Sucessões de culturas com plantas de cobertura e milho em plantio direto e sua influência sobre o nitrogênio no solo

Em condições naturais, o solo encontra-se em equilíbrio, mas o manejo inadequado causa degradação, principalmente da fração orgânica, comprometendo a sustentabilidade de sistemas agrícolas. Este trabalho, realizado num experimento de seis anos em Argissolo Vermelho-Amarelo (Hapludalf), localizado na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (RS), teve como objetivo avaliar a influência de cinco sucessões de culturas no nitrogênio do solo, sob plantio direto. Foram implantadas as sucessões de culturas ervilhaca comum (Vicia sativa )/milho (Zea mays), tremoço azul (Lupinus angustifolius)/milho, ervilha forrageira (Pisum arvense)/milho, aveia-preta (Avena strigosa)/milho e pousio/milho, associadas a duas doses de N aplicadas no milho (0 e 80 kg ha-1). O solo foi manejado em plantio direto e foram feitas avaliações dos teores de N das plantas de cobertura e dos resíduos vegetais superficiais, bem como do nitrogênio do solo (total, mineral e orgânico), em três profundidades (0-2,5; 2,5-7,5 e 7,5-17,5 cm). As avaliações das plantas de cobertura de solo no inverno foram realizadas nas subparcelas sem aplicação de N mineral. Os resultados mostraram que a introdução de plantas de cobertura de solo, sob plantio direto, durante seis anos, promoveu acúmulos significativos de nitrogênio mineral, orgânico e total no solo e apresentaram diferenças entre as sucessões de culturas, apenas na camada de 0-2,5 cm. A sucessão tremoço azul/milho destacou-se pela capacidade de promover acréscimos de nitrogênio no solo.

Modelado de "El Niño" en la costa del Perú

Se presentan algunos resultados de la investigación del rol de los forzantes regionales en la evolución temporal de la hidrodinámica y de la termodinámica de la capa superior del océano durante la ocurrencia del fenómeno de “ El Niño”.

Acidez potencial estimada pelo pH SMP em solos do estado de Pernambuco

A determinação da acidez potencial (H + Al) extraída com a solução de acetato de cálcio 0,5 mol L-1 tem sido rotineiramente utilizada em laboratórios de análise de solo do Brasil. No entanto, por suas facilidades analíticas, têm-se estimado seus valores, utilizando o pH de equilíbrio da suspensão de solo com a solução SMP. Este trabalho objetivou estudar a relação entre pH SMP e H + Al em solos de Pernambuco, visando estabelecer uma equação que possa ser utilizada na estimativa da acidez potencial. O trabalho, realizado no laboratório de fertilidade do solo da Universidade Federal Rural de Pernambuco, utilizou 145 amostras de solo das várias regiões do Estado. Os resultados permitiram concluir que a equação H + Al = 0,4837 SMP² - 8,4855 SMP + 38,448 (R² = 0,90), expressando os valores de H + Al em cmol c dm-3, pode ser utilizada para estimar a acidez potencial pelo uso do método do pH SMP.

Utilização de características microbiológicas na avaliação da degradação ou recuperação de uma área sob mineração de ferro

O estado de degradação e, ou, recuperação de diferentes sítios de uma área de mineração de ferro no município de Mariana (MG) foi avaliado pela atividade microbiana, número de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e população total de fungos e bactérias. Os substratos presentes em cada sítio, caracterizados como Rejeito de flotação (Rj), Solo superficial (SS), Subsolo (Ss), Subsolo com vegetação (SsV), Área em revegetação (AR) e Mata secundária (MS), foram amostrados na profundidade de 10-25 cm, retirando-se uma amostra composta, formada por oito amostras simples. A atividade microbiana foi avaliada pela evolução de CO2 em amostras ao natural e com adição de sacarose ou sacarose + uréia. Fez-se também a determinação de características químicas e teor de umidade. A colonização do substrato SsV por gramíneas e plantas de candeia (Vanillosmopsis erythropappa Schult. Bip.) foi acompanhada pelo número de esporos de FMA, teor de carbono orgânico e atividade microbiana. Os esporos de FMA só foram observados em áreas com vegetação. O armazenamento da camada superficial de solo (sítio SS) reduziu os teores de carbono orgânico, nitrogênio total, número de esporos de FMA e atividade microbiana. Nos substratos resultantes da atividade mineradora, houve necessidade do fornecimento conjunto de carbono e nitrogênio para estimular a atividade microbiana. As características microbiológicas avaliadas apresentaram valores maiores no sítio de mata secundária do que nos demais amostrados, indicando que aqueles em recuperação não possuíam o mesmo equilíbrio biológico. As avaliações microbiológicas do solo foram capazes de distinguir os estados de perturbação ou recuperação das diferentes áreas estudadas.

