Soil quality response to land-use change for sugarcane expansion in Brazil

Globally, increasing demands for biofuels have intensified the rate of land-use change (LUC) for expansion of bioenergy crops. In Brazil, the world\'s largest sugarcane-ethanol producer, sugarcane area has expanded by 35% (3.2 Mha) in the last decade. Sugarcane expansion has resulted in extensive pastures being subjected to intensive mechanization and large inputs of agrochemicals, which have direct implications on soil quality (SQ). We hypothesized that LUC to support sugarcane expansion leads to overall SQ degradation. To test this hypothesis we conducted a field-study at three sites in the central-southern region, to assess the SQ response to the primary LUC sequence (i.e., native vegetation to pasture to sugarcane) associated to sugarcane expansion in Brazil. At each land use site undisturbed and disturbed soil samples were collected from the 0-10, 10-20 and 20-30 cm depths. Soil chemical and physical attributes were measured through on-farm and laboratory analyses. A dataset of soil biological attributes was also included in this study. Initially, the LUC effects on each individual soil indicator were quantified. Afterward, the LUC effects on overall SQ were assessed using the Soil Management Assessment Framework (SMAF). Furthermore, six SQ indexes (SQI) were developed using approaches with increasing complexity. Our results showed that long-term conversion from native vegetation to extensive pasture led to soil acidification, significant depletion of soil organic carbon (SOC) and macronutrients [especially phosphorus (P)] and severe soil compaction, which creates an unbalanced ratio between water- and air-filled pore space within the soil and increases mechanical resistance to root growth. Conversion from pasture to sugarcane improved soil chemical quality by correcting for acidity and increasing macronutrient levels. Despite those improvements, most of the P added by fertilizer accumulated in less plant-available P forms, confirming the key role of organic P has in providing available P to plants in Brazilian soils. Long-term sugarcane production subsequently led to further SOC depletions. Sugarcane production had slight negative impacts on soil physical attributes compared to pasture land. Although tillage performed for sugarcane planting and replanting alleviates soil compaction, our data suggested that the effects are short-term with persistent, reoccurring soil consolidation that increases erosion risk over time. These soil physical changes, induced by LUC, were detected by quantitative soil physical properties as well as by visual evaluation of soil structure (VESS), an on-farm and user-friendly method for evaluating SQ. The SMAF efficiently detected overall SQ response to LUC and it could be reliably used under Brazilian soil conditions. Furthermore, since all of the SQI values developed in this study were able to rank SQ among land uses. We recommend that simpler and more cost-effective SQI strategies using a small number of carefully chosen soil indicators, such as: pH, P, K, VESS and SOC, and proportional weighting within of each soil sectors (chemical, physical and biological) be used as a protocol for SQ assessments in Brazilian sugarcane areas. The SMAF and SQI scores suggested that long-term conversion from native vegetation to extensive pasture depleted overall SQ, driven by decreases in chemical, physical and biological indicators. In contrast, conversion from pasture to sugarcane had no negative impacts on overall SQ, mainly because chemical improvements offset negative impacts on biological and physical indicators. Therefore, our findings can be used as scientific base by farmers, extension agents and public policy makers to adopt and develop management strategies that sustain and/or improving SQ and the sustainability of sugarcane production in Brazil.

Evaluación de la degradación del suelo en agroecosistemas del centro-sur de Córdoba mediante indicadores e índices

