Simulação da variabilidade espacial da erosão hídrica em uma sub-bacia hidrográfica de Latossolos no sul de Minas Gerais

A simulação da distribuição espacial da erosão do solo consiste em uma ferramenta poderosa para o planejamento conservacionista em bacias hidrográficas, sendo uma importante aplicação da Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS) associada a princípios de interpolação espacial, principalmente a geoestatística. Este trabalho objetivou simular a distribuição espacial da erosão hídrica numa sub-bacia hidrográfica da região do Alto Rio Grande (MG), aplicando ferramentas geoestatísticas para distribuição espacial e mapeamento. Diferentes cenários de uso do solo foram analisados. A erosão foi estimada com base na EUPS aplicada a células, considerando as unidades pedológicas e diferentes usos em cada célula. O fator topográfico (LS) das células foi obtido com base no Modelo Digital de Elevação da sub-bacia, identificando comprimento e direção principal do escoamento. A erosividade média anual da região é de 8.030 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, e a erodibilidade dos solos foi extraída da literatura. A EUPS foi aplicada a cada célula, levando-se em conta a situação atual do solo, áreas degradadas plantadas com eucalipto, pastagem plantada e plantio convencional de milho, considerando a ocupação de toda a sub-bacia hidrográfica. Na situação atual, a sub-bacia apresenta taxas de erosão inferiores aos limites de tolerância para os respectivos solos, com exceção das áreas degradadas ocupadas por eucalipto e pastagem em Cambissolo. No entanto, em todas as situações analisadas, seu lado leste apresentou as maiores perdas de solo, especialmente para os cenários de eucalipto nas condições atuais e plantio convencional de milho em Cambissolo e Latossolo Vermelho-Amarelo, sendo necessária a aplicação de técnicas conservacionistas.

Avaliação da qualidade de solos sob diferentes coberturas florestais e de pastagem no sul de Minas Gerais

No sul de Minas Gerais faz-se a substituição de florestas de araucária por pastagens ou extensos plantios de eucalipto. No entanto, poucos estudos relacionam, de forma ampla, os impactos nos atributos físicos, químicos, microbianos e visuais do solo causados por esta substituição. Com esse objetivo, selecionaram-se áreas com eucalipto, araucária implantada, mata nativa e pasto implantado em Delfim Moreira, MG, no verão de 2006, de onde se retiraram amostras deformadas e indeformadas de solo para análises químicas (pH, P, K, Ca2+, Mg2+, Al3+, H + Al, SB, t, T, V, m e matéria orgânica), físicas (densidade do solo, densidade de partículas, índice de floculação, diâmetro médio geométrico, macro e microporosidade) e microbianas (atividade microbiana, qCO2, C da biomassa microbiana, relação C da biomassa/C orgânico). Com atributos visuais ligados ao solo, às plantas e aos animais, elaborou-se um indicador da qualidade visual para cada ecossistema, que se destacou pela praticidade, simplicidade e sensibilidade na discriminação das diferentes coberturas vegetais. A grande maioria dos atributos físicos e microbianos mostrou-se eficiente nas avaliações da qualidade ambiental, que revelaram grande disparidade entre a pastagem e os demais ecossistemas, e alta similaridade entre o ecossistema eucalipto com sub-bosque desenvolvido e araucária implantada.

Intervalo hídrico ótimo e porosidade de solos cultivados em área de proteção ambiental do sul de Minas Gerais

Condições físicas restritivas ao adequado desenvolvimento das plantas reduzem a capacidade produtiva dos solos e a sustentabilidade ambiental. Um importante parâmetro para expressar essas restrições é o intervalo hídrico ótimo (IHO), por representar, conjuntamente, atributos físicos do solo que influenciam o desenvolvimento de plantas. Com o objetivo de avaliar o IHO e a porosidade de solos cultivados com café e pastagem na microbacia do ribeirão Capituvas, local representativo da APA Coqueiral, coletaram-se amostras indeformadas no Latossolo Vermelho distrófico típico (LVd), no Argissolo Vermelho eutrófico típico (PVe) e no Cambissolo Háplico distrófico típico (CXbd), nas camadas de 0-5, 20-25 e 40-45 cm, respectivamente. Os poros com diâmetro > 145 µm foram os mais afetados pelo manejo. Apesar de não haver diferenças entre os microporos (poros com diâmetro < 50 µm, responsáveis pela água potencialmente disponível para as plantas), observaram-se variações no IHO, sendo no LVd > CXbd > PVe. Conclui-se que o IHO é um parâmetro que pode ser utilizado com segurança na quantificação das alterações que ocorrem na disponibilidade de água dos solos submetidos a diferentes usos e manejos.