Resistência à penetração e permeabilidade de latossolo vermelho distrófico típico sob sistemas de manejo na região dos cerrados

As conseqüências diretas do manejo inadequado do solo são a erosão, a redução da produtividade e a perda da sustentabilidade. Objetivou-se com este estudo avaliar a resistência à penetração (RP) e a permeabilidade do solo à água (PER) sob sistemas de manejo em uso na região dos cerrados. O estudo foi realizado na Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas (MG), em Latossolo Vermelho distrófico típico textura muito argilosa fase cerrado. O cerrado nativo propiciou menor densidade do solo, maior macroporosidade, maior volume total de poros, conseqüentemente, menor resistência à penetração (0,84 a 2,09 MPa) e maior permeabilidade (95 mm h-1). Foram verificados maiores valores de resistência à penetração vertical para o sistema com preparo convencional com arado de discos e cultivo em rotação com milho e feijão, na profundidade de 15-30 cm no solo, sendo o valor 3,04 MPa classificado como alto, podendo ser um indicativo de restrição ao desenvolvimento radicular e compactação do solo. De modo geral, ao longo do perfil do solo, os maiores valores de RP foram observados para o plantio direto. Não houve diferenças significativas na PER entre os sistemas de manejo, estando os valores na faixa de 6 a 14 mm h-1, sendo a mesma classificada como lenta; estes valores foram bem inferiores aos do sistema em equilíbrio. Os atributos físicos utilizados neste estudo, como indicadores da qualidade do solo, apresentaram boa performance na distinção dos efeitos proporcionados pelos sistemas de manejo em relação ao sistema em equilíbrio, contribuindo para o monitoramento do manejo sustentável de solos da região dos cerrados.

Efeito do pH na adsorção-dessorção de chumbo em Latossolos brasileiros

Reações de adsorção-dessorção de chumbo em solos são influenciadas por atributos de superfície dos colóides dos solos e pela composição da solução do meio. Este estudo avaliou o efeito do pH sobre a adsorção-dessorção de chumbo em Latossolos brasileiros. Amostras do horizonte A de cada solo, suspensas em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, foram tituladas com HNO3 7 mmol L-1 ou solução saturada de Ca(OH)2, para que fosse atingido o valor de pH estipulado em cada experimento (4,5, 5,5 e 6,5). Atingido o pH de equilíbrio, as amostras foram equilibradas com Pb(NO3)2, com vistas em obter uma concentração final de 0,15 mmol L-1 (relação solo:solução 1:100; força iônica 15 mmol L-1), por um período de 72 h. A dessorção foi realizada em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, pH 5,5. O aumento do pH de 4,5 para 6,5 causou aumento da adsorção de até 16,7 vezes, um aumento médio de 2,9 vezes de pH 4,5 para 5,5; 1,4 vez de pH 5,5 para 6,5 e 4,2 vezes de pH 4,5 para 6,5. A relação Pb adsorvido/Pb adicionado foi, em média, de 0,33 para pH 4,5; 0,75 para pH 5,5 e 0,94 para pH 6,5. A fração média de Pb dessorvido (Pb dessorvido/Pb adsorvido) decresceu de 0,36 a pH 4,5, para < 0,06 a pH 6,5. O efeito dos atributos do solo sobre a adsorção-dessorção de chumbo decresceu quando o pH aumentou, evidenciado por uma maior diferenciação na quantidade adsorvida pelos solos em valores mais baixos de pH. A adsorção de Pb foi positivamente correlacionada (e geralmente a fração dessorvida foi negativamente correlacionada) com área superficial específica, CTC a pH 7,0, teores de caulinita, hematita, Fe2O3 extraídos pelo ditionito-citrato-bicarbonato de sódio e oxalato ácido de amônio e SiO2 e Fe2O3 extraídos pelo ataque sulfúrico. O fato de considerável fração de chumbo permanecer adsorvida em pH 4,5 mostra a reduzida disponibilidade deste metal em Latossolos, mesmo em baixos valores de pH.

