Carbono orgânico do solo em um sistema integrado de produção agropecuária sob diferentes intensidades de pastejo

An integrated crop-livestock system (ICLS) under no-till may be an effective tool to promote soil organic carbon (SOC) accumulation. However, it is not yet clear how pasture management affects SOC accumulation. In this study, we assessed the effect of grazing intensity (10, 20, 30, and 40 cm of sward height and no grazing) on SOC and coefficients of soil organic matter dynamics and used them in a simulation of SOC sequestration in a 0-20 cm soil layer. The overall study was conducted on a subtropical rhodic hapludox from southern Brazil managed as a no-till integrated soybean-beef cattle system for 13 yr. SOC sequestration rates ranged from 0.097 Mg ha−1 yr−1 with a pasture sward height of 10 cm to 0.308 Mg ha−1 yr−1 with one of 40 cm. Simulations revealed a higher potential of the soil for C sequestration with a moderate (30 cm) or low (40 cm) grazing intensity. Although the ICLS under no-till led to a positive carbon balance irrespective of grazing intensity, the simulation of temporal evolution of SOC stocks over time revealed a higher potential for SOC accumulation with the less intensive grazing treatments than with the more intensive ones.Os sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) sob plantio direto podem sem uma ferramenta efetiva para promover o acúmulo de carbono orgânico do solo (CO). No entanto, ainda não está claro como o manejo da pastagem afeta o acúmulo de CO. Nesse trabalho, avaliamos o efeito de intensidades de pastejo (10, 20, 30 e 40 cm de altura de pasto e sem pastejo) no CO e nos coeficientes da dinâmica da matéria orgânica e usá-los na simulação do sequestro de CO na camada de solo de 0-20 cm. O estudo foi conduzido em um Latossolo Vermelho Distroférrico típico no sul do Brasil manejado em um sistema integrado de produção de soja-bovinos de corte, em plantio direto, durante 13 anos. As taxas de sequestro de CO variaram entre 0,097 na altura de manejo de pasto de 10 cm até 0,308 Mg ha-1 ano-1 na de 40 cm, respectivamente. As simulações revelam um maior potencial de sequestrar C no solo com intensidade de pastejo moderada (30 cm) ou baixa (40 cm). Enquanto os SIPA em plantio direto levam a um balanço positivo de carbono independentemente da intensidade de pastejo, a simulação da evolução temporal dos estoques de COT revela um maior potencial de acumular CO nos tratamentos com as menores intensidades de pastejo do que nos mais intensivos

Gypsum application in lowlands : soil chemical alterations and response of irrigated rice and soybean

Estudos que avaliam a resposta dos cultivos agrícolas às modificações do solo com a gessagem são relativamente abundantes, mas concentrados majoritariamente em terras altas. Este trabalho objetivou avaliar a acidez e a disponibilidade de fósforo (P) e potássio (K) do solo e a produtividade do arroz irrigado e da soja, cultivados em terras baixas, com aplicação de doses de gesso agrícola. Os experimentos foram conduzidos em um Planossolo Háplico (Triunfo/Rio Grande do Sul). Os tratamentos consistiram em seis doses de gesso agrícola (0,00; 0,25; 0,50; 1,00; 2,00; e 4,00 t ha-1) e o delineamento experimental foi o de blocos casualizados. O solo foi coletado após a colheita das lavouras, nas camadas de 0–5, 5–10, 10–20 e 20–40 cm. O pH em água, a acidez potencial (H+Al) e o P disponível (Mehlich 1) não foram alterados com a aplicação de gesso agrícola. Após o cultivo de arroz irrigado e na camada de 0–5 cm, houve aumento do teor de K disponível (Mehlich 1) para doses até 1,00 t ha-1 e diminuição do teor para doses maiores (2,00 e 4,00 t ha-1). Após o cultivo de soja, o teor de K disponível não foi alterado com a gessagem. A aplicação de gesso agrícola não influenciou a produtividade do arroz irrigado e da soja na safra avaliada, onde não houve déficit hídrico.Studies that evaluate the crop responses to the soil modifications intermediated by gypsum application are relatively abundant, but most of them are performed in highlands. Such studies are still scarce in lowlands. The objective of our study was to evaluate soil acidity and phosphorus (P) and potassium (K) availability, as well as crop (irrigated rice and soybean) yields, as a function of different rates of gypsum application in lowland. The experiments were conducted in a Planosol (Triunfo, Rio Grande do Sul, Brazil). The treatments consisted of six gypsum rates (0.00, 0.25, 0.50, 1.00, 2.00 and 4.00 t ha-1) and the experimental design was in randomized blocks with four replications. The soil was sampled after crop harvests, in the 0–5, 5–10, 10–20 and 20–40 cm layers. The soil pH (in water), the potential acidity (H+Al) and the available P (Mehlich 1) were not affected by gypsum application. After the irrigated rice cropping and in the soil layer of 0–5 cm, the available K (Mehlich 1) contents was impacted by the gypsum application, with increase in content for rates up to 1.00 t ha-1 and decrease in content for higher rates (2.00 and 4.00 t ha-1). After the soybean cropping, the available K content was not affected by gypsum application. The gypsum application did not impact irrigated rice and soybean yields in the evaluated season, which did not present water deficit

