Qualidade física e química do solo em função do sistema de produção e da aplicação superficial de silicato e calcário em experimento de longa duração

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

Acúmulo de macronutrientes e produtividade de genótipos de cártamo (Carthamus tinctorius L.) em função da adubação nitrogenada no sistema plantio direto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Amazonian Anthrosols Support Similar Microbial Communities that Differ Distinctly from Those Extant in Adjacent, Unmodified Soils of the Same Mineralogy

We compared the microbial community composition in soils from the Brazilian Amazon with two contrasting histories; anthrosols and their adjacent non-anthrosol soils of the same mineralogy. The anthrosols, also known as the Amazonian Dark Earths or terra preta, were managed by the indigenous pre-Colombian Indians between 500 and 8,700 years before present and are characterized by unusually high cation exchange capacity, phosphorus (P), and calcium (Ca) contents, and soil carbon pools that contain a high proportion of incompletely combusted biomass as biochar or black carbon (BC). We sampled paired anthrosol and unmodified soils from four locations in the Manaus, Brazil, region that differed in their current land use and soil type. Community DNA was extracted from sampled soils and characterized by use of denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and terminal restriction fragment length polymorphism. DNA bands of interest from Bacteria and Archaea DGGE gels were cloned and sequenced. In cluster analyses of the DNA fingerprints, microbial communities from the anthrosols grouped together regardless of current land use or soil type and were distinct from those in their respective, paired adjacent soils. For the Archaea, the anthrosol communities diverged from the adjacent soils by over 90%. A greater overall richness was observed for Bacteria sequences as compared with those of the Archaea. Most of the sequences obtained were novel and matched those in databases at less than 98% similarity. Several sequences obtained only from the anthrosols grouped at 93% similarity with the Verrucomicrobia, a genus commonly found in rice paddies in the tropics. Sequences closely related to Proteobacteria and Cyanobacteria sp. were recovered only from adjacent soil samples. Sequences related to Pseudomonas, Acidobacteria, and Flexibacter sp. were recovered from both anthrosols and adjacent soils. The strong similarities among the microbial communities present in the anthrosols for both the Bacteria and Archaea suggests that the microbial community composition in these soils is controlled more strongly by their historical soil management than by soil type or current land use. The anthrosols had consistently higher concentrations of incompletely combusted organic black carbon material (BC), higher soil pH, and higher concentrations of P and Ca compared to their respective adjacent soils. Such characteristics may help to explain the longevity and distinctiveness of the anthrosols in the Amazonian landscape and guide us in recreating soils with sustained high fertility in otherwise nutrient-poor soils in modern times.

Spatial and Temporal Variation of Archaeal, Bacterial and Fungal Communities in Agricultural Soils

Background: Soil microbial communities are in constant change at many different temporal and spatial scales. However, the importance of these changes to the turnover of the soil microbial communities has been rarely studied simultaneously in space and time. Methodology/Principal Findings: In this study, we explored the temporal and spatial responses of soil bacterial, archaeal and fungal beta-diversities to abiotic parameters. Taking into account data from a 3-year sampling period, we analyzed the abundances and community structures of Archaea, Bacteria and Fungi along with key soil chemical parameters. We questioned how these abiotic variables influence the turnover of bacterial, archaeal and fungal communities and how they impact the long-term patterns of changes of the aforementioned soil communities. Interestingly, we found that the bacterial and fungal b-diversities are quite stable over time, whereas archaeal diversity showed significantly higher fluctuations. These fluctuations were reflected in temporal turnover caused by soil management through addition of N-fertilizers. Conclusions: Our study showed that management practices applied to agricultural soils might not significantly affect the bacterial and fungal communities, but cause slow and long-term changes in the abundance and structure of the archaeal community. Moreover, the results suggest that, to different extents, abiotic and biotic factors determine the community assembly of archaeal, bacterial and fungal communities.

Untersuchungen zur Lebensweise und zur Populationskontrolle des Gemeinen Ohrwurms Forficula auricularia L. (Insecta, Dermaptera) in Rebanlagen

