A comprehensive case study on the sustainability of tropical dairy cattle farming in Oaxaca, Mexico / Um estudo de caso abrangente sobre a sustentabilidade da pecuária leiteira tropical em Oaxaca, México

Tropical dairy cattle farming is one the most relevant economic activities for food production; although, currently faces increasing scrutiny from society due to its potential harm to natural resources and the environment. Moreover, some factors are paramount for the evaluation of the sustainability and productive potential of any given tropical dairy farm: soil quality, profitability, and energy efficiency. This study carried out a sustainability analysis in four types of tropical dairy cattle ranches, through three key indicators (economic profitability, energy efficiency and soil quality) and with a comprehensive approach in the Costa region of Oaxaca, Mexico. Therefore, four farms of different sizes (i.e., small, medium, large, and very large) were selected in Costa de Oaxaca, Mexico. The data collection was carried out for daily milk production, the dynamics of farm inputs (introduction or removal) from the production system, alongside with collection of soil samples. The agroecosystems evaluated were economically profitable, and those with greater intensification of their pasture areas display higher profit margins and energy efficiency. In terms of soil quality, there is a regular potential for its rational utilization.

A pecuária leiteira tropical é uma das atividades econômicas mais relevantes para a produção de alimentos, embora atualmente enfrente crescente discussão da sociedade devido ao seu potencial dano aos recursos naturais e ao meio ambiente. Além disso, alguns fatores são primordiais para a avaliação da sustentabilidade e potencial produtivo de qualquer popriedade leiteira tropical: qualidade do solo, rentabilidade e eficiência energética. O objetivo deste estudo foi realizar uma análise de sustentabilidade em quatro tipos de propriedades de gado leiteiro tropical, por meio de três indicadores chave (rentabilidade econômica, eficiência energética e qualidade do solo) e com uma abordagem abrangente na região da Costa de Oaxaca, México. Portanto, quarto propriedades de diferentes tamanhos (isto é, pequenas, médias, grandes e muito grandes) foram selecionadas na Costa de Oaxaca, México. A coleta de dados foi realizada para a produção diária de leite, a dinâmica dos insumos da fazenda (introdução ou retirada) do sistema de produção, juntamente com coleta de amostras de solo. Os agroecossistemas avaliados foram economicamente rentáveis, sendo que aqueles com maior intensificação de suas áreas de pastagens apresentam maiores margens de lucro e eficiência energética. Em termos de qualidade do solo, existe um potencial regular para a sua utilização racional.

Irrigated sugarcane crops improve the quality of soil organic carbon over time / O cultivo da cana-de-açúcar irrigada melhora a qualidade do carbono orgânico do solo ao longo do tempo

The substitution of native vegetation in agricultural systems can cause several changes in the chemical and physical soil attributes, and in the dynamics of soil organic carbon. This study aimed to evaluate changes in soil physical attributes and carbon stock in soil organic matter fractions in irrigated sugarcane crops, as a function of land use and straw management practices over time, in the North of Minas Gerais State, Brazil. Four sugarcane fields with different ages and management systems were studied: Cane 6, Cane 7, Cane 8, and Cane 10. The data obtained were compared with a native vegetation area located near the sugarcane fields, and used as reference for unmanaged soil. In each system, soil samples were collected in the 0-10, 10-20, and 20-30 cm depth layers, to determine the physical attributes, the total organic carbon, and the physical fractions of the soil organic matter. We found that the sugarcane management with the maintenance of a part of the straw on the soil surface contributes to the preservation of the soil structure and the most stable fractions of organic carbon over time. However, in the regions with high annual mean temperature and in the irrigated systems, the soil tillage for the renewal of the sugarcane fields significantly decreases the total soil organic carbono.(AU)

A substituição de áreas de vegetação nativa em áreas agrícolas pode causar diversas alterações nos atributos químicos e físicos e na dinâmica do carbono orgânico do solo. Este estudo teve como objetivo avaliar mudanças nos atributos físicos e no estoque de carbono nas frações de matéria orgânica do solo em canaviais irrigados, em função do uso da terra e das práticas de manejo da palhada, no Norte do Estado de Minas Gerais. Foram estudados quatro canaviais com diferentes idades e sistemas de manejo: Cana 6, Cana 7, Cana 8 e Cana 10. Os dados obtidos foram comparados com os do solo de área de vegetação nativa, próxima aos canaviais, como referência de solo não manejado. Em cada uma das áreas foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-10, 10-20, and 20-30 cm de profundidade, para a determinação dos atributos físicos, carbono orgânico total e fracionamento físico da matéria orgânica do solo. De acordo com os resultados obtidos, o manejo dos canaviais com a manutenção de parte da palha na superfície do solo contribui para a preservação da estrutura do solo e das frações mais estáveis do carbono orgânico ao longo do tempo. Porém, em regiões de alta temperatura média anual e em sistemas irrigados, o preparo do solo para a renovação dos canaviais diminui significativamente o carbono orgânico total do solo.(AU)

Evaluation of some microbiological attributes of the soil in two different management systems / Avaliação de atributos microbiológicos do solo em dois diferentes sistemas de manejo

The maintenance of organic matter in tropical soils and the use of soil quality indicators that can express its changes in sustainable agricultural systems is very important for monitoring the health of these ecosystems with high productivity and longevity. The aim of this experiment was to evaluate, through enzymatic responses of microbiological activity, variations resulting from different cultivation systems under sandy soil conditions in western of São Paulo State. In this purpose, the measurement of the parameters microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass nitrogen (NBM), dehydrogenase (DNSE), basal respiration (BR) and the metabolic quotient (qCO2) in two culture systems characterized by being a succession of annual crops with soybean/corn (annual crops) and the other under perennial pasture of the genus Urochloa (pasture), respectively. It was verified that the two systems presented different behaviors related to the evaluated microbiological attributes, showing higher values in the evaluated microbial attributes in the area where Urochloa grass was cultivated.

