Impact of fire and post-fire management techniques on soil chemical properties

The effects of fire ( Control burned soil) and two emergency stabilisation techniques (grass Seeding and straw Mulching ) on 20 chemical characteristics were evaluated on 0 – 5 cm top-soils sampled 1, 90, 180 and 365 days after an experimental fi re in a steep shrubland of a temperate-humid region (NW Spain). Most part of pH (in H 2 O and KCl) variance was explained by the sampling date. No clear temporal trends were identi fi able for total soil C and N content, likely due to the large SOM pool in these soils; however, changes on soil δ 13 C were explained by the deposition of 13 C-depleted ashes, followed by its progressive erosion, while those on soil δ 15 N were a consequence of fi re induced N outputs. After the fi re, NH 4 + – N, P, Na, K, Mg, Ca, Mn, Cu, Zn and B concentrations increased, while those of NO 3 − – N, Al, Fe and Co did not vary significantly. Despite a significant decline with time, concentrations of Mg, Ca and Mn at the end of the study were still higher than in unburned soil, while those of K, Cu, Zn and B were similar to the pre-fire levels and those of NH 4 + – N, P and Na were below pre-fire values. Mulching and Seeding treatments for burned soil emergency stabilisation had significant effects on soil δ 15 N and extractable K, Mg and Ca, while data were inconclusive for their possible effects on the extractable Al, Fe and Co

Intermittent pluri-sink model and the emergence of complex heterogeneity patterns: a simple paradigm for explaining complexity in soil chemical distributions

The spatial complexity of the distribution of organic matter, chemicals, nutrients, pollutants has been demonstrated to have multifractal nature (Kravchenco et al. [1]). This fact supports the possibility of existence of some emergent heterogeneity structure built under the evolution of the system. The aim of this note is providing a consistent explanation to the mentioned results via an extremely simple model.

THE DISTRIBUTION AND FUNCTION OF DENITRIFICATION GENES: EXPLORING AGRICULTURAL MANAGEMENT AND SOIL CHEMICAL IMPLICATIONS

Denitrification is a microbially-mediated process that converts nitrate (NO3-) to dinitrogen (N2) gas and has implications for soil fertility, climate change, and water quality. Using PCR, qPCR, and T-RFLP, the effects of environmental drivers and land management on the abundance and composition of functional genes were investigated. Environmental variables affecting gene abundance were soil type, soil depth, nitrogen concentrations, soil moisture, and pH, although each gene was unique in its spatial distribution and controlling factors. The inclusion of microbial variables, specifically genotype and gene abundance, improved denitrification models and highlights the benefit of including microbial data in modeling denitrification. Along with some evidence of niche selection, I show that nirS is a good predictor of denitrification enzyme activity (DEA) and N2O:N2 ratio, especially in alkaline and wetland soils. nirK was correlated to N2O production and became a stronger predictor of DEA in acidic soils, indicating that nirK and nirS are not ecologically redundant.

Organic and nitrogen fertilization of soil under Syrah grapevine: effects on soil chemical properties and nitrate concentration.

Viticulture is an activity of great social and economic importance in the lower-middle region of the São Francisco River valley in northeastern Brazil. In this region, the fertility of soils under vineyards is generally poor. To assess the effects of organic and nitrogen fertilization on chemical properties and nitrate concentrations in an Argissolo Vermelho-Amarelo (Typic Plinthustalf), a field experiment was carried out in Petrolina, Pernambuco, on Syrah grapevines. Treatments consisted of two rates of organic fertilizer (0 and 30 m3 ha-1) and five N rates (0, 10, 20, 40, and 80 kg ha-1), in a randomized block design arranged in split plots, with five replications. The organic fertilizer levels represented the main plots and the N levels, the subplots. The source of N was urea and the source of organic fertilizer was goat manure. Irrigation was applied through a drip system and N by fertigation. At the end of the third growing season, soil chemical properties were determined and nitrate concentration in the soil solution (extracted by porous cups) was determined. Organic fertilization increased organic matter, pH, EC, P, K, Ca, Mg, Mn, sum of bases, base saturation, and CEC, but decreased exchangeable Cu concentration in the soil by complexation of Cu in the organic matter. Organic fertilization raised the nitrate concentration in the 0.20-0.40 m soil layer, making it leachable. Nitrate concentration in the soil increased as N rates increased, up to more than 300 mg kg-1 in soil and nearly 800 mg L-1 in the soil solution, becoming prone to leaching losses.

