Cover plants with potential use for crop-livestock integrated systems in the Cerrado region

The objective of this work was to evaluate the effects of lignin, hemicellulose, and cellulose concentrations in the decomposition process of cover plant residues with potential use in no-tillage with corn, for crop-livestock integrated system, in the Cerrado region. The experiment was carried out at Embrapa Cerrados, in Planaltina, DF, Brazil in a split plot experimental design. The plots were represented by the plant species and the subplots by harvesting times, with three replicates. The cover plants Urochloa ruziziensis, Canavalia brasiliensis, Cajanus cajan, Pennisetum glaucum, Mucuna aterrima, Raphanus sativus, Sorghum bicolor were evaluated together with spontaneous plants in the fallow. Cover plants with lower lignin concentrations and, consequently, higher residue decomposition such as C. brasiliensis and U. ruziziensis promoted higher corn yield. High concentrations of lignin inhibit plant residue decomposition and this is favorable for the soil cover. Lower concentrations of lignin result in accelerated plant decomposition, more efficient nutrient cycling, and higher corn yield.

Frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica em solos sob integração lavoura-pecuária

O objetivo deste trabalho foi avaliar o estoque de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT), C e N nas frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica do solo (MOS) e o índice de manejo de C, em solos sob sistema de integração lavoura-pecuária (ILP), após quatro (ILP4) e oito anos (ILP8) de implantação. Para comparação, foram utilizados outros sistemas de manejo: pastagem e lavoura em plantio direto (PD), além de vegetação nativa. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. A integração lavoura-pecuária, estabelecida num período de oito anos, é capaz de alcançar um novo estado estável equivalente ao sistema sob plantio direto com 23 anos de implantação. Houve acúmulo no estoque de C total de 101,0 (ILP8) e 104,2 Mg ha-1 (PD) e N total de 5,5 (ILP8) e 5,8 Mg ha-1 (PD), na camada 0-30 cm, bem como aumento no estoque de C e N nas frações lábeis e recalcitrantes da MOS. Para o ILP com oito anos, o índice de manejo de C de 88 foi superior ao dos demais sistemas de manejo e não diferiu da vegetação nativa na camada 0-10 cm, todavia, foi similar ao PD na análise de todo o perfil (0-30 cm).

Microbial communities in Cerrado soils under native vegetation subjected to prescribed fire and under pasture

The objective of this work was to evaluate the effects of fire regimes and vegetation cover on the structure and dynamics of soil microbial communities, through phospholipid fatty acid (PLFA) analysis. Comparisons were made between native areas with different woody covers ("cerrado stricto sensu" and "campo sujo"), under different fire regimes, and a 20-year-old active palisadegrass pasture in the Central Plateau of Brazil. Microbial biomass was higher in the native plots than in the pasture, and the highest monthly values were observed during the rainy season in the native plots. No significant differences were observed between fire regimes or between communities from the two native vegetation types. However, the principal component (PC) analysis separated the microbial communities by vegetation cover (native x pasture) and season (wet x dry), accounting for 45.8% (PC1 and PC3) and 25.6% (PC2 and PC3), respectively, of the total PLFA variability. Changes in land cover and seasonal rainfall in Cerrado ecosystems have significant effects on the total density of soil microorganisms and on the abundance of microbial groups, especially Gram-negative and Gram-positive bacteria.

Sobrevivência e crescimento inicial de espécies arbóreas nativas do Cerrado em consórcio com mandioca

O objetivo deste trabalho foi avaliar a sobrevivência e o crescimento inicial de seis espécies arbóreas do Cerrado em consórcio com mandioca (Manihot esculenta), com ou sem adubação fosfatada. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 6x2x2, com quatro repetições. As variáveis consideradas foram as espécies: Anadenanthera colubrina var. cebil (angico-vermelho), Anacardium occidentale (caju), Dipteryx alata (cumbaru), Hymenaea stigonocarpa (jatobá), Hancornia speciosa (mangaba) e Sclerolobium paniculatum var. rubiginosum (taxi-branco), em monocultivo ou em consórcio com mandioca, com ou sem adubação fosfatada. Uma distância fixa de 3x3 m foi usada para as espécies arbóreas e de 1,00x0,60 m para a mandioca. Até a idade de 20 meses, as espécies arbóreas foram avaliadas quatro vezes quanto à altura e ao diâmetro do coleto. A produção de biomassa da mandioca foi avaliada aos 20 meses. A taxa média de sobrevivência das espécies arbóreas foi crescente na seguinte ordem: cumbaru (79%), taxi-branco (86%), jatobá (95%), mangaba (98%), angico (99%) e caju (100%). O taxi-branco apresentou maiores taxas de crescimento relativo em diâmetro e altura, enquanto jatobá e cumbaru apresentaram os menores valores. A adubação fosfatada favoreceu apenas ao taxi-branco. A produtividade de mandioca não foi afetada pelo consórcio. Caju, angico-vermelho e taxi-branco são as espécies mais indicadas para o consórcio com mandioca no Cerrado.