A manutenção da matéria orgânica em solos tropicais e o uso de indicadores de qualidade do solo que possam expressar suas alterações em sistemas agrícolas sustentáveis é de grande importância para o monitoramento da saúde desses ecossistemas com alta produtividade e longevidade. Buscou-se neste experimento avaliar dois diferentes sistemas de cultivo sob condições de solos arenosos do oeste paulista, respostas diferentes nas atividades microbiológicas, decorrentes destes manejos. Neste sentido, procedeu-se a mensuração dos parâmetros carbono da biomassa microbiana (CBM), nitrogênio da biomassa microbiana (NBM), desidrogenase (DNASE), respiração basal (RB) e o quociente metabólico (qCO2), em dois sistemas de cultivo agrícola caracterizados por serem sucessão de culturas anuais com soja/milho (cultivos anuais) e o outro sob pastagem perene do gênero Urochloa (pastagens), respectivamente. Verificou-se que os dois sistemas apresentaram comportamentos diferentes relacionados aos atributos microbiológicos avaliados, apresentando maiores valores dos atributos biológicos na área onde havia o cultivo da gramínea do gênero Urochloa.

Grazing heights, stocking rate, soil structure, and water infiltration in a crop-livestock integration / Alturas de pastejo, carga animal, estrutura e infiltração de água no solo em integração lavoura-pecuária

Grazing intensity on palisade grass as a function of grazing height in a crop-livestock integration (CLI) system alters the structural soil quality and water infiltration. This study aimed to verify the magnitude of the stocking rate and shoot and root dry matter of palisade grass at the end of the fifth cattle grazing period of an experiment in the CLI system on the visual evaluation of soil structure (VESS), soil-water infiltration rate, and basic infiltration rate (BIR) as a function of grazing heights on Urochloa brizantha cv. MG 5 Vitória in the northwestern Paraná State, Brazil. The experimental design consisted of randomized blocks with three replications and 1-ha experimental plots on an Oxisol. Four treatments with grazing heights of 10, 20, 30, and 40 cm were used in the CLI system, controlled with variable stocking rates of Purunã cattle in the autumn/winter season on Urochloa brizantha cv. MG 5 Vitória in succession to soybean in the summer. The maximum soil water infiltration was stabilized at 30 cm of grazing height of the palisade grass under continuous grazing in the CLI system. The increase in the stocking rate decreased the shoot dry matter of palisade grass, soil water infiltration, and structural soil quality.(AU)

A intensidade de pastejo da braquiária em função da altura de pastejo em sistema de integração lavourapecuária (ILP) altera a qualidade estrutural do solo e a infiltração da água. Com este trabalho teve-se por objetivo verificar ao final do quinto período de pastejo bovino de um experimento em sistema de ILP, qual a magnitude da carga animal, matéria seca da parte aérea e de raízes de braquiária, sobre a avaliação visual da estrutura do solo (VESS), a taxa de infiltração de água no solo e a velocidade básica de infiltração (VIB) em função da alturas de pastejos em braquiária Urochloa brizantha cv. MG 5 Vitória, na Região Noroeste do Estado do Paraná, Brasil. O delineamento experimental é de blocos casualizados, com três repetições, em parcelas experimentais de 1 ha, em um Latossolo Vermelho distrófico. Foram utilizados quatro tratamentos com alturas de pastejo de 10, 20, 30 e 40 cm em sistema de ILP controlados com carga animal variável de bovinos da raça Purunã no período de outono/inverno, em braquiária Urochloa brizantha cv. MG 5 Vitória em sucessão a soja no verão. A máxima infiltração da água no solo se estabiliza em 30 cm de altura de pastejo da braquiária em pastejo contínuo em sistema ILP. O aumento da carga animal diminuiu a matéria seca da parte aérea de braquiária, infiltração de água e a qualidade estrutural do solo.(AU)

Grazing heights, stocking rate, soil structure, and water infiltration in a crop-livestock integration / Alturas de pastejo, carga animal, estrutura e infiltração de água no solo em integração lavoura-pecuária

Grazing intensity on palisade grass as a function of grazing height in a crop-livestock integration (CLI) system alters the structural soil quality and water infiltration. This study aimed to verify the magnitude of the stocking rate and shoot and root dry matter of palisade grass at the end of the fifth cattle grazing period of an experiment in the CLI system on the visual evaluation of soil structure (VESS), soil-water infiltration rate, and basic infiltration rate (BIR) as a function of grazing heights on Urochloa brizantha cv. MG 5 Vitória in the northwestern Paraná State, Brazil. The experimental design consisted of randomized blocks with three replications and 1-ha experimental plots on an Oxisol. Four treatments with grazing heights of 10, 20, 30, and 40 cm were used in the CLI system, controlled with variable stocking rates of Purunã cattle in the autumn/winter season on Urochloa brizantha cv. MG 5 Vitória in succession to soybean in the summer. The maximum soil water infiltration was stabilized at 30 cm of grazing height of the palisade grass under continuous grazing in the CLI system. The increase in the stocking rate decreased the shoot dry matter of palisade grass, soil water infiltration, and structural soil quality.

