Soil sampling intensity and spatial distribution pattern of soils attributes and corn yield in no-tillage system

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

Bacterial functional redundancy along a soil reclamation gradient

A strategy to measure bacterial functional redundancy was developed and tested with soils collected along a soil reclamation gradient by determining the richness and diversity of bacterial groups capable of in situ growth on selected carbon substrates. Soil cores were collected from four sites along a transect from the Jamari tin mine site in the Jamari National Forest, Rondonia, RO, Brazil: denuded mine spoil, soil from below the canopy of invading pioneer trees, revegetated soil under new growth on the forest edge, and the forest floor of an adjacent preserved forest. Bacterial population responses were analyzed by amending these soil samples with individual carbon substrates in the presence of bromodeoxyuridine (BrdU), BrdU-labeled DNA was then subjected to a 16S-23S rRNA intergenic analysis to depict the actively growing bacteria from each site, the number and diversity of bacterial groups responding to four carbon substrates (L-serine, L-threonine, sodium citrate, and or-lactose hydrate) increased along the reclamation-vegetation gradient such that the preserved forest soil samples contained the highest functional redundancy for each substrate. These data suggest that bacterial functional redundancy increases in relation to the regrowth of plant communities and may therefore represent an important aspect of the restoration of soil biological functionality to reclaimed mine spoils. They also suggest that bacterial functional redundancy may be a useful indicator of soil quality and ecosystem functioning.

Application of chemometric methods in the evaluation of chemical and spectroscopic data on organic matter from Oxisols in sewage sludge applications

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

Macromineral requirements for the maintenance and growth of Boer crossbred kids

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

Spatial variability of soil penetration resistance influenced by season of sampling

O objetivo deste trabalho foi analizar a distribuição espacial da compactação do solo e a influência da umidade do solo na resistência à penetração. Esta última variável foi descrita pelo índice de cone. O solo estudado foi Nitossolo e os dados de índice de cone foram obtidos usando um penetrômetro. A resistência do solo foi avaliada a 5 profundidades diferentes, 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm, 30-40 cm e mais de 40 cm, porém o conteúdo de umidade do solo foi medido a 0-20 cm e 20-40 cm. As condições hídricas do solo variaram nas diferentes amostragems. Os coeficientes de variação para o índice de cone foram 16,5% a 45,8% e os do conteúdo de umidade do solo variaram entre 8,96% e 21,38%. Os resultados sugeriram elevada correlação entre a resistência do solo, estimada pelo índice de cone e a profundidade do solo. Sem embargo, a relação esperada com a umidade do solo não foi apreciada. Observou-se dependência espacial em 31 de 35 séries de dados de índice de cone e umidade do solo. Esta dependência foi ajustada por modelos exponenciais com efeito pepita variável de 0 a 90% o valor do patamar. em séries de dados o comportamento foi aleatório. Portanto, a técnica das distâncias inversas foi utilizada para cartografar a distribuição das variáveis que não tiveram estrutura espacial. Na krigagem constatou-se uma suavização dos mapas comparados com esses das distâncias inversas. A krigagem indicadora foi utilizada para cartografar a variabilidade espacial do índice de cone e recomendar melhor manejo do solo.

Dimensional analysis of soil properties after treatment with the rotary paraplow, a new conservationist tillage tool

This study examined a new conservation tillage tool, the rotary paraplow. Emphasis was placed on evaluating the tool's conservation potential using dimensionless graph analysis. The dynamic conditions of the soil were investigated in terms of physical soil properties. Having determined the variables to be measured, dimensional analysis was used to plan the experiments. Two variations were considered for each dependent variable (linear speed, working depth, and rotation velocity), totaling eight treatments, allotting in each an experimental strip with five data collection points. This arrangement totaled 16 experimental strips, with 80 data collection points for all variables. The rotary paraplow generates a trapezoidal furrow for planting with a very wide bottom and narrower at the top. The volumetric subsoiling action generates cracks on the sides of the band. Because of their specific geometry the blades of rotary paraplow generate a soil failure according to its natural crack angle, optimizing the energy use, while preserving the natural soil properties. Results showed the conservation character of the rotary paraplow, capable of breaking up clods for planting without changing the original physical soil properties.

Ammonium and nitrate in soil and upland rice yield as affected by cover crops and their desiccation time

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The relationship between pasture degradation and soil properties in the Brazilian amazon: a case study

