Cambios por uso y manejo en suelos de llanuras aluviales en el sur de Brasil

Agricultural land use causes changes in physical and chemical attributes of the soil, due to the management practices employed the productive capacity of the soil can be compromised under different agricultural systems. Thesoils of Porto Alegre are quite diverse reflecting the geology, topography and drainage network of the region, and include lowland soils, like the alluvial plain of the Arroio Dilúvio. This study was carried out in four landscape units (NativeForest, Agroforestry System, Horse Farm and Agricultural Crops), to assess changes in soil characteristics afterdifferent types of land use and management on the plain of the Dilúvio Arroio. We sampled disturbed and undisturbed soil samples for chemical (pH,EC, V, SOM, CEC, Al3+, H+Al) and physical analysis (porosity, microporosity and macroporosity). These chemical and physical attributes of the soils, especially pH, V%, SOM, CEC and Al3+, underwent changes under the different types of land use and management, with significant differences.Most changes were detected in thecropland soils. Multivariate analysis demonstrated the influence of the different types of land use, at the surface, land use and management had the greatest influence, while at depth,theproximity of the areas was the predominant factor.O uso do solo agrícola provoca alterações nos atributos físicos e químicos do solo, devido às práticas de manejo empregadas a capacidade produtiva do solo pode ser comprometida sob diferentes sistemas agrícolas. O município de Porto Alegre apresenta diversidade de solos, topografia e redes de drenagem superficial, em meio a esta diversidade de ambientes é possível encontrar áreas de baixadacomo a planície aluvial do Arroio Dilúvio. Este estudo foi realizado em quatro unidades de paisagem (Mata, Sistema Agroflorestal, Potreiro, Plantas de Lavoura) com o objetivo de avaliar mudanças nas características dos solos após diferentes usos e manejos, na planície do Arroio Diluvio, em Porto Alegre. Para o estudo foram realizadas coletas de amostras deformadas e indeformadas de solo, em profundidades de 0-20 cm e 60-80 cm, para análises químicas (pH, CE, V, MOS, CTC, Al3+, H+Al) e físicas (porosidade,microporosidade e macroporosidade). Os atributos químicos e físicos dos solos sofreram alterações nos diferentes usos e manejos, destacando-se o pH, V%, MOS, CTC e Al3+, com diferenças significativas. O solo da área cultivada com plantas de lavourafoi o solo que apresentou mais alterações. A análise multivariada evidenciou asinfluências para as diferenças entre os tipos de uso do solo, pois em superfície o uso e manejo se mostrouo fator de maior influência, enquanto em profundidade, a proximidadedas áreas foi o fator predominante.El uso de suelos agrícolas provoca cambios en los atributos físicos y químicos del suelo, debido a las prácticas de manejo empleadas la capacidadproductiva del suelo puede verse comprometida bajo diferentes sistemas agrícolas. El municipio de Porto Alegre cuenta con diversidad de suelos, topografía y redes de drenaje superficial, en medio de esta diversidad de ambientes es posibleencontrar zonas de tierras bajas como la llanura aluvial del Arroio Dilúvio. Este estudio se realizó en cuatro unidades de paisaje (Bosque, Sistema Agroforestal, Potrero, Plantas de Cultivo) con el objetivo de evaluar cambios en las características del suelo despuésde diferentes usos y manejos, en la llanura Arroio Diluvio, en Porto Alegre. Para el estudio, se recolectaron muestras de suelo deformado y no perturbado a profundidades de 0-20 cm y 60-80 cm, para análisis químicas (pH, CE, V, MOS, CTC, Al3+, H + Al) y físicos(porosidad, microporosidad y macroporosidad). Los atributos químicos y físicos de los suelos sufrieron cambios en los diferentes usos y manejos, destacando el pH, V%, MOS, CTC y Al3+, con diferencias significativas. El suelo de la zona cultivada conplantas de cultivo fue el suelo que presentó más alteraciones. El análisis multivariado evidenciólas influencias para las diferencias entre los tipos de uso del suelo, ya que en superficie el uso y manejo fue el factor más influyente, mientrasque en profundidad, la proximidad de las áreas fue el factor predominante

Propriedades físicas de un Argissolo después de 17 años de forestación con Eucalyptus spp

