Experiment K-6-22. Growth hormone regulation, synthesis and secretion in microgravity. Part 1: Somatotroph physiology. Part 2: Immunohistochemical analysis of hypothalamic hormones. Part 3: Plasma analysis

The objectives of the 1887 mission were: (1) to determine if the results of the SL-3 pituitary gland experiment (1) were repeatable; and (2) to determine what effect a longer mission would have on the rat pituitary gland growth hormone (GH) system. In the 1887 experiment two issues were considered especially important. First, it was recognized that cells prepared from individual rat pituitary glands should be considered separately so that the data from the 5 glands could be analyzed in a statistically meaningful way. Second, results of the SL-3 flight involving the hollow fiber implant and HPLC GH-variant experiments suggested that the biological activity of the hormone had been negatively affected by flight. The results of the 1887 experiment documented the wisdom of addressing both issues in the protocol. Thus, the reduction in secretory capacity of flight cells during subsequent extended cell culture on Earth was documented statistically, and thereby established the validity of the SL-3 result. The results of both flight experiments thus support the contention that there is a secretory lesion in pituitary GH cells of flight animals. The primary objective of both missions was a clear definition of the effect of spaceflight on the GH cell system. There can no longer be any reasonable doubt that this system is affected in microgravity. One explanation for the reason(s) underlying the better known effects of spaceflight on organisms, viz. changes in bone, muscle and immune systems may very well rest with such changes in bGH. In spite of the fact that rats in the Cosmos 1887 flight were on Earth for two days after flight, the data show that the GH system had still not recovered from the effects of flight. Many questions remain. One of the more important concerns the GRF responsiveness of somatotrophs after flight. This will be tested in an upcoming experiment

Digital soil mapping for soil class prediction in a dry forest of Minas Gerais, Brazil.

Investment on soil survey has become scarce over the past decades. Digital Soil Mapping (DSM) techniques emerged as an economic alternative to produce soil maps. We applied a classification tree algorithm to predict soil suborders in a tropical dry forest area with 102 km2 in the north of Minas Gerais state, Brazil. We tested environmental covariates with different spatial resolutions as predictors, and used 361 observations to train the model and 64 independent observations to validate the map. Prediction models included three decision trees and one logistic regression model. The results showed that freely available environmental covariates with coarser spatial resolution can produce as good or better suborder predictions than more expensive covariates with finer resolution

Soil classification from visible/near-infrared diffuse reflectance spectra at multiple depths.

Abstract : Visible/near-infrared diffuse reflectance spectroscopy (VNIRS) offers an alternative to conventional analytical methods to estimate various soil attributes. However, the use of VNIRS in soil survey and taxonomic classification is still underexplored. We investigated the potential use of VNIRS to classify soils in a region with variable soils, geology, and topography in southeastern Brazil. We combined principal component (PC) analysis, and multinomial logistic regression to classify 291 soils at the levels of suborder (second highest), and suborder with textural classification (STC), described in the field according to the Brazilian Soil Classification System. Soil visible/near-infrared (400-2500 nm) spectra were collected from three depth intervals (0-20, 40-60, and 80-100 cm), and combined in sequence to compose a pseudo multi-depth spectral curve, which was used to derive the classification models. The percent of correctly classified soils at the suborder level was 79% using 20 PCs, and 96% using 30 PCs. At the STC level, soils were correctly classified in 100%, and 78% of the cases using 20, and 30 PCs, respectively. Given the inherent complexity and variability within soil taxonomic groups, and in contrast the similarity among different groups, combining spectral data from different depths in multivariate classification offered a simple and inexpensive solution to adequately distinguish soils. This novel approach could improve soil classification and survey in a cost-efficient manner, supporting sustainable use, and management of tropical soils

Treinamento em mapeamento digital de solos: carbono no Rio de Janeiro, Brasil.

