric potentials and the treatment time would allow better comparisons with the field data. There is a clear indication that one irrigation period prior to solarization would provide enough moisture to inactivate the primary inoculum of P. nicotianae in the top soil under field conditions; however, other factors may affect the effectiveness of solarization, reducing or enhancing its potential.

Prediction and spatial variability of soil dynamic properties in sugar cane fields of São Paulo State Brazil

The objective of this work was to model and diagnose the spatial variability of soil load support capacity (SLSC) in sugar cane crop fields, as well as to evaluate the management impact on São Paulo State soil structure. The investigated variables were: pressure preconsolidation (sigma(p)), apparent cohesion () and internal friction angle (). The conclusions from the results were that the models and spatial dependence maps constitute important tools in the prediction and location of the mechanical internal strength of soils cultivated with sugar cane. They will help future soil management decisions so that soil structure sustainability will not be compromised.