Fluxos de calor no dossel vegetativo e infiltração de água no solo, em floresta tropical

Este estudo analisou as variações sazonais e anuais dos fluxos de calor sensível e latente, armazenados pelo dossel vegetativo de floresta tropical úmida, bem como a taxa de infiltração de água no solo em duas parcelas experimentais, uma com exclusáo de chuva e outra submetida às condições reais de precipitação pluvial. Os dados aqui usados foram obtidos do projeto ''Estudo da Seca da Floresta (ESECAFLOR), subprojeto do Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA), conduzido na reserva florestal de terra firme em Caxiuaná, PA. Os dados de temperatura e umidade relativa do ar foram coletados no perfil da floresta amazônica, em intervalos de 8 m, deSde a superfície até 32 m, durante o ano de 2008, em intervalos horários, para se determinar os fluxos de calor sensível e latente armazenados nos período chuvoso (fevereiro, março e abril) e menos chuvoso (setembro, outubro e novembro). Os resultados indicaram que o fluxo de calor sensível armazenado no dossel da floresta no ano de 2008, foi 167,93 W m-2 e o fluxo de calor latente armazenado foi de 5184,38 W m-2. A taxa de infiltração de água do solo na floresta foi reduzida drasticamente nos primeiros minutos do início do experimento, independentemente das condições de umidade do solo e, em seguida, ela apresentou comportamento quase constante ao longo do tempo.

A riqueza das formigas relacionada aos períodos sazonais em Caxiuanã durante os anos de 2006 e 2007

A variabilidade temporal da fauna de formigas coletadas em Caxiuanã -PA, durante o protocolo de formigas de serrapilheira do Projeto TEAM/Caxiuanã , foram estudadas a partir das condições meteorológicas locais observadas nos meses de janeiro a abril (estação chuvosa), e julho a outubro (estação menos chuvosa), para os anos de 2006 e 2007. Para isso, foram utilizados dados meteorológicos da torre micrometeorológica de Caxiuanã . Durante a estação chuvosa, notou-se o predomínio de elevados valores de precipitação e umidade do solo, e baixas temperaturas do ar. Na estação menos chuvosa, observou-se comportamento oposto ao período chuvoso. Em geral, observou-se que a frequência de formigas é maior quando há redução da precipitação e da umidade do solo; e do aumento da temperatura do ar. Os gêneros das formigas Crematogaster, Hypoponera, Pheidole e Solenopsis apresentaram maior quantidade de indivíduos. Percebeu-se ainda, que as correlações estatísticas com função polinomial de segunda ordem, entre as variáveis atmosféricas e a frequência de formigas, mostram claramente que estas ocorrem de modo inverso com a precipitação e a umidade do solo, e direta com a temperatura do ar. Assim, os resultados deste estudo corroboram a alta variação da abundância dos quatro gêneros de formigas supracitados, em função das variáveis atmosféricas em áreas tropicais.

Fluxos de CO2 do solo na Floresta Nacional de Caxiuanã, Pará, durante o experimento ESECAFLOR/LBA

O experimento ESECAFLOR/LBA foi conduzido na Floresta Nacional de Caxiuanã, Pará, e este artigo procura investigar os efeitos do estresse hídrico sobre a respiração do solo. Duas parcelas de 1 hectare foram instaladas em janeiro de 2002. Uma parcela (A) permaneceu em condições naturais e foi usada como controle, enquanto que na parcela de exclusão (B) foram instalados painéis plásticos para que aproximadamente 70% da precipitação fosse excluída. Os dados foram coletados mensalmente de janeiro a dezembro de 2005. Durante o ano de 2005 houve 2.211,6 mm de precipitação na ECFPn, ou seja 9,96% acima da média de 2.011,2 mm. As médias da umidade do solo foram de 15,6±9,2 e 9,5±3,4% nas parcelas A e B, respectivamente. As médias da temperatura do solo para as parcelas A e B foram de 25,6±0,4 e 25,7±0,5 ºC, respectivamente. As médias dos fluxos de CO₂ no solo nas parcelas A e B foram de 3,46±0,44 e 3,21±0,84 μmolCO₂ m^-2s^-1, respectivamente. Com a exclusão de parte da chuva na parcela B, houve uma redução de 7,23% nos fluxos de CO₂ no solo (0,25 μmolCO₂ m^-2s^-1), 39,1% na umidade do solo (6,1p.p.), e um aumento de 0,39% na temperatura do solo (0,1ºC). A umidade do solo na parcela B foi menor do que na parcela A, devido ao sistema de exclusão da chuva, no entanto no início do ano, devido a reformas que o mesmo passou esses valores estiveram próximos.

