Division of Soil Conservation Soil and Water Quality Review, 2009

Special Points of Interest: • The Division of Soil Conservation celebrated its 70th anniversary July 1, 2009. The Iowa Soil Conservation: Laws were enacted in 1939 creating the state soil conservation agency and governing committee and providing for the creation of Iowa’s 100 soil and water conservation districts. • The Mines & Minerals Bureau, through the federal Abandoned Mine Land (AML) Program, worked with various watershed groups to again secure an additional $1 million dollars in funding for the construction on projects in Marion, Mahaska and Monroe Counties. • Iowa hosted the Mississippi River/Gulf of Mexico Hypoxia Task Force tour and meeting in September 2009.

Audit report on the Hiawatha Water Department, Hiawatha, Iowa for the year ended June 30, 2010

Audit report on the Hiawatha Water Department, Hiawatha, Iowa for the year ended June 30, 2010

Mobilidade de cátions e correção da acidez de um Cambissolo em função da aplicação superficial de calcário combinado com sais de potássio

A menor reatividade do calcário abaixo dos locais de aplicação deve-se principalmente à sua baixa solubilidade, ao aumento das cargas negativas nas camadas aplicadas devido ao aumento do pH e à pequena permanência dos ânions adicionados na solução do solo. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da adição de ânions a partir de sais de K sobre a superfície do solo, no incremento da reatividade do calcário e na mobilidade de seus cátions em um Cambissolo Húmico. O experimento foi realizado em 2005, em solo com 360 g kg-1 de argila, 60 g kg-1 de matéria orgânica e pH 4,1. Foram utilizadas três doses de calcário dolomítico (0, 0,74 e 1,48 kg m-2), combinadas com 40 g m-2 de K, na forma de KCl ou de KNO3, e com uma testemunha sem K, todos incorporados no primeiro centímetro da coluna do solo. As unidades experimentais (colunas de PVC com 10 x 30 cm, contendo 1,5 kg de solo) foram percoladas 21 vezes, a cada sete dias, com 300 mL de água destilada por semana, totalizando o equivalente a 800 mm de chuva. Os sais potássicos lixiviaram muito mais Ca e Mg do que o calcário. Na média dos três tratamentos de calagem, a adição dos sais aumentou a lixiviação total de Ca, Mg e K, respectivamente de 36 para 132 mg, de 5,8 para 26 mg e de 25 para 51 mg/coluna, relativamente ao tratamento sem adição de sal. Na ausência dos sais, a aplicação da maior dose de calcário dolomítico lixiviou apenas 5 mg de Ca e 1,2 mg/coluna de Mg, em relação ao tratamento sem calcário. A calagem superficial afetou o pH do solo e a concentração de Ca, Mg e Al trocável até a profundidade máxima de 5,0 cm, cujas alterações foram quase sempre proporcionais à dose aplicada, porém não foram influenciadas pela adição dos sais. A aplicação dos fertilizantes potássicos não influenciou a capacidade reativa do calcário aplicado na superfície do solo.

Efeito da variabilidade da precipitação pluvial e do uso e manejo do solo sobre o escoamento superficial e o aporte de sedimento de uma bacia hidrográfica do Distrito Federal

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da variabilidade da precipitação sobre o escoamento direto e sobre o aporte de sedimento na bacia do rio Pipiripau (A = 235 km²), no Distrito Federal. Cinco anos típicos da série de precipitação foram selecionados: o ano mais úmido, o ano mais seco, o ano médio e dois anos que representaram os desvios-padrão da série (médio-seco e médio-úmido). Depois de o modelo ser calibrado com dados diários de chuva e vazão da bacia, simulações foram realizadas para cada evento chuvoso de cada um dos cinco anos selecionados da série, e o escoamento direto e o aporte de sedimento da bacia foram calculados com a MUSLE em três diferentes cenários de uso e manejo do solo: o cenário atual, onde predomina o preparo convencional do solo (PC) nas áreas de agricultura da bacia; o passado recente, em que predominava o Cerrado nativo (CER); e o cenário de plantio direto (PD), nas áreas de agricultura da bacia. Apesar de as vazões médias anuais observadas terem apresentado relação linear com os volumes de precipitação pluvial anual, em todos os cenários, o escoamento direto e o aporte de sedimento apresentaram aumento exponencial com o aumento da precipitação pluvial anual, sendo esse mais pronunciado na condição de preparo convencional (PC) do que nos outros cenários estudados (CER e PD). O aumento observado pode ser explicado pela não-linearidade do modelo MUSLE ao volume de precipitação e ao volume de escoamento.