A intensidade de pastejo da braquiária em função da altura de pastejo em sistema de integração lavourapecuária (ILP) altera a qualidade estrutural do solo e a infiltração da água. Com este trabalho teve-se por objetivo verificar ao final do quinto período de pastejo bovino de um experimento em sistema de ILP, qual a magnitude da carga animal, matéria seca da parte aérea e de raízes de braquiária, sobre a avaliação visual da estrutura do solo (VESS), a taxa de infiltração de água no solo e a velocidade básica de infiltração (VIB) em função da alturas de pastejos em braquiária Urochloa brizantha cv. MG 5 Vitória, na Região Noroeste do Estado do Paraná, Brasil. O delineamento experimental é de blocos casualizados, com três repetições, em parcelas experimentais de 1 ha, em um Latossolo Vermelho distrófico. Foram utilizados quatro tratamentos com alturas de pastejo de 10, 20, 30 e 40 cm em sistema de ILP controlados com carga animal variável de bovinos da raça Purunã no período de outono/inverno, em braquiária Urochloa brizantha cv. MG 5 Vitória em sucessão a soja no verão. A máxima infiltração da água no solo se estabiliza em 30 cm de altura de pastejo da braquiária em pastejo contínuo em sistema ILP. O aumento da carga animal diminuiu a matéria seca da parte aérea de braquiária, infiltração de água e a qualidade estrutural do solo.

Soil macrofauna associated with cover crops in an Oxisol from the southwest of Piauí state, Brazil / Macrofauna edáfica associada a plantas de cobertura em um Latossolo Amarelo do sudoeste do estado do Piauí, Brasil

The soil macrofauna is fundamental for the maintenance of soil quality. The aim of this study was to characterize the soil macrofauna under different species of cover crops, including monoculture or intercropping associated to two types of soil management in the southwest region of Piauí state. The study was carried out in an Oxisol (Latossolo Amarelo, according to Brazilian Soil Classification System) in the municipality of Bom Jesus, Piauí, distributed in 30 m2 plots. Testing and evaluation of the soil macrofauna were conducted in a 9 × 2 strip factorial design, with combinations between cover crops/consortia and soil management (with or without tillage), with four replications. Soil monoliths (0.25 × 0.25 m) were randomly sampled in each plot for macrofauna at 0‒0.1, 0.1‒0.2, and 0.2‒0.3 m depth, including surface litter. After identification and counting of soil organims, the relative density of each taxon in each depth was determined. The total abundance of soil macrofauna quantified under cover crops in the conventional and no-tillage system was 2,408 ind. m-2, distributed in 6 classes, 16 orders, and 31 families. The results of multivariate analysis show that grass species in sole cropping systems and no-tillage presents higher macrofauna density, in particular the taxonomic group Isoptera. No-tillage also provided higher richness of families, where Coleoptera adult were the second more abundant group in no-tillage and Hemiptera in conventional tillage.(AU)

Os organismos da macrofauna edáfica são fundamentais para a manutenção da qualidade do solo. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a macrofauna edáfica sob diferentes espécies de plantas de cobertura, incluindo monocultura ou cultivo consorciado associados a dois tipos de manejo do solo no sudoeste do Piauí. O estudo foi realizado em Latossolo Amarelo (Sistema Brasileiro de Classificação de Solos) no município de Bom Jesus, Piauí, distribuídos em parcelas de 30 m2. O experimento e avaliação da macrofauna edáfica foram conduzidos em um ensaio fatorial em faixas 9 × 2, com combinações entre culturas /consórcios de cobertura e manejo do solo (com ou sem preparo), com quatro repetições. Os monólitos de solo (0,25 × 0,25 m) foram retirados aleatoriamente de cada parcela, para contagem da macrofauna, nas camadas de 0‒0,1, 0,1‒0,2, e 0,2-0,3 m de profundidade, inclusive liteira de superfície. Após a identificação e contagem dos organismos, foi determinada a densidade relativa de cada táxon em cada profundidade. A abundância total da macrofauna edáfica quantificada no experimento foi de 2.408 ind.m-2, distribuídos em 6 classes, 16 ordens e 31 famílias. Os resultados da análise multivariada revelaram que espécies de gramíneas em sistemas de cultivo solteiro e plantio direto favoreceram maior densidade da macrofauna, em especial do grupo taxonômico Isoptera. A ausência de preparo também proporcionou maior riqueza de famílias, destacando-se o grupo taxonômico Coleoptera adulto em plantio direto e Hemiptera em plantio convencional.(AU)

Soil macrofauna associated with cover crops in an Oxisol from the southwest of Piauí state, Brazil / Macrofauna edáfica associada a plantas de cobertura em um Latossolo Amarelo do sudoeste do estado do Piauí, Brasil