Dynamics of soil microbiolotical attributes under integrated production systems, continuous pasture, and native cerrado.

2016

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.

Forma da paisagem como critério para otimização amostral de latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Influência da variabilidade espacial de atributos químicos de um latossolo na aplicação de insumos para cultura de cana-de-acúcar

As técnicas de aplicação localizada e em taxas variadas de insumos agrícolas com auxílio da geoestatística têm sido umas das áreas de concentração de esforços recentes em pesquisas e desenvolvimento ligado à agricultura de precisão. Portanto, o trabalho teve como objetivo avaliar a necessidade de aplicação de calcário e fósforo com base no comportamento espacial de atributos químicos do solo. Foram feitas amostragens do solo a intervalos regulares de 50 m, em uma área de 42 ha, na profundidade de 0,0-0,2 m para determinação do pH, Ca, Mg, P, V% e cálculo da necessidade de calagem e superfosfato triplo. Os dados foram submetidos às análises da estatística descritiva, geoestatística e interpolação por krigagem. O uso da técnica de geoestatística possibilitou uma precisa descrição dos atributos do solo o que permitiu a definição de zonas de manejo, indicando os locais de ocorrência de déficit e excesso. A variabilidade espacial dos atributos químicos do solo, possibilita a recomendação de doses de calcário e fósforo com taxas variadas, proporcionando economia e maior eficiência na aplicação.

Variabilidade espacial de atributos do solo e de fatores de erosão em diferentes pedoformas

As formas do relevo podem ser indicadores da variação dos atributos do solo, pois essa variabilidade é causada por pequenas alterações do declive que afetam os processos pedogenéticos bem como o transporte e o armazenamento de água no perfil do solo. O trabalho foi desenvolvido em Catanduva (SP), com o objetivo de caracterizar a variabilidade espacial de atributos do solo e fatores de erosão em diferentes pedoformas sob cultivo de cana-de-açúcar. de acordo com o modelo de Troeh classificou-se as formas do relevo em duas pedoformas, côncava e convexa. Com a utilização de um DGPS levantaram-se as cotas altimétricas, estabelecendo-se uma malha, com intervalos regulares de 50 m, com 270 pontos na pedoforma côncava e 353 pontos na pedoforma convexa, perfazendo um total de 623 pontos, coletados na profundidade de 0,0 - 0,2 m em uma área de 200 ha. em cada ponto da malha foram determinados os atributos químicos do solo, granulometria, espessura do solo e fatores de erosão locais, tais como erosividade (R), erodibilidade (K), fator topográfico (LS), uso e manejo (C), práticas conservacionistas (P), potencial natural de erosão (PNE), perda de solo (A) e risco de erosão (RE). Os dados foram avaliados primeiramente por uma análise estatística exploratória, calculando-se a média, mediana, variância, coeficiente de variação, coeficiente de assimetria, coeficiente de curtose e teste de normalidade. Posteriormente, a dependência espacial foi verificada por meio da técnica de geoestatística utilizando-se semivariogramas. As maiores perdas de solo, risco de erosão e potencial natural de erosão e menor espessura do solo ocorreram na pedoforma convexa, indicando forte dependência espacial com a forma do relevo. A pedoforma côncava proporcionou maior variabilidade espacial, demonstrando que a forma do relevo condiciona padrões diferenciados de variabilidade. A magnitude da variabilidade dos atributos do solo é mais influenciada pela forma do relevo que pela erosão. A espessura do horizonte A+E integrado com a forma do relevo é um indicador de processos erosivos para classe de Argissolos.

