Seleção de indicadores da qualidade do solo para diferentes sistemas de manejo do solo no Cerrado

O objetivo deste trabalho foi avaliar indicadores da qualidade do solo, obtidos de diferentes bases de dados, para comparar sistemas de manejo do solo no Cerrado. Três critérios foram utilizados para a seleção de indicadores físicos, químicos e biológicos do solo: o conjunto completo de indicadores obtido, com 36 parâmetros, entre os quais todas as propriedades físicas, químicas e biológicas foram determinadas; um subconjunto de indicadores selecionados por análise de componentes principais (20 parâmetros); e um subconjunto de indicadores com alguma frequência de uso na literatura (16 parâmetros). Esses indicadores foram obtidos a partir dos seguintes sistemas de manejo: plantio direto, preparo convencional e cerrado nativo. As amostras de solo foram coletadas a 0,0-0,1 m de profundidade, e os indicadores de qualidade do solo foram submetidos à análise de variância e suas médias foram comparadas. A incorporação do solo de cerrado nativo à agricultura diminuiu a qualidade do solo. Os indicadores mais comumente utilizados na literatura científica são suficientemente sensíveis para detectar diferenças de qualidade do solo de acordo com o uso da terra. Portanto, a seleção de um conjunto mínimo de dados representativos pode ser mais útil do que um conjunto complexo de atributos, para comparar sistemas de manejo quanto à qualidade do solo.The objective of this work was to assess soil quality indicators obtained with different datasets to compare soil management systems in the Brazilian Cerrado. Three criteria were used to select soil physical, chemical, and biological indicators: the full set of indicators obtained, with 36 parameters, for which all the physical, chemical, and biological soil properties were determined; a subset of indicators selected by principal component analysis (20 parameters); and a subset of indicators with some frequency of use in the literature (16 parameters). These indicators were obtained from the following management systems: no-tillage, conventional tillage, and native cerrado vegetation. Soil samples were collected at 0.0-0.1-m soil depth, and soil quality indicators were subjected to analysis of variance and their means were compared. The incorporation of soil native cerrado into agriculture decreased soil quality. The most commonly used indicators in the scientific literature are sensitive enough to detect differences in soil quality according to land use. Therefore, the selection of a minimum set of representative data can be more useful than a complex set of properties to compare management systems as to their soil quality

Characterization of soil macrofauna in grain production systems in the Southeastern state of Piauí, Brazil

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a macrofauna edáfica em sistemas de produção de grãos sob plantio direto e convencional no Sudoeste do Piauí, na região de Matopiba. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0,0-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m, com serrapilheira, em áreas cultivadas predominantemente com milho e soja, sob preparo convencional e plantio direto, em solos com diferentes texturas. Remanescentes de vegetação nativa adjacentes foram amostrados como referência. A macrofauna edáfica nos diferentes sistemas de uso do solo foi identificada até o nível de famílias, as quais foram agrupadas de acordo com suas funções ecológicas. Os grupos mais abundantes nas áreas amostradas foram Isoptera, Hymenoptera e Coleoptera, este com o maior número de famílias. A análise de componentes principais revelou que os grupos funcionais geófago/bioturbador, fitófago/praga e predador/parasita estão associados a solos de textura argilo-siltosa; enquanto o grupo detritívoro/decompositor, a solos mais arenosos. Os sistemas de manejo do solo alteram a estrutura da comunidade de macroinvertebrados edáficos em relação à condição natural de Cerrado. O plantio direto proporciona maior abundância e riqueza de espécies que o preparo convencional, e minimiza o impacto de sistemas agrícolas sobre a biodiversidade da macrofauna edáfica.The objective of this work was to characterize the edaphic macrofauna in agricultural grain production systems under no-tillage and conventional tillage, in the Shoutheastern state of Piauí, in the Matopiba region, Brazil. Soil samples were taken from the 0.0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.3-m layers, with litter, in areas predominantly cropped with corn and soybean, under conventional and no-tillage systems, in soils with different textures. Fragments of native vegetation in adjacent areas were used as a reference. The edaphic macrofauna in the different land uses was identified down to family level, and the families were grouped according to their ecological functions. The most abundant groups in the sampled areas were Isoptera, Hymenoptera, and Coleoptera, the latter with the highest number of families. Principal component analysis revealed that the functional groups geophages/bioturbators, phytophages/pests, and predators/parasites were associated with clayey-silty soils, and detritivores/decomposers with sandy soils. Soil management systems change the community structure of edaphic macroinvertebrates in comparison with the natural Cerrado condition. No-tillage system promotes greater abundance and species richness than conventional tillage, and minimizes the impact of agricultural systems on edaphic macrofauna biodiversity