Las actividades agropecuarias ejercen diferentes presiones sobre los recursos naturales. Esto ha llevado, en algunas áreas, a un deterioro del suelo que provoca un impacto sobre la sustentabilidad en los sistemas agropecuarios. Para evaluar la degradación del suelo se han propuesto listas de indicadores, sin embargo, se carece de una herramienta metodológica robusta, adaptada a las condiciones edafoclimáticas regionales. Además, existe una demanda de productores e instituciones interesados en orientar acciones para preservar el suelo. El objetivo de este proyecto es evaluar la degradación física, química y biológica de los suelos en agroecosistemas del centro-sur de Córdoba. Por ello se propone desarrollar una herramienta metodológica que consiste en un set de indicadores físicos, químicos y biológicos, con valores umbrales, integrados en índices de degradación, que asistan a los agentes tomadores de decisiones y productores, en la toma de decisiones respecto de la degradación del suelo. El área de trabajo será una región agrícola del centro-sur de Córdoba con más de 100 años de agricultura. La metodología comienza con la caracterización del uso del territorio y sistemas de manejo, su clasificación y la obtención de mapas base de usos y manejos, mediante sensores remotos y encuestas. Se seleccionarán sitios de muestreo mediante una metodología semi-dirigida usando un SIG, asegurando un mínimo de un punto de muestreo por unidad de mapeo. Se elegirán sitios de referencia lo más cercano a una condición natural. Los indicadores a evaluar surgen de listas propuestas en trabajos previos del grupo, seleccionados en base a criterios internacionales y a adecuados a suelos de la región. Se usarán indicadores núcleo y complementarios. Para la obtención de umbrales, se usarán por un lado valores provenientes de la bibliografía y por otro, umbrales generados a partir de la distribución estadística del indicador en suelos de referencia. Para estandarizar cada indicador se definirá una función de transformación. Luego serán ponderarán mediante análisis estadísticos mulivariados e integrados en índices de degradación física, química y biológica, y un índice general de degradación. El abordaje concluirá con el desarrollo de dos instrumentos para la toma de decisiones: uno a escala regional, que consistirá en mapas de degradación en base a unidades cartográficas ambientales, de uso del territorio y de sistemas de manejo y otro a escala predial que informará sobre la degradación del suelo de un lote en particular, en comparación con suelos de referencia. Los actores interesados contarán con herramientas robustas para la toma de decisiones respecto de la degradación del suelo tanto a escala regional como local.

Qualidade física e matéria orgânica do solo em sistema de integração lavoura - pecuária submetido a doses de nitrogênio

The animal trampling favors the soil compaction process in sheep raising and crop production integrated systems. This compression has negative effects, hindering the development of roots, the availability of nutrients, water and aeration, causing production losses, making it essential for the assessment of soil physical attributes for monitoring soil quality. Soil organic matter can be used to assess the quality of the soil, due to its relationship with the chemical, physical and biological soil properties. Conservation management system with tillage, along with systems integration between crops and livestock are being used to maintain and even increase the levels of soil organic matter. For that, a field experiment was carried out over a Oxisol clayey Alic in Guarapuava, PR, from de 2006 one. experiment sheep raising and crop production integrated systems The climate classified as Cfb .. The study was to evaluate the soil physical properties and quantify the stock of soil organic carbon and its compartmentalization in system integration crop - livestock with sheep under four nitrogen rates (0, 75, 150 and 225 kg ha-1) in the winter pasture, formed by the consortium oat (Avena strigosa) and ryegrass (Lolium multiflorum) and the effect of grazing (with and without). The soil samples blades density evaluations, total porosity, macro and micro, aggregation and carbon stocks were held in two phases: Phase livestock (after removal of the animals of the area) and phase crop (after maize cultivation). The collection of soil samples were carried out in layers of 0-0.5, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and m. Data were subjected to analysis of variance and the hypotheses tested by the F test (p <0.05). For the quantitative effect data regression and the qualitative effect used the test medium. In non-significant regressions used the average and standard deviation treatments. The animal trampling caused an increase in bulk density in the 0.10-0.20 m layer. The dose of 225 kg N ha-1 in winter pasture increased total soil porosity at 8% compared to dose 0 kg N ha-1 in the crop stage. The grazing had no effect on soil macroporosity. GMD of aggregates in the phase after grazing the surface layer was damaged by grazing. Nitrogen rates used in the winter pasture and grazing not influence the total organic carbon stocks. The TOC is not influenced by nitrogen fertilization on grassland. The grazing increases the stock of POC in the 0.10-0.20 m layer livestock phase and cause the stock of POC in the 0-0.5 m layer in the crop stage. The MAC is not influenced by N rates applied in the pasture or by grazing.

Sistema plantio direto e a sustentabilidade da agricultura: avaliação física de solos arenosos do Oeste Baiano.