Emissão do CO2 do solo em diferentes posições topográficas em área sob cultivo de cana-de-açúcar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Manejo do solo e da irrigação na cultura do feijoeiro sob pivô central

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Regime térmico e hídrico do solo para área de floresta tropical em anos de El Niño e La Niña, Caxiuanã-PA: estudo de caso

Os regimes térmicos e hídricos do solo se comportam de maneiras diferentes em anos de ocorrência dos fenômenos El Niño, La niña e ano de não ocorrência de nenhum dos dois fenômenos. Para estudar estes comportamentos utilizou-se dados de totais horários e mensais da precipitação pluviométrica, dados médios horários e mensais da temperatura do solo nas profundidades de 2cm e 10cm e umidade do solo nas profundidades de 5cm e 20cm, para os anos representativos dos eventos pesquisados. Os resultados mostram que o ano sob a influência do fenômeno El Niño, apresentou maiores valores de temperatura e menores valores de umidade do solo, quando comparado com o ano que esteve sob a influência do fenômeno La Niña. Por outro lado, o ano em que não houve ocorrência dos fenômenos La Niña e El Niño, apresentou valores de temperatura (umidade) do solo maiores (menores) do que o ano de La Niña, porém menores (maiores) do que no ano de El Niño.

Refinamento da representação de raízes no modelo de biosfera SiB2 em área de floresta na Amazônia

O objetivo desta pesquisa foi estudar a sensibilidade dos fluxos de superfície e hidrologia do solo em relação à representação e distribuição de raízes no modelo de biosfera para uma floresta de terra firme na Amazônia. A finalidade foi avaliar o impacto na representatividade dos fluxos de energia considerando a sazonalidade da região amazônica, usando como suporte medidas intensivas realizadas em uma reserva biológica (Reserva Biológica do Cuieiras, em Manaus). Foram realizadas oito simulações com o modelo de biosfera SiB2 (“Simple Biosphere Model” – versão 2) , onde cada simulação representou um cenário diferente de distribuição de raízes em uma profundidade de 4 m de solo, dividido em três camadas: 0,5 m, 1,5 m e 2,0 m. As raízes foram distribuídas privilegiando a concentração de raízes na camada superficial, em seguida, na camada intermediária e, por fim, uma concentração de raízes abaixo de 2,0 m de profundidade. As simulações foram realizadas para o período de 2003 a 2006, enfatizando o ano de 2005 para avaliar o efeito da representação de raízes nos fluxos de energia (calor latente – LE e calor sensível – H) e de dióxido de carbono (CO₂). A partir da análise integrada dos fluxos simulados com dados observacionais medidos no sítio experimental foi possível perceber que uma redução na precipitação no ano de 2005, apesar de ter sido menor na parte central da Amazônia, implicou na diminuição da umidade do solo, mostrando que a floresta passou por um período de estresse hídrico maior do que os outros anos analisados. O modelo representou a energia disponível com valores muito próximos aos observados, variando sazonalmente em concordância com os dados medidos em 2005. No entanto, LE é superestimado durante a estação chuvosa, mas mostra juntamente com o fluxo de CO₂, a redução com a umidade do solo na estação seca, enquanto H é superestimado em até 20 W m^-2 durante todo o período simulado. Estes resultados mostram que, a consideração de raízes rasas é mais apropriada para regiões que possuem estação seca curta, conforme se caracteriza a área de estudo, e raízes profundas devem favorecer a modelagem dos processos para superfície de áreas com estação seca mais pronunciada. Com isto os resultados revelam que há necessidade de obter mais informações de propriedades físicas do solo, apropriadas às condições da região, para que outros refinamentos sejam efetivos na distinção do comportamento de florestas tropicais sob diferentes regimes de disponibilidade de água no solo.

Influência da variação sazonal, sobre os atributos químicos e biológicos do solo nos sítios do LBA e PPBIO em Caxiuanã/PA, Amazônia Oriental

