Soil compressibility under irrigated perennial and annual crops in a semi-arid environment

In irrigated soils, a continuous state of high moisture reduces resistance of the soil to applied external forces, favouring compaction. The aim of this study was to evaluate the susceptibility to compaction of developed calcareous soils in irrigated annual and perennial cropping systems of the Apodi Plateau, located in the Brazilian semi-arid region. Four areas of irrigated crops were evaluated: banana after two (B2) and 15 (B15) years cultivation, pasture (P), and a corn and beans succession (MB), as well as the reference areas for soil quality and corresponding natural vegetation (NVB2, NVB15, NVP and NVMB). Samples were collected at layers of 0.00-0.10 and 0.20-0.30 m; and for B2 and B15, samples were collected in the row and inter-row spaces. The following properties were determined: degree of compactness (DC), preconsolidation pressure (σp), compression index (Cc), maximum density (ρmax), critical water content (WCcrit), total organic carbon (TOC) and carbon of light organic matter (Clom). Mean values were compared by the t-test at 5, 10, 15 and 20 % probability. An increase was seen in DC at a layer of 0.20-0.30 m in MB (p<0.15), showing the deleterious effects of preparing the soil by ploughing and chiselling, together with the cumulative traffic of heavy machinery. The TOC had a greater influence on ρmax than the stocks of Clom. Irrigation caused a reduction in Cc, and there was no effect on σp at field capacity. The planting rows showed different behaviour for Cc, ρmax, and WCcrit,, and in general the physical properties displayed better conditions than the inter-row spaces. Values for σp and Cc showed that agricultural soils display greater load-bearing capacity and are less susceptible to compaction in relation to soils under natural vegetation

Efeitos dos ciclos de umedecimento e secagem sobre propriedades físicas e químicas de quatro latossolos brasileiros

Objetivando avaliar os efeitos dos ciclos de umedecimento e secagem sobre propriedades físicas e químicas de quatro latossolos dos Estados de Minas Gerais e Espírito Santo, Foram conduzidos ensaios em casa-de-vegetacão, utilizando agregados dos horizontes A e B, de diâmetro no intervalo de 2,00-0,85 mm, separados mecanicamente. Submeteram-se colunas de solo, montadas em PUC e com material proveniente dos horizontes coletados na proporção de 1:1, a 0, 3, 6, 9, 12, 15 e 18 ciclos de umedecimento e secagem, definidos a partir da disponibilidade total da água. Na condução dos ensaios, foram usados dois tipos de colunas, considerando os métodos de avaliação das propriedades propostas. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com cinco repetições, tendo sido os tratamentos, em um deles, dispostos no esquema de parcelas subdivididas e, no outro, esse esquema não se repetiu. Completado o número de ciclos, o material foi avaliado. Segundo os resultados, o umedecimento e a secagem promoveram a fragmentação seletiva de agregados que podem movimentar-se verticalmente na coluna de solo, com consequências sobre as demais propriedades avaliadas, tais como: redução do espaço poroso total inicial, decorrente da ocupação por agregados e/ou partículas primárias que se movimentaram em profundidade e da acomodação natural do solo com o umedecimento; exposição de elementos químicos e matéria orgânica localizada no interior dos agregados, decorrente da fragmentação, alterando, consequentemente, o comportamento das propriedades químicas correlacionadas; alterações na quantidade de cargas elétricas liquida, associadas ao ponto de carga zero e à dupla camada difusa, que provocaram variações nos teores de argila dispersa em água, à medida que íons são liberados ou não pelas modificações originárias dos eleitos dos ciclos de umedecimento e secagem.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Heavy metals as indicators of materials originating from soils

