Scientific and technical knowledge of sugarcane cover-management USLE/RUSLE factor

Sugarcane covers 10.6 Mha of Brazilian agricultural land (13 % of all cropland), mainly in the south-central region. In tropical climate conditions, the physiological characteristics of sugarcane allow a wide range of management systems with contrasting soil erosion outcomes. Models can assess these differences and the Universal Soil Loss Equation (USLE) based models are the most frequently used. The cover-management factor (C Factor) is the USLE input variable that represents the changes in soil cover and management. We collected, compared, and evaluated sugarcane C Factor values reported in technical and scientific literature to support modelers and soil scientists on the adequate choice of these values. We analyzed references reporting primary C Factor values and sources that applied these values or described them. We found 50 references, showing a wide value variation ranging from 0.0012 to 0.5800. Thirteen references were primary sources. We found seven primary sources for Brazilian sugarcane growing conditions, but only two papers were peer-reviewed. Sugarcane C Factor modelers frequently used C values based on a poor understanding and description of the methodological and geographical origin of these values and out of the context of the specific crop management systems of application. Therefore, the results may not be compatible with the study site conditions. The primary sources lack clarity in the description of the site–specific environmental and management conditions in which the C Factors were obtained, hindering the use of these specificities by the end user

Análise multiperspectiva da tolerância à erosão

A tolerância de perda de terra é o campo mais multidisciplinar das pesquisas em erosão do solo. Os cientistas têm demonstrado falta de habilidade para analisar adequadamente a enorme lista de variáveis que influenciam a definição da tolerância de perda de solo. Para isto, a ótica dos agricultores, ambientalistas, sociedade e forças políticas têm que ser considerada simultaneamente. Definições de tolerância parciais ou tendenciosas podem explicar não apenas o caráter polêmico dos valores sugeridos atualmente como também, em parte, a não adoção dos níveis de controle de erosão desejados. Consideráveis mudanças na forma de investigação deste tópico devem ser implementadas visando uma solução mais adequada, especialmente entre os cientistas, que teriam que mudar métodos e estratégias e ampliar a sua ótica para fronteiras além da física dos processos envolvidos e dos limites da academia. Uma integração mais efetiva e uma comunicação mais eficiente com a sociedade e com os agricultores, procurando aprender com as suas óticas sobre erosão e uma abordagem multidisciplinar, integrando as ciências do solo, sociais, econômica e ambiental são essenciais para melhorar a definição da tolerância de perdas. Na opinião dos autores, a ciência do solo não está se movendo nesta direção e uma compreensão melhor da tolerância de perda não deve ser esperada num futuro próximo.Erosion tolerance is the most multidisciplinary field of soil erosion research. Scientists have shown lack in ability to adequately analyze the huge list of variables that influence soil loss tolerance definitions. For these the perspectives of erosion made by farmers, environmentalists, society and politicians have to be considered simultaneously. Partial and biased definitions of erosion tolerance may explain not only the polemic nature of the currently suggested values but also, in part, the nonadoption of the desired levels of erosion control. To move towards a solution, considerable changes would have to occur on how this topic is investigated, especially among scientists, who would have to change methods and strategies and extend the perspective of research out of the boundaries of the physical processes and the frontiers of the academy. A more effective integration and communication with the society and farmers, to learn about their perspective of erosion and a multidisciplinary approach, integrating soil, social, economic and environmental sciences are essential for improved erosion tolerance definitions. In the opinion of the authors, soil erosion research is not moving in this direction and a better understanding of erosion tolerance is not to be expected in the near future