A expressiva expansão do setor florestal no Brasil tem dado evidencia a estudos que direcionam suas ações de investigação para a preservação e utilização racional dos recursos naturais. A pesquisa tem demonstrado que mudanças no uso do solo, alteram as suas condições pedoambientais. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo principal investigar ações antrópicas de longa duração sobre área do bioma Pampa no Rio Grande do Sul: Efeito nos atributos físicos de solo com substituição do uso sob campo para o uso do solo com florestamento comercial de Eucalyptus spp. Amostras de um Argissolo Vermelho Distrófico foram coletadas em horto florestal, em triplicata e em cinco profundidades e também foi coletado um solo de controle, vegetado com campo natural. Não houve alteração na distribuição granulométrica do solo. Após 17 anos de florestamento foi observado um incremento no teor de hematita nos solos da floresta e rizosfera da floresta, aumento nos valores da suscetibilidade magnética e diminuição da área superficial específica das partículas em profundidade.The significant expansion of the forestry sector in Brazil has given evidence to studies that direct its research actions towards the preservation and rational use of natural resources. Research has shown that changes in land use alter its pedoenvironmental conditions. Therefore, the present study aimed to investigate long-term anthropic actions on the Pampa biome area in Rio Grande do Sul: Effect on physical properties of soil with substitution of use under natural pasture for use of commercial forestation of Eucalyptus spp. Samples of an Ultisol (Argissolo Vermelho Distrófico, SiBCS) were collected in a planted forest, in triplicate and at five depths, and a control soil, vegetated with a natural pasture, was also collected. There was no change in the particle size distribution of the soil. After 17 years of forestation, an increase in the hematite content was observed in the forest bulk soil and the rhizospheric soil, an increase in the values of magnetic susceptibility and a decrease in the specific surface area of the particles in depth.La importante expansión del sector forestal en Brasil ha evidenciado estudios que orientan sus acciones de investigación hacia la preservación y uso racional de los recursos naturales. La investigación ha demostrado que los cambios en el uso de la tierra alteran sus condiciones pedológicas. Por lo tanto, el presente estudio tuvo como objetivo investigar las acciones antrópicas a largo plazo en el área del bioma Pampa en Rio Grande do Sul: Efecto sobre los atributos físicos del suelo con sustitución de uso bajo campo por uso de tierra con forestación comercial de Eucalyptus spp. Se recolectaron muestras de un Argissolo Vermelho Distrófico (SiBCS) en un huerto forestal, por triplicado para cinco profundidades, y también se recogió un suelo control, vegetado con un campo natural. No hubo cambios en la distribución granulométrica del suelo. Después de 17 años de forestación, se observó un aumento en el contenido de hematites en los suelos forestales y la rizosfera del bosque, un aumento en los valores de susceptibilidad magnética y una disminución en la ASE de las partículas en profundidad

Suscetibilidade magnética na caracterização da variabilidade espacial de atributos do solo em solos subtropicais

Magnetic susceptibility (MS) has been used to estimate soil attributes. With the proposal to increase the information of soils in southern Brazil the objectives of this work were: (i) evaluate the correlation of SM with soil attributes in a slope of subtropical basaltic soils; (ii) to characterize the spatial variation structure of MS and the content of sand, clay and COS; and (iii) identify the sample density that captures the spatial variability to assist future work under similar conditions. In a 22 ha area located in Santo Augusto - RS, Brazil, an 87 points sample grid was collected to determine soil attributes. Samples were also collected in five profiles along the slope. The profile data were analyzed by correlation to verify the degree of Pearson correlation of the SM with the attributes of the soil. In the sample grid spatial dependence analyzes were performed to assess the degree of spatial dependence on soil attributes. The MS presented a high correlation with the attributes of clay soil, Fes, Fed and COS. The evaluation of the spatial variation structure showed that the attributes presented a degree of spatial dependence ranging from weak for COS to strong for MS. The spatial variability pattern suggests a sample density of one point every 4 to 12 ha.A Susceptibilidade magnética (SM) tem sido utilizada na estimativa de atributos do solo. Com a proposta de aumentar as informações de solos no sul do Brasil os objetivos deste trabalho foram: (i) avaliar a correlação da SM com atributos do solo em uma vertente de solos basálticos subtropicais; (ii) caracterizar a estrutura da variação espacial da SM e do teor de areia, argila e COS; e (iii) identificar a densidade amostral que capture a variabilidade espacial para auxiliar trabalhos futuros em condições semelhantes. Em uma área de 22 ha, no município de Santo Augusto – RS, Brasil, foi coletada uma malha amostral com 87 pontos para determinação dos atributos do solo. Também foram coletadas amostras em cindo perfis ao longo da vertente. Os dados dos perfis foram analisados pela correlação de Pearson para verificar o grau de correlação da SM com os atributos do solo. Na malha amostral foram realizadas análises de dependência espacial para avaliar grau da dependência espacial dos atributos. A SM apresentou alta correlação com os atributos do solo argila, Fes, Fed e COS. A avaliação da variação espacial mostrou que os atributos apresentaram grau de dependência espacial variando de fraco, para o COS, à forte para a SM. O padrão de variabilidade espacial sugere densidade amostral de um ponto a cada 4 a 12 ha