Cultivo consorciado de aveia e ervilhaca: relação C/N da fitomassa e produtividade do milho em sucessão

A aveia e a ervilhaca são as principais culturas de cobertura de solo utilizadas durante o inverno na região sul do Brasil. O cultivo consorciado dessas duas espécies, estratégia ainda pouco utilizada, pode potencialmente resultar numa fitomassa com relação C/N mais equilibrada do que aquela proveniente das culturas solteiras, bem como proporcionar resíduos culturais que atuem, simultaneamente, na proteção do solo contra os agentes erosivos e no suprimento de N ao milho. Com o objetivo de avaliar esta hipótese, realizou-se este trabalho, durante o ano agrícola de 1992/93, em área do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, num Argissolo Vermelho distrófico arênico (Hapludalf). Os tratamentos constaram de diferentes proporções de densidade de semeadura de ervilhaca comum (E) e aveia preta (A): T1: 100% E (80 kg ha-1de sementes); T2: 90% E (72 kg ha-1) + 10% A (8 kg ha-1); T3: 75% E (60 kg ha-1) + 25% A (20 kg ha-1); T4: 50% E (40 kg ha-1) + 50% A (40 kg ha-1); T5: 25% E (20 kg ha-1) + 75% A (60 kg ha-1) e T6: 100% A (80 kg ha-1). Além desses, foram utilizados dois tratamentos, nos quais o solo permaneceu em pousio durante o inverno: no primeiro tratamento, foram aplicados 75 kg ha-1 de N-uréia no milho (T7) e, no segundo, a cultura foi plantada sem adubação nitrogenada (T8). Em sucessão à ervilhaca como cultura solteira, com relação C/N de 13,5, a produtividade de grãos de milho chegou a 5,44 t ha-1, não diferindo do tratamento em pousio com aplicação de N-uréia. Todavia, a ervilhaca foi rapidamente decomposta e, seis meses após o seu manejo, apenas 19,5% da fitomassa inicial encontrava-se na superfície do solo. Com a inclusão da aveia em consórcio com a ervilhaca ocorreu um aumento gradativo na relação C/N da fitomassa, diminuindo o fornecimento de N ao milho e aumentando a persistência dos resíduos culturais. O consórcio que apresentou melhor equilíbrio entre produção de fitomassa, proteção do solo pelos resíduos culturais e fornecimento de N ao milho foi o que continha 10% de aveia + 90% de ervilhaca (relação C/N = 18,6).

Produção e estado nutricional do milho em cultivo intercalar com adubos verdes

A utilização da adubação verde para estabelecer a diversidade e o equilíbrio do sistema de produção é um dos paradigmas da agricultura moderna. Com o objetivo de avaliar a produção e o estado nutricional da cultura de milho sob cultivo intercalar com adubos verdes, foi realizado, entre 1995 e 1997, um experimento em campo, em Piracicaba (SP), em um Litossolo Vermelho eutrófico. O milho foi semeado no espaçamento de 0,90m nas entrelinhas, perfazendo aproximadamente 50.000plantas por hectare. Os tratamentos constaram de uma testemunha, sem cultivo intercalar, e quatro espécies de adubos verdes: mucuna anã (Mucuna deeringiana (Bort.) Merr), guandu anão (Cajanus cajan (L.) Millsp), crotalária (Crotalaria spectabilis Roth) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) DC.), semeados sem adubação, no meio da entrelinha, distante 45cm da linha do milho, em duas épocas: simultânea à semeadura do milho e 30dias após. O solo, no primeiro ano, foi preparado sob sistema convencional e, no segundo, cultivaram-se as culturas sob semeadura direta. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas e quatro repetições. O estado nutricional e a produção de grãos do milho apresentaram melhores resultados no cultivo consorciado com feijão-de-porco. Os efeitos positivos desta espécie na produtividade de grãos de milho foram mais acentuados no segundo ano de adoção do cultivo consorciado, quando o sistema de manejo do solo foi semeadura direta. A semeadura dos adubos verdes simultânea ao milho foi o manejo mais recomendável, por não prejudicar o desenvolvimento do milho e reduzir a operação pós-plantio.