Dimensão dos impactos causados pela erosão nas pastagens brasileiras

As pastagens normalmente são associadas a menores problemas causados pela erosão devido ao fato de serem eficientes coberturas do solo, controlando bem as erosões em sulco e entre-sulcos. Mas, considerando a freqüência da renovação das pastagens cultivadas no Brasil e sua grande extensão territorial (178 milhões de hectares) é possível identificar que áreas expressivas, usualmente cobertas por pastagens, permanecerão descobertas e serão intensivamente preparadas sem nenhuma prática complementar de controle da erosão. Esta área equivale ao mesmo montante da área ocupada pelas principais culturas anuais (soja e milho) que são normalmente cultivadas em plantio direto ou suportadas por programas governamentais de conservação. A precisa avaliação desses impactos, causados pelos 10 milhões de hectares de pastagens em renovação anualmente, não é conhecida havendo grande carência de conhecimentos científicos para sugerir uma solução adequada. Este é, provavelmente, o grande desafio da conservação do solo no Brasil e necessitará, para adequada resolução, de um esforço conjunto de pesquisadores, técnicos, educadores e extensionistas.Pastures are normally associated with minor erosion problems because of their efficient soil cover. Soil cover is without doubt the most effective inter-rill and rill erosion control practice. However, considering the frequency at which pastures are replanted in Brazil and their enormous territorial extension (178 million hectares) we identify that extensive areas, usually covered by pastures, will remain bare, intensively tilled, and without complementary mechanical soil control practices. The pasture area is equivalent to that occupied by most important Brazilian annual crops (corn or soybeans), that are usually cultivated under no-tillage or supported by governmental soil conservation programs. The precise assessment of these impacts, caused by the estimated 10 million hectares of the yearly replanted pastures is unknown, and there is lack of scientific knowledge to suggest an adequate solution. This is, probably, the greatest challenge of Brazilian soil conservation and for an adequate resolution, will require a joint effort of researchers, technicians, educators and stakeholders

Viabilidade do cultivo de cana-de-açúcar e sistemas agroflorestais

O Brasil é o principal produtor mundial de cana-de-açúcar e seu sistema de produção tem sofrido mudanças devido a aspectos legais e técnicos. Na região de Piracicaba, grande parte dos pequenos produtores cultiva cana-de-açúcar em áreas de grande declividade, mas a mecanização da colheita tem inviabilizado seu cultivo nesta condição. Assim, foram identificados e selecionados terras e árvores visando compatibilizar a produção da cultura e a conservação de recursos naturais em sistemas agroflorestais. Os solos presentes no intervalo de 12-20% de declividade foram identificados, selecionamos árvores com potencial para serem cultivadas com cana-de-açúcar foram selecionados e os desenhos dos sistemas a serem adotados foram avaliados. A classe de declive identificada ocupa área de 11.556 ha e Argissolo Vermelho-Amarelo e Neossolo Litólico são os solos mais representativos. As espécies arbóreas exóticas coco-anão-verde, eucalipto, pupunheira, seringueira e outras oito espécies nativas têm potencial para serem cultivadas com cana-de-açúcar em sistemas agroflorestais de aléias em contorno. Sugere-se o plantio inicial de árvores exóticas domesticadas e a introdução gradual de espécies nativas não domesticadas, de acordo com suas exigências ecológicas.Brazil is the world's main sugarcane producer and the production system has changed abiding to legal and technical recommendation. In Piracicaba many smallholders grow sugarcane in steep areas. Under such situation, mechanization at harvest makes cultivation impossible. This work assess the viability of agroforestry systems on joining crop production and conservation of natural resources. Soils at 12-20% slope class were identified, tree species which could be cultivated along with sugarcane were selected, and the design of the systems to be adopted was evaluated. Identified area occupies 11,556 ha and the most representative soil types are Typic Kandiuldult and Lithic Hapludoll. The exotic species coconut, eucalyptus, pejibaye and rubber, and eight native species have potential to be grown in contourhedgerows with sugarcane. Initial planting of exotic, domesticated trees is recommended, and gradual introduction of native, non-domesticated species, can be set according to their ecological requirements