Foi avaliado o efeito do manejo do solo em algumas propriedades físicas em áreas de agricultura extensiva de produção de grãos com sistema plantio direto, comparadas com áreas de vegetação nativa de cerrados. O trabalho foi realizado na Fazenda Alvorada em Luís Eduardo Magalhães, Região Oeste do Estado da Bahia. O solo da área de estudo foi classificado como Latossolo Amarelo Distrófico textura média. Selecionou-se para o presente estudo dois usos do solo, um com Cerrado (como referência de qualidade do solo) e a outra com plantio direto há quatro anos, e com rotação recente milho/soja. A amostragem do solo foi realizada em janeiro de 2007, com três repetições em pontos escolhidos ao acaso. Foram coletadas nas duas áreas em estudo, amostras nas profundidades de: 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm e 30-40 cm. Amostras indeformadas com anel volumétrico foram coletadas para determinação da densidade do solo, da densidade das partículas e porosidade total, conforme Embrapa (1997). Além disso, no campo foi determinada a resistência a penetração utilizando um penetrográfo com mecanismo registrador. A avaliação dos resultados permitiu concluir que: O solo apresenta adensamento natural, mas que foi intensificado pelo uso; As propriedades físicas estudadas, densidade do solo, porosidade total e resistência a penetração foram influenciadas pelo plantio direto, e foram indicadores físicos sensíveis aos efeitos do plantio direto na qualidade do solo em relação ao Cerrado.

Efeito do preparo mecanizado do solo sobre alguns parâmetros físico-hidricos do solo no nordeste paraense.

Este trabalho, realizado em área de agricultor, município de Tracuateua-PA, em solo Latossolo amarelo textura média, objetivou avaliar o efeito do preparo mecanizado sobre alguns parâmetros físicos do solo. Foram selecionadas as áreas: a) citros mecanizado-capoeira com três anos, preparada mecanicamente, onde se efetuou o plantio de citros + caupi nas entrelinhas; b) capoeira-área em pousio por três anos. Os resultados mostram que o uso de mecanização de forma indisciplinada causou um processo de compactação neste solo, quando comparado à área de capoeira, a qual mostra condições físicas mais adequadas ao desenvolvimento das plantas. a baixa disponibilidade de água pode comprometer o rendimento das culturas, em caso de ocorrências de veranicos, indicando que maiores atenções devem ser dadas na efetivação de práticas de manejo, de modo a permitir a manutenção da umidade por mais tempo.

Influência de renques de mogno africano nos atributos físicos e teor de carbono orgânico de um latossolo amarelo.

Objetivou-se avaliar o efeito de renques de mogno africano (Khaya ivorensis) e diferentes sistemas de manejo nos atributos físicos e carbono orgânico de um LATOSSOLO AMARELO. Os tratamentos avaliados foram: sistema integração Lavoura-Pecuária-Floresta (iLPF) aos dois anos de cultivo, sendo amostrado em duas distâncias, a 2,5 m do renque florestal (iLPF2,5) e a 10 m (iLPF10), em Monocultivo Florestal com mogno africano (MF) com dois anos de cultivo, sistema Santa Fé (SSF) e Mata Natural como testemunha (MN) em quatro profundidades de solo. Os atributos do solo avaliados foram carbono orgânico, densidade do solo, porosidade total, macroporosidade e microporosidade. Os maiores teores de carbono orgânico do solo foram encontrados na camada superficial do solo, com redução progressiva em profundidade. Os tratamentos iLPF2,5, iLPF10 e SSF apresentaram melhores condições físicas de densidade e porosidade do solo do que o MF quando comparados à MN. Houve diferença de macroporosidade somente nas camadas 0-10 cm, tendo o MF o menor valor, e 30-50 cm, com o maior valor apresentado pelo iLPF2,5. Na microporosidade, houve diferença somente na profundidade 20-30 cm, sendo os maiores valores na MN, SSF e iLPF10. Os renques de mogno africano no sistema iLPF melhoraram os atributos físicos do solo em profundidade. O sistema iLPF e o SSF melhoraram as condições de densidade e porosidade do solo e teores de carbono orgânico do solo. O MF promoveu acúmulo de carbono orgânico, porém, provocou impacto negativo à densidade e à porosidade do solo.

Qualidade química e física do solo sob vegetação arbórea nativa e pastagens no pantanal Sul-Mato-Grossense.

