Morphometric Studies of Compacted Layers of Oxisols Under Different Uses in the Western Region of Bahia State

Nos solos cultivados do oeste baiano é comum a presença de uma camada adensada ou compactada na parte superficial, que dificulta a realização das operações agrícolas. Este trabalho avaliou essas camadas em solos representativos de seis áreas nesta região, comparando os impactos de diferentes usos e práticas de preparo do solo. As amostras selecionadas foram analisadas por técnicas de micromorfologia e morfometria de grãos de areia. Observou-se que a porosidade foi maior nos perfis sob cerrado e a distribuição dos poros foi desigual entre os usos. A área com algodão apresentou tendência de menor valor de porosidade, enquanto no plantio direto e no feijão, os valores foram intermediários. Os resultados da morfometria dos grãos de areia grossa permitiram a separação em três grupos, um formado por partículas mais arestadas e irregulares, outro por grãos arredondados e o último por formas intermediárias, sendo o segundo o dominante. Para as areias médias, o último grupo foi dominante. A análise morfométrica mostrou um padrão similar entre as amostras, indicando que os solos devem ser provenientes dos mesmos materiais de origem. Isso indica que as diferenças observadas nas análises micromorfológicas podem ser atribuídas aos diferentes manejos nas áreas.En suelos cultivados en el oeste del estado brasileño de Bahia, es común la presencia de una capa densa o compacta en la parte superficial, que dificulta la realización de las operaciones agrícolas. Este trabajo evaluó esas capas en suelos representativos de seis áreas en esta región, comparando los impactos de diferentes usos y prácticas de preparación del suelo. Las muestras seleccionadas fueron analizadas por técnicas de micromorfología y morfometría de granos de arena. Se observó que la porosidad fue mayor en los perfiles que estan en el bioma "Cerrado" y la distribución de los poros fue desigual entre los usos. El área con algodón presentó tendencia de menor valor de porosidad, mientras que en la siembra directa y en el frijol los valores fueron intermediarios. Los resultados de la morfometría de los granos de arena gruesa permitieron la separación en tres grupos, uno formado por partículas más aristadas e irregulares, otro por granos redondeados y el último por formas intermedias, siendo el segundo el dominante. El análisis morfométrico mostró un patrón similar entre las muestras, indicando que los suelos deben provenir de los mismos materiales de origen. Esto indica que las diferencias observadas en los análisis micromorfológicas pueden ser atribuidas a los diferentes manejos en las áreas.The presence of densified or compacted layers is common in western Bahia State cultivated soils, which may hinder agricultural operations. This work evaluated theses layers in representative soils in six plots in this region, comparing the effects of different cultivation systems. The selected samples were analyzed by micromorphological techniques and sand grain morphometry. It was found that the porosity was greater in the soils under native savanna, and the pore distribution was unequal among the systems. The cotton area showed a trend to reduced porosity values, while in the no-till and the common beans’ areas, the values were intermediate. Coarse sand grain morphometry results allowed the separation of three groups, one with irregular and rough grains, a second with rounded grains and the last with intermediate types, the second one being dominant. For the medium-size sand grains, the last group was dominant. The morphometric analysis showed a similar pattern among the samples, implying that the soils may be descendant from the same parent materials. It implies that the differences in the results of the micromorphological analyses may be attributed to the soil management practices in the areas

Semideciduous Seasonal Forest Production of Leaves and Deciduousness in Function of the Water Balance, LAI, and NDVI

This study investigated the relationship between leaf production, litterfall, water balance, Leaf Area Index (LAI), and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) in semideciduous forests. The goal was to model this phenomenon to obtain the estimates of this component as an additional compartment of the ecosystem carbon sink. The tests were conducted in eight semideciduous forest fragments. Twenty-four permanent plots were monitored monthly and LAI measurements and weighing of litterfall deposited in nets were conducted for a period of thirteen months. In this period, Landsat 5 and IRS satellite images were obtained and processed for generation of NDVI. The water balance was calculated for each day. The relationship among the variables “leaf dry weight,” “LAI,” “NDVI,” and “water balance” was verified and a regression model was built and evaluated. The deciduous phenomenon can be explained by hydric balance, and LAI and NDVI are ancillary variables. The tendency of the variables in the period of 13 months was explained by quadratic functions. The varied behavior among the monitoring sites helped to know differences in the deposition of leaves. This study showed that only the leaf component of the litterfall of a semideciduous forest in tropical climate can capture 4 to 8 Mg·ha−1·yr−1 of CO2 and this amount can be estimated using climate, biophysics, and vegetation index variables