Aprendendo a classificar solos com os índios Kayapó

The Kayapó Xicrin do Cateté (Xicrin) indigenous reserve is located within the Amazon forest in Pará (Brazil). The Xicrins have developed a soil classification system that is incorporated in their language and culture. The etymology of their classification system and its logical structure makes it similar and comparable with modern soil classification. The etymology of the Xicrin's language is based on the junction of radicals to form words for different soil names. The name of the soil is formed by the main noun radical "puka", to which adjectives referring to soil morphological attributes are added. Modern classification systems are also based on similar morphological variables, and analytical support for defining boundaries of chemical or physical soil attributes are important only in lower hierarchical levels. Soil scientists have developed a soil classification system that is sensitive for the restrictions and potentialities the soil will show for modern agriculture. The Xicrins classify soils for what is important for their life style, i.e. a harmonic and friendly life with the resources they gain from the forest.A reserva indígena Kayapó-Xicrin do Cateté esta localizada na floresta amazônica no estado do Pará (Brasil). Os Xicrins desenvolveram uma classificação de solo que esta incorporada ao seu idioma e cultura. A etimologia da classificação dos solos e a sua estrutura lógica são similares com os sistemas modernos de classificação de solos. A etimologia do idioma Xicrin é baseada na união de radicais para formar as palavras e a mesma é utilizada para formar os diferentes nomes dos solos. O nome do solo é formado pelo radical principal "puka" ao qual são adicionados adjetivos referentes aos atributos morfológicos dos solos. Os sistemas de classificação de solos modernos também são baseados nos mesmos atributos morfológicos, apesar de que apoio analítico é importante para definir os limites entre os atributos químicos e físicos dos solos em níveis hierárquicos mais baixos. Os cientistas de solos têm desenvolvido uma classificação de solos interpretativa para as restrições e potencialidades que o solo tem para a agricultura moderna. Os Xicrins classificam o solo para aquilo que é importante para a vida deles, uma vida harmônica e simbiótica com a natureza

The false dichotomy between preservation of the natural vegetation and food production in Brazil

Este artigo mostra através da análise de dados censitários sobre uso da terra no Brasil que a possível dicotomia entre a preservação da vegetação natural e a produção de alimentos na realidade não existe. Demonstramos que o Brasil já tem uma área desprovida de vegetação natural suficientemente grande para acomodar a expansão da produção agrícola. Demonstramos também que a maior expansão se dá nas áreas ocupadas pelas chamadas culturas de exportação - soja e cana-de-açúcar - e não propriamente nas áreas ocupadas por arroz, feijão e mandioca, que são consumidos de forma direta pelo mercado nacional. Pelo contrário, a área colhida de arroz e feijão tem inclusive decrescido nas últimas décadas, enquanto a área colhida de mandioca encontra-se praticamente constante há quatro décadas. Os maiores entraves para a produção de alimentos no Brasil não se devem a restrições supostamente impostas pelo Código Florestal, mas, sim, à enorme desigualdade na distribuição de terras, a restrição de crédito agrícola ao agricultor que produz alimentos de consumo direto, a falta de assistência técnica que o ajude a aumentar a sua produtividade, a falta de investimentos em infraestrutura para armazenamento e escoamento da produção agrícola, a restrições de financiamento e priorização do desenvolvimento e tecnologia que permita um aumento expressivo na lotação de nossas pastagens,Through the analysis of census data on land use in Brazil this article shows that the dichotomy between food production and preservation of natural vegetation used as the main driver to change the Forest Code is false. We showed here that Brazil has already cleared an area large enough that support the production of food, fiber and bioenergy to meet the requirements of the country and global markets. We also showed the area of export-oriented crops like soybean and sugar cane have been expanded significantly in the last decades, while staple crops like rice and bean have decreased and the area planted with cassava has been stable for the last four decades. At the same time we show that the productivity of export-oriented crops has increased in a much more significant rate than staple crops or cattle stocking rate, which in average is extremely low in Brazil. We concluded by stating that the real constraint for food production in Brazil does not rely on the Forest Code environmental restrictions but instead in inequalities in land distribution and income, coupled with lack of credit to small producers and investment in research and development in the staples crops of the country

Bibliometrics in Brazilian research on accelerated soil erosion: institutions, topics, space and chronology

