Desenvolvimento de método e indicadores de avaliação do impacto ambiental das práticas de manejo em sistemas de produção intensivos.

No município de Guaíra, SP identificou-se a necessidade de realizar uma pesquisa interdisciplinar para avaliar o efeito das práticas de manejo em sistemas de produção. Dessa forma, em áreas irrigadas de agricultores desse município e do município de Suzano, SP, foi realizado um estudo metodológico, comparando-se dois tratamentos: um sistema de manejo alternativo (SA) e outro convencional(SC), utilizado pelo produtor, em sistema de preparo convencional do solo (PC) ou em sistema de plantio direto (PD), tendo a mata nativa(M) como um sistema referência auto-sustentável. Para avaliação, foram selecionados diversos parâmetros: físicos e químicos (compactação do solo, velocidade de infiltração básica da água, agregação de partículas do solo, pH, V%, CTC e teor de matéria orgânica), biológicos/bioquímicos (incidência de patógenos e pragas, grupos de microrganismos, atividade enzimática da desidrogenase, polissacarídeos e biomassa microbiana e de produtividade). Após três anos de aplicação dessa metodologia em Guaíra, os resultados mostraram que o PD reduziu em 50% a incidência de patógenos produtores de escleródios (Sclerotium rolfsii e Sclerotinia sclerotiorum). Também, melhoria das propriedades físicas e químicas do solo, verificadas pela maior quantidade de matéria orgânica incorporada, maior atividade microbiana e agregação de partículas do solo avaliadas pela quantificação de polissacarídeos, desidrogenase e biomassa em C e, por conseguinte, menor incidência dos patógenos. A análise dos custos de produção realizado de 1994- 97, ainda apresentaram vantagens do SC em relação ao SA em Guaíra, diferentemente de Suzano, que, após 6 anos, já mantém um sistema de produção equilibrado. No controle biológico, a bactéria Bacillus subtilis proporcionou uma redução de 50% de Fusarium solani, agente da podridão radicular do feijoeiro, um aumento de emergência de 20% em relação ao controle químico.bitstream/CNPMA/6296/1/boletim_36.pd

Assessment of soil properties by organic matter and em-microorganism incorporation.

Summary: Properties of a claim loam soil, collected in Aranjuez (Madrid) and enriched with organic matter and microorganisms, were evaluated under controlled temperature and moisture conditions, over a period of three months. The following treatments were carried out: soil (control); soil + 50 t ha-1 of animal manure (E50); soil + 50 t ha-1 of animal manure + 30 L ha-1 of effective microorganisms (E50EM); soil + 30 t ha-1 of the combination of various green crop residues and weeds (RC30) and soil + 30 t ha-1 of the combination of various green crop residues and weeds + 30 L ha-1 of effective microorganisms (RC30EM). Soil samples were taken before and after incubation and their physical, chemical, and microbiological parameters analyzed. Significant increase was observed in the production of exopolysaccharides and basic phosphatase and esterase enzyme activities in the treatments E50EM and RC30EM, in correlation with the humification of organic matter, water retention at field capacity, and the cationic exchange capacity (CEC) of the same treatments. The conclusion was drawn that the incorporation of a mixture of effective microorganisms (EM) intensified the biological soil activity and improved physical and chemical soil properties, contributing to a quick humification of fresh organic matter. These findings were illustrated by the microbiological activities of exopolysaccharides and by alkaline phosphatase and esterase enzymes, which can be used as early and integrated soil health indicators. Resumo: As propriedades do solo foram avaliadas sob condições de temperatura e umidade controladas, após a incorporação da matéria orgânica e de microrganismos eficazes (EM), em um solo franco argiloso coletado sob cultivos protegidos em Aranjuéz (Madrid). Os seguintes tratamentos foram empregados: solo (controle); solo + 50 t ha-1 de esterco de animal (E50); E50 + 30 L ha-1 EM (E50EM); solo + 30 t ha-1 de restos de cultivos + plantas invasoras (RC30); RC30 + 30 L ha-1 EM (RC30EM). Amostras de solo foram retiradas após os tratamentos, antes e após a incubação e analisadas usando parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. Os resultados mostraram um aumento significativo na produção de exopolissacarídeos, nas atividades enzimáticas de esterases e fosfatases alcalina principalmente, nos tratamentos E50EM e RC30EM, sendo diretamente correlacionadas com a humificação da matéria orgânica, com a capacidade de campo e com a capacidade de troca catiônica desses mesmos tratamentos. A partir desses resultados, pode se concluir que a qualidade do solo com a incorporação de EM potencializou a atividade biológica, contribuindo para uma mais rápida humificação da matéria orgânica fresca e melhorando a estrutura e fertilidade do solo, conforme análise das propriedades físicas e químicas, destacando-se os parâmetros microbiológicos como indicadores precoces de recuperação da qualidade do solo

Diagnóstico da agricultura orgânica no Brasil.