Rugosidade superficial do solo formada por escarificação e influenciada pela erosividade da chuva

A rugosidade superficial do solo é influenciada, entre outros fatores, pelo efeito residual de manejo do solo, pelo tipo de preparo e pela erosividade da chuva e, juntamente com a cobertura do solo por resíduos vegetais, influencia a erosão hídrica. O objetivo deste trabalho foi determinar, entre junho de 2005 e março de 2006, em um Nitossolo Háplico alumínico típico, o efeito de uma operação de escarificador e da erosividade de chuvas sobre a rugosidade superficial, nos seguintes sistemas de manejo do solo: preparo convencional sem cultivo do solo (SCE), preparo convencional com cultivo do solo (PCE), semeadura direta em solo nunca preparado e com resíduos queimados (SQE) e semeadura direta tradicional (STE). Nos tratamentos PCE, SQE e STE, cultivaram-se aveia-preta, soja, ervilhaca comum, milho, aveia-preta, feijão preto, nabo forrageiro, soja, ervilhaca comum, milho e aveia-preta. Aplicaram-se cinco testes de chuva simulada, com 64 mm h-1 e duração de 20, 30, 40, 50 e 60 min cada um. Entre o segundo e o terceiro teste de chuva simulada ocorreram 57 mm de chuva natural; entre o terceiro e o quarto, 21 mm; e entre o quarto e o quinto, 30 mm. Determinou-se a rugosidade superficial imediatamente antes e logo após o preparo do solo com escarificador e imediatamente após cada teste de chuva simulada. A rugosidade original e linear da superfície do solo não foi influenciada pelo manejo, enquanto a rugosidade ao acaso teve essa influência, ao final de um pousio de seis meses. Diferentes sistemas de manejo do solo mantidos em pousio por seis meses resultaram em diferente rugosidade original, linear e ao acaso, quando o solo foi submetido à operação de escarificador. A rugosidade ao acaso foi menos influenciada pela declividade do terreno do que pelas marcas de preparo do solo, tendo diminuído com o aumento da erosividade das chuvas. Essa mesma rugosidade apresentou coeficiente de decaimento temporal semelhante nos sistemas de manejo do solo semeadura direta e preparo convencional.

Studies of the renal effects of angiotensin II receptor blockade: the confounding factor of acute water loading on the action of vasoactive systems.

The acute renal tubular effects of two pharmacologically distinct angiotensin II receptor antagonists have been evaluated in normotensive volunteers on various salt diets. In the first study, the renal response to a single oral dose of losartan (100 mg) was assessed in subjects on a low (50 mmol Na/d) and on a high (200 mmol Na/d) salt intake. In a second protocol, the renal effects of 50 mg irbesartan were investigated in subjects receiving a 100 mmol Na/d diet. Both angiotensin II antagonists induced a significant increase in urinary sodium excretion. With losartan, a modest, transient increase in urinary potassium and a significant increase in uric acid excretion were found. In contrast, no change in potassium and uric acid excretions were observed with irbesartan, suggesting that the effects of losartan on potassium and uric acid are due to the intrinsic pharmacologic properties of losartan rather than to the specific blockade of renal angiotensin II receptors. Assessment of segmental sodium reabsorption using lithium as a marker of proximal tubular reabsorption demonstrated a decreased distal reabsorption of sodium with both antagonists. A direct proximal tubular natriuretic effect of the angiotensin II antagonist could be demonstrated only with irbesartan. This apparent discrepancy allowed us to reveal the importance of acute water loading as a possible confounding factor in renal studies. The results of the present analysis show that acute water loading per se may enhance renal sodium excretion and hence modify the level of activity of the renin-angiotensin system expected from a given sodium diet. Since acute water loading is a common practice in clinical renal studies, this confounding factor should be taken into account when investigating the renal effects of vasoactive systems.

Alterações químicas temporais nas faixas de adubação e entrelinhas do pomar, nutrição e produção de laranja após calagem superficial

Apesar das diferenças químicas entre as faixas de adubação e entrelinhas de pomares de laranjeiras, o critério para a calagem superficial entre esses dois locais ainda é desconhecido. O objetivo deste estudo foi quantificar as alterações químicas temporais nas faixas de adubação e entrelinhas, nutrição e produção de laranja "Pêra" após calagens superficiais, em um Argissolo Vermelho distrófico latossólico, no noroeste do Paraná. Quatro calagens superficiais foram realizadas entre 1996 e 1999 para elevar a saturação por bases a 70 %, a partir da primeira colheita de frutos de laranja. Os calcários dolomítico e calcítico foram distribuídos sobre seis sistemas de manejo de plantas de cobertura permanente nas entrelinhas e nas faixas de adubação, as quais foram manejadas com roçadas mecânicas e herbicida pós-emergente, respectivamente. No período de 1996 a 2004 foram coletadas amostras de tecido foliar e do solo nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm e avaliou-se a produção de laranja. As máximas alterações químicas na camada de 0-20 cm de profundidade e no tecido foliar das laranjeiras (Ca) ocorreram quatro anos após sucessivas calagens superficiais anuais. A produção de laranja correlacionou-se negativamente com Al3+ e positivamente com pH-CaCl2, Ca2+ e Mg2+ das faixas de adubação e do centro das entrelinhas. As calagens superficiais elevaram a saturação por bases na camada de 0-20 cm de profundidade até 46 % nas faixas de adubação e 64 % nas entrelinhas.