Apesar do constante aumento na quantidade e diversidade de publicações acerca da erosão do solo no Brasil e no mundo, as grandes questões dessa ciência ainda não foram respondidas. Os possíveis motivos desse descompasso trazem à tona a necessidade de discutir o papel da pesquisa em erosão. A bibliometria permite uma visão abrangente da ciência, fornecendo perspectivas, contudo estudos que fazem uso dessas técnicas são escassos no mundo, bem como no Brasil. Os objetivos deste trabalho foram analisar as distribuições espacial, temporal, institucional e temática da pesquisa brasileira em erosão acelerada do solo a partir da divisão dos artigos em linhas temáticas e discutir a profundidade da abordagem das questões fundamentais em erosão. Para isso, 225 artigos de instituições brasileiras cujo tema central é a erosão do solo foram digitalizados, cadastrados em banco de dados e classificados em cinco linhas temáticas. Também foram produzidos mapas multitemporais a partir de ferramentas de geoprocessamento. A pesquisa brasileira em erosão, além de recente, está concentrada: (a) em poucas instituições, localizadas nas regiões Sul e Sudeste; e (b) em dois temas, centrados na Equação Universal de Perda de Solo e em comparações de manejos agrícolas quanto à perda de solo, com grande influência do nível de consolidação dos núcleos de pesquisa, que têm nesses dois temas centrais sua iniciação na pesquisa em erosão acelerada do solo.Despite the increasing number and diversity of publications related to soil erosion in Brazil and throughout the world, the central questions of this science remain unanswered. The possible reasons for this imbalance highlight the need to reconsider the role of research on soil erosion. Bibliometric studies can provide ample view of the research field, describing perspectives, but research using this approach is scarce in international as well as in Brazilian literature. The objective of this study was to analyze the spatial, temporal, institutional and topical distribution of Brazilian research on accelerated soil erosion based on the organization of articles according to thematic lines and to discuss the depth of the approach to the fundamental issues of erosion in order to establish a bibliometric perspective. For this purpose, 225 articles of Brazilian institutions focused on soil erosion were scanned, registered in a database and classified into five thematic lines. Besides, multi-temporal maps were drawn using GIS tools. Brazilian research on erosion is recent and is characterized by: (a) concentration in few institutions in the southern and southeastern Brazil, (b) focused on two issues, related to the Universal Soil Loss Equation and comparisons of agricultural managements as related to soil loss, with a considerable influence of the consolidation level of the research centers, which have developed research on accelerated soil erosion along these two lines

Bibliometrics, history and geography of Brazilian research on accelerated soil erosion

Há poucos estudos sobre a história da ciência do solo e, no Brasil, essa matéria ainda não recebeu maior atenção por parte de sua comunidade científica. Este trabalho focaliza a formação histórica da pesquisa brasileira em erosão acelerada do solo a partir de uma análise bibliométrica e geográfica, com base numa ampla compilação de artigos científicos publicados sobre o tema por autores vinculados a instituições brasileiras. A metodologia envolveu o armazenamento, em um banco de dados dimensional, estruturado especificamente para esse objetivo, de informações espaciais e bibliométricas. Indicadores quantitativos foram calculados, e a geografia da pesquisa foi mapeada por meio de consultas SQL e ferramentas de geoprocessamento. Os resultados apontaram para gênese recente da pesquisa brasileira em erosão acelerada do solo e centralização da produção científica e formação de linhas em instituições e autores do Sul e Sudeste do Brasil. Ainda, a análise dos dados temáticos indicou predominância do enfoque da erosão a partir de uma perspectiva agrícola e grande ênfase na pesquisa dos fatores do modelo USLE de estimativa de erosão.Soil science history studies are rare and the Brazilian scientific community has not given substantial attention to this subject yet. The present study focused on the formation of research on accelerated soil erosion in the Brazil from a bibliometric perspective. A comprehensive database of published scientific papers was organized in a relational database and analyzed by SQL queries and GIS tools. These data were used to calculate quantitative indicators and spatial distribution patterns. Results indicate a recent development of research on accelerated soil erosion in Brazil by few institutions and authors in the South and Southeast regions. Moreover, a thematic analysis indicated the agricultural perspective as the main focus of erosion studies, with a great emphasis on the USLE prediction model

EVOLUÇÃO DA COBERTURA VEGETAL DA CIDADE DE PIRACICABA-SP (1940-2000)