No período de 24 a 28 de setembro de 2012 foi realizado na Embrapa Solos, Rio de Janeiro, RJ, o Curso de Capacitación en Cartografía Digital de Suelos, que contou com a presença de 17 pedólogos de 17 países da América Latina e Caribe. O objetivo do curso foi capacitar os pedólogos em mapeamento digital de solos utilizando os softwares livres SAGA, R e RStudio. No curso realizou-se, como estudo de caso, o mapeamento do carbono orgânico do solo na camada 0-10 cm no município de Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil. Apresentamos as etapas de treinamento realizadas durante o curso, incluindo a preparação de dados de solos e covariáveis ambientais, análise exploratória de dados, modelagem espacial, produção de mapas e validação dos resultados obtidos. A combinação dos softwares livres SAGA, R e RStudio mostrou-se bastante flexível para a realização do curso e mapeamento digital de carbono orgânico do solo, sendo recomendada para outros cursos e projetos de mapeamento digital de solos. A estrutura do curso mostrou-se adequada também para implementação através de ensino à distância (resultados apresentados em outro trabalho nestes anais). Para êxito de cursos e projetos similares, salientamos a importância da experiência prévia dos participantes com conceitos e técnicas de pedologia, estatística, geoprocessamento e linguagem de programação, bem como da existência de um banco de dados de solos organizado e disponível

Treinamento presencial e à distância em mapeamento digital de solos para latinoamericanos.

A produção de informação de solos é demorada e custosa, sendo essa informação essencial para a agricultura, gerenciamento dos recursos naturais, simulações dos efeitos das mudanças climáticas, entre outros. O mapeamento digital de solos (MDS) tem avançado como metodologia complementar ao levantamento clássico de solos buscando soluções rápidas e eficazes para o mapeamento de solos, utilizando dados auxiliares (covariáveis) e métodos estatísticos e matemáticos. Nesse contexto, a Embrapa Solos realizou, através de um acordo firmado com a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), cursos de capacitação em MDS para técnicos de 18 países da América Latina e Caribe (LAC). Foram oferecidos dois cursos presenciais nas instalações da Embrapa Solos, no Rio de Janeiro, RJ, Brasil, e um curso à distância, onde foram empregados softwares livres para preparação e análise de dados (SAGA, R e RStudio), criação de vídeo (CamStudio e iSpring) e ensino à distância (Moodle). Os cursos tiveram conteúdo teórico-prático, tendo sido realizado como estudo de caso no primeiro curso presencial o mapeamento digital de carbono do solo (cujos resultados são apresentados em outro trabalho nestes anais). Este trabalho apresenta a experiência desenvolvida pela Embrapa Solos e os principais resultados do esforço para capacitar, presencialmente e à distância, técnicos de diferentes países da LAC em MDS

Mapeamento pedológico detalhado da bacia do córrego Águas da Lúcia, município de Botucatu- SP.

A área de 1.894 ha da bacia do Córrego Águas da Lúcia, localizada no município de Botucatu - SP foi selecionada para mapeamento pedológico detalhado a fim de produzir uma base de dados confiável para fins de pesquisa em solos e manejo sustentado de bacias hidrográficas com solos frágeis. Através da amostragem dos pontos de análise de solos, da descrição morfológica de perfis no campo, coleta de material dos horizontes pedogenéticos e análises físicas e químicas em laboratório foi possível classificar os solos da bacia e delinear cinco unidades de mapeamento. A partir deste levantamento, a bacia apresentou solos com baixo teor de argila, de textura arenosa e média, pouco acúmulo de carbono em superfície, baixa fertilidade natural e uma distribuição bastante homogênea das classes d e solo justificando o uso de um levantamento detalhado até o quinto nível categórico do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos

Finding suitable transect spacing and sampling designs for accurate soil ECa mapping from EM38-MK2.