Mass conservative three-dimensional water tracer distribution from Markov chain Monte Carlo inversion of time-lapse ground-penetrating radar data

Time-lapse geophysical measurements are widely used to monitor the movement of water and solutes through the subsurface. Yet commonly used deterministic least squares inversions typically suffer from relatively poor mass recovery, spread overestimation, and limited ability to appropriately estimate nonlinear model uncertainty. We describe herein a novel inversion methodology designed to reconstruct the three-dimensional distribution of a tracer anomaly from geophysical data and provide consistent uncertainty estimates using Markov chain Monte Carlo simulation. Posterior sampling is made tractable by using a lower-dimensional model space related both to the Legendre moments of the plume and to predefined morphological constraints. Benchmark results using cross-hole ground-penetrating radar travel times measurements during two synthetic water tracer application experiments involving increasingly complex plume geometries show that the proposed method not only conserves mass but also provides better estimates of plume morphology and posterior model uncertainty than deterministic inversion results.

Efeito da calagem superficial em plantio direto na concentração de cátions hidrossolúveis na parte aérea de culturas anuais

A acidez do solo no sistema plantio direto pode ser minimizada com aplicação superficial de calcário. Tal prática é favorecida pela permanência de restos vegetais na superfície do solo, pela liberação de compostos orgânicos hidrossolúveis, que variam de planta para planta. Por isso foi instalado um experimento em Latossolo Vermelho distrófico (V = 41 %) em Botucatu (SP), objetivando avaliar os efeitos da aplicação superficial de calcário dolomítico na concentração de cátions solúveis nos resíduos vegetais das culturas de milheto, feijão e aveia preta em dois anos agrícolas (2002/2003 e 2003/2004). No caso do feijoeiro, o delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram representadas por cultivares de feijão (Carioca, IAC Carioca Eté, Pérola, IAPAR 81 e Campeão 2), enquanto as subparcelas foram formadas por doses de calcário dolomítico (sem aplicação, 1,8; 3,6 e 5,4 t ha-1). Para o milheto e aveia preta foram consideradas apenas as doses como fator. Foram avaliados os teores de Ca, Mg, K e Mn na parte aérea de todas as culturas, bem como a condutividade elétrica no extrato. Os resultados evidenciaram que os teores de Ca, K e Mg solúveis na parte aérea das culturas anuais avaliadas não foram alterados com a aplicação superficial de doses de calcário dolomítico. As culturas do milheto e feijão apresentaram maior teor de cátions solúveis na parte aérea, quando comparado ao da aveia preta.

Aplicação superficial de diferentes fontes de corretivos no crescimento radicular e produtividade da aveia preta

Em solos ácidos, a prática da calagem superficial favorece o crescimento radicular, principalmente na superfície do solo, bem como a produtividade das culturas em condições normais de precipitação pluviométrica. Entretanto, pouco se sabe sobre a adoção desta prática e suas eventuais ações, no solo e nas plantas, em relação a outras fontes de corretivos. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da aplicação superficial de diferentes corretivos nos atributos químicos do solo, no crescimento radicular, da parte aérea e na produtividade da aveia preta. O trabalho foi desenvolvido em campo sobre Latossolo Vermelho distrófico, durante o ano agrícola de 2004, dois anos após a aplicação superficial dos corretivos, no sistema plantio direto. Os tratamentos constituíram da aplicação superficial de calcário dolomítico, escoria de aciaria - E, lama cal - Lcal, lodo de esgoto centrifugado - LC e sem aplicação de corretivo, em delineamento em blocos casualizados com quatro repetições. A aplicação superficial de calcário, escória de aciaria, lama cal, lodo de esgoto centrifugado permitiu o aumento nos valores de pH, no teor de Ca, na maior disponibilidade de P e na redução dos teores de Al no solo. O crescimento do sistema radicular, o desenvolvimento da parte aérea e a produtividade da aveia preta foram incrementados com a aplicação superficial dos corretivos de acidez no sistema plantio direto.

Measurement of absolute cell volume, osmotic membrane water permeability, and refractive index of transmembrane water and solute flux by digital holographic microscopy.