The soil macrofauna is fundamental for the maintenance of soil quality. The aim of this study was to characterize the soil macrofauna under different species of cover crops, including monoculture or intercropping associated to two types of soil management in the southwest region of Piauí state. The study was carried out in an Oxisol (Latossolo Amarelo, according to Brazilian Soil Classification System) in the municipality of Bom Jesus, Piauí, distributed in 30 m2 plots. Testing and evaluation of the soil macrofauna were conducted in a 9 × 2 strip factorial design, with combinations between cover crops/consortia and soil management (with or without tillage), with four replications. Soil monoliths (0.25 × 0.25 m) were randomly sampled in each plot for macrofauna at 0â€'0.1, 0.1â€'0.2, and 0.2â€'0.3 m depth, including surface litter. After identification and counting of soil organims, the relative density of each taxon in each depth was determined. The total abundance of soil macrofauna quantified under cover crops in the conventional and no-tillage system was 2,408 ind. m-2, distributed in 6 classes, 16 orders, and 31 families. The results of multivariate analysis show that grass species in sole cropping systems and no-tillage presents higher macrofauna density, in particular the taxonomic group Isoptera. No-tillage also provided higher richness of families, where Coleoptera adult were the second more abundant group in no-tillage and Hemiptera in conventional tillage.(AU)

Os organismos da macrofauna edáfica são fundamentais para a manutenção da qualidade do solo. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a macrofauna edáfica sob diferentes espécies de plantas de cobertura, incluindo monocultura ou cultivo consorciado associados a dois tipos de manejo do solo no sudoeste do Piauí. O estudo foi realizado em Latossolo Amarelo (Sistema Brasileiro de Classificação de Solos) no município de Bom Jesus, Piauí, distribuídos em parcelas de 30 m2. O experimento e avaliação da macrofauna edáfica foram conduzidos em um ensaio fatorial em faixas 9 × 2, com combinações entre culturas /consórcios de cobertura e manejo do solo (com ou sem preparo), com quatro repetições. Os monólitos de solo (0,25 × 0,25 m) foram retirados aleatoriamente de cada parcela, para contagem da macrofauna, nas camadas de 0â€'0,1, 0,1â€'0,2, e 0,2-0,3 m de profundidade, inclusive liteira de superfície. Após a identificação e contagem dos organismos, foi determinada a densidade relativa de cada táxon em cada profundidade. A abundância total da macrofauna edáfica quantificada no experimento foi de 2.408 ind.m-2, distribuídos em 6 classes, 16 ordens e 31 famílias. Os resultados da análise multivariada revelaram que espécies de gramíneas em sistemas de cultivo solteiro e plantio direto favoreceram maior densidade da macrofauna, em especial do grupo taxonômico Isoptera. A ausência de preparo também proporcionou maior riqueza de famílias, destacando-se o grupo taxonômico Coleoptera adulto em plantio direto e Hemiptera em plantio convencional.(AU)

Teores e estoques de carbono orgânico do solo em diferentes usos da terra no Planalto Sul de Santa Catarina / Contents and stocks of soil organic carbon in different types of land use in the Southern Plateau of Santa Catarina (Brazil)

O estudo das modificações do carbono do solo provocadas pela mudança de uso da terra possibilita adotar medidas que reduzam os riscos de futuros impactos negativos. O objetivo da pesquisa foi quantificar e comparar os teores (COT) e os estoques (EC) de carbono orgânico total do solo em diferentes usos da terra na região do Planalto Sul de Santa Catarina. Foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), campo natural pastejado (CP) e sucessão de lavoura e pastagem (LP). Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, onde foram determinados os teores e calculados os estoques de carbono orgânico total por dois métodos, considerando a camada equivalente e a massa equivalente de solo. Os diferentes usos da terra influenciam os COT e os EC, os quais são maiores na condição de FN. Os valores de COT foram, respectivamente, 33,9; 27,1; 26,0 e 23,2 g kg-1 para FN, PP, CP e LP, na média da camada de 0-40 cm, enquanto os EC até a profundidade de 40 cm foram, respectivamente, 121,5; 113,8; 112,4 e 100,6 Mg ha-1 com base na camada equivalente de solo e 121,5; 102,2; 99,1 e 89,8 Mg ha-1 após correção pela massa equivalente de solo. A adequada gestão de uso do solo, a recuperação de matas e a florestação das terras são passos importantes para permitir o sequestro de carbono no solo.

The study of soil carbon changes caused by the land use alteration allows adopting measures to reduce the risk of future negative impacts. This study aimed to quantify and compare the contents (TOC) and stocks (SOC) of total organic carbon for different types of land use in the southern Plateau of Santa Catarina. The areas selected were natural forest (NF), planted pine (PP), natural rangeland (NR), and crops in succession with pasture (CSP). Soil samples were collected at depths of 0-5, 5-10, 10-20, and 20-40 cm, where the TOC were determined and the SOC were calculated by two methods, one considering the equivalent soil layer and the other the equivalent soil mass. The different types of land use influence the TOC and SOC, which are higher in the NF. The TOC values were, respectively 33.9; 27.1; 26.0, and 23.2 g kg-1 for NF, PP, NR and CSP, in the soil layer average of 0-40 cm. The EC values up to the depth of 40 cm were respectively 121.5; 113.8; 112.4, and 100.6 Mg ha-1, based on the equivalent soil layer, and 121.5; 102.2; 99.1 and 89.8 Mg ha-1 after correction for the equivalent soil mass. Proper management of land use, recovery of forests and afforestation of lands are important steps to allow carbon sequestration in the soil.