Objetivou-se, com o presente estudo: (a) determinar os teores de metais pesados em amostras de solos de uma topo-Iitoseqúência coletada no Triângulo Mineiro, Estado de Minas Gerais, para testar a hipótese de que estes elementos podem ser utilizados como marcadores na identificação e separação da influência do material de origem; (b) avaliar os teores de metais pesados, obtidos por extração ácida, a concentrações crescentes, em solos de formação típica e de transição dos materiais de origem da topo-litoseqúência do Triângulo Mineiro, simulando a disponibilidade destes elementos através das equações obtidas, para verificar a hipótese de que solos com diferentes origens apresentam potencial de disponibilidade diferenciado com relação aos elementos estudados; e (c) separar magneticamente e determinar os teores de metais pesados e a magnetização das frações magnéticas da areia, silte e argila de solos com diferentes origens, para avaliar a hipótese de que maiores níveis de magnetização correspondem a teores elevados destes elementos. Para tanto, coletaram-se amostras de solo, determinando-se na TFSA e frações total, magnética e não-magnética da areia, silte e argila, os teores de Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, Zr e V, por três tipos de ataque ácido concentrado: HNo3/HCIO4 (4:1), HF/HNOngClO4 (20:6:3) e HCI/HF/HCIO4 (4:8:1), e um a concentrações crescentes de HNOJHCIO4 (4:1): 0; 0,3; 0,6; 0,9 e 1,2 mol/L, dosados por espectrofotometria de absorção atômica simples ou com plasma indutivamente acoplado (ICP-AES). Fez-se o uso de procedimentos de análise uni e multivariada para a avaliação estatística dos dados. Os resultados obtidos permitem concluir: (a) Os metais pesados são indicativos do material de origem, podendo ser usados como marcadores para a separação e delimitação da área de influência destes; (b) As técnicas multivariadas adotadas se mostraram viáveis para este tipo de estudo, porém, somente quando analisadas conjuntamente; (c) Entre os elementos estudados os que mais contribuíram para a diversidade foram: Cu>Ni=Fe=Mn=Zn, sendo que Cd e Pb foram os de menor importância, o que pode levar a inferir sobre a dispensa da avaliação destes elementos em estudos futuros em áreas semelhantes; (d) Pela simulação feita, os solos originários de basalto apresentam maior potencial de disponibilidade de metais pesados para as plantas, comparativamente aos solos desenvolvidos de gnaisse e arenito+sedimentos do Terciário; (e) Comprova-se a associação entre magnetização e metais pesados, com exceção de solos desenvolvidos de itabiritos e filitos hematiticos, identificando-se também que o comportamento para e diamagnético de certos componentes da argila tende a predominar sobre a ferromagnético, com efeito cúbico-raiz; (g) O separador magnético utilizado e os procedimentos adotados mostraram-se eficientes para a separação magnética dos solos estudados e o relacionamento com a magnetização da areia, silte e argila, e (h) A afinidade geoquímica dos metais pesados da areia e silte com os componentes magnéticos destas é constatada, sendo observados teores maiores destes elementos na fração magnética separada, o que não ocorre com a argila.The present study had the purpose: (a) to determine the contents of heavy metals in samples of soils of a topo-Iithosequence collected in the “Triângulo Mineiro", State of Minas Gerais, Brazil, in order to test the hypothesis that these elements could be used as markers on the identification and separation of the influence of the soil parent material; (b) to evaluate the contents of heavy metals, obtained through acid extraction, at increasing concentration, in soils of typical formation and of transition of the materials of topo-lithosequence from the "Triângulo Mineiro”, simulating a availability of these elements through obtained equations, to verify the hypothesis that the soils with different origins present potential of differentiated disponibility regarding the studied elements; and (c) to magnetically separate and determine the contents of heavy metals and the magnetization of magnetic fraction in the sand, silt and clay of soils with different origins, to evaluate the hypothesis that the higher levels of magnetization correspond to high contents of these elements. For this, samples of soil were collected, determinating in the air dried soil samples (Ni=Fe=Mn=Zn, however Cd and Pb were the ones with the least importance, which might lead to infer about the discard of the evaluation of these elements in future studies in similar areas; (d) According to the simulation that was done, the soils that originated from basalt presented the higher potential of availability of heavy metals for the Plants, comparing to the soils developed from gnaiss and sandstone + terceary sediments; (e) The association between magnetization and heavy metals, with the exception of soils developed from itabrite and hematitic phyllite was proven, also identifying that the para and diamagnetic behavior of certain clay components tends to predominate over the ferromagnetic, with root-cubic effect; (9) The used magnetic separator and the adopted procedures prove to be efficient for the magnetic separation of the studied soils and the relationship with the magnetization of sand, silt and clay, and (h) The geochemical affinity of the heavy metals of the sand and silt with the their magnetic compounds is proven, it was observed higher contents of these elements in the separated fraction, which does not occur with the clay

Importância relativa dos metais pesados do solo na identificação e separação de materiais de origem