Estudo da evolução da paisagem do quadrilátero ferrífero (Minas Gerais, Brasil) por meio da mensuração das taxas de erosão (10be) e da pedogênese

Geomorfologicamente o Quadrilátero Ferrífero é uma região conspícua, onde raízes de estruturas metassedimentares proterozóicas, apresentando feições de um relevo jovem, encontram-se em destaque sobre um mar de colinas de rochas cristalinas do Arqueano. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da evolução da paisagem do Quadrilátero Ferrífero por meio da análise integrada dos dados quantitativos das taxas de erosão (10Be) e dos tipos de perfis de solos desenvolvidos a partir dos principais litotipos da região. A mensuração da concentração de 10Be extraído do quartzo de veios, de quartzitos e de sedimentos fluviais foi obtida utilizando um espectrômetro de massa por acelerador. A razão média de erosão de 7 m por milhão de anos coloca em evidência um importante soerguimento epirogenético da região em estudo. Concordantemente, os estudos macromorfológicos, mineralógicos e micromorfológicos de todos os perfis de solos investigados por meio de trabalhos de campo, da difração de raios X e da microscopia óptica mostram perfis imaturos e autóctones. Esses resultados sugerem que o relevo do Quadrilátero Ferrífero é um produto de constante e intenso processo erosivo.

Erosividade da chuva e erodibilidade de Cambissolo e Latossolo na região de Lavras, sul de Minas Gerais

No Brasil, ainda são relativamente poucos os estudos envolvendo erodibilidade do solo, principalmente Cambissolos, dada a morosidade na obtenção dos resultados de experimentos com chuva natural. O conhecimento dos índices de erosividade e de erodibilidade é importante para o planejamento conservacionista, contribuindo para a sustentabilidade dos solos. Este estudo teve como objetivos determinar a erosividade da chuva e a erodibilidade de Cambissolo Háplico Tb distrófico típico e Latossolo Vermelho distroférrico típico, sob chuva natural, em Lavras (MG), no período de 1998 a 2002. Os dados de precipitação pluviométrica foram obtidos na Estação Climatológica Principal de Lavras, localizada no campus da Universidade Federal de Lavras, próxima das unidades experimentais de perdas de solo. A erosividade (EI30) foi determinada a partir do produto da energia cinética da chuva pela sua intensidade máxima em 30 min. Estes dados, correlacionados com as perdas de solo, permitiram obter o índice de erodibilidade dos solos. A precipitação total média anual foi 1.287 mm e a erosividade média foi de 4.865 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. A erodibilidade foi 0,0355 Mg h MJ-1 mm-1 para o Cambissolo e 0,0032 Mg h MJ-1 mm-1 para o Latossolo, em consonância com seus atributos mineralógicos, químicos, físicos e morfológicos diferenciais.

Disponibilidade de zinco para milho pelos extratores Mehlich-1, Mehlich-3 e DPTA em solos de Minas Gerais, na presença e ausência de calagem

No Brasil, diversos extratores químicos são utilizados na determinação de Zn disponível para as plantas, destacando-se Mehlich-1 e DTPA. Este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a disponibilidade de Zn em solos de Minas Gerais em função de doses de Zn e de calcário e extratores químicos, utilizando-se milho como planta indicadora. Os extratores estudados foram: (a) Mehlich-1 com filtragem lenta após a extração (M-1f); (b) Mehlich-1 com retirada do sobrenadante após 16 h de repouco (M-1s); (c) Mehlich-3 (M-3); e (d) DTPA. As amostras receberam adubação básica com macro e micronutrientes (-Zn) e cinco doses de Zn na forma de ZnSO4 (0, 2, 4 6 e 8 mg dm-3 de Zn) na ausência ou presença de calagem. Quinze dias após a fertilização, subamostras foram coletadas para a determinação de Zn pelos extratores. Para Mehlich-1, o extrato foi obtido por meio de dois procedimentos: filtragem logo após extração (M-1f) e retirada de alíquota após 16 h (M-1s). O restante do solo foi acondicionado em vasos plásticos, para o cultivo do milho durante 50 dias. A capacidade de extração variou na seguinte ordem: M-1s > M-1f > M-3 > DTPA, para todos os solos, na ausência e na presença de calagem. O M-1s e o M-3 não apresentaram diferenças na capacidade de extração com a calagem, enquanto M-1f e DTPA foram sensíveis à calagem. Os teores de Zn obtidos com todos os extratores correlacionaram-se significativa e negativamente com o teor de argila e a capacidade de campo dos solos, tanto na ausência como na presença de calagem. Os teores obtidos com DTPA apresentaram maior correlação com características de solo na presença de calagem, indicando que esse extrator aumentou sua sensibilidade à capacidade-tampão em valores mais elevados de pH. Todos os extratores mostraram correlações com o conteúdo de Zn na planta; portanto, podem ser utilizados na avaliação da disponibilidade de Zn do solo.