Finding an ideal sampling design is a crucial stage in detailed soil mapping to assure reasonable accuracy of resulting soil property maps. This study aimed to evaluate the influence of sampling designs and sample sizes on the quality of soil apparent electrical conductivity (ECa) maps from an electromagnetic sensor survey. Twenty-six (26) parallel transects were gathered in a 72-ha plot in Southeastern Brazil. Soil ECa measurements using an on-the-go electromagnetic induction sensor were taken every second using sensor vertical orientation. Two approaches were used to reduce the sample size and simulate kriging interpolations of soil ECa. Firstly, the number of transect lines was reduced by increasing the distance between them; thus, 26 transects with 40 m spacing; 13 with 80 m; 7 with 150 m; and 4 with 300 m. Secondly, random point selection and Douglas-Peucker algorithms were used to derive four reduced datasets by removing 25, 50, 75, and 95% of the points from the ECa survey dataset. Soil ECa was interpolated at 5 m output spatial resolution using ordinary kriging and the four datasets from each simulation (a total of twelve datasets). Map uncertainty was assessed by root mean square error and mean error metrics from 400 random samples previously selected for external map validation. Maps were evaluated on their uncertainty and spatial structure of variation. The transect elimination approach showed that maps produced with transect spacing up to 150 m could preserve the spatial structure of ECa variations. Douglas-Peucker results showed lower nugget values than random point simulations for all selected sample densities, except for a 95% point reduction. The soil ECa maps derived from the 75% reduced dataset (by random sampling or Douglas-Peucker) or from 13 transect lines (80 m spacing) showed reasonable accuracy (RMSE of validation circa 0.7) relative to the map interpolated from all survey points (RMSE of 0.5), suggesting that transect spacing of 80 m and reading intervals greater than one second can be used for improving the efficiency of on-the-go soil ECa surveys

Capacitação em mapeamento digital de solos. Parte 1- cursos presenciais e à distância para técnicos da América Latina e Caribe.

A produção de informação de solos é muito demorada e custosa, sendo essa informação essencial na agricultura, gerenciamento dos recursos naturais, simulações dos efeitos das mudanças climáticas, entre outros. É de tal importância este problema de falta de informação de solos, que cientistas de solos do mundo têm utilizado o mapeamento digital de solos (MDS) como metodologia para encontrar soluções rápidas e eficazes para geração dessa informação, utilizando dados auxiliares (covariáveis) e métodos estatísticos e matemáticos. Nesse contexto, a Embrapa Solos realizou, através de um acordo firmado com a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), cursos de capacitação em MDS para técnicos de 18 países da América Latina e Caribe. Foram oferecidos dois cursos presenciais nas instalações da Embrapa Solos, no Rio de Janeiro, RJ, e um curso à distância, onde foram empregados softwares livres para preparação e análise de dados (SAGA, R e RStudio), criação de vídeo (CamStudio e iSpring) e ensino à distância (Moodle). Os cursos tiveram conteúdo teórico-prático, tendo sido realizado como estudo de caso no primeiro curso presencial o mapeamento digital de carbono orgânico do solo (cujos resultados são apresentados em outro trabalho nestes anais). Este trabalho apresenta a experiência desenvolvida pela Embrapa Solos e os principais resultados do esforço para capacitar, presencialmente e à distância, técnicos de diferentes países em MDS

Sensores proximais como auxílio para tomadas de decisão em manejo do solo.

O presente trabalho teve como objetivo comparar, em uma vertente representativa da paisagem regional, os padrões espaciais exibidos pelas propriedades do solo medidas por meio dos sensores proximais aos padrões espaciais exibidos por atributos químicos e físicos do solo medidos em laboratório, por meio de procedimentos convencionais. É também objetivo avaliar a relação entre as pedoformas e as variáveis medidas pelos sensores proximais a fim de separar a vertente estudada em áreas homogêneas, as quais representam solos e zonas de manejo similares, com as mesmas potencialidades e limitações ao uso. Isso também permitirá a validação das medidas dos sensores proximais na avaliação dos atributos do solo, uma vez que, em geral, os segmentos de uma vertente mostram homogeneidade de solos e seus atributos

Enhancing digital soil mapping in southeastern Brazil: incorporating stream density and soil reflectance from multiple depths.

This study proposes a novel and simple method to incorporate laboratory soil spectral data in the production of digital soil maps