Genome of the Avirulent Human-Infective Trypanosome—Trypanosoma rangeli

Background: Trypanosoma rangeli is a hemoflagellate protozoan parasite infecting humans and other wild and domestic mammals across Central and South America. It does not cause human disease, but it can be mistaken for the etiologic agent of Chagas disease, Trypanosoma cruzi. We have sequenced the T. rangeli genome to provide new tools for elucidating the distinct and intriguing biology of this species and the key pathways related to interaction with its arthropod and mammalian hosts.  Methodology/Principal Findings: The T. rangeli haploid genome is ,24 Mb in length, and is the smallest and least repetitive trypanosomatid genome sequenced thus far. This parasite genome has shorter subtelomeric sequences compared to those of T. cruzi and T. brucei; displays intraspecific karyotype variability and lacks minichromosomes. Of the predicted 7,613 protein coding sequences, functional annotations could be determined for 2,415, while 5,043 are hypothetical proteins, some with evidence of protein expression. 7,101 genes (93%) are shared with other trypanosomatids that infect humans. An ortholog of the dcl2 gene involved in the T. brucei RNAi pathway was found in T. rangeli, but the RNAi machinery is non-functional since the other genes in this pathway are pseudogenized. T. rangeli is highly susceptible to oxidative stress, a phenotype that may be explained by a smaller number of anti-oxidant defense enzymes and heatshock proteins.  Conclusions/Significance: Phylogenetic comparison of nuclear and mitochondrial genes indicates that T. rangeli and T. cruzi are equidistant from T. brucei. In addition to revealing new aspects of trypanosome co-evolution within the vertebrate and invertebrate hosts, comparative genomic analysis with pathogenic trypanosomatids provides valuable new information that can be further explored with the aim of developing better diagnostic tools and/or therapeutic targets

Reacidificação do Solo em Sistema de Integração Lavoura-Pecuária em Plantio Direto

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Soil and crop response to fertilization in integrated crop-livestock systems in lowlands