Efeitos da calagem na fertilidade do solo e na nutrição e produtividade da goiabeira

A acidez do solo é um dos mais importantes fatores que limitam a produção em regiões tropicais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da calagem na fertilidade do solo e na nutrição e produtividade da goiabeira (Psidium guajava L.). O experimento foi realizado na Estação Experimental de Citricultura de Bebedouro, São Paulo, em um Latossolo Vermelho distrófico (V = 26 % na camada de 0-20 cm), no período de agosto/1999 a julho/2006. As doses de calcário empregadas foram: 0; 1,85; 3,71; 5,56 e 7,41 t ha-1. Durante 78 meses após aplicação do corretivo foram realizadas análises químicas de solo. Foi feita avaliação do estado nutricional e da produtividade durante cinco safras agrícolas. A calagem promoveu alteração nos atributos químicos do solo ligados à acidez, elevando o pH, Ca, Mg, soma de bases (SB) e saturação por bases (V) e diminuindo H + Al, até 60 cm. Os teores foliares de Ca e Mg aumentaram com as doses de calcário. As maiores produções acumuladas de frutos estiveram associadas a um valor de V de 50 % na linha e 65 % na entrelinha das goiabeiras.

Atributos químicos do solo, crescimento radicular e produtividade do arroz de acordo com a aplicação de escórias

Resíduos industriais são fontes alternativas de nutrientes para as plantas e sua utilização decorre da necessidade de diminuir o acúmulo dos resíduos nos centros de produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de escórias de siderurgia nos atributos químicos do solo, no desenvolvimento e na produtividade de grãos do arroz de terras altas irrigado por aspersão. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com três tratamentos constituídos de duas escórias, alto-forno (196 g kg-1 de Si) e aciaria (56 g kg-1 de Si), e a testemunha sem aplicação, com oito repetições. As escórias podem ser usadas como corretivo de acidez do solo e como fonte de silício. As alterações nos atributos químicos do solo estão relacionadas com a composição química das escórias. A escória de alto-forno proporcionou maior crescimento radicular em profundidade e melhor distribuição no perfil do solo e, conseqüentemente, maior produção de massa de matéria seca da parte aérea e produtividade de grãos de arroz.

Disponibilidade de metais pesados em Latossolo com aplicação superficial de escória, lama cal, lodos de esgoto e calcário

O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns atributos químicos do solo e a disponibilidade de cádmio (Cd), cromo (Cr), níquel (Ni), mercúrio (Hg), chumbo (Pb) e arsênio (As), por meio da extração pelo DTPA, em conseqüência da aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal e lodos de esgoto centrifugados e de biodigestores, nas doses 0 (testemunha), 2, 4 e 8 Mg ha-1 e um tratamento adicional composto pela calagem superficial na dose 2 Mg ha-1. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos ao acaso, em condições de campo, em área sob sistema plantio direto, durante 2003 e 2004. A aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal, lodo de esgoto centrifugado e de biodigestor, até a dose 8 Mg ha-1, assim como o calcário na dose 2 Mg ha-1, não trazem problemas de disponibilidade ao ambiente, com relação aos metais pesados Cd, Cr, Hg, Pb, Ni e As, quando aplicados sobre a superfície em Latossolo Vermelho distrófico, no sistema plantio direto. A fitodisponibilidade de metais pesados às culturas da soja e aveia-preta foi nula, quando foram aplicadas doses de até 8 Mg ha-1 de lodo de esgoto, escória e lama cal sobre a superfície do solo, no sistema plantio direto.