Teores e estoques de carbono orgânico do solo em diferentes usos da terra no Planalto Sul de Santa Catarina / Contents and stocks of soil organic carbon in different types of land use in the Southern Plateau of Santa Catarina (Brazil)

O estudo das modificações do carbono do solo provocadas pela mudança de uso da terra possibilita adotar medidas que reduzam os riscos de futuros impactos negativos. O objetivo da pesquisa foi quantificar e comparar os teores (COT) e os estoques (EC) de carbono orgânico total do solo em diferentes usos da terra na região do Planalto Sul de Santa Catarina. Foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), campo natural pastejado (CP) e sucessão de lavoura e pastagem (LP). Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, onde foram determinados os teores e calculados os estoques de carbono orgânico total por dois métodos, considerando a camada equivalente e a massa equivalente de solo. Os diferentes usos da terra influenciam os COT e os EC, os quais são maiores na condição de FN. Os valores de COT foram, respectivamente, 33,9; 27,1; 26,0 e 23,2 g kg-1 para FN, PP, CP e LP, na média da camada de 0-40 cm, enquanto os EC até a profundidade de 40 cm foram, respectivamente, 121,5; 113,8; 112,4 e 100,6 Mg ha-1 com base na camada equivalente de solo e 121,5; 102,2; 99,1 e 89,8 Mg ha-1 após correção pela massa equivalente de solo. A adequada gestão de uso do solo, a recuperação de matas e a florestação das terras são passos importantes para permitir o sequestro de carbono no solo.(AU)

The study of soil carbon changes caused by the land use alteration allows adopting measures to reduce the risk of future negative impacts. This study aimed to quantify and compare the contents (TOC) and stocks (SOC) of total organic carbon for different types of land use in the southern Plateau of Santa Catarina. The areas selected were natural forest (NF), planted pine (PP), natural rangeland (NR), and crops in succession with pasture (CSP). Soil samples were collected at depths of 0-5, 5-10, 10-20, and 20-40 cm, where the TOC were determined and the SOC were calculated by two methods, one considering the equivalent soil layer and the other the equivalent soil mass. The different types of land use influence the TOC and SOC, which are higher in the NF. The TOC values were, respectively 33.9; 27.1; 26.0, and 23.2 g kg-1 for NF, PP, NR and CSP, in the soil layer average of 0-40 cm. The EC values up to the depth of 40 cm were respectively 121.5; 113.8; 112.4, and 100.6 Mg ha-1, based on the equivalent soil layer, and 121.5; 102.2; 99.1 and 89.8 Mg ha-1 after correction for the equivalent soil mass. Proper management of land use, recovery of forests and afforestation of lands are important steps to allow carbon sequestration in the soil.(AU)

Study of soil physical properties and water infiltration rates in different types of land use / Estudo dos atributos físicos do solo e taxas de infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra

Studying the changes in soil properties caused by different land uses allows measures to be adopted that will reduce the risk of future negative effects. The aim of this study was to evaluate soil physical properties and quantify water infiltration for different types of land use in the Santa Catarina Plateau of southern Brazil. The research was conducted on a 1,200 ha rural property. The land use types selected were natural forest (NF), planted pine (PP), crop-livestock integration (CLI), and burned natural rangeland (BR). A sample survey was carried out in nine different areas for each land use. Samples were collected from four soil layers and the soil bulk density (Bd), total porosity (Tp), and macropore (Ma), micropore (Mi), and biopore (Bio) volumes were measured. Water infiltration tests were performed to obtain the initial (ii) and final (fi) water infiltration rates into the soil, and the total amount of water that had infiltrated the soil (Ti). In NF, Bd was lower and Tp was higher than in other types of land use. The forest vegetation (NF and PP) had higher Ma and Bio volumes in the superficial layers of the soil. Water infiltration was markedly different between land use types. The NF had the highest ii, fi, and Ti values followed by PP, whereas the CLI and BR areas had drastically lower infiltration parameters with BR having the lowest values...

O estudo das modificações nos atributos do solo provocadas pela forma de utilização das terras possibilita a adoção de medidas que reduzam riscos de futuros impactos. A pesquisa teve por objetivos quantificar atributos físicos do solo e a infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra no Planalto Sul Catarinense. O estudo foi conduzido em propriedade rural de 1.200 ha, onde foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), integração lavoura-pecuária (ILP) e campo natural pastejado e submetido à queima (CN). Para isso, realizou-se levantamento amostral em nove glebas distintas para cada tipo de uso. Foram coletadas amostras de solo em quatro camadas para determinação da densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporos (Ma), microporos (Mi) e bioporos (Bio). Testes de infiltração de água no solo foram realizados para obtenção das taxas de infiltração inicial (ii) e final (if) e da lâmina total infiltrada (It). Na FN a Ds é menor e a Pt maior do que nos demais tipos de uso da terra. A vegetação florestal (FN e PP) se destaca com maiores Ma e Bio nas camadas superficiais do solo. A infiltração de água apresenta diferenças acentuadas entre os tipos de uso. A FN tem maiores valores de ii, if e It, seguida pelo PP, enquanto CN e ILP tem redução drástica nos parâmetros de infiltração, com menores valores no CN...