MONITORAMENTO DO USO E COBERTURA DO SOLO EM SETE LAGOAS E PRUDENTE DE MORAIS – MG ENTRE 1990-2015

Quantificar o crescimento urbano é fundamental para o planejamento territorial sustentável, pois pode nortear tomadas de decisão relacionadas ao zoneamento municipal. O presente trabalho fez uma análise multitemporal do uso e cobertura do solo e expansão urbana nos municípios de Sete Lagoas e Prudente de Morais – MG, de 1990 a 2015, com base nas informações extraídas de imagens de satélites do Landsat. Os resultados sugerem que a tendência espacial de crescimento urbano destes municípios tem ocorrido pela substituição de áreas cobertas por vegetação e atividades agropecuárias pelas estruturas urbanas. Em Sete Lagoas, a expansão ocorre no sentido do centro para nordeste, sudoeste e sudeste, podendo afetar a bacia do Córrego do Marinheiro, que representa uma importante área de recarga e abastecimento. Sua ocupação por atividades industriais representa um potencial problema ambiental. Este estudo contribui para entender a dinâmica da expansão urbana local e subsidiar o planejamento urbano

Spatial and temporal variability of grain yield under no-tillage cropping system

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial e temporal da produtividade de soja, milho e trigo, em uma lavoura comercial de 57 ha, não irrigada, manejada há mais de dez anos sob sistema plantio direto, em um Latossolo Vermelho distrófico típico, em Palmeira das Missões, RS. A coleta de dados de produtividade de seis cultivos, entre 2000 e 2005, foi realizada por colhedora equipada com monitor de produtividade. Análises estatísticas e geoestatísticas foram realizadas a fim de avaliar a variabilidade espacial e a presença de dependência espacial ao longo dos anos. A produtividade da soja, do milho e do trigo alcançada apresenta variabilidade com continuidade espacial, correlacionando-se entre si, ao longo dos anos. Em anos de deficit hídrico, verifica-se aumento da variabilidade espacial da produtividade. A cultura do milho é mais eficiente do que a da soja em detectar a variabilidade espacial da produtividade existente na lavoura.The objective of this work was to analyze the spatial and temporal yield variability of soybean, corn and wheat in a 57 ha cropland, without irrigation, under no-till for more than ten years in a Typic Hapludox, located in Palmeira das Missões, RS. Yield data of crops from 2000 to 2005 were collected using a combine equipped with yield monitor. Statistical and geostatistical analysis were performed to monitor the range of the spatial variability and its spatial dependence, as well as its behavior over the years. Soybean, corn and wheat yield present spatial variability, which is maintained over time. In dry years, yield variance coefficient increases compared to wet years. Corn was more efficient than soybean to identify spatial yield variability in the cropland

Panorama atual e potencial de aplicação da abordagem dos serviços ecossistêmicos do solo no Brasil