Der Gemeine Ohrwurm (Forficula auricularia LINNAEUS 1758) wurde bisher im Weinbau als natürlicher Gegenspieler verschiedener Rebschädlinge zu den Nützlingen gezählt. Etwa seit 2005 verursacht er aufgrund stark ansteigender Populationsdichten Schäden in pfälzischen Rebanlagen. Ohrwürmer halten sich massenhaft in den Trauben auf. Zusammen mit ihren Exkrementen geraten sie bei der Lese in großer Zahl ins Erntegut. Die Tiere werden von der weinbaulichen Praxis als sehr störend und qualitätsmindernd empfunden und ihre Einstufung als Nützling kritisch gesehen. Aufgrund dieser Problematik wurde im Mai 2007 ein durch den Forschungsring des Deutschen Weinbaus (FDW) finanziertes Forschungsprojekt am Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz in Neustadt an der Weinstraße begonnen. Bis 2010 wurden offene Fragen zur Erfassung und Populationsbiologie des Gemeinen Ohrwurms in Rebanlagen bearbeitet, die von ihm verursachten Schäden beschrieben und Strategien zu seiner Befallsregulation entwickelt. Am Boden aktive Ohrwürmer wurden mit Bodenfallen nach BARBER (1931) aufgenommen. In der Laubwand des Rebstockes wurden die Ohrwürmer mit eigens konzipierten Bambusfallen erfasst. F. auricularia ist in pfälzischen Rebanlagen die dominierende Ohrwurm-Art. Im Projektverlauf wurde der univoltine Entwicklungszyklus des Gemeinen Ohrwurms in pfälzischen Rebanlagen vollständig aufgeklärt. In der Vegetationsperiode beeinflussten die Intensität der Bodenbewirtschaftung mit der resultierenden Flächenbegrünung, die Bodenart, die Lufttemperatur, die Luftfeuchtigkeit und die Niederschlagsmenge die Befallsdichten am Rebstock signifikant. Der Ohrwurm-Befall in den Trauben war signifikant von der Kompaktheit und vom Gewicht der Trauben sowie dem Fäulnisanteil pro Traube und von eingewachsenen Rebblättern in den Trauben abhängig. Das Überwinterungs- und Brutverhalten wurde durch die Art und Weise der Bodenbewirtschaftung beeinflusst beziehungsweise gestört.rnLabor- und Freilandversuche haben gezeigt, dass F. auricularia Pilzpathogene wie die Graufäule (Botrytis cinerea PERSOON 1794) und den Pinselschimmel (Penicillium crustosum THOM 1930) auf gesunde Trauben überträgt. Ferner haben Fraßversuche ergeben, dass der Ohrwurm nur faule und vorgeschädigte Beeren anfressen kann und keine intakten Beeren verletzt. Durch analytische und sensorische Untersuchungen wurde festgestellt, dass Ohrwurm-Kot sensorische Fehltöne im Wein verursachen kann. Diese werden durch das im Kot enthaltene 2-Methyl-1,4-benzochinon hervorgerufen, das eine Komponente des arteigenen Abwehrsekrets ist. Da sich der Ohrwurm jahreszeitlich bedingt entweder im Boden oder am Rebstock aufhält, wurden befallsregulierende Maßnahmen im Boden- und Laubwandbereich der Rebanlage durchgeführt. Durch Tiefengrubbern mit Umbruch der Begrünung im Herbst und Frühjahr wurden die überwinternden Imagines und die Gelege geschädigt, so dass in der darauf folgenden Vegetationsperiode die Befallsdichten in der Laubwand geringfügig aber nicht signifikant abnahmen. Die während der Aufwanderungsphase der Ohrwürmer Ende Juni durchgeführte mechanische Störung der Begrünung reduzierte den Ohrwurm-Befall am Rebstock bis zu drei Wochen nach der Maßnahme signifikant. In der Laubwand der Rebstöcke wurden die Befallsdichten durch die Insektizide SpinTor (Wirkstoff Spinosad: 0,01%) und Steward® (Wirkstoff Indoxacarb: 0,0125 %) sowie sekundär durch partielles Entblättern der Laubwand dauerhaft bis zur Traubenlese reduziert. rn

Sustainable development in Darjeeling Hills, India : ecological and socio-economic aspects for small-scale farmers with supportive observations from Kanagawa, Japan