Study of soil physical properties and water infiltration rates in different types of land use / Estudo dos atributos físicos do solo e taxas de infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra

Studying the changes in soil properties caused by different land uses allows measures to be adopted that will reduce the risk of future negative effects. The aim of this study was to evaluate soil physical properties and quantify water infiltration for different types of land use in the Santa Catarina Plateau of southern Brazil. The research was conducted on a 1,200 ha rural property. The land use types selected were natural forest (NF), planted pine (PP), crop-livestock integration (CLI), and burned natural rangeland (BR). A sample survey was carried out in nine different areas for each land use. Samples were collected from four soil layers and the soil bulk density (Bd), total porosity (Tp), and macropore (Ma), micropore (Mi), and biopore (Bio) volumes were measured. Water infiltration tests were performed to obtain the initial (ii) and final (fi) water infiltration rates into the soil, and the total amount of water that had infiltrated the soil (Ti). In NF, Bd was lower and Tp was higher than in other types of land use. The forest vegetation (NF and PP) had higher Ma and Bio volumes in the superficial layers of the soil. Water infiltration was markedly different between land use types. The NF had the highest ii, fi, and Ti values followed by PP, whereas the CLI and BR areas had drastically lower infiltration parameters with BR having the lowest values...(AU)

O estudo das modificações nos atributos do solo provocadas pela forma de utilização das terras possibilita a adoção de medidas que reduzam riscos de futuros impactos. A pesquisa teve por objetivos quantificar atributos físicos do solo e a infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra no Planalto Sul Catarinense. O estudo foi conduzido em propriedade rural de 1.200 ha, onde foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), integração lavoura-pecuária (ILP) e campo natural pastejado e submetido à queima (CN). Para isso, realizou-se levantamento amostral em nove glebas distintas para cada tipo de uso. Foram coletadas amostras de solo em quatro camadas para determinação da densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporos (Ma), microporos (Mi) e bioporos (Bio). Testes de infiltração de água no solo foram realizados para obtenção das taxas de infiltração inicial (ii) e final (if) e da lâmina total infiltrada (It). Na FN a Ds é menor e a Pt maior do que nos demais tipos de uso da terra. A vegetação florestal (FN e PP) se destaca com maiores Ma e Bio nas camadas superficiais do solo. A infiltração de água apresenta diferenças acentuadas entre os tipos de uso. A FN tem maiores valores de ii, if e It, seguida pelo PP, enquanto CN e ILP tem redução drástica nos parâmetros de infiltração, com menores valores no CN...(AU)

Biological and microbiological attributes in Oxisol managed with cover crops / Atributos biológicos e microbiológicos em Latossolo Vermelho manejado com plantas de cobertura

The inclusion of winter cover crops and fertilization with nitrogen to the soil can have an effect on their biological and microbiological attributes. The aim of this study was to evaluate biological and microbiological attributes in soil under different winter cover crops and nitrogen doses. The experiment was conducted at the Frederico Westphalen-RS campus of the Federal University of Santa Maria (UFSM) in a Rhodic Hapludox soil. The experimental design was a randomized block in factorial arrangement (2 x 10): 10 winter cover crops systems (Fallow [control], black oats, white oats, ryegrass, forage turnip, vetch, white lupine; black oat + forage turnip; black oat + vetch and black oat + vetch + fodder turnip), and two nitrogen rates in the form of urea applied in successive crops of beans common and maize, with four replications. We assessed the biological attributes (Margalefs richness, Simpsons dominance, Shannons diversity and abundance of organisms) and microbiological (carbon and nitrogen microbial biomass, basal respiration, metabolic quotient and microbial quotient of the soil). The fallow with wild species and white lupine showed greater Simpsons dominance and abundance of organisms due to the increase in the number of individuals of the order Collembola. Vetch improved the biological attributes of the soil with increase in Collembola abundance and diversity of organisms of soil fauna. The application of nitrogen favored the microbial biomass carbon and reduced the metabolic quotient.(AU)

A inclusão de plantas de cobertura de inverno e adubação com nitrogênio (N) ao solo pode exercer efeito nos seus atributos biológicos e microbiológicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar atributos biológicos e microbiológicos em solo submetido a diferentes plantas de cobertura de inverno e doses de nitrogênio. O trabalho foi conduzido no campus de Frederico Westphalen, RS da Universidade Federal de Santa Maria de abril de 2010 a outubro de 2013 em Latossolo Vermelho distrófico típico. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso em arranjo fatorial (10 x 2) sendo 10 sistemas de plantas de cobertura de inverno: Pousio (testemunha com espécies espontâneas); Aveia preta; Aveia branca; Azevém; Nabo forrageiro; Ervilhaca; Tremoço branco; Aveia preta + Nabo forrageiro; Aveia preta + Ervilhaca e Aveia preta + Nabo forrageiro + Ervilhaca, e duas doses de nitrogênio na forma de ureia aplicados nos cultivos sucessivos de feijão e milho, com quatro repetições. Avaliaram-se os atributos biológicos da fauna edáfica (riqueza de Margalef, dominância de Simpson, diversidade de Shannon e densidade de organismos) e microbiológicos (carbono da biomassa microbiana, nitrogênio da biomassa microbiana, respiração basal, quociente metabólico e quociente microbiano do solo). O Pousio com espécies espontâneas e o tremoço resultaram em maior dominância de Simpson e densidade de organismos decorrente do aumento no número de indivíduos da ordem Collembola. A ervilhaca melhorou os atributos biológicos do solo com aumento no número de Collembola, abundância, riqueza e diversidade de organismos da fauna edáfica. A aplicação de nitrogênio favoreceu o carbono da biomassa microbiana e reduziu o quociente metabólico.(AU)