Pasture degradation is one of the greatest problems related to land use in the Amazon region, forcing farmers to open new forest areas. Many studies have identified the causes and the factors involved in this degradation process, in an attempt to reverse the situation. The purpose of this study was to examine the relationship between pasture degradation and some soil properties, to try to identify the most significant soil features in the degradation process. A cattle raising farm in the eastern Amazon region, with pastures of different ages and degrees of degradation, was used as the site for this study: a primary forest area, PN; three Guinea grass (Panicum maximum Jacq.) pastures in an increasingly degraded sequence-P1, P2 and P3; one Gamba grass (Andropogon gayanus Kunth) pasture following an extremely degraded Guinea grass pasture, P4. Aboveground phytomass data showed differences between the pastures, reflecting initially observed degradation levels. Grass biomass decreased sharply from P1 to P2 and disappeared at P3. Pasture recovery with Gamba grass at P4 was very successful, with grass biomass higher than P1 and weed biomass smaller than P2 and P3. Root biomass also decreased with pasture degradation. Soil bulk density increased with pasture decrease at the topsoil layer. Results from the soil chemical analysis showed that there were no signs of decrease in organic carbon and total nitrogen after the forest was transformed into pasture. In all pastures, degraded or not, the soil pH, the sum of bases and the saturation degree were higher than in the forest soil. The extractable phosphorus content, lower in forest soil, remained quite stable in pasture soils, but it could become a limiting factor for the maintenance of Guinea grass. Results indicated that pasture degradation does not seem to be directly related to the modification of the chemical features of soils. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Tungsten permanent chemical modifier for fast estimation of Se contents in soil by graphite furnace atomic absorption spectrometry

A tungsten carbide coating on the integrated platform of a transversely heated graphite atomizer was used as a modifier for the direct determination of Se in soil extracts by graphite furnace atomic absorption spectrometry. Diethylenetriaminepentaacetic acid (0.0050 mol L-1) plus ammonium hydrogencarbonate (1.0 mol L-1) extracted predominantly available inorganic selenate from soil. The formation of a large amount of carbonaceous residue inside the atomizer was avoided with a first pyrolysis step at 600 degreesC assisted by air during 30 s. For 20 muL of soil extracts delivered to the atomizer and calibration by matrix matching, an analytical curve (10.0-100 mug of L-1) with good linear correlation (r = 0.999) between integrated absorbance and analyte concentration was established. The characteristic mass was similar to63 pg of Se, and the lifetime of the tube was similar to750 firings. The limit of detection was 1.6 mug L-1, and the relative standard deviations (n = 12) were typically <4% for a soil extract containing 50 mug of L-1. The accuracy of the determination of Se was checked for soil samples by means of addition/recovery tests. Recovery data of Se added to four enriched soil samples varied from 80 to 90% and indicated an accurate method.

Spatial variability of forage yield and soil physical attributes of a Brachiaria decumbens pasture in the Brazilian Cerrado

The objective of this study was to analyze variability, linear and spatial correlations of forage dry mass yield (FDM) and dry matter percentage (DM%) of Brachiaria decumbens with the bulk density (BD), gravimetric (GM) and volumetric (VM) moisture, mechanical resistance to penetration (RP) and organic matter content (OM), at depths 1 (0-0.10 m) and 2 (0.10-0.20 m), in a Red Latosol (Oxisol), in order to select an indicator of soil physical quality and identify possible causes of pasture degradation. The geostatistical grid was installed to collect soil and plant data, with 121 sampling points, over an area of 2.56 ha. The linear correlation between FDM × DM% and FDM × BD2 was low, but highly significant. Spatial correlations varied inversely and positively, respectively. Except for DM% and BD, at both depths, the other attributes showed average to high variability, indicating a heterogeneous environment. Thus, geostatistics emerges as an important tool in understanding the interactions in pasture ecosystems, in order to minimize possible causes of degradation and indicate better alternatives for soil-plant-animal management. The decrease in FDM and increased BD1 are indicators of physical degradation (compaction) of Red Latosol (Oxisol), particularly in the places with the highest concentration of animals and excessive trampling, in Cerrado conditions, in the municipality of Selvíria, Mato Grosso do Sul State, Brazil.

Influence of organic-mineral fertilization of an oxisol on soil chemical properties and Bracharia brizantha production

A utilização de fertilizante organomineral da indústria produtora dos aminoácidos lisina e treonina pode melhorar a fertilidade de solos tropicais. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de diferentes dosagens do fertilizante organomineral denominado Ajifer L-14 nos atributos químicos e no aumento de produção de forragem de um Latossolo Vermelho do noroeste paulista. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados, com sete tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: T1- testemunha (sem aplicação de Ajifer L-14); T2- testemunha com vegetação natural; T3- adubação mineral de acordo com a necessidade da cultura e a análise do solo (usando 1,35 kg de ureia, 2,20 kg de superfosfato simples e 0,51 kg de KCl por parcela, o que corresponde a 60 kg de N, 40 kg de P2O5 e 30 kg ha-1 de K2O, respectivamente); T4- adubação com Ajifer L-14 de acordo com a recomendação da análise química do solo (40 L parcela-1, o que corresponde a 60 kg ha-1 N); T5- adubação com Ajifer L-14 em dosagem 50 % acima da recomendação (60 L parcela-1, o que corresponde a 90 kg ha-1 N; T6- adubação com Ajifer L-14 em dosagem 50 % abaixo da recomendação (20 L parcela-1, o que corresponde a 30 kg ha-1 N); T7- adubação com Ajifer L-14 em dosagem 25 % acima da recomendação (50 L parcela-1, o que corresponde a 75 kg ha-1 N); e T8- adubação com Ajifer L-14 em dosagem 25 % abaixo da recomendação (30 L parcela-1, o que corresponde a 45 kg ha-1 N). Nas profundidades de 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m, avaliaram-se os seguintes atributos químicos do solo:, teor de matéria orgânica (MO), pH, K+, Ca2+, Mg2+, capacidade de troca catiônica (CTC), acidez potencial e saturação por bases. A aplicação do fertilizante organomineral não influenciou os atributos químicos do solo. Na análise de regressão, houve relação polinomial entre as doses de aplicação do fertilizante organomineral e a produção de massa seca e proteína bruta de Bracharia brizantha.