A busca por aumento de produtividade da pecuária pantaneira tem motivado o desmatamento de áreas florestadas para a implantação de pastagem cultivada, gerando preocupação quanto à sustentabilidade dos recursos naturais. Para estudar alguns aspectos de uso do solo no Pantanal Sul-Mato-Grossense, este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nos atributos químicos e físicos do solo em razão da conversão da vegetação arbórea nativa em pastagem cultivada, bem como da submissão da pastagem nativa ao sistema de pastejo contínuo. Os ambientes de estudo consistiram de três remanescentes de vegetação arbórea nativa, representadas por uma floresta semidecídua (FN) e dois cerradões (CE1 e CE2), três pastagens de Brachiaria decumbens com 27, 26 e 11 anos de formação, implantadas em substituição a FN, CE1 e CE2, respectivamente, e uma pastagem nativa caracterizada pela predominância de Mesosetum chaseae e Axonopus purpusii, submetida a três diferentes sistemas de pastejo (contínuo e sem pastejo por 3 e 19 anos). Amostras de solo, deformadas e indeformadas, foram coletadas em cada ambiente de estudo, nas profundidades de 0?10 e 10?20 cm, com três repetições. A substituição da vegetação arbórea nativa por pastagem cultivada e o sistema de pastejo contínuo da pastagem nativa determinaram redução da qualidade química do solo, evidenciada principalmente por perdas de matéria orgânica do solo, notadamente na profundidade de 0?10 cm. Embora a qualidade física do solo também tenha apresentado tendência à redução nas pastagens cultivada e nativa sob pastejo contínuo, a densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, condutividade hidráulica do solo saturado eresistência do solo à penetração não atingiram valores considerados limitantes ao desenvolvimento do sistema radicular.

A produção integrada de soja.

O que é produção integrada? A regulamentação da produção integrada; Situação atual da produção integrada no Brasil; Resultados obtidos no projeto produção integrada de soja na safra 2006/07; Monitoramento da fertilidade do solo; Monitoramento da matéria orgânica e atributos físicos do solo; Manejo de invasoras; Manejo integrado de doenças; Manejo integrado de pragas; Análise de micotoxinas em grãos de soja; Análise de resíduos de agrotóxicos em grãos de soja.

A Agenda 21 local e o desenvolvimento sustentável em Portugal : que perspetivas?