Distribuição do carbono orgânico em Latossolo sob manejoda adubação fosfatada em plantio direto no Cerrado

O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição vertical e horizontal do carbono orgânico do solo (CO) sob cinco manejos da adubação fosfatada, no sistema plantio direto. O experimento foi instalado sob Latossolo Vermelho, cultivado durante oito anos com soja ou milho, com milheto como planta de cobertura na entressafra. As parcelas foram submetidas aos tratamentos: aplicação de superfosfato triplo a lanço e no sulco, fosfato natural reativo a lanço e no sulco, e ausência de adição de fertilizante fosfatado (testemunha). A adição anual dos adubos fosfatados, na dose de 80 kg ha-1 de P2O5, foi realizada em solo inicialmente com baixo teor de fósforo disponível. Amostras foram coletadas perpendicularmente à linha de plantio, em sete pontos distanciados a 12,5 cm, e cinco camadas: 0-2,5, 2,5-5,0, 5,0-10, 10-20 e 20-30 cm. O conteúdo e a distribuição do CO são afetados pela adubação fosfatada, tanto vertical quanto horizontalmente, com os maiores conteúdos observados nos tratamentos com adubos fosfatados. Em comparação com a testemunha, o superfosfato triplo apresentou maior conteúdo de CO até a camada de 5,0-10 cm, e o fosfato natural reativo até 10-20 cm. A aplicação de fósforo em sulcos proporciona maior volume de solo com teores adequados de CO, em comparação à aplicação a lanço.

Soil fertility and upland rice yield after biochar application in the Cerrado

The objective of this work was to evaluate the effect of biochar made from Eucalyptus on soil fertility, and on the yield and development of upland rice. The experiment was performed during two years in a randomized block design with four replicates, in a sandy loam Dystric Plinthosol. Four doses of NPK 05-25-15, annually distributed in stripes (0, 100, 200 and 300 kg ha-1), and four doses of biochar (0, 8, 16 and 32 Mg ha-1), applied once in the first year - alone or with NPK - were evaluated. In the first year, biochar positively affected soil fertility [total organic carbon (TOC), Ca, P, Al, H+Al, and pH], at 0-10 cm soil depth, and it was the only factor with significant effect on yield. In the second year, the effect of biochar diminished or was overcome by the fertilizer. TOC moved down in the soil profile to the 0-20 cm depth, influencing K availability in this layer. In the second year, there was a significant interaction between biochar and the fertilizer on plant growth and biomass dry matter accumulation.

Modelos de elevação para obtenção de atributos topográficos utilizados em mapeamento digital de solos

O objetivo deste trabalho foi avaliar modelos digitais de elevação (MDE), obtidos por diferentes fontes de dados, e selecionar um deles para derivar variáveis morfométricas utilizadas em mapeamento digital de solos. O trabalho foi realizado na Bacia Guapi‑Macacu, RJ. Os dados primários utilizados nos modelos gerados por interpolação (MDE‑carta e MDE‑híbrido) foram: curvas de nível, drenagem, pontos cotados e dados de sensor remoto transformados em pontos. Utilizaram-se, na comparação, modelos obtidos por sensor remoto e por aerorrestituição (MDE SRTM e MDE IBGE). Todos os modelos apresentaram resolução espacial de 30 m. A avaliação dos modelos de elevação foi baseada na análise de: atributos derivados (declividade, aspecto e curvatura); depressões espúrias; comparação entre feições derivadas a partir dos modelos e as originais, oriundas de cartas planialtimétricas; e análise das bacias de contribuição derivadas. O modelo digital de elevação híbrido apresenta qualidade superior à dos demais modelos.

Estoques e frações de carbono orgânico em Latossolo Amarelo submetido a diferentes sistemas de manejo

O objetivo deste trabalho foi determinar os efeitos de sistemas de manejo do solo sobre os estoques e as frações de carbono orgânico de um Latossolo Amarelo, no cerrado do Piauí. Foram avaliados os sistemas: plantio convencional por três anos; plantio direto por três e cinco anos, com uso de milheto como cultivo de cobertura; e plantio direto por nove anos, dos quais sete com uso de milheto e dois com forrageira (Urochloa brizantha). Utilizou-se área de cerrado nativo como referência. Amostras de solo foram coletadas nos períodos chuvoso e seco, das camadas de 0,00-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, para determinação de: estoques e totais de carbono orgânico e nitrogênio; teores de substâncias húmicas; e índice de humificação. Na camada de 0,00-0,05 m, em ambos os períodos, foram observados os maiores teores de carbono no solo sob cerrado. No entanto, nos dois períodos e nas quatro profundidades, verificaram-se os maiores estoques de carbono e nitrogênio bem como os maiores teores de substâncias húmicas nos solos sob plantio direto por cinco e nove anos. Os maiores índices de humificação também foram observados nesses solos, no período seco. O plantio direto, associado ao uso de cultivos de cobertura, diminui a mineralização da matéria orgânica do solo, estoca carbono no solo em profundidade e favorece o sequestro de carbono em áreas do cerrado do Piauí.