Human pressure on ecosystems has undesirable impacts on human well-being. After the Millennium Project, much interdisciplinary research has been developed worldwide aiming to understand these impacts on ecosystem flows and processes, and to learn about the costs and the benefits of ecosystem services for production. Soil provides many ecosystem services, since its multi-functionality is the basis for food production, water filtration, nutrient cycling, and other goods essential to life. This article presents the main concepts and classifications of soil ecosystem services and of its functions; the indicators and the methods for assessment, modeling, and valuation of ecosystem services; some recent applications to assess and evaluate impacts of agricultural management practices on soil ecosystem services; as well as challenges and opportunities for research and for development of public policies related to agro-environmental sustainability in Brazil. Although the role of soil in supplying ecosystem services is yet undervalued, scientists are gradually recognizing soil processes and functions as fundamental to assess ecosystem services and the effects of land use and management on them. Interdisciplinary approaches to integrate science and public policies are necessary to build governance based on ecosystem services.A pressão humana sobre os serviços ecossistêmicos tem resultado em impactos indesejáveis sobre o bem-estar humano. Com o Projeto Millennium, várias pesquisas interdisciplinares têm sido desenvolvidas em todo o mundo com o objetivo de entender esses impactos sobre os fluxos e os processos dos ecossistemas e internalizar os custos e os benefícios dos serviços ecossistêmicos para a produção. O solo fornece muitos serviços ecossistêmicos, uma vez que sua multifuncionalidade é a base para a produção de alimentos, filtração de água, ciclagem de nutrientes e outros bens essenciais à vida. Este artigo apresenta os principais conceitos e classificações dos serviços ecossistêmicos do solo e de suas funções; os indicadores e os métodos de avaliação, modelagem e valoração dos serviços ecossistêmicos; algumas aplicações recentes para avaliar impactos de práticas de manejo agrícola sobre os serviços ecossistêmicos do solo; bem como os desafios e as oportunidades para a pesquisa e para o desenvolvimento de políticas públicas relacionadas à sustentabilidade agroambiental no Brasil. Apesar de o papel do solo para prestação de serviços ecossistêmicos ainda ser subestimado, os cientistas têm gradualmente reconhecido os processos e as funções do solo como fundamentais para avaliar os serviços ecossistêmicos e os efeitos do uso e manejo da terra sobre eles. Abordagens interdisciplinares que integrem ciência e políticas públicas são necessárias para construir uma governança com base em serviços ecossistêmicos

Spatial distribution of physical-chemical, mineralogical and micromorphological characteristics of Oxisols, aiming production area's mapping

Neste trabalho foram estudados aspectos relacionados à gênese e mineralogia de um Latossolo Vermelho-Amarelo da região de Sete Lagoas, MG, cultivado sob plantio direto e irrigado por pivô central, assim como foi executado um levantamento detalhado de solos, visando avaliar o presente modelo de gênese e as possíveis implicações na produtividade dos cultivos realizados no local. Foram também avaliados a distribuição da resistência do solo, a partir de dados georreferenciados colhidos por um penetrômetro com aquisição automática de dados; a distribuição espacial dos principais atributos químicos usados para avaliação de fertilidade; a relação entre a produtividade do milho e o status nutricional do solo; e as características micromorfológicas, avaliadas em comparação a uma área equivalente próxima, em reserva sob cerrado. A mineralogia da fração argila do horizonte B w indicou a presença de caulinita e gibbsita dominando esta fração e, em menor proporção, os óxidos de ferro. Foram identificados nódulos ricos em ferro contendo magnetita muito alterada, em processo de transformação para hematita, e grãos de quartzo com inclusões de minerais magnéticos. A espectroscopia Mössbauer e o refinamento estrutural Rietveld, dos dados de DRX, indicaram a coexistência de magnetita, em estádio avançado de oxidação, e de hematita somorficamente substituída por Al. As análises mineralógicas indicaram que o modelo de gênese deste solo deve incluir a possibilidade de contribuições de materiais alóctones ao Grupo Bambuí. O mapeamento detalhado classificou o solo como Latossolo Vermelho-Amarelo, com uma inclusão de Latossolo Amarelo representando 21% da área. Os valores de resistência do solo obtidos se encontram abaixo dos considerados limitantes na maior parte da área. Os dados indicam a existência de bolsões de maior resistência sem a formação de uma camada contínua do tipo "pé de grade". A área em estudo apresenta fertilidade de média a alta em sua camada superficial, apresentando concentração de nutrientes nos primeiros centímetros da superfície. Foi observada grande variabilidade horizontal, mostrada pelos mapas interpolados e pelo coeficiente de variação dos dados. Os resultados indicaram que, para esta área, não houve relação aparente entre a produtividade e as análises químicas dos principais nutrientes e matéria orgânica, em razão dos níveis elevados de fertilidade já atingidos pelo sistema de manejo, indicando que a produtividade deve estar sendo determinada principalmente por outros fatores, como regime hídrico do solo. Os resultados mostraram que o solo em estudo apresenta características micromorfológicas típicas de sua classe, como elevada porosidade e estrutura microgranular fortemente desenvolvida. Os dados mostraram que a camada localizada entre 20 e 25 cm de profundidade, na área sob pivô, apresentou redução na porosidade observada e no comprimento de poros, em relação à área sob cerrado; essas alterações são atribuídas aos efeitos do uso agrícola.Some aspects related to the genesis and mineralogy of a Red-Yellow Latosol (Oxisol) from the Sete Lagoas (Brazil), managed under no-till and irrigated by central pivot, were studied. A detailed soil survey was carried out, aiming to access the present genetic model and the possible consequences for crop yields. Soil strength was measured with a penetrometer with automatic data acquisition and georrefering. The main fertility attributes were mapped, and the relations between these attributes and the corn production were analyzed. Micromorfological characteristics were measured and compared to a profile under native vegetation. The mineralogy of the clay fraction of the B w horizon showed the dominance of kaolinite and gibbsite, and minor amounts of iron oxides. Iron-rich nodules were found, containing a highly altered magnetite, weathering to hematite, and quartz grains containing magnetic minerals. Mössbauer spectroscopy and Rietveld structural refinement, showed the co-existence of highly oxidized magnetite, and Al-isomorphorfically substituted hematite. Mineralogical analyses suggest that the genetic model should include the possibility of contribution of allochtonous materials not from the Bambuí Group. The soil mapping classified the soil xiias Red-Yellow Latosol, with an inclusion of Yellow Latosol in 21% of the area. Soil strength in most of the area is bellow the limiting values. Data showed discontinuous areas of higher resistance, without any characteristic plough-pan. The fertility of the area is medium to high, concentrated in the first centimeters of the surface. A great horizontal variability was shown by the interpolated maps and the variation coefficients of the data. The results indicated no relation between the productivity and the fertility, due to the fertility management, suggesting that the productivity is being controlled by other factors, as soil moisture regime. Micromorphology analyses showed that the soil presents the typical characteristics of its class, as high porosity and strongly developed microgranular structure. Porosity and pore length values were reduced in the 20 to 25 cm depth layer, compared to the area under native vegetation, attributed to the effects of the agricultural use.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Micropedological image analysis with the software QUANTIPORO and its use in the study of wetting and drying cycles in Latosol samples