Evolução do processo erosivo na margem direita do rio São Francisco (Perímetro Irrigado Cotinguiba/Pindoba - SE)

A erosão das margens de um rio causa a destruição das áreas ribeirinhas, contribui para a degradação de grandes áreas e produz efeitos catastróficos para o ambiente, ocorrendo a ruptura do equilíbrio ambiental. Este trabalho teve como objetivo quantificar as taxas de recuo da margem direita do rio São Francisco em três seções localizadas no Perímetro Irrigado Cotinguiba/Pindoba - Baixo São Francisco Sergipano - no período de fevereiro de 1999 a julho de 2000 e estudar as possíveis causas do processo. Para quantificar as taxas erosivas, foram utilizados os métodos dos pinos e das estacas e para descrever o processo erosivo foi utilizado o método das perfilagens sucessivas. As taxas anuais de erosão (recuo da margem), obtidas nas três seções da margem estudada, foram de 8,30m na seção A; 47,30m na seçãoB e 4,45m na seçãoC. A variação das taxas de erosão foi influenciada, principalmente, pela composição granulométrica das camadas que compõem a face da margem e altura do barranco, como também pela associação dos dados climáticos e hidrológicos - velocidade do vento, amplitude mensal da cota, cota máxima mensal e velocidade do fluxo próxima à margem.

Sorção-dessorção do fungicida clorotalonil em solos com diferentes teores de matéria orgânica

A cinética e a sorção de pesticidas em solos permitem predizer a velocidade com que esta reação atinge o equilíbrio e investigar os possíveis mecanismos envolvidos durante a reação. Portanto, esses processos são fundamentais para que se possa compreender o destino dos pesticidas no solo. Este trabalho teve por objetivo estudar a sorção e a cinética do fungicida clorotalonil em cinco solos com diferentes teores de matéria orgânica do estado de São Paulo: Neossolo Quartzarênico órtico (RQo), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf-1 e LVdf-2), Latossolo Vermelho perférrico (LVj) e Gleissolo (G). Nestes estudos, foi utilizado traçador radioativo, ou seja, 14C-clorotalonil, e a radioatividade foi detectada por espectrometria de cintilação líquida. Os ensaios foram realizados em sala climatizada (25±2ºC), em ambiente escuro. O ensaio de cinética constou de oito períodos de equilíbrio: 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 24,0h; sendo que nas amostras que atingiram equilíbrio (24h) foram realizados os testes de dessorção, em quatro etapas subseqüentes. Nos estudos de isotermas de sorção, as concentrações de clorotalonil empregadas situaram-se entre 0,05 e 0,76µgmL-1. O modelo matemático de Elovich foi ajustado aos resultados do estudo de cinética e o modelo de Freundlich foi ajustado aos resultados do estudo de isoterma de sorção. Observou-se elevada sorção de clorotalonil nos solos estudados, exceto no solo arenoso com baixo teor de matéria orgânica (RQo). A sorção do clorotalonil relacionou-se positivamente com a matéria orgânica do solo. A cinética de sorção desse fungicida envolveu duas fases, uma imediata, de maior relevância quantitativa, e outra mais lenta. Esses resultados mostram que uma pequena fração do clorotalonil aplicado ao solo estaria disponível para ser lixiviado ao lençol freático, mas atenção especial é necessária quando ele é aplicado em solos arenosos com baixo teor de matéria orgânica. Além do que, a fração do fungicida sorvida na fase lenta também pode ser facilmente dessorvida à solução do solo.