Soil macrofauna in a Cerrado/Caatinga ecotone under different crops in Southwestern Piauí State, Brazil / Caracterização da macrofauna edáfica em ecótono Cerrado/Caatinga sob diferentes cultivos no Sudoeste piauiense

The aim of this study was to characterize the soil macrofauna under different crop systems and compare them to the macrofauna under the native vegetation of a Cerrado/Caatinga ecotone in southwestern Piauí State, Brazil. The areas studied included areas under sweetsop cultivation (Annona squamosa L.), andropogon grass with three years of use, andropogon grass with six years of use, pivot-irrigated corn, Napier grass, and native vegetation. In each area, soil layers of 0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.3m, including the surface litter, were evaluated following the Tropical Soil Biology and Fertility Program (TSBF) recommendations. The soil macrofauna from the different land-use systems were identified to the family level, and the mean density of each taxon was calculated for each soil-management type and layer. The structure of the soil macrofauna was negatively altered under the different crops in comparison to the native Cerrado/Caatinga vegetation, with macrofaunal occurrence varying in the different soil layers. A correlation existed between the functional groups and the soil grain-size distribution and moisture. Napier grass cultivation favored greater soil macrofaunal abundance, with a predominance of families belonging to the orders Isoptera and Hymenoptera. Number of soil macrofaunal families under pivot-irrigated corn was more like the number observed with the native vegetation, and corn also had greater family diversity compared to the other crops studied. Therefore, pivot-irrigated corn can reduce the impact of anthropogenic land use on the diversity of soil macrofauna.

Objetivou-se caracterizar a macrofauna edáfica sob diferentes cultivos comparando-os a vegetação nativa de ecótono Cerrado/Caatinga no Sudoeste do Piauí. As áreas estudadas foram: área sob cultivo de ata (Annona squamosa L.); capim andropogon com três anos de cultivo; capim andropogon com seis anos de cultivo; milho irrigado sob pivô; capim napier e vegetação nativa. Em cada área foram avaliadas as camadas de 0-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,3m, inclusive a serapilheira de superfície, segundo recomendações do Tropical Soil Biology and Fertility Program (TSBF). A macrofauna edáfica nos diferentes sistemas de uso do solo foi identificada até o nível de famílias e a densidade média de cada táxon foi calculada para cada tipo de manejo do solo e camada. A estrutura da macrofauna edáfica foi alterada negativamente nos diferentes cultivos quando comparadas com a vegetação nativa de cerrado/caatinga, variando quanto a sua ocorrência nas diversas camadas de solo. Houve correlação entre os grupos funcionais com a distribuição granulométrica e umidade do solo. O cultivo de capim napier favoreceu maior abundância da macrofauna edáfica, porém com predominância das famílias pertencente às ordens Isoptera e Hymenoptera. O milho irrigado sob pivô apresenta número de famílias da macrofauna edáfica mais semelhante à vegetação nativa e maior diversidade de famílias em relação aos demais cultivos estudados, reduzindo o impacto do uso antrópico sobre a biodiversidade da macrofauna edáfica.

Soil macrofauna in a Cerrado/Caatinga ecotone under different crops in Southwestern Piauí State, Brazil / Caracterização da macrofauna edáfica em ecótono Cerrado/Caatinga sob diferentes cultivos no Sudoeste piauiense

The aim of this study was to characterize the soil macrofauna under different crop systems and compare them to the macrofauna under the native vegetation of a Cerrado/Caatinga ecotone in southwestern Piauí State, Brazil. The areas studied included areas under sweetsop cultivation (Annona squamosa L.), andropogon grass with three years of use, andropogon grass with six years of use, pivot-irrigated corn, Napier grass, and native vegetation. In each area, soil layers of 0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.3m, including the surface litter, were evaluated following the Tropical Soil Biology and Fertility Program (TSBF) recommendations. The soil macrofauna from the different land-use systems were identified to the family level, and the mean density of each taxon was calculated for each soil-management type and layer. The structure of the soil macrofauna was negatively altered under the different crops in comparison to the native Cerrado/Caatinga vegetation, with macrofaunal occurrence varying in the different soil layers. A correlation existed between the functional groups and the soil grain-size distribution and moisture. Napier grass cultivation favored greater soil macrofaunal abundance, with a predominance of families belonging to the orders Isoptera and Hymenoptera. Number of soil macrofaunal families under pivot-irrigated corn was more like the number observed with the native vegetation, and corn also had greater family diversity compared to the other crops studied. Therefore, pivot-irrigated corn can reduce the impact of anthropogenic land use on the diversity of soil macrofauna.(AU)