Selection of bee species for environmental risk assessment of GM cotton in the Brazilian Cerrado

The objective of this work was to list potential candidate bee species for environmental risk assessment (ERA) of genetically modified (GM) cotton and to identify the most suited bee species for this task, according to their abundance and geographical distribution. Field inventories of bee on cotton flowers were performed in the states of Bahia and Mato Grosso, and in Distrito Federal, Brazil. During a 344 hour sampling, 3,470 bees from 74 species were recovered, at eight sites. Apis mellifera dominated the bee assemblages at all sites. Sampling at two sites that received no insecticide application was sufficient to identify the three most common and geographically widespread wild species: Paratrigona lineata, Melissoptila cnecomola, and Trigona spinipes, which could be useful indicators of pollination services in the ERA. Indirect ordination of common wild species revealed that insecticides reduced the number of native bee species and that interannual variation in bee assemblages may be low. Accumulation curves of rare bee species did not saturate, as expected in tropical and megadiverse regions. Species-based approaches are limited to analyze negative impacts of GM cotton on pollinator biological diversity. The accumulation rate of rare bee species, however, may be useful for evaluating possible negative effects of GM cotton on bee diversity.

Estratificação ambiental e otimização de rede de ensaios de genótipos de soja no Cerrado

O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma estratificação ambiental consistente, para a recomendação e a avaliação de linhagens experimentais e cultivares de soja na região do Cerrado, a partir de análises da interação entre genótipos e ambientes (GxA) quanto à produtividade de grãos, além de avaliar a atual rede de ensaios de valor de cultivo e uso (VCU) para sua otimização. Os dados provieram de 559 ensaios de competição de linhagens de soja, realizados em 57 localidades, durante sete safras agrícolas (2002/2003 a 2008/2009). Realizaram-se análises conjuntas de variância, pelo modelo AMMI ("additive main effects and multiplicative interaction"), e de estratificação ambiental, pela abordagem correlata de "genótipos vencedores". A interação GxA foi sempre significativa, como resultado da resposta diferencial dos genótipos à variação ambiental. Os locais de teste se agruparam de modo diferente de acordo com os grupos de maturação. Observou-se redundância em 20% dos locais, o que indica a possibilidade de otimização da rede de ensaios, via eliminação ou substituição dessas localidades. A região-alvo deve receber estratificações distintas, congêneres a cada grupo de maturação, e pode ser dividida em 22 (ciclo precoce), 23 (ciclo médio) e 21 (ciclo tardio) estratos ambientais.

Mapeamento digital de solos com base na extrapolação de mapas entre áreas fisiograficamente semelhantes

O objetivo deste trabalho foi testar metodologias de mapeamento digital de solos (MDS) e avaliar a possibilidade de extrapolação de mapas entre áreas fisiograficamente semelhantes. A área de referência para o treinamento do modelo localizou-se no Município de Sentinela do Sul, RS, e a extrapolação foi feita para o Município Cerro Grande do Sul, RS. Desenvolveram-se pelo MDS modelos com o uso de variáveis ambientais, como preditoras, e as classes de solos - obtidas de um levantamento convencional na escala 1:50.000 - como variáveis dependentes. Testou-se o uso combinado de dois modelos de árvore de decisão (AD), treinados em duas paisagens com diferentes classes de drenagem. Para Sentinela do Sul, a concordância dos mapas preditos com os produzidos pelo levantamento convencional foi avaliada por matrizes de erro. Como a importância dos erros de mapeamento é variável, criou-se uma matriz ponderada, para atribuir diferentes importâncias aos erros específicos de mapeamento entre as distintas unidades de mapeamento. A acurácia do mapa de Cerro Grande do Sul foi avaliada pela verdade de campo. A extrapolação dos mapas gera resultados satisfatórios, com acurácia maior do que 75%. O uso de modelos com duas AD separadas por paisagens homogêneas gera mapas extrapolados com maior acurácia, avaliada pela verdade de campo.