Assumindo a sociedade atual o paradigma do desenvolvimento sustentável como modelo capaz de garantir uma gestão equilibrada dos recursos atuais que não comprometa o futuro das futuras gerações, é fundamental compreender o instrumento da Agenda 21 Local (A21L), ferramenta saída da Conferência do Rio, em 1992, que se apresenta como uma resposta internacional aos objetivos da sustentabilidade. Ao constituir-se como país signatário da Declaração do Rio, Portugal assumiu o compromisso de cooperar internacionalmente para a aplicação deste instrumento, no esforço comum de unir a proteção do ambiente com o desenvolvimento económico e social. Verifica-se que a resposta de Portugal, em matéria de A21L, foi pouco conseguida, marcada por um arranque ténue, desconcertado e disperso a que acresce o caráter dúbio que caracterizou a natureza dos primeiros processos e que, no quadro internacional, atira Portugal para o grupo de países europeus que mais tardiamente conseguiram responder ao apelo da comunidade internacional no que se refere à implementação de A21L. Neste âmbito, esta dissertação visa aprofundar o conhecimento cientifico sobre este instrumento no quadro das experiências de Agenda 21 Local implementadas no território português. O trabalho procurou examinar os objetivos, características e resultados dos processos de Agenda, dando atenção aos elementos individuais que marcaram cada um e, igualmente, avaliando as repercussões que estes tiveram no todo nacional. O estudo incidiu na dinâmica espaciotemporal das Agendas21L, no território nacional, e na análise integrativa de indicadores físicos, sociais e económicos que permitiram compreender as especificidades e os contrastes verificados nos processos implementados e desenvolvidos. Na investigação não foram, igualmente, negligenciadas questões históricas, políticas e culturais, sabendose da importância que estes vários domínios configuram no caso português. O trabalho contou com uma investigação assente na seguinte metodologia: i) Revisão da literatura e recolha de dados bibliográficos sobre a temática da Agenda 21 Local; ii) Levantamento de informação, através de um inquérito por questionário, dirigido a todas as localidades do País, onde decorrem Agendas 21 Local, a fim de complementar informação já processada; iii) Pesquisa direta de dados no terreno que envolveu a utilização de procedimentos de teor quantitativo (inquérito por questionário) e de teor qualitativo (entrevistas), relativamente ao caso de estudo (Agenda 21 Local de Mindelo); iv) Tratamento e análise dos resultados obtidos através da confrontação da perspetiva teórica com a prática com a consequente elaboração de conclusões fundamentadas pela confrontação dos dados com as hipóteses. Para além de se tratar do caso pioneiro de A21L com início no poder mais próximo do cidadão (respeitando um dos princípios inerentes a este instrumento – o princípio da subsidiariedade), afirmou-se, igualmente, como um caso de referência em matéria de coesão e mobilização dos cidadãos locais para os problemas locais existentes. Os resultados empíricos da investigação identificam uma série de dificuldades que condicionaram o arranque e progresso das A21L. Desde logo, a inabilidade dos poderes políticos locais em trabalharem com um modelo que rompe com as típicas e tradicionais formas pré-concebidas de fazer política, isto é, com as práticas instituídas dos políticos fazerem “política” para os cidadãos e não “com” os cidadãos. O próprio desconhecimento do poder político local quanto à natureza de um processo de A21L que evidenciou inaptidão, impreparação e até embaraço para lidar com este instrumento, resultando na necessidade, na grande maioria dos processos desenvolvidos, de serem acompanhados por entidades externas que cooperaram na sua dinamização. Acresce que a nova dinâmica, subjacente à A21L, que desafia os governos locais a mobilizar a participação generalizada dos cidadãos e apela à participação de novos atores (associações, grupos de interesse, ONG e atores sociais, em geral) para a definição de estratégias de desenvolvimento local, não é totalmente aceite pelos vários poderes locais que, não raras vezes, menosprezam a importância dos cidadãos nos momentos de tomada de decisão. A falta de empenho do governo central, em matéria de sustentabilidade, que negligenciou, numa primeira etapa, a figura do poder central na assessoria às entidades locais cerceou o país da existência de uma campanha nacional para a afirmação deste instrumento. A falta/insuficiência de recursos financeiros como resultante da ausência de apoios estatais e a dificuldade na obtenção de fundos da União Europeia configurou-se como um entrave à promoção dos processos ficando as entidades locais e regionais incapazes de ultrapassar a falta de meios imprescindíveis para o desenvolvimento da A21L. O próprio desconhecimento generalizado dos cidadãos sobre a A21L afigura-se como um estigma ao sucesso de qualquer processo com as caraterísticas de um instrumento A21L visto que a participação dos cidadãos é condição sine qua non para a sua operacionalização. Neste quadro, e olhando o futuro, urge a necessidade das autoridades locais criarem modelos de autofinanciamento capazes de garantir a criação, funcionamento e manutenção de infraestruturas económicas e sociais subjacentes aos programas de A21L, assim como o dever do poder político em reforçar a importância da função da informação e da mobilização dos cidadãos em prole do desenvolvimento sustentável, ações indispensáveis para a execução das políticas inerentes à A21L.

La calidad de vida de las personas mayores : detección de necesidades educativas.

Identificar aquellos elementos que la población mayor considera indicadores de calidad de vida partiendo de aquellos que los diversos autores proponen como responsables de la misma en el ámbito gerontológico y elaborar propuestas educativas significativas en la vivencia de una vejez saludable, capaces de promover la calidad de vida, basadas en la información obtenida de las personas mayores y apoyadas en los principios teóricos de la educación para la salud.. La muestra se compone de un grupo heterogéneo de 53 personas seleccionadas al azar de edades comprendidas entre los 60 y los 89 años de los cuales 37 son mujeres y 14 hombres. Para acceder a la información se ha utilizado la entrevista en profundidad como procedimiento de recogida de datos que se utiliza fundamentalmente en la investigación cualitativa. En cuanto al contenido de la entrevista se ha querido indagar sobre la calidad de vida de las personas mayores y el bienestar personal utilizando indicadores que se agrupan en el instrumento elaborado en cuatro categorías: indicadores físicos, psicológicos, sociales y calidad de vida. Se diseña una primera entrevista piloto sobre la que se realizan diversos ajustes hasta la elaboración de la herramienta definitiva. A la entrevista se le añadieron dos escalas de valoración funcional que miden la autonomía de las personas mayores. . El pilar por excelencia sobre el que se apoyan los mayores es la familia y lo adquirido en el ámbito familiar lo que más desean y está relacionado con valores y creencias. El anhelo mayormente expresado es el de acceder a conocimientos a través de la formación académica como requisito indispensable para estar a la altura de los requerimientos actuales. Algunas mujeres consideran que realizar las tareas del hogar y cuidar de la familia no es algo por lo que merezcan reconocimiento. Se está asistiendo a una feminización del envejecimiento. La familia es el elemento fundamental de sostén afectivo..