Os sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) aparecem como alternativa de grande potencial para promover a sustentabilidade técnica, econômica, social e ambiental das terras baixas brasileiras. Além de melhorar a fertilidade do solo, são sistemas capazes de aumentar a eficiência de uso dos nutrientes, garantindo altas produtividades de cultivos de grãos. No entanto, ainda é pouco conhecida a resposta do solo e dos cultivos agrícolas à adubação com os principais macronutrientes (nitrogênio – N, fósforo – P e potássio – K) em diferentes arranjos de SIPA em terras baixas. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi verificar o impacto da adubação com N, P e K, no rendimento do arroz irrigado e da soja, na abundância e na composição da comunidade microbiana e no seu efeito sobre a disponibilidade de N no solo, em diferentes arranjos de SIPA em terras baixas no subtrópico brasileiro. Para isso, utilizou-se um experimento iniciado em 2013, localizado na Planície Costeira Interna do Rio Grande do Sul (RS). Dois SIPA foram avaliados em comparação com o sistema de cultivo tradicional do RS, baseado no revolvimento do solo, monocultivo de arroz e pousio hibernal. Os SIPA foram caracterizados pelo cultivo de azevém no inverno em pastejo e monocultivo do arroz ou rotação soja-arroz no verão, sob plantio direto. Nas safras agrícolas 2015/2016, 2017/2018 e 2018/2019, verificou-se que, sob SIPA, o arroz irrigado e a soja não respondem à adubação fosfatada e potássica no seu cultivo, podendo a adubação de reposição desses nutrientes ser transferida para a fase pastagem do SIPA, potencializando ganhos de forragem e ganho animal. E Em contrapartida, avaliações realizadas na safra 2018/2019 demonstraram que a adubação mineral com P e K tem uma importância fundamental no solo sob cultivo de arroz irrigado em SIPA, aumentando grupos microbianos específicos, levando a um acréscimo no conteúdo de carbono (C) e N na biomassa microbiana, no entanto sem afetar o rendimento de grãos de arroz. Por sua vez, o N é um nutriente limitante para obtenção de altas produtividades de arroz, independentemente do sistema de produção. Apesar disso, foi possível identificar uma maior eficiência do uso do N pelo arroz sob SIPA. Um possível ‘efeito priming’ encontrado nos SIPA enfatiza a importância da adubação nitrogenada, não apenas atuando diretamente na nutrição do arroz, mas também indiretamente atuando como um catalisador, aumentando a atividade microbiana e a disponibilidade de N imobilizado na biomassa microbiana.Integrated crop-livestock systems (ICLS) appear as an alternative with great potential to promote technical, economic, social, and environmental sustainability of the Brazilian lowlands. Besides improving soil fertility, they are systems capable of increasing the nutrient use efficiency, ensuring high yield of grain crops. However, the response of soil and crops to mineral fertilization with the main macronutrients (nitrogen - N, phosphorus – P, and potassium - K) in different lowland ICLS arrangements is still not well known. In this context, the objective of this research was to verify the impact of N, P, and K fertilization on flooded rice and soybean yields, on the abundance and composition of microbial biomass (MB), and on its effect on soil N availability in different ICLS arrangements in lowlands in the Brazilian subtropical region. For this, an experiment started in 2013 was used, located in the Internal Coastal Plain of Rio Grande do Sul (RS). Two ICLS were evaluated in comparison with the traditional paddy system in RS, based on soil disturbance, rice monocropping, and winter fallow period. The ICLS were characterized by annual ryegrass pasture under beef cattle grazing during the winter season and rice monocropping or soybean- rice rotation during the summer season under no-till. In the 2015/2016, 2017/2018, and 2018/2019 cropping seasons, it was found that soybean and flooded rice do not respond to P and K fertilization in their cultivation under ICLS, and replacement fertilization of these nutrients can be transferred to the pasture phase of ICLS, potentiating forage and animal gains. In contrast, evaluations carried out in the 2018/2019 cropping season showed that mineral fertilization with P and K has a fundamental importance in flooded rice cultivation under ICLS, increasing specific microbial groups, leading to an increase in carbon (C) and N content in the MB, however without affecting the rice grain yield. On the other hand, N is a limiting nutrient for obtaining high rice yields, regardless of the production system. Nevertheless, it was possible to identify a higher N use efficiency by rice under ICLS. Moreover, a possible ‘priming effect’ found in ICLS emphasizes the importance of N fertilization, not only acting directly on rice nutrition, but also indirectly acting as a catalyst, increasing microbial activity and the availability of immobilized N in the MB

Spatial-temporal variability of soil attributes and rice response of fertilization in integrated crop-livestock systems

Sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) propõem diversificação pela rotação de cultivos de grãos e pastagens. Como resultado, esses sistemas promovem maior variabilidade de atributos do solo, propiciando menor dependência de uso de insumos, como fertilizantes, pela maior eficiência de uso de nutrientes (eco-eficiência). Dessa forma, os SIPA aparecem como alternativa para garantir eco-eficiência nas terras baixas arrozeiras, as quais, com o sistema tradicional de monocultivo, não demonstram se sustentar no tempo. O objetivo deste estudo foi, no ambiente das terras baixas: i) avaliar o impacto de diferentes SIPA na variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo e, ii) verificar a resposta do arroz irrigado à adubação em dois sistemas de produção, denominados de “convencional” (arroz-pousio, com preparo do solo) e “integrado” (SIPA) (arroz-azevém pastejado, em semeadura direta). O estudo foi realizado na fazenda Corticeiras, em um Planossolo Háplico, no município de Cristal/RS. Os atributos químicos de solo avaliados em relação à variabilidade espacial e temporal foram o pH e os teores de matéria orgânica (MO) e alumínio trocável (Al), com coleta de 90 amostras georreferenciadas, nos anos de 2013 e 2015. Para a mensuração da resposta à adubação, os níveis de fertilizantes adicionados variaram, em função da análise do solo, e corresponderam às expectativas de resposta do arroz irrigado (em kg ha-1 de N-P2O5-K2O): (i) testemunha, sem adubação; (ii) baixa (60-20-20); (iii) média (90-30-35); (iv) alta (120-40-50) e (v) muito alta (150-50-65). A variabilidade espacial do solo aumentou conforme mais diversificado o sistema, para os atributos pH e MO, demonstrando que os SIPA tendem a ser mais complexos e heterogêneos. Sistemas com maior frequência temporal do componente animal em pastejo apresentaram diminuição do pH, além de aumentos no teor de MO ao longo do tempo. A resposta do arroz à adubação no SIPA foi menor, em relação ao sistema convencional, apresentando maiores produtividades com menor fornecimento de nutrientes. Os resultados obtidos demonstram que os SIPA garantem aumento da eco-eficiência do sistema de produção de arroz irrigado nos subtrópicos, indo em direção à intensificação sustentável das terras baixas.Integrated crop-livestock systems (ICLS) propose diversification by the rotation of cash crops and grazed pastures. As a result, these systems promote greater variability of soil attributes, providing less dependence on the use of inputs, such as fertilizers by the greater efficiency of nutrient use (eco-efficiency). Therefore, ICLS appear as alternative to ensure eco-efficiency in rice lowlands, which, with the traditional system of monoculture, do not show support in time. The objective of this study was, in the lowland environment: i) to evaluate the impact of different ICLS on the spatial and temporal variability of soil chemical attributes and, ii) to verify the response of irrigated rice to fertilization in two production systems, known as "conventional" (rice-fallow, with soil tillage) and "integrated" (ICLS)(winter grazing, under zero tillage). The study was carried out at the Corticeiras farm, in a Planossolo Háplico, in the Cristal/RS County. Soil chemical attributes evaluated in relation to spatial and temporal variability were pH and organic matter (OM) and exchangeable aluminum (Al), with the collection of 90 georeferenced samples in the years 2013 and 2015. In order to measure the response to fertilization, the levels of fertilizer added varied according to the soil analysis, and corresponded to the expected response to fertilization of irrigated rice (in kg ha-1 of N-P2O5-K2O): (i) No-fertilizer application; (ii) Low (60-20-20); (iii) Medium (90-30-35); (iv) High (120-40-50) and (v) Very high (150-50-65). The spatial variability of the soil increased as the system diversified, for the attributes pH and MO, demonstrating that the ICLS tend to be more complex and heterogeneous. Systems with higher frequency of the animal presented decrease in pH, in addition to increases in OM content over time. The response of rice to fertilization in ICLS was lower than the conventional system, presenting higher yields with lower nutrient supply. The results show that the ICLS ensure an increase in the eco-efficiency of the irrigated rice production system in the subtropics, towards the sustainable intensification of the lowlands

Spatial-temporal variability of soil attributes and rice response of fertilization in integrated crop-livestock systems

Sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) propõem diversificação pela rotação de cultivos de grãos e pastagens. Como resultado, esses sistemas promovem maior variabilidade de atributos do solo, propiciando menor dependência de uso de insumos, como fertilizantes, pela maior eficiência de uso de nutrientes (eco-eficiência). Dessa forma, os SIPA aparecem como alternativa para garantir eco-eficiência nas terras baixas arrozeiras, as quais, com o sistema tradicional de monocultivo, não demonstram se sustentar no tempo. O objetivo deste estudo foi, no ambiente das terras baixas: i) avaliar o impacto de diferentes SIPA na variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo e, ii) verificar a resposta do arroz irrigado à adubação em dois sistemas de produção, denominados de “convencional” (arroz-pousio, com preparo do solo) e “integrado” (SIPA) (arroz-azevém pastejado, em semeadura direta). O estudo foi realizado na fazenda Corticeiras, em um Planossolo Háplico, no município de Cristal/RS. Os atributos químicos de solo avaliados em relação à variabilidade espacial e temporal foram o pH e os teores de matéria orgânica (MO) e alumínio trocável (Al), com coleta de 90 amostras georreferenciadas, nos anos de 2013 e 2015. Para a mensuração da resposta à adubação, os níveis de fertilizantes adicionados variaram, em função da análise do solo, e corresponderam às expectativas de resposta do arroz irrigado (em kg ha-1 de N-P2O5-K2O): (i) testemunha, sem adubação; (ii) baixa (60-20-20); (iii) média (90-30-35); (iv) alta (120-40-50) e (v) muito alta (150-50-65). A variabilidade espacial do solo aumentou conforme mais diversificado o sistema, para os atributos pH e MO, demonstrando que os SIPA tendem a ser mais complexos e heterogêneos. Sistemas com maior frequência temporal do componente animal em pastejo apresentaram diminuição do pH, além de aumentos no teor de MO ao longo do tempo. A resposta do arroz à adubação no SIPA foi menor, em relação ao sistema convencional, apresentando maiores produtividades com menor fornecimento de nutrientes. Os resultados obtidos demonstram que os SIPA garantem aumento da eco-eficiência do sistema de produção de arroz irrigado nos subtrópicos, indo em direção à intensificação sustentável das terras baixas.Integrated crop-livestock systems (ICLS) propose diversification by the rotation of cash crops and grazed pastures. As a result, these systems promote greater variability of soil attributes, providing less dependence on the use of inputs, such as fertilizers by the greater efficiency of nutrient use (eco-efficiency). Therefore, ICLS appear as alternative to ensure eco-efficiency in rice lowlands, which, with the traditional system of monoculture, do not show support in time. The objective of this study was, in the lowland environment: i) to evaluate the impact of different ICLS on the spatial and temporal variability of soil chemical attributes and, ii) to verify the response of irrigated rice to fertilization in two production systems, known as "conventional" (rice-fallow, with soil tillage) and "integrated" (ICLS)(winter grazing, under zero tillage). The study was carried out at the Corticeiras farm, in a Planossolo Háplico, in the Cristal/RS County. Soil chemical attributes evaluated in relation to spatial and temporal variability were pH and organic matter (OM) and exchangeable aluminum (Al), with the collection of 90 georeferenced samples in the years 2013 and 2015. In order to measure the response to fertilization, the levels of fertilizer added varied according to the soil analysis, and corresponded to the expected response to fertilization of irrigated rice (in kg ha-1 of N-P2O5-K2O): (i) No-fertilizer application; (ii) Low (60-20-20); (iii) Medium (90-30-35); (iv) High (120-40-50) and (v) Very high (150-50-65). The spatial variability of the soil increased as the system diversified, for the attributes pH and MO, demonstrating that the ICLS tend to be more complex and heterogeneous. Systems with higher frequency of the animal presented decrease in pH, in addition to increases in OM content over time. The response of rice to fertilization in ICLS was lower than the conventional system, presenting higher yields with lower nutrient supply. The results show that the ICLS ensure an increase in the eco-efficiency of the irrigated rice production system in the subtropics, towards the sustainable intensification of the lowlands

Reacidificação do Solo em Sistema de Integração Lavoura-Pecuária em Plantio Direto

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