Structural quality of soils cultivated with coffee and pasture in an environmental protection area

Studies of soils in Environmental Protection Areas (EPAs) are of great importance, because they are an essential component of ecosystems, directly interfering in environmental sustainability. The objective of this study was to evaluate the structural quality of soil cultivated with coffee and used as pasture in the Capituva's River microbasin, which is located in the Environmental Protection Area in Coqueiral, south of the state of Minas Gerais. Uniaxial compression test (preconsolidation test) and soil resistance to penetration were used. Undisturbed samples were taken from the surface layer (0-5 cm) of the soils in the area: a typic dystrophic Red Latosol (LVd - Oxisol), a typic eutrophic Red Argisol (PVe - Ultisol), and a typic dystrophic Haplic Cambisol (CXbd - Inceptisol). A significant linear positive correlation was observed between the results of the preconsolidation test and soil resistance to penetration. Load bearing capacity of soil could be estimated accordingly by means of penetration resistance for LVd, PVe, and CXbd. Cambisol - CXbd showed lower loading support capacity and resistance to penetration than LVd and PVe, due to the better crop management in this soil that resulted in higher physical quality which accounts for higher production and environmental sustainability.

Alterations of soil chemical properties by eucalyptus cultivation in five regions in the Rio Doce Valley

Little is currently known about modifications in edaphic characteristics caused by short-rotation eucalyptus and the impacts of these alterations on the sustainability of eucalyptus wood production. This study was carried out to identify theses changes at five sites of eucalyptus plantation in the region of the Rio Doce Valley, state of Minas Gerais, Brazil. Areas with more than three previous eucalyptus cycles, adjacent to pasture land or native forest, were chosen. Soil samples were collected and soil fertility analyzed by routine methods and other fractionation methods in order to measure alterations in the K, Ca and Mg contents as a consequence of eucalyptus cultivation. In the eucalyptus areas, reductions in the exchangeable Ca2+, Mg2+ and K+ contents and pH were observed and increased Al3+ and H + Al contents. Of all nutrients, only P contents (Mehlich-1 P) increased in the eucalyptus areas. The reduction in exchangeable forms and in medium-term soil nutrient pools indicates the need for higher nutrient rates than the currently applied in order to prevent nutritional limitations and soil nutrient exhaustion. After several eucalyptus rotations there was a recovery in the SOM content in comparison to degraded pasture soils, although not to the level of the native forest soil. The positive correlation between effective CEC and medium-term non-exchangeable Ca, Mg and K with SOM emphasizes the need for adequate fertilizer and plant residue management to sustain or even increase forest productivity in future cycles.

Behavior of Eucalyptus grandis and E. cloeziana seedlings grown in arsenic-contaminated soil

Arsenic has been considered the most poisonous inorganic soil pollutant to living creatures. For this reason, the interest in phytoremediation species has been increasing in the last years. Particularly for the State of Minas Gerais, where areas of former mining activities are prone to the occurrence of acid drainage, the demand is great for suitable species to be used in the revegetation and "cleaning" of As-polluted areas. This study was carried out to evaluate the potential of seedlings of Eucalyptus grandis (Hill) Maiden and E. cloeziana F. Muell, for phytoremediation of As-polluted soils. Soil samples were incubated for a period of 15 days with different As (Na2HAsO4) doses (0, 50, 100, 200, and 400 mg dm-3). After 30 days of exposure the basal leaves of E. cloeziana plants exhibited purple spots with interveinal chlorosis, followed by necrosis and death of the apical bud at the 400 mg dm-3 dose. Increasing As doses in the soil reduced root and shoot dry matter, plant height and diameter in both species, although the reduction was more pronounced in E. cloeziana plants. In both species, As concentrations were highest in the root system; the highest root concentration was found in E. cloeziana plants (305.7 mg kg-1) resulting from a dose of 400 mg dm-3. The highest As accumulation was observed in E. grandis plants, which was confirmed as a species with potential for As phytoextraction, tending to accumulate As in the root system and stem.