Soil macrofauna communities and cover crops in a Cerrado Oxisol under no tillage

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a macrofauna edáfica e avaliar o efeito de plantas de cobertura em plantio direto, nos principais grupos da macrofauna do solo, em duas épocas de avaliação em um Latossolo Vermelho distroférrico. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com oito tratamentos (plantas de cobertura) e quatro repetições. As plantas de cobertura: Crotalaria juncea, guandu-anão (Cajanus cajan), Stylosanthes guianensis, Brachiaria brizantha, B. brizantha consorciada com milho (Zea mays), milheto (Pennisetum glaucum), mombaça (Panicum maximum) e Sorghum bicolor foram cultivadas de novembro a abril. Em setembro de cada ano, foi realizado o plantio de feijão, em cultivo irrigado por pivô central. A área útil em cada parcela foi de 60 m². Amostras de solo na forma de monólitos (25x25 cm) foram retiradas aleatoriamente em cada parcela, para contagem da macrofauna, às profundidades de 0–10 cm e 10–20 cm, em abril e em setembro de 2005. Os grupos taxonômicos, identificados em ordem decrescente de densidade relativa, são: Formicidae, Oligochaeta, Dermaptera, Coleoptera, Hemiptera, Miriapoda, Isoptera, Araneae, Lepidoptera, Blattodea e larvas de Diptera. Crotalaria juncea apresentou maior densidade de macrofauna, seguida por B. Brizantha, B. Brizantha consorciada com milho, Sorghum bicolor, Stylosanthes guianensis, Cajanus Cajans, Pennisetum Glaucum e Panicum maximum. O uso das plantas de cobertura, associado à irrigação na avaliação de setembro, favorece a colonização do solo pela macrofauna.The objective of this work was to characterize soil fauna groups and to evaluate the effects of cover crops under no-tillage system, in a Cerrado Oxisol, in two evaluation periods. The cover crops: Crotalaria juncea, Cajanus cajan, Stylosanthes guianensis, Brachiaria brizantha, Brachiaria brizantha/Zea mays association, Pennisetum glaucum, Panicum maximum and Sorghum bicolor were cultivated from November to April of each year. Common bean was sown every September under centre pivot irrigation. The area of each plot was 60 m2. Soil monoliths (25x25 cm) were taken randomly from each plot, at 0–10 cm and 10–20 cm dephs, in April and September, 2005, and macrofauna was hand sorted. Identified groups in decreasing order of total density are: Formicidae, Oligochaeta, Dermaptera, Coleoptera, Hemiptera, Miriapoda, Isoptera, Araneae, Lepidoptera, Blattodea and Diptera larvae. Crotalaria juncea showed the highest macrofauna density, followed by B. brizantha, B. brizantha/Zea mays association, Sorghum bicolor, Stylosanthes guianensis, Cajanus cajans, Pennisetum. glaucum, Panicum maximum. The use of cover species in no-tillage system, associated with irrigation, promotes soil colonization by macrofauna

Soil physical quality in agricultural systems on the Cerrado of Piauí State, Brazil

Soil quality is essential for maintaining the sustainability of agro-ecosystems and ecosystem services provided by this natural resource. The present study aimed to assess the physical quality of soil through the characterization of the physical properties in grain production systems in the Southwest region of Piauí State, Brazil. The study was carried out in the Cerrado region of Piauí in four cities in areas of expansion of the agricultural frontier of the state: Baixa Grande do Ribeiro, Sebastião Leal, Uruçuí and Bom Jesus. Soil samples were collected in April 2012, in areas of grain production under conventional and no-tillage systems. Adjacent areas with native vegetation were also sampled as reference. Bulk density, effective saturation, hydraulic conductivity, penetration resistance, porosity and aggregation were measured. Regardless of the type of soil management used, agricultural systems degrade soil physical quality. No-tillage showed higher bulk density, penetration resistance and aggregation, with lower total porosity, macroporosity and hydraulic conductivity. The physical quality of soil in the agricultural areas of the Cerrado region of Piauí was dependent on the soil texture, while silt, clay and organic matter were determinant for soil aggregation, mechanical resistance, total porosity and microporosity

Qualidade física do solo sob sistemas de integração lavoura-pecuária

O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade física do solo em sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP), em comparação à pastagem contínua e ao cerrado nativo. Durante dois anos (2005 e 2006), amostras de um Latossolo Vermelho argiloso foram coletadas de duas camadas (0-20 e 70-80 cm), em seis áreas cultivadas em diferentes sistemas de rotação de culturas e ILP. Uma área de pastagem contínua e outra de cerrado nativo foram utilizadas como referências. Foram analisados os seguintes atributos físico-hídricos: densidade do solo, umidade de saturação, porosidade total, macroporosidade, microporosidade efetiva, saturação efetiva, condutividade hidráulica saturada de campo e de laboratório, e curva de retenção de água do solo. Todos os sistemas de cultivo provocaram impacto nos atributos físico-hídricos, na camada 0-20 cm. O cultivo contínuo de pastagem proporcionou a melhor qualidade física do solo. Na comparação entre os anos, apenas o sistema preparo convencional do solo mostrou incremento na densidade e redução na porosidade do solo. A pastagem em rotação no sistema ILP, mesmo após quatro anos, não favorece a qualidade física do solo em comparação à pastagem contínua