Diversos fatores ambientais, como pH, temperatura e umidade do solo influenciam a densidade e a atividade dos microorganismos. É possível que o equilíbrio da biosfera esteja sendo modificado pelas mudanças globais de origem natural e/ou antrôpica e influenciando os fatores ambientais que determinam o comportamento da microbiota edáfica. Afim de verificar a influencia dessas alterações, foi desenvolvido o presente estudo na área do experimento ESECAFLOR, que simula a ocorrência de fenômenos extremos, como o evento El Niño e na área do Programa PPBio (área de Floresta Primária), que visa estudar a Biodiversidade da Amazônia, sendo está última usada para fins comparativos (Testemunha). As amostras de solo para as análises químicas, física e biológicas foram coletadas nas profundidades: 00 – 05, 05 -10, 10 – 20 e 20 – 30 cm, nos períodos sazonais Chuvoso, Transição e Menos Chuvoso. Também foi determinado a Temperatura do solo nas mesmas profundidades. Os métodos utilizados foram os descritos por Embrapa (1997), Clark (1965), Gerhardt (1994), Yang et al. (1998) e Keeney (1982). O tratamento dos dados e os testes estatísticos (ANOVA: dois critério, Teste de Tukey e Correlação Linear Simples) foram realizados por meio do programa estatísticos Bioestat 5.0. Os maiores teores de macro e micro nutrientes foram encontrados na área de floresta primária natural (PPBio). Os maiores valores de Unidades Formadoras de Colônias (196 x 10⁴ UFC/g de solo e 124 x 10² UFC/g de solo) para a população de Bactérias e Fungos, respectivamente, foram identificados também na área do PPBio e nos períodos chuvoso e intermediário, respectivamente. Foi identificado diferença significativa entre os dados obtidos para ambas as áreas e também houve diferença significativa dos dados de cada área em relação aos períodos sazonais e as profundidades estudados. A área que sofreu alteração antrópica (ESECAFLOR) apresentou os menores teores para os macro e micronutrientes, evidenciando a influência do processo de exclusão das águas pluviais na disponibilidade desses elementos no solo.

Restauração ecológica de um solo decapitado sob intervenção antrópica há 17 anos

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

Variabilidade Espacial da Umidade do Solo em Irrigação por Gotejamento Sob Cultivo Protegido

Foi estudada a variabilidade espacial da umidade do solo num sistema de irrigação por gotejamento em uma estufa (5,0 x 20,0m) na Fazenda Experimental São Manuel, da Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Estado de São Paulo, Brasil. Foi estabelecida a malha de amostragem no espaçamento de 1,0 x 0,5m, acrescida de quatro adensamentos de 0,25m. Foram utilizados dados da umidade do solo em 178 pontos. A análise da dependência espacial foi obtida com o auxílio do Programa GS+. Foi construído o variograma experimental e definido o modelo de ajuste, de modo que a curva que melhor se ajustou aos pontos obtidos representasse a magnitude, alcance e intensidade da variabilidade espacial da variável estudada. A umidade do solo apresentou distribuição espacial anisotrópica. Para a direção 0°, pode-se notar uma dependência espacial caracterizada como alta, com o alcance de aproximadamente 3,30m, no sentido do comprimento da estufa. Entretanto, no sentido da largura da estufa, não foi possível ajustar modelos. Utilizando a representação gráfica da superfície, a área estudada apresentou um maior teor de água na parte inicial e menor na parte final das linhas de distribuição de água. A krigagem mostrou-se um bom interpolador para mapeamento da umidade do solo.

Efeito do preparo do solo e resíduo da colheita de cana-de-açúcar sobre a emissão de CO2

The soil is one of the main C pools in terrestrial ecosystem, capable of storing significant C amounts. Therefore, understanding the factors that contribute to the loss of CO2 from agricultural soils is critical to determine strategies reducing emissions of this gas and help mitigate the greenhouse effect. The purpose of this study was to investigate the effect of soil tillage and sugarcane trash on CO2 emissions, temperature and soil moisture during sugarcane (re)planting, over a study period of 15 days. The following managements were evaluated: no-tillage with crop residues left on the soil surface (NTR); without tillage and without residue (NTNR) and tillage with no residue (TNR). The average soil CO2 emission (FCO2) was lowest in NTR (2.16 µmol m-2 s-1), compared to the managements NTNR (2.90 µmol m-2 s-1) and TNR (3.22 µmol m-2 s-1), indicating that the higher moisture and lower soil temperature variations observed in NTR were responsible for this decrease. During the study period, the lowest daily average FCO2 was recorded in NTR (1.28 µmol m-2 s-1), and the highest in TNR (6.08 µmol m-2 s-1), after rainfall. A loss of soil CO2 was lowest from the management NTR (367 kg ha-1 of CO2-C) and differing significantly (p<0.05) from the managements NTNR (502 kg ha-1 of CO2-C) and TNR (535 kg ha-1 of CO2-C). Soil moisture was the variable that differed most managements and was positively correlated (r = 0.55, p<0.05) with the temporal variations of CO2 emission from NTR and TNR. In addition, the soil temperature differed (p<0.05) only in management NTR (24 °C) compared to NTNR (26 °C) and TNR (26.5 °C), suggesting that under the conditions of this study, sugarcane trash left on the surface induced an average rise in the of soil temperature of 2 ºC.