O objetivo deste trabalho foi observar e medir as modificações estruturais decorrentes da aplicação de ciclos de umedecimento e secagem em amostras de cinco Latossolos de diferentes propriedades químicas e mineralógicas, submetidas à destruição de seus agregados por moagem a seco, e comparadas às mesmas amostras mantidas integrais. Foi também observado o efeito da aplicação de ácido húmico em pó aos tratamentos submetidos aos ciclos. As amostras foram passadas em peneira de 1,00 mm e, a seguir, separadas em tratamento mantido integral e tratamento moído em almofariz de cerâmica e passado em peneira de 0,105 mm. Os dois grupos foram então separados em tratamentos mantidos secos e tratamentos que receberam os ciclos de umedecimento e secagem. Estes últimos foram ainda uma vez subdivididos em dois grupos, um dos quais recebeu a adição de ácido húmico em pó, moído e passado em peneira de 0,053 mm, resultando em seis tratamentos totais. Os tratamentos foram então montados em colunas, montadas com latas de alumínio furadas no fundo e colocadas sobre placas de Petri. O conjunto foi montado em casa de vegetação, onde recebeu a aplicação dos ciclos. Estes se constituíram na aplicação semanal de água deionizada vertida nas placas, que saturava as amostras por ascensão capilar. Foram realizados dez ciclos de umedecimento e secagem. Ao final dos ciclos, o material foi seco e impregnado com resina de poliéster. Após o endurecimento, foram efetuados cortes verticais dos blocos e, destes, foram preparadas lâminas finas para microscopia. Estas lâminas foram levadas para observação em microscópio óptico e lupa e fotografadas, e as fotos, digitalizadas em scanner. As imagens digitais assim obtidas foram então processadas e quantificadas com o uso do Programa QUANTIPORO, desenvolvido no DPS/UFV. Os resultados mostram modificações substanciais na forma e no padrão da estrutura após a aplicação dos ciclos, no caso dos tratamentos que sofreram moagem, os quais apresentaram estruturas na forma de prismas e blocos e poros planares. Essas mudanças foram atribuídas a uma reacomodação dos agregados com a retração da massa, que se seguiu ao processo de secagem. Foi também efetuada a calibração deste programa de análise de imagens, para verificação de seu desempenho. Os resultados desta calibração indicaram que os erros atribuídos aos ajustes dependentes da interferência do usuário se encontraram dentro de limites considerados aceitáveis para efeito de interpretação dos resultados. Indicam também a dependência de imagens de boa qualidade para minimizar os erros e a necessidade de desenvolvimento dos filtros para aperfeiçoar a separação de feições de interesse.The aim of this work was to observe and measure structural modifications due to wetting and drying cycles on samples of five Latosols of different chemical and mineralogical properties, after dry grinding, compared to the bulk samples. The effect of humic acid added to samples was also studied. The samples were sieved in a 1,00 mm sieve and split in a control group and a group ground in a mortar and sieve in a 0,105 mm sieve. From both groups samples were kept dry as a control, and the others were submitted to wetting and drying cycles. This last group was split in two, to one of them powdered humic acid was added, resulting in a total of six groups. The groups were placed in aluminum container columns, applying 10 cycles of wetting and drying by capillarity, followed by air drying. In the end of the cycles, the samples were dried and impregnated with polyester resin, cut in blocks and used to prepare thin sections for microscopy. Thin sections were observed and photographed xin optical microscope. The photos were digitalized with a desk scanner. The digital images were processed and quantified with the QUANTIPORO software. The calibration of this image analyzer software was also made to check its performance. Important changes were observed on ground samples on both shape and structural pattern with wetting and drying cycles, mainly formation of blocky and prismatic structures and planar voids. Those changes were attributed to re-organization of soil aggregates during the shrinkage of the aggregate mass following the drying process. The calibration of the software was made to check its performance. The results showed that the users’ dependent offset errors were into acceptable limits for result interpretation. They also showed the dependence on high quality images to reduce errors and the demand for digital filters’ upgrade for improving the separation of shapes of interest.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Variabilidade espacial e temporal da produtividade de culturas sob sistema plantio direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial e temporal da produtividade de soja, milho e trigo, em uma lavoura comercial de 57 ha, não irrigada, manejada há mais de dez anos sob sistema plantio direto, em um Latossolo Vermelho distrófico típico, em Palmeira das Missões, RS. A coleta de dados de produtividade de seis cultivos, entre 2000 e 2005, foi realizada por colhedora equipada com monitor de produtividade. Análises estatísticas e geoestatísticas foram realizadas a fim de avaliar a variabilidade espacial e a presença de dependência espacial ao longo dos anos. A produtividade da soja, do milho e do trigo alcançada apresenta variabilidade com continuidade espacial, correlacionando-se entre si, ao longo dos anos. Em anos de deficit hídrico, verifica-se aumento da variabilidade espacial da produtividade. A cultura do milho é mais eficiente do que a da soja em detectar a variabilidade espacial da produtividade existente na lavoura