ABSTRACT. A dual-wavelength digital holographic microscope to measure absolute volume of living cells is proposed. The optical setup allows us to reconstruct two quantitative phase contrast images at two different wavelengths from a single hologram acquisition. When adding the absorbing dye fast green FCF as a dispersive agent to the extracellular medium, cellular thickness can be univocally determined in the full field of view. In addition to the absolute cell volume, the method can be applied to derive important biophysical parameters of living cells including osmotic membrane water permeability coefficient and the integral intracellular refractive index (RI). Further, the RI of transmembrane flux can be determined giving an indication about the nature of transported solutes. The proposed method is applied to cultured human embryonic kidney cells, Chinese hamster ovary cells, human red blood cells, mouse cortical astrocytes, and neurons.

Audit report on the Evansdale Municipal Water Works, Evansdale, Iowa for the year ended June 30, 2010

Audit report on the Evansdale Municipal Water Works, Evansdale, Iowa for the year ended June 30, 2010

Audit report on the Iowa Water Pollution Control Works Financing Program and the Iowa Drinking Water Facilities Financing Program, joint programs of the Iowa Finance Authority and the Iowa Department of Natural Resources, for the year ended June 30, 2010

Audit report on the Iowa Water Pollution Control Works Financing Program and the Iowa Drinking Water Facilities Financing Program, joint programs of the Iowa Finance Authority and the Iowa Department of Natural Resources, for the year ended June 30, 2010

Atributos químicos do solo em função da aplicação superficial de calcário em sistema de integração lavoura-pecuária submetido a pressões de pastejo em plantio direto

A utilização de extensas áreas usadas unicamente com culturas para cobertura do solo no inverno para pastejo de animais para produção de carne ou leite pode se tornar uma fonte alternativa de renda aos produtores de grãos no verão, no sul do Brasil. A presença de bovinos em áreas utilizadas apenas com lavouras em plantio direto pode, no entanto, promover alterações em atributos do solo, cuja magnitude depende do manejo adotado. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de diferentes pressões de pastejo sobre a correção da acidez do solo a partir da aplicação superficial de calcário em um Latossolo Vermelho sob plantio direto. Os tratamentos consistiram do manejo do pasto em diferentes alturas (10, 20, 30 e 40 cm), além de áreas sem pastejo, aplicadas durante o inverno. Em dezembro de 2001, foi feita uma amostragem de solo para avaliação de atributos químicos do solo após o primeiro ciclo de pastejo, nas camadas de 0-25, 2,5-5, 5-7,5, 7,5-10, 10-12,5, 12,5-15, 15-17,5, 17,5-20 e 20-25 cm. Na seqüência, foram aplicados 4,5 t ha-1 (PRNT 62 %) de calcário em superfície, em toda a área, sendo cultivada soja em sucessão ao pastejo. Amostragens de solo seguiram-se ao final do primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto ciclos de soja, correspondendo aos 6, 12, 24, 36 e 48 meses após a aplicação de calcário. Foram avaliados: o pH-H2O; o índice SMP; os teores de Ca, Mg, K e Al trocáveis e de carbono orgânico total (COT). A aplicação superficial de calcário foi eficiente na correção da acidez, de forma variável em profundidade, com o atributo químico avaliado e com o tempo, atingindo até 25 cm de profundidade. A presença de bovinos em pastejo na área incrementou o efeito em profundidade da calagem superficial. As diferentes adições de resíduo ao solo não afetaram os teores de COT do solo.

Atributos físicos e teor de matéria orgânica na camada superficial de um argissolo vermelho cultivado com mandioca sob diferentes manejos

A manutenção e a melhoria da qualidade do solo são determinantes para a estabilidade, sustentabilidade e produtividade de ecossistemas naturais e de agroecossistemas. A compreensão e a quantificação do impacto dos sistemas de preparo do solo na sua qualidade física são fundamentais no desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do sistema convencional de preparo do solo e do sistema plantio direto, associado ao uso de diferentes plantas de cobertura, nas propriedades físicas e no teor de matéria orgânica de um solo cultivado com mandioca. O estudo foi realizado no município de Glória de Dourados, MS, num Argissolo Vermelho textura arenosa. Foram estudados o sistema convencional de preparo do solo (SC), o plantio direto sobre resíduos culturais de mucuna (PDMu), sorgo (PDSo) e milheto (PDMi) e a vegetação nativa (VN) como área-referência. As avaliações foram realizadas em maio de 2003 (após o plantio da mandioca) e agosto de 2004. Os teores de matéria orgânica foram semelhantes entre os diferentes sistemas de manejo. Os efeitos dos sistemas nas propriedades físicas do solo foram verificados apenas na fase inicial do estabelecimento da cultura. A maior estabilidade dos agregados ocorreu em sistemas de cultivo que utilizaram gramíneas como plantas de cobertura. O sistema convencional apresentou menor densidade e maior porosidade total do solo, especialmente na macroposidade, quando comparado aos valores verificados nos sistemas plantio direto com uso de plantas de cobertura.