Respostas ecofisiológicas de cafeeiros submetidos ao deficit hídrico para concentração da florada no Cerrado de Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes períodos de imposição do deficit hídrico sobre a concentração da florada do cafeeiro (Coffea arabica), bem como sobre as trocas gasosas, a produtividade, a maturação e a qualidade dos grãos. As cultivares Catuaí Vermelho IAC 144 e Bourbon Amarelo J9 foram avaliadas conforme os seguintes tratamentos: não irrigado (NI), irrigado continuamente (IC), e suspensão da irrigação em 1/7/2010 (D1) e em 1/8/2010 (D2), com retorno desta em 24/9/2010. Cerca de três dias após a retomada da irrigação, registrou-se a ocorrência de uma "chuva de florada", com precipitação de 69 mm. O potencial hídrico foliar de antemanhã (Ψam) nas cultivares Catuaí Vermelho IAC 144 e Bourbon Amarelo J9, em 22/9, foi de -0,59 e -0,82 MPa, -0,53 e -0,79 MPa, e -0,34 e -0,49 MPa, para os tratamentos NI, D1 e D2, respectivamente. O percentual máximo de botões florais no estádio E4, imediatamente antes da ocorrência da chuva, não foi afetado pelos níveis de deficit impostos durante o inverno, independentemente das cultivares. Os níveis moderados de deficit hídrico impostos pelos tratamentos (Ψam ~ -0,80 MPa) produziram pouco ou nenhum efeito sobre as trocas gasosas, a taxa de florescimento ou a uniformidade de maturação - percentagem de cerejas de 66% -, e a produtividade e a classificação dos grãos, de ambas as cultivares. O efeito dos diferentes tratamentos sobre o status hídrico dos botões florais não se sobrepõe ao efeito da chuva de florada, que foi determinante para sua abertura.

Adubação fosfatada para cana-de-açúcar em solos representativos para o cultivo da espécie no Nordeste brasileiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilidade de P em solos representativos para o cultivo da cana-planta no Nordeste brasileiro, e estabelecer uma nova recomendação de adubação com o nutriente para a cultura nestes solos. O estudo foi realizado em cinco solos da Zona da Mata de Pernambuco: Argissolo Amarelo distrocoeso, Argissolo Amarelo distrófico, Latossolo Amarelo distrófico, Gleissolo Háplico eutrófico e Espodossolo Humilúvico órtico. Avaliaram-se sete doses de P, determinadas quanto à capacidade máxima de adsorção de P de cada solo (fósforo remanescente, P-rem). Aos 30 dias após a fertilização, os teores de P nos solos foram determinados com os extratores Mehlich-1, Mehlich-3, Bray-1 e resina de troca aniônica. Os níveis críticos de P foram calculados para cada solo e extrator. A partir dos intervalos de disponibilidade de P, foram definidas cinco classes de fertilidade para diferentes conteúdos de argila nos solos: muito baixa, baixa, média, alta e muito alta. Mehlich-1 e a resina de troca aniônica são os extratores capazes de representar adequadamente a disponibilidade P, para o cultivo de cana-planta nos solos avaliados.

Prediction of soil shear strength in agricultural and natural environments of the Brazilian Cerrado

The objective of this work was to develop uni- and multivariate models to predict maximum soil shear strength (τmax) under different normal stresses (σn), water contents (U), and soil managements. The study was carried out in a Rhodic Haplustox under Cerrado (control area) and under no-tillage and conventional tillage systems. Undisturbed soil samples were taken in the 0.00-0.05 m layer and subjected to increasing U and σn, in shear strength tests. The uni- and multivariate models - respectively τmax=10(a+bU) and τmax=10(a+bU+cσn) - were significant in all three soil management systems evaluated and they satisfactorily explain the relationship between U, σn, and τmax. The soil under Cerrado has the highest shear strength (τ) estimated with the univariate model, regardless of the soil water content, whereas the soil under conventional tillage shows the highest values with the multivariate model, which were associated to the lowest water contents at the soil consistency limits in this management system.

Excedente hídrico em diferentes solos e épocas de semeadura do girassol no Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho foi identificar datas de semeadura com menor ocorrência média de dias com excedente hídrico para a cultura do girassol, e determinar a persistência de dias consecutivos com excedente hídrico ao se considerar a capacidade de armazenamento de água disponível de diferentes solos da região central do Rio Grande do Sul. O desenvolvimento da cultura e o aprofundamento do sistema radicular foram simulados de acordo com a soma térmica para 14 datas de semeadura, de agosto até meados de fevereiro, com dados de 1968 até 2011. A partir da capacidade de armazenamento de água disponível para as diferentes classes de solos da região, calculou-se o balanço hídrico sequencial diário para determinar os dias com excesso hídrico. Avaliou-se a ocorrência de dias com excesso hídrico em diferentes subperíodos de desenvolvimento da cultura, e procedeu-se à análise exploratória com gráficos box-plot para determinação da persistência de dias consecutivos com excesso hídrico durante todo o ciclo da cultura. O excedente hídrico limita o cultivo de girassol em determinadas áreas e períodos na região central do Rio Grande do Sul. A persistência de dias consecutivos com excedente hídrico e a duração do ciclo de desenvolvimento da cultura são influenciados pela data de semeadura.