A agricultura orgânica ou ecológica tem-se destacado como uma das alternativas de renda para os pequenos, médios e grandes produtores, principalmente, devido à crescente demanda mundial por alimentos mais saudáveis. Com o objetivo de realizar um amplo diagnóstico sobre a situação atual e as perspectivas da agricultura orgânica no Brasil, foram desenvolvidos temas relativos aos aspectos históricos, as condições de certificação, os tipos e como ela atua, a organização do setor de produção, a distribuição e o mercado interno e externo, bem como, a legislação que disciplina esses processos, o impacto ambiental da agricultura orgânica em relação à agricultura convencional, os principais problemas ligados ao setor, o futuro da agricultura orgânica visto pela pesquisa e os principais obstáculos. Por último, desafios e sugestão de ações que caberiam ao setor público, à pesquisa e aos agricultores familiares para que a oportunidade dessa agricultura possa ser melhor aproveitada por esse grupo de produtores e o desenvolvimento sustentável alcançado

Species Abundance Patterns in Complex Evolutionary Dynamics

An analytic theory of species abundance patterns (SAPs) in biological networks is presented. The theory is based on multispecies replicator dynamics equivalent to the Lotka-Volterra equation, with diverse interspecies interactions. Various SAPs observed in nature are derived from a single parameter. The abundance distribution is formed like a widely observed left-skewed lognormal distribution. As the model has a general form, the result can be applied to similar patterns in other complex biological networks, e.g. gene expression.Comment: 4 pages, 3 figures. Physical Review Letters, in pres

Impacto ambiental de sistemas intensivo de cultivo em agricultura irrigada sobre as propriedades físico-química e microbiológica do solo.

Na maioria dos solos cultivados intensivamente, tem-se observado degradacao, com drástica redução da produtividade e falta de resposta ao preparo do solo e ao uso de agroquimicos. Com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de cultivo do solo sobre as propriedades físico-química e biológica do solo, foram selecionadas 06 propriedades agrícolas irrigadas, com sistemas de cultivo convencional e direto e realizadas análises químicas, físicas e microbiológicas do solo em diferentes profundidades. Os resultados mostraram a ocorrência de camadas compactadas nas profundidades de 10 a 30 cm. Na maioria das áreas de plantio convencional, devido a este fator, ocorreu condições propícias a alta incidência de doenças e redução da população microbiana do solo. Os resultados indicaram que os parâmetros de solo são os melhores indicadores de impacto ambiental dos sistemas agrícolas irrigados. Esses mesmos parâmetros permitem concluir a existência de desequilíbrio biológico gerado pela agricultura convencional, levando a redução da produtividade e aumentando os custos de produção por unidade de área

Impacto do manejo agrícola sobre a microbiota do solo.

Para avaliar o efeito do manejo agrícola de solo sobre os parâmetros biológico, bioquímico e químico, três propriedades agrícolas de Suzano/SP foram selecionadas contendo os seguintes tratamentos: áreas de manejo biodinâmico com o cultivo de hortaliças, áreas de manejo convencional com o cultivo de milho, área de pastagem (8 anos) e área de mata nativa. Amostras de solo foram submetidas as analises química, bioquímica e biológica. Os resultados mostraram que alguns parâmetros biológicos (bactérias esporulantes, actinomicetos, microrganismos celulolíticos), químico (pH, CTC, MO) e bioquímico (desidrogenase, polissacarídeos) foram superiores nas áreas de manejo biodinâmico em relação ao manejo convencional

Fabrication of Functionalized Double-Lamellar Multifunctional Envelope-Type Nanodevices Using a Microfluidic Chip with a Chaotic Mixer Array

Multifunctional envelope-type nanodevices (MENDs) are very promising non-viral gene delivery vectors because they are biocompatible and enable programmed packaging of various functional elements into an individual nanostructured liposome. Conventionally MENDs have been fabricated by complicated, labor-intensive, time-consuming bulk batch methods. To avoid these problems in MEND fabrication, we adopted a microfluidic chip with a chaotic mixer array on the floor of its reaction channel. The array was composed of 69 cycles of the staggered chaotic mixer with bas-relief structures. Although the reaction channel had very large Péclet numbers (>105) favorable for laminar flows, its chaotic mixer array led to very small mixing lengths (<1.5 cm) and that allowed homogeneous mixing of MEND precursors in a short time. Using the microfluidic chip, we fabricated a double-lamellar MEND (D-MEND) composed of a condensed plasmid DNA core and a lipid bilayer membrane envelope as well as the D-MEND modified with trans-membrane peptide octaarginine. Our lab-on-a-chip approach was much simpler, faster, and more convenient for fabricating the MENDs, as compared with the conventional bulk batch approaches. Further, the physical properties of the on-chip-fabricated MENDs were comparable to or better than those of the bulk batch-fabricated MENDs. Our fabrication strategy using microfluidic chips with short mixing length reaction channels may provide practical ways for constructing more elegant liposome-based non-viral vectors that can effectively penetrate all membranes in cells and lead to high gene transfection efficiency