Intensity-duration-frequency of rainfall for the State of Mato Grosso do Sul

A ausência de equações de chuvas intensas para o Estado do Mato Grosso do Sul e a necessidade de maior segurança na elaboração de projetos e dimensionamento de obras hidráulicas, foram o alicerce para, com este estudo, se obtivessem e espacializassem as relações de intensidade, duração e frequência de precipitações para o Estado. Utilizou-se, então, da metodologia da desagregação da chuva de 24 h e se utilizaram dados pluviométricos consistidos de 109 estações disponíveis no banco de dados da Agência Nacional de Águas. As equações de chuvas intensas apresentaram bom ajuste, com coeficientes de determinação acima de 0,99 para todas as localidades estudadas. Os parâmetros ajustados apresentaram alta variabilidade resultando em grandes diferenças nos valores de precipitações intensas esperadas para as diferentes localidades. A espacialização permitiu boa visualização das diferenças evidenciando maiores intensidades esperadas na região centro-norte e as menores intensidades nas regiões sudeste e sudoeste do Estado. Os resultados demonstram a importância da obtenção da equação de intensidade-duração-frequência para cada localidade e sua utilização para a realização de estudos e projetos hidráulicos. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTRain intensity data are necessary to increase security of hydraulic projects. The objective of this study was to determine the rain storm equations and the spatial distribution of rain intensity for the State of Mato Grosso do Sul, Brazil. The equations were obtained by disaggregation of 24 h rain data from 109 pluviometric stations available in the National Water Agency (ANA) data bank. These equations resulted in coefficients of determination above 0,99 for all localities. The adjusted parameters showed high variability, resulting from different rain intensities in different places of the State. The interpolation of data allowed good visualization of the differences, evidencing higher intensities of rains in the central and northern regions and lower intensities in the southeastern and southwestern regions of the State. These results demonstrated the importance of intensity-duration-frequency relationship and its use for studies and hydraulic projects based on data from each place

Soil macrofauna in a Cerrado/Caatinga ecotone under different crops in Southwestern Piauí State, Brazil

ABSTRACT: The aim of this study was to characterize the soil macrofauna under different crop systems and compare them to the macrofauna under the native vegetation of a Cerrado/Caatinga ecotone in southwestern Piauí State, Brazil. The areas studied included areas under sweetsop cultivation (Annona squamosa L.), andropogon grass with three years of use, andropogon grass with six years of use, pivot-irrigated corn, Napier grass, and native vegetation. In each area, soil layers of 0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.3m, including the surface litter, were evaluated following the Tropical Soil Biology and Fertility Program (TSBF) recommendations. The soil macrofauna from the different land-use systems were identified to the family level, and the mean density of each taxon was calculated for each soil-management type and layer. The structure of the soil macrofauna was negatively altered under the different crops in comparison to the native Cerrado/Caatinga vegetation, with macrofaunal occurrence varying in the different soil layers. A correlation existed between the functional groups and the soil grain-size distribution and moisture. Napier grass cultivation favored greater soil macrofaunal abundance, with a predominance of families belonging to the orders Isoptera and Hymenoptera. Number of soil macrofaunal families under pivot-irrigated corn was more like the number observed with the native vegetation, and corn also had greater family diversity compared to the other crops studied. Therefore, pivot-irrigated corn can reduce the impact of anthropogenic land use on the diversity of soil macrofauna

Qualidade física do solo sob sistemas de integração lavoura‑pecuária

The objective of this work was to evaluate the physical quality of soil in integrated crop-livestock systems (ICL) in comparison to continuous pasture and native Cerrado. During two years (2005 and 2006), soil samples were collected from two layers (0–20 and 70–80 cm), in six areas under different crop rotation and ICL. Continuous pasture and native Cerrado were used as reference. The following physical and hydraulic properties were evaluated: bulk density, water saturation, total porosity, macroporosity, effective microporosity, effective saturation, lab and field‑saturated hydraulic conductivity, and soil‑water retention curve. All the cultivated systems caused impact on the physical and hydraulic properties of the 0–20 cm layer. The continuous pasture provided the best soil physical quality. In the comparison between years, only the soil under conventional tillage had its bulk density increased and its soil porosity decreased. The pasture in the rotation system with ICL, even after four years, does not restore soil physical quality in comparison to continuous pasture.O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade física do solo em sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP), em comparação à pastagem contínua e ao cerrado nativo. Durante dois anos (2005 e 2006), amostras de solo foram coletadas de duas camadas (0–20 e 70–80 cm), em seis áreas cultivadas em diferentes sistemas de rotação de culturas e ILP. Uma área de pastagem contínua e outra de cerrado nativo foram utilizadas como referência. Foram analisados os seguintes atributos físico-hídricos: densidade do solo, umidade de saturação, porosidade total, macroporosidade, microporosidade efetiva, saturação efetiva, condutividade hidráulica saturada de campo e de laboratório, e curva de retenção de água do solo. Todos os sistemas de cultivo provocaram impacto nos atributos físico-hídricos, na camada 0–20 cm. O cultivo contínuo de pastagem proporcionou a melhor qualidade física do solo. Na comparação entre os anos, apenas o sistema preparo convencional do solo mostrou incremento na densidade e redução na porosidade do solo. A pastagem em rotação no sistema ILP, mesmo após quatro anos, não favorece a qualidade física do solo em comparação à pastagem contínua