Organic farming means a holistic application of agricultural land-use, hence, this study aimed to assess ecological and socio-economic aspects that show benefits of the strategy and achievements of organic farming in comparison to conventional farming in Darjeeling District, State of West Bengal, India and Kanagawa Prefecture/Kanto in Central Japan. The objective of this study has been empirically analysed on aspects of crop diversity, yield, income and sales prices in the two study regions, where 50 households each, i.e. in total 100 households were interviewed at farm-level. Therefore, the small sample size does not necessarily reflect the broad-scale of the use and benefit of organic farming in both regions. The problems faced in mountainous regions in terms of agriculture and livelihoods for small-scale farmers, which are most affected and dependant on their immediate environment, such as low yields, income and illegal felling leading to soil erosion and landslides, are analyzed. Furthermore, factors such as climate, soils, vegetation and relief equally play an important role for these farmers, in terms of land-use. To supplement and improve the income of farmers, local NGOs have introduced organic farming and high value organic cash crops such as ginger, tea, orange and cardamom and small income generating means (floriculture, apiary etc.). For non-certified and certified organic products the volume is given for India, while for Japan only certified organic production figures are given, as there are several definitions for organic in Japan. Hence, prior to the implementation of organic laws and standards, even reduced chemical input was sold as non-certified organic. Furthermore, the distribution and certification system of both countries are explained in detail, including interviews with distribution companies and cooperatives. Supportive observations from Kanagawa Prefecture and the Kanto region are helpful and practical suggestions for organic farmers in Darjeeling District. Most of these are simple and applicable soil management measures, natural insect repelling applications and describe the direct marketing system practiced in Japan. The former two include compost, intercropping, Effective Microorganisms (EM), clover, rice husk charcoal and wood vinegar. More supportive observations have been made at organic and biodynamic tea estates in Darjeeling District, which use citronella, neem, marigold, leguminous and soil binding plants for soil management and natural insect control. Due to the close ties between farmers and consumers in Japan, certification is often neither necessary nor wanted by the producers. They have built a confidence relationship with their customers; thus, such measures are simply not required. Another option is group certification, instead of the expensive individual certification. The former aims at lower costs for farmers who have formed a cooperative or a farmers' group. Consumer awareness for organic goods is another crucial aspect to help improve the situation of organic farmers. Awareness is slightly more advanced in Kanto than in Darjeeling District, as it is improved due to the close (sales) ties between farmers and consumers in Kanto. Interviews conducted with several such cooperatives and companies underline the positive system of TEIKEI. The introduction of organic farming in the study regions has shown positive effects for those involved, even though it still in its beginning stages in Darjeeling District. This study was only partly able to assess the benefits of organic agriculture at its present level for Darjeeling District, while more positively for the organic farmers of Kanto. The organic farming practice needs further improvement, encouragement and monitoring for the Darjeeling District farmers by locals, consumers, NGOs and politicians. The supportive observations from Kanagawa Prefecture and the Kanto region are a small step in this direction, showing how, simple soil improvements and thus, yield and income increases, as well as direct sales options can enhance the livelihood of organic farmers without destroying their environment and natural resources.

Adaptation options under climate change for multifunctional agriculture: a simulation study for western Switzerland

Besides its primary role in producing food and fiber, agriculture also has relevant effects on several other functions, such as management of renewable natural resources. Climate change (CC) may lead to new trade-offs between agricultural functions or aggravate existing ones, but suitable agricultural management may maintain or even improve the ability of agroecosystems to supply these functions. Hence, it is necessary to identify relevant drivers (e.g., cropping practices, local conditions) and their interactions, and how they affect agricultural functions in a changing climate. The goal of this study was to use a modeling framework to analyze the sensitivity of indicators of three important agricultural functions, namely crop yield (food and fiber production function), soil erosion (soil conservation function), and nutrient leaching (clean water provision function), to a wide range of agricultural practices for current and future climate conditions. In a two-step approach, cropping practices that explain high proportions of variance of the different indicators were first identified by an analysis of variance-based sensitivity analysis. Then, most suitable combinations of practices to achieve best performance with respect to each indicator were extracted, and trade-offs were analyzed. The procedure was applied to a region in western Switzerland, considering two different soil types to test the importance of local environmental constraints. Results show that the sensitivity of crop yield and soil erosion due to management is high, while nutrient leaching mostly depends on soil type. We found that the influence of most agricultural practices does not change significantly with CC; only irrigation becomes more relevant as a consequence of decreasing summer rainfall. Trade-offs were identified when focusing on best performances of each indicator separately, and these were amplified under CC. For adaptation to CC in the selected study region, conservation soil management and the use of cropped grasslands appear to be the most suitable options to avoid trade-offs.

Microclima de la canopia de la vid : influencia del manejo del suelo y coberturas vegetales.

Para determinar la influencia del manejo del suelo sobre el microclima de la canopia se estableció un experimento en un viñedo de Cabernet Sauvignon conducido en doble cordón de pitones en espladero alto. Se aplicaron tres tratamientos: Testigo (TR)-suelo sin maleza; (CVP)-cobertura de suelo espontánea y control del desarrollo vegetativo por desbrozado y (CA)-cobertura de flora espontánea y control del desarrollo vegetativo con aplicación de herbicida de contacto desecante. Se midió la radiación fotosintéticamente activa (PAR), la composición espectral de la radiación directa y reflejada, y la temperatura a nivel de racimos en el interior de la canopia. El TR reflejó más radiación en la zona del UV y del visible. El CVP reflejó entre un 8 y 9%, el CA entre el 16 y 18% y el TR entre 18 y 19%. En la radiación reflejada, la relación rojo/rojo lejano fue mayor en CA y TR, mientras que la relación azul/rojo fue mayor en CVP. La temperatura en el interior de la canopia fue mayor en TR (30,8°C) que en CVP (26,7°C). La utilización de coberturas vegetales de raíces superficiales y permanentemente desbrozadas sería de utilidad para reducir la radiación reflejada y la temperatura de la canopia sin competir con el viñedo por agua y nutrimentos.