Avaliação e espacialização da erosividade da chuva no Vale do Rio Doce, região centro-leste do Estado de Minas Gerais

Um fator muito atuante no processo erosivo e considerado de grande importância é o fator R, denominado erosividade da chuva. Esse fator é um dos componentes da equação universal de perdas de solo. Estudos de variabilidade espacial têm sido realizados almejando definir a distribuição espacial do fator R para determinada região. Objetivou-se com este trabalho calcular a erosividade da chuva (fator R - EI30) e gerar os mapas de espacialização desta. O estudo foi realizado em áreas experimentais de plantios de eucalipto localizadas em nove municípios, no Vale do Rio Doce, região centro-leste do Estado de Minas Gerais. Foram utilizados dados pluviográficos referentes ao período de janeiro de 2005 a dezembro de 2008. A espacialização da erosividade foi feita com base nos princípios da geoestatística, e a interpolação dos dados, por meio da krigagem. Os índices de erosividade anual variaram de 7.970 a 18.646 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. O alcance para o índice de erosividade mensal variou de 10 a 177 km, e o anual foi de cerca de 52 km.

Levantamento do estado nutricional de plantas de coffea arabica L. pelo dris, na região do Alto Paranaíba - Minas Gerais

Os solos sob vegetação de Cerrado têm a característica marcante da baixa fertilidade natural, como os solos da região do Alto Paranaíba-MG, cuja característica também está associada ao uso de baixas doses de fertilizantes, o que pode acarretar desequilíbrio nutricional das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o estado nutricional da cafeicultura na região do Alto Paranaíba - MG, utilizando o método DRIS (Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação) para interpretação das análises de folhas, aplicação do Potencial de Resposta à Adubação sobre os índices DRIS e análise das correlações e interações entre concentrações dos nutrientes nas folhas e índices DRIS. As amostras foliares foram coletadas na fase fenológica do chumbinho, retirando-se dois pares de folhas de cada planta em 20 plantas ao acaso, em 59 lavouras comerciais na região do Alto Paranaíba - MG. Foram determinados os teores de nutrientes, os quais foram interpretados pelo método DRIS. O DRIS apontou os principais nutrientes limitantes à produtividade na região do Alto Paranaíba - MG: P, Fe, K = Mn e Zn = B. Os nutrientes com maior probabilidade de resposta positiva à adubação em lavouras cafeeiras do Alto Paranaíba foram: P, B, Fe, K e Mn. As correlações positivas entre os índices DRIS foram: N (P, K e S), P (K, Mg e S) e K (Mg e S), e as correlações negativas: N (Ca, B, Fe e Zn), P (Ca, B, Fe, Mn e Zn) e K(Ca, B, Fe, Mn e Zn).

Gênese de latossolos e cambissolos desenvolvidos de rochas pelíticas do grupo Bambuí - Minas Gerais

Considerando a expressividade de Cambissolos (rasos, adensados e siltosos) e Latossolos argilosos e muito argilosos desenvolvidos de rochas pelíticas do Grupo Bambuí, bem como os poucos estudos relacionados à gênese e potencialidade agrícola desses solos, selecionaram-se duas áreas no município de Curvelo-MG, cujo objetivo foi estudar suas características físicas, químicas e mineralógicas. Para isso, foram descritos e coletados perfis de Cambissolos Háplicos (CX), Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA) e Latossolos Vermelhos (LV), sendo a TFSA submetida às análises físicas e químicas de rotina, digestão total e sulfúrica, além das análises mineralógicas. Os difratogramas de raios X (DRX) e o índice de intemperismo (Ki) dos CX indicaram menor grau de pedogênese e maior proporção de caulinita e ilita na fração argila (comparativamente aos Latossolos), que coexistem com gibbsita (Gb) e vermiculita com Al-hidroxi entrecamadas (VHE). Nesse caso, a ocorrência de gibbsita não é um bom indicativo de intemperização acentuada. Nos CX, os elevados teores de silte associados à possibilidade de forte ajuste face a face de caulinita/ilita podem ser os principais fatores que interferem na quase ausência de organização estrutural, no adensamento, na pouca percolação de água e na formação de selamento superficial. Na fração argila dos Latossolos foi constatada coexistência de argilominerais e óxidos de Fe e Al muito semelhante à encontrada para os CX, porém com menores proporções de ilita e maiores de gibbsita, inferidos pelos resultados do Ki em torno de 1,4. Ainda que não haja diferenciações químicas e físicas marcantes entre os Latossolos, constatou-se em LV magnetização considerável na fração areia, cujo DRX confirmou a presença de magnetita, fato pouco comum em Latossolos desenvolvidos de rochas pelíticas do Grupo Bambuí, mas constatado em estudos anteriores.