Objetivou-se, neste estudo, determinar os teores de metais pesados em amostras de solos em uma topo-litossequência no Triângulo Mineiro, Estado de Minas Gerais, para avaliar a hipótese de que esses elementos contribuem diferentemente para a identificação e separação da influência do material de origem sobre os solos desenvolvidos. Para tanto, coletaram- se amostras de solo, determinando-se na TFSA e na argila os teores de Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn, por dois diferentes procedimentos de ataque ácido: HNO3/HCIO4 (4:1) e HF/HNO3/HCIO4 (20:6:3), dosados por espectrofotometria de absorção atômica. Técnicas de análise multivariada foram utilizadas. Os resultados permitem estabelecer que entre os elementos estudados, os que mais contribuíram para a diversidade foram: Cu>Ni=Fe=Mn=Zn, sendo o Cd e Pb os de menor importância, o que leva a inferir a inutilidade desses elementos em estudos futuros em áreas semelhantes.This study aimed to determine heavy metal content in soil samples of a topo-lithosequence collected in the Triângulo Mineiro region, Minas Gerais, Brazil, in order to test the hypothesis that these elements may contribute differently to the identiâcation and discrimination of parent material effect on the soils formed. The contents of Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn were extracted from air dried total soil (< 2 mm) and clay samples, through two types of attack of concentrated acid: HN 03/HCIO4 (4:l) and HF/HNO3/HClO4 (20:6:3). The elements were determined by atomic absorption espectrophotometry. Procedures of multivaried analysis were used for the statistical evaluation of the data. The results obtained confirmed the hypothesis that among the studied elements those that contributed for the diversity were: Cu>Ni=Fe=Mn=Zn. Cd and Pb were the elements of least importance, which suggests that they could be omitted from any evaluation model measuring the effect of these elements in future studies of parent materials diversity

Biodiversidade em sistemas agroecológicos no município de Choró, CE, Brasil

Tendo em vista que a biodiversidade é de fundamental importância para a qualidade do agrossistema, este trabalho teve o objetivo de avaliar componentes da biodiversidade em sistemas agroecológicos conduzidos poragricultores familiares no município de Choró, Ceará (CE). Para tanto, áreas cultivadas foram selecionadas pelo tempo de adoção das técnicas de cultivo em consórcio, bem como áreas de vegetação natural próximas, utilizadas como referência. Nessas áreas foram avaliados a fauna edáfica, a flora do extrato herbáceo e arbóreo, o solo e os coprólitos, amostrados aleatoriamente ou em transectos. A riqueza de grupos e os índices de diversidade de Shannon e equalibilidadede Pielou também foram calculados. Os resultados obtidos permitem concluir que o consórcio favoreceu a diversidade da fauna do solo e da flora comparativamente às áreas de vegetação natural

Biodiversidade em sistemas agroecológicos no município de Choró, CE, Brasil Biodiversity in agroecological systems in Choró-CE, Brazil

Tendo em vista que a biodiversidade é de fundamental importância para a qualidade do agrossistema, este trabalho teve o objetivo de avaliar componentes da biodiversidade em sistemas agroecológicos conduzidos por agricultores familiares no município de Choró, Ceará (CE). Para tanto, áreas cultivadas foram selecionadas pelo tempo de adoção das técnicas de cultivo em consórcio, bem como áreas de vegetação natural próximas, utilizadas como referência. Nessas áreas foram avaliados a fauna edáfica, a flora do extrato herbáceo e arbóreo, o solo e os coprólitos, amostrados aleatoriamente ou em transectos. A riqueza de grupos e os índices de diversidade de Shannon e equalibilidade de Pielou também foram calculados. Os resultados obtidos permitem concluir que o consórcio favoreceu a diversidade da fauna do solo e da flora comparativamente às áreas de vegetação natural.Biodiversity is important for the quality of agroecosystems. This study aims to analyze some components of biodiversity in agroecological systems lead by family farmers in the municipality of Choró, CE. Agricultural areas were selected by the time of adoption of intercropping systems as well as areas under natural vegetation used as reference. The soil fauna, the flora of the herbaceous and tree-shrub extracts, soil samples and coprolites were collected randomly or in transects to be analysed. The richness, and diversity and uniformity index (Shannon and Pielou, respectively) were also calculated. The adopted intercropping systems favour the soil fauna and flora diversity when compared to the natural vegetation areas

Efeitos dos ciclos de umedecimento e secagem sobre o diâmetro médio geométrico e o diâmetro médio ponderado de quatro latossolos brasileiros