Influencia del manejo del suelo y las coberturas vegetales en el microclima de la canopia de la vid, la composición de la uva y el vino

Para determinar la influencia del manejo del suelo sobre la composición de la uva y el vino se estableció un experimento en un viñedo de Cabernet Sauvignon conducido en doble cordón de pitones en espaldero alto. Se aplicaron tres tratamientos: TR-suelo sin maleza; CVP-cobertura de suelo espontánea y control del desarrollo vegetativo por desbrozado y CA-cobertura de flora espontánea y control del desarrollo vegetativo con aplicación de herbicida de contacto desecante. En la uva se determinó el contenido de azúcar, acidez total, pH y la composición fenólica (índice de polifenoles totales (IPT), grado de polimerización, flavonoles, flavan-3-oles, antocianos y proantocianidoles). Se elaboraron vinos que fueron evaluados físico-química y sensorialmente por jueces expertos. CVP tuvo el mayor contenido de antocianas y TR el de flavonoles, flavan-3-oles, proantocianidoles, IPT y grado de polimerización; CA presentó valores intermedios. Los vinos del tratamiento TR tuvieron mayor contenido de alcohol y menor de acidez total, con el color rojo (DO520) más bajo y una intensidad colorante más pequeña. Los vinos de CA y TR resultaron más amargos, más astringentes y más ásperos, y los de CVP tuvieron mayor carácter varietal. Resultó útil el empleo de coberturas de raíces superficiales y permanentemente desbrozadas para provocar cierta disminución en los valores de radiación reflejada y de la temperatura de la canopia. Las elevadas temperaturas y alta radiación solar son perjudiciales para la uva, porque aumentan la producción de quercetina y afectan el metabolismo y la degradación de antocianos.

Manejo de suelo mediante coberturas vegetales establecidas

El objetivo de esta investigación fue determinar los efectos de las coberturas vegetales en el microclima de la planta de vid. Se compararon cinco coberturas de diferente ciclo vegetativo con respecto al manejo de suelo sin labranza mediante aplicación de herbicidas. El estudio se desarrolló en un viñedo cv. Malbec conducido en espaldera alta, situado en Agrelo, Luján de Cuyo, Mendoza, Argentina. Se determinaron parámetros microclimáticos, temperatura, humedad relativa y radiación a nivel de racimos, temperatura del suelo, cantidad y calidad de la radiación reflejada por la cobertura. También se midió la expresión vegetativa y de uvas y el potencial enológico. Se verificó una significativa disminución de la radiación fotosintéticamente activa (RFA) reflejada por las coberturas con una menor relación “Rojo/Rojo lejano" comparada con el suelo descubierto. Sin embargo, el efecto no se percibió dentro de la canopia debido a que las coberturas permanentes de trébol rojo (Trifolium pratensis) y agropiro alargado (Agropyron elongatum) restringieron el vigor de las cepas, disminuyendo el crecimiento de brotes y el tamaño de hojas, lo cual se tradujo en una mayor recepción directa de la RFA a nivel de racimos. No hubo una significativa variación en cuanto a temperatura máxima, mínima y amplitud térmica a nivel de racimos. No obstante ello, los tratamientos con mayor cobertura de suelo tendieron a reducir levemente la temperatura mínima a nivel de racimos. La humedad relativa en la canopia no fue significativamente afectada. El trébol rojo, el agropiro alargado, la mezcla centeno-cebadilla (Secale cereale-Bromus catharticus) y el sorgo del Sudán (Sorghum sudanensis) redujeron notablemente la amplitud térmica del suelo. El efecto fue determinado principalmente por la disminución de la temperatura máxima. Las coberturas vegetales con alguna dificultad para desarrollarse durante su ciclo vegetativo tuvieron un comportamiento intermedio o uno muy similar al de un suelo descubierto. La introducción de una cobertura permanente con buena invasión del sitio interfilar permitió modificar indirectamente las características microclimáticas de la canopia, a través del control del crecimiento vegetativo y de los rendimientos de la planta de vid, modificando el equilibrio vigor / producción del viñedo, y por lo tanto la composición de las uvas y del vino elaborado.