The use of scaled semivariograms to plan soil sampling in sugarcane fields

Spatial sampling designs used to characterize the spatial variability of soil attributes are crucial for science studies. Sample planning for the interpolation of a regionalized variable may use several criteria, which could be best selected from an estimated semivariogram from a previously established grid. The objective of this study was to optimize the procedure for scaled semivariogram use to plan soil sampling in sugarcane fields in the Alfisol and Oxisol regions of Jaboticabal Town in So Paulo State, Brazil. A scaled semivariogram for several soil chemical attributes was estimated from the data obtained from two grids positioned on a sugarcane field area, sampled at a depth of 0.0-0.5 m. The research showed that regular grids with uniform intervals did not express the real spatial variability of the soil attributes of Oxisols and Alfisols in the study area. The calculated final sampling density based on the scaled parameters of the semivariogram was one sample for each 2 ha in Area 1 (convex landscape) and one sample for each 1 ha in Area 2 (linear landscape), as indicated by SANOS 0.1 software. The combined use of the simulation programs and scaled semivariograms can be used to define sampling points. These results may help in soil fertility mapping and thereby improve nutrient management in sugarcane crops.

Strategy of specification of management areas: rice grain yield as related to soil fertility

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Laboratory study on the bioremediation of diesel oil contaminated soil from a petrol station

O objetivo do presente estudo foi investigar possíveis métodos para aumentar a taxa de biodegradação aeróbia de hidrocarbonetos (tratamentos ex-situ). Neste trabalho, processos de biorremediação foram aplicados a um solo arenoso com alto nível de contaminação ocasionada por um vazamento de um tanque de armazenamento de óleo diesel subterrâneo em um posto de combustíveis. Experimentos em escala laboratorial (respirômetros de Bartha) foram utilizados para avaliar a biodegradação do óleo diesel. Estímulo da biodegradação foi realizado utilizando-se as técnicas de bioestímulo (adição de soluções de nitrogênio e fósforo ou surfactante Tween 80) e de bioaumento (consórcio bacteriano isolado de um sistema de landfarming). Para investigar as interações entre os fatores otimizadores, e encontrar a melhor combinação entre esses agentes, o estudo foi baseado em um delineamento experimental fatorial completo. A eficiência de biodegradação foi simultaneamente medida com dois métodos: respirométrico (produção de CO2 microbiano) e cromatografia gasosa. Testes de toxicidade aguda com Daphnia similis foram aplicados para examinar a eficiência dos processos em termos de geração de produtos menos tóxicos. Resultados mostraram que todas as estratégias de biorremediação aceleraram a biorremediação natural do solo contaminado e os melhores resultados foram obtidos quando os tratamentos tinham adição de nutrientes. Dados respirométricos indicaram uma máxima mineralização de hidrocarbonetos de 19,8%, obtida com a combinação dos três agentes, com uma remoção de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) de 45,5% em 55 dias de tratamento. No final dos experimentos, duas espécies predominantes de bactéria foram isoladas e identificadas como Staphylococcus hominis e Kocuria palustris.

A review on soil carbon accumulation due to the management change of major Brazilian agricultural activities

Áreas agrícolas trocam enormes fluxos de CO2, oferecendo uma oportunidade para mitigar o efeito estufa. Neste trabalho, estudou-se o potencial de sequestro de carbono em razão da conversão no manejo das principais atividades agrícolas do Brasil. Dados de vários estudos têm indicado que no sistema soja/milho e nas respectivas rotações, ocorre um sequestro de carbono no solo significativo ao longo dos anos de conversão do plantio convencional para o plantio direto, com uma média de 0,41 Mg C ha-1 ano-1. O mesmo efeito tem sido observado nos canaviais, porém há maiores acúmulos de carbono no solo quando as áreas de cana-de-açúcar são convertidas da colheita baseada na queima para a mecanizada, em que grandes quantidades de palha são deixadas na superfície do solo (1,8 Mg C ha-1 ano-1). Esse maior potencial de acúmulo de carbono no solo nos canaviais, comparado com outras culturas, está diretamente relacionado com a maior produção primária dessa cultura. Apesar disso, muito desse potencial de sequestro é perdido, uma vez que os canaviais são reformados, sob preparo intensivo do solo. As áreas de pasto mostram uma depleção nos estoques de carbono, quando convertidas de áreas naturais; porém, a integração dessas áreas com agricultura pode promover o aumento nos estoques de carbono do solo. Os trabalhos têm mostrado que as principais atividades agrícolas do Brasil possuem um grande potencial de mitigação, especialmente na forma de acúmulo de carbono no solo, sendo uma oportunidade para estratégias futuras.