Objetivou-se avaliar os efeitos de ciclos de umedecimento e secagem sobre o diâmetro médio geométrico (DMG) e o diâmetro médio ponderado (DMP) e o uso destes parâmetros como forma de expressão de dados obtidos pela avaliação da estabilidade de agregados em água. Foram conduzidos ensaios em casa de vegetação, utilizando agregados de quatro latossolos ( LA,_LE, LV e LU) de diâmetro entre 2,00 e 0,25 mm, separados mecanicamente. Submeteram-se colunas contendo mistura de agregados, em partes iguais, dos horizontes A e B a 0, 3,46, 9, 12, 15 e 18.ciclos, definidos a partir da disponibilidade total de água. Pelos resultados obtidos, pode-se verificar que os ciclos de umedecimento e secagem promovem variações nos valores de DMG e DMP atribuídos à fragmentação seletiva de agregados, principalmente os de diâmetro entre 2,00 e 1,00 mm e 1,00 e 0,50 mm, e ao movimento descendente de agregados de menor diâmetro. O DMP se mostrou mais adequado que o DMG para expressar a estabilidade de agregados em água.The objective of this paper was to estimate the effect of wetting and drying cycles on mean diameter -geometric (MDG) and mean diameter-weight (MDW) as well as the usefulness of these parameters as expressions of data obtained from analysis of aggregate stability in water; experiments were carried out with 200-0.25 mm diameter aggregates from A and Bhorizons, separated mechanically. The columns of PVC were submitted to O, 3, 6, 9, 12, 15 and 18 wetting and drying cycles, based on total availability of soil water. The data of the experiments have shown that wetting and drying cycles caused changes both on the MDG and MDW. The changes are related to the aggregates selective fragmentation, mainly between 200-1.00 mm and 100-0.50 mm of diameters, and to the downward movement of minor diameter aggregates through the soil column. The MDW proved to be a better parameter than MDG in expressing aggregate water stability

Metais pesados como indicadores de materiais de origem em uma topolitoseqüência do Triângulo Mineiro, Estado de Minas Gerais

Objetivou-se neste trabalho determinar os teores de metais pesados em amostras de solos de uma topolitoseqüência coletada no Triângulo Mineiro, Estado de Minas Gerais, para testar a hipótese de que tais elementos podem ser utilizados na identificação e separação da influência do material de origem. Os teores de Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn foram determinados por dois procedimentos de ataque ácido: HNO3/HClO4 (4:1) e HF/HNO3/HClO4 (20:6:3), e dosados por espectrofotometria de absorção atômica. Técnicas de análise multivariada foram utilizadas. Os resultados permitem estabelecer que os metais pesados são indicativos do material de origem, podendo ser usados na separação e delimitação de sua área de influência. As técnicas multivariadas adotadas mostraram-se viáveis nesse modelo de estudo quando analisadas conjuntamente

Soil compressibility under irrigated perennial and annual crops in a semi-arid environment

In irrigated soils, a continuous state of high moisture reduces resistance of the soil to applied external forces, favouring compaction. The aim of this study was to evaluate the susceptibility to compaction of developed calcareous soils in irrigated annual and perennial cropping systems of the Apodi Plateau, located in the Brazilian semi-arid region. Four areas of irrigated crops were evaluated: banana after two (B2) and 15 (B15) years cultivation, pasture (P), and a corn and beans succession (MB), as well as the reference areas for soil quality and corresponding natural vegetation (NVB2, NVB15, NVP and NVMB). Samples were collected at layers of 0.00-0.10 and 0.20-0.30 m; and for B2 and B15, samples were collected in the row and inter-row spaces. The following properties were determined: degree of compactness (DC), preconsolidation pressure (σp), compression index (Cc), maximum density (ρmax), critical water content (WCcrit), total organic carbon (TOC) and carbon of light organic matter (Clom). Mean values were compared by the t-test at 5, 10, 15 and 20 % probability. An increase was seen in DC at a layer of 0.20-0.30 m in MB (p<0.15), showing the deleterious effects of preparing the soil by ploughing and chiselling, together with the cumulative traffic of heavy machinery. The TOC had a greater influence on ρmax than the stocks of Clom. Irrigation caused a reduction in Cc, and there was no effect on σp at field capacity. The planting rows showed different behaviour for Cc, ρmax, and WCcrit,, and in general the physical properties displayed better conditions than the inter-row spaces. Values for σp and Cc showed that agricultural soils display greater load-bearing capacity and are less susceptible to compaction in relation to soils under natural vegetation