Manzano : : distribución de micronutrientes en suelo

Para medir la disponibilidad de los micronutrientes en la zona de mayor densidad radical de los frutales de pepita y carozo y sugerir pautas de manejo que permitan un uso sustentable del recurso suelo, se tomaron muestras representativas de 25 montes cultivados con manzanos a lo largo del Alto Valle del río Negro (Argentina). Se extrajeron muestras a 0-25 y 25-50 cm de profundidad y se determinó la concentración disponible de Fe, Cu, Mn y Zn; granulometría; pH; materia orgánica (MO); carbonatos; P y capacidad de intercambio catiónico (CIC). Los resultados muestran que los micronutrientes se concentran mayoritariamente en la primera capa de suelo analizada, disminuyendo abruptamente en el estrato 25-50 cm. En la capa superficial, la disponibilidad de Cu y Zn está influenciada por el P mientras que el pH afecta la del Fe, Cu, y Mn en el estrato de suelo de 25-50 cm. En conclusión, es posible mejorar la nutrición mineral de los cultivos si se crean condiciones favorables para el crecimiento radical en la capa superficial del suelo.

Actores, argumentación y agenda en la gestión del territorio de la cuenca baja del río Luján

En el marco conceptual del análisis de políticas públicas, se identifican los actores del subsistema de gestión del suelo, sus lógicas, sus intereses y sus relaciones conflictivas en el proceso de transformación urbana y conformación del patrón de uso actual de la baja cuenca del río Lujan de los últimos diez años. Los discursos y argumentos de estos grupos de interés inciden en la formación de la agenda, entendida como proceso de agregación de intereses que refleja tanto el orden de prioridad de los problemas sociales como la visión que el gobierno tiene de la situación. El presente trabajo1 rastrea en las manifestaciones escritas y orales asociadas a los distintos actores del área de estudio, como factor que contribuye a explicar por qué ciertos temas se adoptan como problemas públicos y se incorporan a la agenda gubernamental.

Actores, argumentación y agenda en la gestión del territorio de la cuenca baja del río Luján

En el marco conceptual del análisis de políticas públicas, se identifican los actores del subsistema de gestión del suelo, sus lógicas, sus intereses y sus relaciones conflictivas en el proceso de transformación urbana y conformación del patrón de uso actual de la baja cuenca del río Lujan de los últimos diez años. Los discursos y argumentos de estos grupos de interés inciden en la formación de la agenda, entendida como proceso de agregación de intereses que refleja tanto el orden de prioridad de los problemas sociales como la visión que el gobierno tiene de la situación. El presente trabajo1 rastrea en las manifestaciones escritas y orales asociadas a los distintos actores del área de estudio, como factor que contribuye a explicar por qué ciertos temas se adoptan como problemas públicos y se incorporan a la agenda gubernamental.

Actores, argumentación y agenda en la gestión del territorio de la cuenca baja del río Luján

En el marco conceptual del análisis de políticas públicas, se identifican los actores del subsistema de gestión del suelo, sus lógicas, sus intereses y sus relaciones conflictivas en el proceso de transformación urbana y conformación del patrón de uso actual de la baja cuenca del río Lujan de los últimos diez años. Los discursos y argumentos de estos grupos de interés inciden en la formación de la agenda, entendida como proceso de agregación de intereses que refleja tanto el orden de prioridad de los problemas sociales como la visión que el gobierno tiene de la situación. El presente trabajo1 rastrea en las manifestaciones escritas y orales asociadas a los distintos actores del área de estudio, como factor que contribuye a explicar por qué ciertos temas se adoptan como problemas públicos y se incorporan a la agenda gubernamental.

Actores, argumentación y agenda en la gestión del territorio de la cuenca baja del río Luján

En el marco conceptual del análisis de políticas públicas, se identifican los actores del subsistema de gestión del suelo, sus lógicas, sus intereses y sus relaciones conflictivas en el proceso de transformación urbana y conformación del patrón de uso actual de la baja cuenca del río Lujan de los últimos diez años. Los discursos y argumentos de estos grupos de interés inciden en la formación de la agenda, entendida como proceso de agregación de intereses que refleja tanto el orden de prioridad de los problemas sociales como la visión que el gobierno tiene de la situación. El presente trabajo1 rastrea en las manifestaciones escritas y orales asociadas a los distintos actores del área de estudio, como factor que contribuye a explicar por qué ciertos temas se adoptan como problemas públicos y se incorporan a la agenda gubernamental.