This work aims to show the vegetable coverage of Piracicaba city from 1940 to 2000. The areas of evidenced trees were stressed. Georreferenciament in System Environment of Information Geographical (GIS) was used. Also, the locations of the vegetable coverage areas were defined in each period. So, the objective is to evidence the within fractions and those around the city. Thus, a discussion will be provided to know how these areas could have an important function in the urban environmental aspect. Key words: Vector; expansion; vegetable coverage; urban environmental; GISEste trabalho procurou mostrar a expansão da cobertura vegetal da cidade de Piracicaba entre os períodos de 1940 e 2000, ressaltando as áreas que evidenciaram a presença de árvores na cobertura vegetal. Foi utilizado georreferenciamento em Ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG). As localizações das áreas de cobertura vegetal foram delimitadas em cada período, evidenciando as frações dentro e no entorno (região periurbana) da cidade, proporcionando uma discussão sobre como essas áreas podem exercer papel importante no aspecto ambiental urbano. Palavras-chave: Vetores; expansão; cobertura vegetal; ambiental urbano; SIG

Risco climático para a ocorrência de requeima da batata na região andina da Venezuela

Potato is an important crop for Venezuelan agriculture. However, its production is highly affected by late blight (Phytophtora infestans), since weather is commonly favorable for this disease. The aim of this study was to determine the sowing dates of low climatic risk for potato late blight in the Andes region of Venezuela, with an agrometeorological disease model and geographical information system (GIS) tools. The disease model used in this study was developed by Hyre (1954) which requires daily rainfall and temperature data which were obtained from 106 weather stations, located at the States of Mérida, Táchira, and Trujillo, for a period of 31 years. Hyre's model was applied for all stations obtainig the following variables: number of disease favorable days (DFD); number of periods with ten consecutive favorable days, named disease occurrence (O); and number of sprays required for disease control (S). These variables were used to calculate the Maximum Risk Index (MRI) and the Probable Risk Index (PRI). The interpolation of these indexes was used to generate maps of climatic risk for each sowing date. MRI and PRI maps showed that the highest climatic risk for potato late blight occurrence was during the rainy season, from May to July, decreasing during dry and mid seasons. However, high disease risk variability was observed for all seasons. The maps generated by coupling an agrometeorological disease model and GIS also show that in great part of potato areas of Andes region the number of sprays could be reduced, but more investigations about that must be carried out.A batata é uma importante cultura para a agricultura venezuelana. Entretanto, sua produção é altamente afetada pela ocorrência da requeima (Phytophtora infestans), já que as condições climáticas são normalmente favoráveis para essa doença. O objetivo deste estudo foi determinar as datas de semeadura com os menores riscos climáticos para a ocorrência da requeima na região andina da Venezuela, considerando o uso de um modelo agrometeorológico de previsão da doença e um sistema de informação geográfica (GIS). O modelo de estimativa da doença utilizado foi o desenvolvido por Hyre (1954), o qual requer dados diários de chuva e temperatura. Esses dados foram obtidos de 106 estações meteorológicas, situadas nos estados de Mérida, Táchira e Trujillo, para períodos de 31 anos. O modelo de Hyre foi aplicado para todas as estações, obtendo-se as seguintes variáveis: número de dias favoráveis à doença (DFD); número de períodos com dez dias favoráveis consecutivos, denominado de ocorrência (O); e número de pulverizações requeridas para o controle da doença (S). Essas variáveis foram utilizadas para calcular o Índice de Máximo Risco (MRI) e o Índice de Risco Provável (PRI). A interpolação desses índices foi usada para gerar mapas de risco climático para cada época de semeadura. Os mapas de MRI e PRI mostraram que os maiores riscos para a proliferação da requeima da batata ocorre na estação chuvosa, de maio a julho, decrescendo durante as estações seca e de transição. Entretanto, alta variabilidade do risco para a doença foi observada em todas as épocas de semeadura. Os mapas gerados pela combinação do modelo agrometeorológico de previsão da doença e GIS também mostraram que em boa parte das áreas produtoras de batata na região andina da Venezuela a redução do número de pulverizações pode ser possível, no entanto há necessidade de novas pesquisas para se comprovar isso