Morphological and molecular characterization of Pisolithus in soil under eucalyptus plantations in Brazil

Eighteen Pisolithus basidiomes were collected from Eucalyptus plantations in the state of Minas Gerais, Brazil. These basidiomes were characterized morphologically and molecularly. The basidiomes varied in shape, color and size. One of them was found underground, indicating a hypogeous fungus. The main morphological distinctive characteristic was spore ornamentation, which distinguished two groups. One group with short and erect spines was identified as Pisolithus microcarpus, and the other with long and curved spines as Pisolithus marmoratus, after analyzing the cladogram obtained by phylogenetic relationship based on internal transcribed spacer (ITS) regions of the nuclear ribosomal DNA of these isolates.

Pedological and isotopic relations of a highland tropical peatland, Mountain Range of the Espinhaço Meridional (Brazil)

The evolution of organic matter sources in soil is related to climate and vegetation dynamics in the past recorded in paleoenvironmental Quaternary deposits such as peatlands. For this reason, a Histosol of the mineralotrophic peatland from the Pau-de-Fruta Special Protection Area - SPA, Espinhaço Meridional, State of Minas Gerais, was described and characterized to evidence the soil constituent materials and properties as related to changes in environmental conditions, supported by the isotopic and elementary characterization of soil C and N and 14C ages. Samples were collected in a depression at 1,350 m asl, where Histosols are possibly more developed due to the great thickness (505 cm). Nowadays, the area is colonized by vegetation physiognomies of the Cerrado Biome, mainly rocky and wet fields (Campo Rupestre and Campo Úmido), aside from fragments of Semidecidual Seasonal Forest, called Capões forests. The results this study showed that early the genesis of the analyzed soil profile showed a high initial contribution of mostly herbaceous organic matter before 8,090 ± 30 years BP (14C age). In the lower-mid Holocene, between 8,090 ± 30 years AP (14C age) to ± 4,100 years BP (interpolated age), the vegetation gradually became more woody, with forest expansion, possibly due to increased humidity, suggesting the existence of a more woody Cerrado in the past than at present. Drier climate conditions than the current were concluded ± 2,500 years BP (interpolated age) and that after 430 years BP (14C age) the forest gave way to grassland, predominantly. After the dry season, humidity increased to the current conditions. Due to these climate fluctuations during the Holocene, three decomposition stages of organic matter were observed in the Histosols of this study, with prevalence of the most advanced (sapric), typical of a deposit in a highly advanced stage of pedogenetic evolution.

Decomposition and nutrient release of leguminous plants in coffee agroforestry systems

Leguminous plants used as green manure are an important nutrient source for coffee plantations, especially for soils with low nutrient levels. Field experiments were conducted in the Zona da Mata of Minas Gerais State, Brazil to evaluate the decomposition and nutrient release rates of four leguminous species used as green manures (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum and Stylosanthes guianensis) in a coffee agroforestry system under two different climate conditions. The initial N contents in plant residues varied from 25.7 to 37.0 g kg-1 and P from 2.4 to 3.0 g kg-1. The lignin/N, lignin/polyphenol and (lignin+polyphenol)/N ratios were low in all residues studied. Mass loss rates were highest in the first 15 days, when 25 % of the residues were decomposed. From 15 to 30 days, the decomposition rate decreased on both farms. On the farm in Pedra Dourada (PD), the decomposition constant k increased in the order C. mucunoides < S. aterrimum < S. guianensis < A. pintoi. On the farm in Araponga (ARA), there was no difference in the decomposition rate among leguminous plants. The N release rates varied from 0.0036 to 0.0096 d-1. Around 32 % of the total N content in the plant material was released in the first 15 days. In ARA, the N concentration in the S. aterrimum residues was always significantly higher than in the other residues. At the end of 360 days, the N released was 78 % in ARA and 89 % in PD of the initial content. Phosphorus was the most rapidly released nutrient (k values from 0.0165 to 0.0394 d-1). Residue decomposition and nutrient release did not correlate with initial residue chemistry and biochemistry, but differences in climatic conditions between the two study sites modified the decomposition rate constants.