Impactos da política de ICMS ecológico - uma análise qualitativa sob o enfoque do federalismo fiscal

Este estudo teve por objetivo identificar os principais impactos, sob a ótica do federalismo fiscal, da política do ICMS ecológico nos municípios mineiros, conciliando as bases teóricas que fundamentam o mecanismo do ICMS ecológico e suas características mais evidentes, como o impacto redistributivo e o impacto compensatório, descritos nos estudos analisados. A irradiação da política do ICMS ecológico por vários estados da federação reflete o esforço de construção de políticas públicas de conservação e proteção dos recursos naturais e de saneamento, traduzindo-se na ampliação de indicadores físicos associados, como o incremento no número de unidades de conservação e nos indicadores de saneamento. Entretanto, a adoção do ICMS ecológico sobre o mecanismo de repartição de receitas do ICMS envolve algumas questões teóricas de federalismo fiscal, descentralização e sistema tributário, exigindo ponderação e cautela quanto a seu efeito irradiador, sendo esta reflexão o objetivo final deste estudo.

Caracterização físico-mecânica dos solos da bacia hidrográfica de Santa Luzia no âmbito do projeto "MonitorizaRibeiras" do LREC

O conteúdo da presente dissertação aborda a importância da caracterização dos solos, na medida em que estabilidade dos taludes é um fator que depende fortemente da constituição e do tipo de solo presente nos maciços. A realização deste estudo incide sobre os solos da bacia hidrográfica da ribeira de Santa Luzia. O motivo da escolha da bacia em causa prende-se com o facto de a mesma ser uma das ribeiras que, atualmente se encontra sob observação através do projeto “MonitorizaRibeiras” do LREC. Os ensaios laboratoriais de caracterização físico-mecânica dos solos constituem uma das componentes de maior relevância na engenharia geotécnica. Neste trabalho a caracterização mecânica é feita através de ensaios de corte direto (em caixa de corte), que permitem obter os parâmetros de resistência do solo (ângulo de atrito e coesão). A caraterização física foi efetuada recorrendo a ensaios simples que permitem determinar os índices físicos do solo, mais particularmente: determinação da baridade seca in situ, análises granulométricas, determinação de limites de consistência de Atterberg e do teor em água natural, densidade de partículas sólidas e determinação da quantidade de matéria orgânica. Os parâmetros obtidos permitem depois a realização de uma análise a vários taludes com diferentes inclinações, de modo a verificar que influências tais parâmetros geram na obtenção do Fator de Segurança. Verifica-se que à medida que o teor em água aumenta, essa influência traduz-se na perda de resistência de um solo. Tal análise permitiu determinar quais as zonas da bacia de Santa Luzia que com as características obtidas e nas condições estudadas se encontram em maior perigo de escorregamento. Os sensores de saturação do solo, sendo uma útil ferramenta de monitorização remota foram alvo de pesquisa nesta dissertação. Esta pesquisa foi realizada com propósito de contribuir com informação, que posteriormente auxilie, na implementação destes equipamentos no sistema do projeto “MonitorizaRibeiras”.

Spatial variability of physical attributes of an alfisol under different hillslope curvatures

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

Mineralogy of the clay fraction of alfisols in two slope curvatures: IV - spatial correlation with physical properties

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

Variabilidade espacial de atributos mineralógicos de um latossolo sob diferentes formas do relevo: II - correlação espacial entre mineralogia e agregados

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