Aplicação superficial de diferentes fontes de corretivos no crescimento radicular e produtividade da aveia preta

Em solos ácidos, a prática da calagem superficial favorece o crescimento radicular, principalmente na superfície do solo, bem como a produtividade das culturas em condições normais de precipitação pluviométrica. Entretanto, pouco se sabe sobre a adoção desta prática e suas eventuais ações, no solo e nas plantas, em relação a outras fontes de corretivos. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da aplicação superficial de diferentes corretivos nos atributos químicos do solo, no crescimento radicular, da parte aérea e na produtividade da aveia preta. O trabalho foi desenvolvido em campo sobre Latossolo Vermelho distrófico, durante o ano agrícola de 2004, dois anos após a aplicação superficial dos corretivos, no sistema plantio direto. Os tratamentos constituíram da aplicação superficial de calcário dolomítico, escoria de aciaria - E, lama cal - Lcal, lodo de esgoto centrifugado - LC e sem aplicação de corretivo, em delineamento em blocos casualizados com quatro repetições. A aplicação superficial de calcário, escória de aciaria, lama cal, lodo de esgoto centrifugado permitiu o aumento nos valores de pH, no teor de Ca, na maior disponibilidade de P e na redução dos teores de Al no solo. O crescimento do sistema radicular, o desenvolvimento da parte aérea e a produtividade da aveia preta foram incrementados com a aplicação superficial dos corretivos de acidez no sistema plantio direto.

Fertilidade do solo e nutrição de tangerineiras Ponkan manejados com resíduos sólidos e adubação química

The objective of this research was to evaluate some soil chemical attributes and the nutritional status of 'Ponkan' mandarin managed with organic residues and chemical fertilization. The experiment was carried out at the Natural Resource Department-Soil Science Area, in the College of Agronomic Sciences -UNESP/Botucatu, SP. 'Ponkan' Mandarin seedlings were cropped and managed using the organic residues sewage sludge, cattle manure and chemical fertilization. The results allow the conclusion that there was an increase in the CEC, OM, N-total, P and K values in the soil managed with organic residues. The sewage sludge application did not harm the soil quality because the input of elements As, Cd, Cr and Hg present in its constitution were not significant. The soil management with organic residues increased significantly contents of N, P, Ca and S in 'Ponkan' leaves but did not contribute to increase significantly the elements B, Cu, Fe, Mn, Zn, As, Cd, Cr and Pb. The soil management with sewage sludge did not result in significant increase in the As, Cd, Cr and Hg content of leaves and fruits.

Recuperação de área degradada por construção de hidroelétrica com adubação verde e corretivo

As áreas de empréstimo em hidrelétricas são as áreas remanescentes da construção da fundação da barragem e podem ser consideradas áreas degradadas, pois delas foram retirados os horizontes superficiais do solo. Este trabalho teve como objetivo estudar a recuperação de um Latossolo Vermelho distrófico, degradado por construção civil (Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira-SP), por meio de adubação verde e aplicação de calagem e gessagem. Os tratamentos constituíram-se de: testemunha (solo mobilizado e vegetação espontânea); mucuna-preta e guandu até 1994. Depois foram substituídos por feijão-de-porco; calcário + mucuna-preta; calcário + guandu até 1994. Nova substituição foi feita por feijão-de-porco; calcário + gesso + mucuna-preta e calcário + gesso + guandu até 1994. Outra substituição foi feita por feijão-de-porco. Esses tratamentos foram estabelecidos em blocos casualizados com quatro repetições: após quatro anos com os adubos verdes, um ano com milho, um ano com aveia-preta e dois anos com braquiária. Foram avaliados: pH, teores de Ca2+, Mg2+, P, K, capacidade de troca catiônica, saturação por bases e teor de matéria orgânica. Os tratamentos adotados estão recuperando os atributos químicos do solo degradado, e a mucuna-preta apresentou os melhores resultados, quando comparada ao guandu e feijão-de-porco. Os efeitos da recuperação dos atributos químicos do solo alcançaram a profundidade de 0,0-0,2 m. As técnicas adotadas para recuperação desses atributos químicos (adubação verde, calagem e gessagem) no primeiro ano atingiram a profundidade do solo de 0,0-0,1 m e, somente após cinco anos, de 0,0-0,2 m.