Crop residues on short-term CO2 emissions in sugarcane production areas

The proper management of agricultural crop residues could produce benefits in a warmer, more drought-prone world. Field experiments were conducted in sugarcane production areas in the Southern Brazil to assess the influence of crop residues on the soil surface in short-term CO2 emissions. The study was carried out over a period of 50 days after establishing 6 plots with and without crop residues applied to the soil surface. The effects of sugarcane residues on CO2 emissions were immediate; the emissions from residue-covered plots with equivalent densities of 3 (D50) and 6 (D100) t ha-1 (dry mass) were less than those from non-covered plots (D0). Additionally, the covered fields had lower soil temperatures and higher soil moisture for most of the studied days, especially during the periods of drought. Total emissions were as high as 553.62 ± 47.20 g CO2 m-2, and as low as 384.69 ± 31.69 g CO2 m-2 in non-covered (D0) and covered plot with an equivalent density of 3 t ha-1 (D50), respectively. Our results indicate a significant reduction in CO2 emissions, indicating conservation of soil carbon over the short-term period following the application of sugarcane residues to the soil surface.

Correlação entre produção de feijão e atributos físicos de um Latossolo em Mato Grosso do Sul

In Brazil, common bean is in one of the most representative economic crops, not only because of its growing area but also because of the economic value of its production. In the crop year 2006/07, in Selvíria (MS), we analyzed the common bean yield as a function of some physical attributes of a Typic Acrustox in minimum tillage and center pivot irrigation system. The aim of this work was to evaluate among the soil physical attributes, under minimum tillage, those that better explain the variability of bean yield using the Pearson and spatial correlations,. A geostatistical grid was installed to collect data from soil and plants, with 117 sampling points in an area of 2025 m² and homogeneous slope of 0.055 m m-1. The results showed a low yield of bean, which occurred probably due to a lower density of plants that the system provided. Thus, for the minimum tillage system, the bean yield could be explained as a function of total porosity and bulk density.

Biofertilizante bovino, cobertura morta e revestimento lateral dos sulcos na produção de pimentão

The adoption of management practices that reduce water losses is essential to conserve moisture and improve soil temperature, especially in arid and semiarid environments of the Brazilian Northeast, characterized by high evapotranspiration and the adoption of irrigation with saline water, which harms growth and yield of commercial crops. Given these factories, an experiment was conducted in Nova Floresta, Paraiba, from August 2010 to February 2011 in Oxisoil, in order to evaluate the production of bell pepper and soil moisture in grooves with side trim, and application of biofertilizer and mulch cattle. The experimental design was randomized blocks with four replications using a factorial 2 x 2 x 2 for the ground beef with and without biofertilizer, with and without residues of sisal fiber (Agave sisalana), with and without the side facing the grooves, to reduce lateral water losses by infiltration of water with polyethylene plastic film. From the results, the lining of the lateral grooves provided higher values of soil moisture, number of fruits, fruit mass, plant production and productivity, bell pepper plants. It was also found that the combination of biofertilizer and mulch the ground beef remained wetter in the first 15 cm depth.

Roots of the Invasive Species Carduus nutans L. and C-acanthoides L. Produce Large Amounts of Aplotaxene, a Possible Allelochemical

The invasive thistle Carduus nutans has been reported to be allelopathic, yet no allelochemicals have been identified from the species. In a search for allelochemicals from C. nutans and the closely related invasive species C. acanthoides, bioassay-guided fractionation of roots and leaves of each species were conducted. Only dichloromethane extracts of the roots of both species contained a phytotoxin (aplotaxene, (Z,Z,Z)-heptadeca-1,8,11,14-tetraene) with sufficient total activity to potentially act as an allelochemical. Aplotaxene made up 0.44 % of the weight of greenhouse-grown C. acanthoides roots (ca. 20 mM in the plant) and was not found in leaves of either species. It inhibited growth of lettuce 50%(I-50) in soil at a concentration of ca. 0.5 mg g(-1) of dry soil (ca. 6.5 mM in soil moisture). These values gave a total activity in soil value (molar concentration in the plant divided by the molarity required for 50 % growth inhibition in soil = 3.08) similar to those of some established allelochemicals. The aplotaxene I-50 for duckweed (Lemna paucicostata) in nutrient solution was less than 0.333 mM, and the compound caused cellular leakage of cucumber cotyledon discs in darkness and light at similar concentrations. Soil in which C. acanthoides had grown contained aplotaxene at a lower concentration than necessary for biological activity in our short-term soil bioassays, but these levels might have activity over longer periods of time and might be an underestimate of concentrations in undisturbed and/or rhizosphere soil.