Entropy Production In Thermodynamic Climate Models

We present a non-equilibrium theory in a system with heat and radiative fluxes. The obtained expression for the entropy production is applied to a simple one-dimensional climate model based on the first law of thermodynamics. In the model, the dissipative fluxes are assumed to be independent variables, following the criteria of the Extended Irreversible Thermodynamics (BIT) that enlarges, in reference to the classical expression, the applicability of a macroscopic thermodynamic theory for systems far from equilibrium. We analyze the second differential of the classical and the generalized entropy as a criteria of stability of the steady states. Finally, the extreme state is obtained using variational techniques and observing that the system is close to the maximum dissipation rate

The second law of thermodynamics and the global climate system : A review of the maximum entropy production principle

The long-term mean properties of the global climate system and those of turbulent fluid systems are reviewed from a thermodynamic viewpoint. Two general expressions are derived for a rate of entropy production due to thermal and viscous dissipation (turbulent dissipation) in a fluid system. It is shown with these expressions that maximum entropy production in the Earth s climate system suggested by Paltridge, as well as maximum transport properties of heat or momentum in a turbulent system suggested by Malkus and Busse, correspond to a state in which the rate of entropy production due to the turbulent dissipation is at a maximum. Entropy production due to absorption of solar radiation in the climate system is found to be irrelevant to the maximized properties associated with turbulence. The hypothesis of maximum entropy production also seems to be applicable to the planetary atmospheres of Mars and Titan and perhaps to mantle convection. Lorenz s conjecture on maximum generation of available potential energy is shown to be akin to this hypothesis with a few minor approximations. A possible mechanism by which turbulent fluid systems adjust themselves to the states of maximum entropy production is presented as a selffeedback mechanism for the generation of available potential energy. These results tend to support the hypothesis of maximum entropy production that underlies a wide variety of nonlinear fluid systems, including our planet as well as other planets and stars

Second differential of the entropy as a criterion for the stability in low-dimensional climate models

The second differential of the entropy is used for analysing the stability of a thermodynamic climatic model. A delay time for the heat flux is introduced whereby it becomes an independent variable. Two different expressions for the second differential of the entropy are used: one follows classical irreversible thermodynamics theory; the second is related to the introduction of response time and is due to the extended irreversible thermodynamics theory. the second differential of the classical entropy leads to unstable solutions for high values of delay times. the extended expression always implies stable states for an ice-free earth. When the ice-albedo feedback is included, a discontinuous distribution of stable states is found for high response times. Following the thermodynamic analysis of the model, the maximum rates of entropy production at the steady state are obtained. A latitudinally isothermal earth produces the extremum in global entropy production. the material contribution to entropy production (by which we mean the production of entropy by material transport of heat) is a maximum when the latitudinal distribution of temperatures becomes less homogeneous than present values

States of maximum entropy production in a onedimensional vertical model with convective adjustment

We investigate the hypothesis that the atmosphere is constrained to maximize its entropy production by using a one-dimensional (1-D) vertical model. We prescribe the lapse rate in the convective layer as that of the standard troposphere. The assumption that convection sustains a critical lapse rate was absent in previous studies, which focused on the vertical distribution of climatic variables, since such a convective adjustment reduces the degrees of freedom of the system and may prevent the application of the maximum entropy production (MEP) principle. This is not the case in the radiative–convective model (RCM) developed here, since we accept a discontinuity of temperatures at the surface similar to that adopted in many RCMs. For current conditions, the MEP state gives a difference between the ground temperature and the air temperature at the surface ≈10 K. In comparison, conventional RCMs obtain a discontinuity ≈2 K only. However, the surface boundary layer velocity in the MEP state appears reasonable (≈3 m s-¹). Moreover, although the convective flux at the surface in MEP states is almost uniform in optically thick atmospheres, it reaches a maximum value for an optical thickness similar to current conditions. This additional result may support the maximum convection hypothesis suggested by Paltridge (1978)

Extremal climatic states simulated by a 2-dimensional model Part I: Sensitivity of the model and present state

The criterion, based on the thermodynamics theory, that the climatic system tends to extremizesome function has suggested several studies. In particular, special attention has been devoted to the possibility that the climate reaches an extremal rate of planetary entropy production.Due to both radiative and material effects contribute to total planetary entropy production,climatic simulations obtained at the extremal rates of total, radiative or material entropy production appear to be of interest in order to elucidate which of the three extremal assumptions behaves more similar to current data. In the present paper, these results have been obtainedby applying a 2-dimensional (2-Dim) horizontal energy balance box-model, with a few independent variables (surface temperature, cloud-cover and material heat fluxes). In addition, climatic simulations for current conditions by assuming a fixed cloud-cover have been obtained. Finally,sensitivity analyses for both variable and fixed cloud models have been carried out