Propriedades físicas do solo e produtividade de arroz irrigado por inundação no sistema plantio direto

The objective of this work was to evaluate the soil physical properties and the yield of flooded rice under no‑tillage, in the west border of Rio Grande do Sul, Brazil, compared with the conventional tillage system. The experimental design was completely randomized, with three experiments (E) and ten replicates: E1, no‑tillage after leveling (E1PDR) and conventional tillage with two harrowings at 0.0–0.07 m layer after leveling (E1C), after seven years of fallow of rice tillage, with sowing of rye grass in winter and grazing; E2, no‑tillage (E2PD) and conventional tillage (E2C), after native field; E3, no‑tillage (E3PD), no‑tillage after leveling (E3PDR), and conventional tillage (E3C) after rice under conventional tillage, during one year under native field. The soil physical properties differed little between the no‑tillage system and conventional tillage. Continued Oryza sativa tillage with irrigated rice caused soil compaction in the 0.07–0.10 m layers. The rice yield did not differ between the no‑tillage system and conventional tillage, in the experiments 1 and 2. In experiment 3, with greater amount of remaining rice straw, the yield was greater in the conventional tillage system.O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades físicas do solo e a produtividade de arroz irrigado por inundação no sistema plantio direto, na fronteira oeste do Rio Grande do Sul, em comparação ao sistema convencional. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com três experimentos e dez repetições: E1, sistema plantio direto após nivelamento do terreno (E1PDR) e sistema convencional com duas gradagens a 0,0–0,07 m após nivelamento do terreno (E1C), sete anos de pousio do cultivo de arroz, com semeadura de azevém no inverno e pastejo animal; E2, sistema plantio direto (E2PD) e sistema convencional (E2C), após campo nativo; E3, sistema plantio direto (E3PD), sistema plantio direto após nivelamento do terreno com remaplan (E3PDR) e sistema convencional (E3C), após arroz irrigado em sistema convencional, durante um ano sob campo nativo. As propriedades físicas do solo diferiram pouco entre os sistemas de plantio direto e o sistema convencional. O cultivo continu do com arroz irrigado causou compactação do solo na camada 0,07–0,10 m. A produtividade de arroz não diferiu nos sistemas plantio direto e convencional, nos experimentos 1 e 2. No experimento 3, com maior quantidade de restos culturais de arroz, a produtividade foi superior no sistema convencional

Soil attributes of Rio Grande do Sul estimated by diffuse reflectance spectroscopy and magnetic susceptibility

O Rio Grande do Sul (RS) possui uma expressiva diversidade de solos. Essa diversidade se evidencia em levantamentos de reconhecimento de solos do Estado e em levantamentos semidetalhados ou detalhados de pequenas áreas ou municípios. No entanto, além dos custos elevados, os levantamentos de solos demandam tempo para as atividades de campo, laboratório e escritório. Como alternativa, algumas técnicas vêm sendo estudadas para a aquisição de informações sobre os atributos dos solos de forma rápida, segura e de custos reduzidos. Nesse contexto, encontram-se as técnicas de espectroscopia de refletância difusa (ERD) e de suscetibilidade magnética (SM). Utilizando essas técnicas, foram realizados três estudos em solos representativos das diferentes regiões fisiográficas do RS, sendo a ERD na faixa do espectro visível e infravermelho próximo explorada no primeiro e segundo estudos e a SM no terceiro estudo. No primeiro estudo objetivou-se comparar curvas espectrais obtidas em espectrofotômetros portátil e fixo. Em adição, investigou-se o desempenho de ambas as curvas para a estimativa de atributos do solo como a granulometria (areia, silte, argila), os teores de carbono orgânico do solo, de Fe relativo aos óxidos de ferro pedogênicos (Fed) e de fósforo remanescente. A correlação entre as assinaturas espectrais obtidas nos dois aparelhos variou de 0,94 a 0,98 (p 50 e 50 e < 75%). The third study, similar to the first one, aimed to evaluate the performance of using the MS to predict soil atributes as granulometry, hue, ratio Hm/(Hm+Gt), the levels of Fe relative to pedogenic iron oxides and remaining phosphorus. The results indicate that MS could be used to predict almost all the soil atributes evaluated in this research. The studies suggest that indirect techniques such as DRS and MS have potential as additional tools in studies related to Soil Science

Soil attributes of Rio Grande do Sul estimated by diffuse reflectance spectroscopy and magnetic susceptibility