Decomposição e liberação de macronutrientes da palhada de milho e braquiária, sob integração lavoura-pecuária no cerrado baiano

O conhecimento da dinâmica de decomposição e liberação de nutrientes em sistemas de produção é de grande importância para o manejo da fertilidade do solo e para a economia de recursos. Dessa forma, foi conduzido um experimento em solo de Cerrado do oeste baiano com o objetivo de estudar a decomposição e liberação de macronutrientes da palhada de milho mais Brachiaria ruziziensis , sob sistema de integração lavoura-pecuária (ILP). As avaliações foram realizadas por meio de litterbags coletadas aos 0, 15, 40, 110, 170 e 220 dias após a dessecação da palhada, que ocorreu em outubro de 2008. A matéria seca total inicial foi de aproximadamente 6,6 Mg ha-1, com meia-vida de 115 dias. A liberação de nutrientes desse volume de palhada, com o respectivo percentual em relação à quantidade total de nutrientes acumulada na planta, até o final das avaliações foi de 29,3 (62 %); 7,8 (80 %); 42,2 (94 %); 48,6 (74 %); 17,0 (81 %); e 7,7 (79 %) kg ha-1 de N, P, K, Ca, Mg e S, respectivamente. Esses resultados auxiliam o manejo da adubação das culturas e se traduz em economia de recursos. Como exemplo e transformando-se as quantidades de nutrientes liberadas até os 110 dias, período de certa coincidência com o florescimento da cultura sucessora principal, pelos três principais macronutrientes (N, P e K) em quantidade de adubos, ter-se-ia uma economia de R$ 243,00 ha-1