O Rio Grande do Sul (RS) possui uma expressiva diversidade de solos. Essa diversidade se evidencia em levantamentos de reconhecimento de solos do Estado e em levantamentos semidetalhados ou detalhados de pequenas áreas ou municípios. No entanto, além dos custos elevados, os levantamentos de solos demandam tempo para as atividades de campo, laboratório e escritório. Como alternativa, algumas técnicas vêm sendo estudadas para a aquisição de informações sobre os atributos dos solos de forma rápida, segura e de custos reduzidos. Nesse contexto, encontram-se as técnicas de espectroscopia de refletância difusa (ERD) e de suscetibilidade magnética (SM). Utilizando essas técnicas, foram realizados três estudos em solos representativos das diferentes regiões fisiográficas do RS, sendo a ERD na faixa do espectro visível e infravermelho próximo explorada no primeiro e segundo estudos e a SM no terceiro estudo. No primeiro estudo objetivou-se comparar curvas espectrais obtidas em espectrofotômetros portátil e fixo. Em adição, investigou-se o desempenho de ambas as curvas para a estimativa de atributos do solo como a granulometria (areia, silte, argila), os teores de carbono orgânico do solo, de Fe relativo aos óxidos de ferro pedogênicos (Fed) e de fósforo remanescente. A correlação entre as assinaturas espectrais obtidas nos dois aparelhos variou de 0,94 a 0,98 (p 50 e 50 e < 75%). The third study, similar to the first one, aimed to evaluate the performance of using the MS to predict soil atributes as granulometry, hue, ratio Hm/(Hm+Gt), the levels of Fe relative to pedogenic iron oxides and remaining phosphorus. The results indicate that MS could be used to predict almost all the soil atributes evaluated in this research. The studies suggest that indirect techniques such as DRS and MS have potential as additional tools in studies related to Soil Science

Biotechnological uses of microalgae: A review on the state of the art and challenges for the circular economy

Microalgae are important microorganisms regulating crucial biogeochemical cycles that also have a wide range of biotechnological applications. Their cultivation in conjunction with material and nutrient recycling represent a considerable opportunity as part of a regenerative economic system for exploitation of recycled matter, called the “circular economy”. In recent years, there has been considerable discussion about the potential of microalgae as feedstock for renewable biofuels, but there may be other diverse commercial opportunities for microalgae. A range of high-value products such as polyunsaturated fatty acids (PUFA), pigments, and others bioactive compounds are useful as nutraceuticals and cosmetics, as well as for industrial purposes. However, unexplored natural sources of bioactive molecules from microalgae are gaining much attention since they can lead to the discovery of new compounds or bioactivities. In terms of environmental biotechnology, microalgae have a major role to play particularly for the treatment of agro-industrial wastewater, and against numerous pollutants such as heavy metal or pesticides. The present review has been prepared to update the potential of microalgae biomass for biotechnological applications other than biofuels

Assessment of Digital Elevation Model for Digital Soil Mapping in a Watershed with Gently Undulating Topography

ABSTRACT Terrain attributes (TAs) derived from digital elevation models (DEMs) are frequently used in digital soil mapping (DSM) as auxiliary covariates in the construction of prediction models. The DEMs and information extracted from it may be limited with regard to the spatial resolution and error magnitude, and can differ in the behavior of terrain features. The objective of this study was to evaluate the quality and limitations of free DEM data and to evaluate a topographic survey (TS) underlying the choice of a more appropriate model, for use in DSMs at a scale of 1:10,000. The study was conducted in an area of 937 ha in the watershed of Lajeado Giruá, in southern Brazil. The DEMs: DEM-TS, DEM-Topographic Map (TM), DEM-ASTER, DEM-SRTM, and DEM-TOPODATA were evaluated with regard to the precision elevation by statistical tests based on field reference points, the root mean square error (RMSE), identification of the number and size of spurious depressions, and the application of the Brazilian Cartographic Accuracy Standards Law (BCASL) to define the scale of each DEM. In addition, the TA derived from each DEM was compared with the TA from DEM-TS, considered to be terrain reality. The results showed that the elevation data of DEM-TS had the best quality (RMSE = 1.93 m), followed by DEM-SRTM (RMSE = 5.95 m), DEM-Topographic Map (RMSE = 8.28 m), DEM-TOPODATA (RMSE = 9.78 m) and DEM-ASTER (RMSE = 15.57 m). The DEM-TS was well-represented at a 1:10,000 scale, while the DEM-Topographic Map and DEM-SRTM fitted 1:50,000, the DEM-TOPODATA 1:50,000 and the DEM-ASTER a 1:100,000 scale. The results of DEM-SRTM and DEM-TOPODATA were closest to terrain reality (DEM-TS) and had the lowest number of spurious depressions and RMSE values for each evaluated attribute, but were inadequate for not fitting detailed scales compatible with small areas. The techniques for the acquisition of elevation data of each DEM and mainly the flat to gently undulating topography were factors that influenced the results. For a DSM at a scale of 1:10,000 in similar areas, the most appropriate model is DEM-TS