Objetivou-se caracterizar a macrofauna edáfica sob diferentes cultivos comparando-os a vegetação nativa de ecótono Cerrado/Caatinga no Sudoeste do Piauí. As áreas estudadas foram: área sob cultivo de ata (Annona squamosa L.); capim andropogon com três anos de cultivo; capim andropogon com seis anos de cultivo; milho irrigado sob pivô; capim napier e vegetação nativa. Em cada área foram avaliadas as camadas de 0-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,3m, inclusive a serapilheira de superfície, segundo recomendações do Tropical Soil Biology and Fertility Program (TSBF). A macrofauna edáfica nos diferentes sistemas de uso do solo foi identificada até o nível de famílias e a densidade média de cada táxon foi calculada para cada tipo de manejo do solo e camada. A estrutura da macrofauna edáfica foi alterada negativamente nos diferentes cultivos quando comparadas com a vegetação nativa de cerrado/caatinga, variando quanto a sua ocorrência nas diversas camadas de solo. Houve correlação entre os grupos funcionais com a distribuição granulométrica e umidade do solo. O cultivo de capim napier favoreceu maior abundância da macrofauna edáfica, porém com predominância das famílias pertencente às ordens Isoptera e Hymenoptera. O milho irrigado sob pivô apresenta número de famílias da macrofauna edáfica mais semelhante à vegetação nativa e maior diversidade de famílias em relação aos demais cultivos estudados, reduzindo o impacto do uso antrópico sobre a biodiversidade da macrofauna edáfica.(AU)

Indicadores de qualidade do solo cultivado com café, pastagem e integração pastagem e eucalipto / Quality indicators of soil cultivated with coffee, pasture, and pasture and eucalyptus integration / Indicadores de calidad del suelo cultivado con café, pastaje e integración pastaje y eucalipto

A demanda crescente da utilização dos solos exige soluções que permitam incentivar o desenvolvimento socioeconômico sem comprometer a sustentabilidade dos recursos naturais. Desse modo, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes culturas como café, pastagem e manejo integrado de pastagem e eucalipto na qualidade química e microbiológica do solo. Foram analisados da parte química o pH do solo, nitrogênio, carbono orgânico total e fósforo do solo e da parte microbiológica foram analisados a densidade de esporos de fungos micorrizicos arbusculares (FMAs), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal do solo e coeficiente metabólico do solo qCO2. O pH do solo variou de 5,38 no manejo de pasto e eucalipto para 4,70 nas áreas cultivadas com pasto. A densidades de esporos de FMAs e o CBM na área de integração de pasto e eucalipto foram aumentados em relação à área cultivada com café, e o qCO2 foi aumentado com o cultivo do café, indicando que o cultivo de café eleva a condição de estresse do solo nas condições avaliadas. Concluindo, portanto, que as diferentes formas de uso e manejo das três áreas estudadas apontaram variações do comportamento de suas propriedades químicas e microbiológicas, entretanto, o manejo que se destacou foi a de eucalipto com a integração de pastagens, sendo mais sustentável.(AU)

The increasing demand for land use requires solutions that encourage its socio-economic development without compromising the sustainability of natural resources. The purpose of this study was to evaluate the effects of different crops such as coffee, pasture and the integrated management of pasture and eucalyptus in the chemical and microbiological quality of the soil. Chemical tests were performed to obtain the pH, nitrogen, total organic carbon, and phosphorus contents on the land, while microbiological parameters analyzed the density of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) spores, microbial biomass carbon (MBC), soil basal respiration (SBR) and soil metabolic coefficient qCO2. The soil pH varied from 5.38 in the management of pasture and eucalyptus to 4.70 in the areas cultivated with only pasture. The density of AMF spores and the MBC were higher in the pasture and eucalyptus integration when compared with coffee cultivation; the qCO2 in soil with coffee was higher than that found for the integration of pasture and eucalyptus. Those results indicate that coffee cultivated in those conditions increase stress in the soil due to higher SBR. It can be concluded that the different forms of use and management of the three studied areas show variations in the behavior of the chemical and microbiological properties in the soil, and eucalyptus with pasture integration presents a better sustainable soil management.(AU)

La demanda creciente de utilización del suelo exige soluciones que permitan incentivar el desarrollo socioeconómico sin comprometer la sustentabilidad de los recursos naturales. Así, el objetivo de ese estudio ha sido evaluar los efectos de diferentes culturas como café, pastaje y manejo integrado de pastaje y eucalipto en la calidad química y microbiológica del suelo. Se analizaron de la parte química, el pH del suelo, nitrógeno, carbono orgánico total y fosforo del suelo, y de la parte microbiológica se analizaron la densidad de esporos de fungos micorrizicos arbusculares (FMAs), carbono de la biomasa microbiana (CBM), respiración basal del suelo y coeficiente metabólico del suelo qCO2. El pH del suelo osciló de 5,38 en el manejo de pasto y eucalipto para 4,70 las áreas cultivadas con pasto. La densidad de esporos de FMAs y el CBM en el área de integración de pasto y eucalipto han aumentado en relación al área cultivada con café, y el qCO2 fue aumentado con el cultivo de café, indicando que el cultivo de café eleva la condición de estrés del suelo en las condiciones evaluadas. Concluyendo, por lo tanto, que las diferentes formas de uso y manejo de las tres áreas estudiadas, apuntaron variaciones de comportamiento de sus propiedades químicas y microbiológicas, entretanto el manejo que se destacó fue la del eucalipto con la integración de pastajes, siendo más sostenible.(AU)

Indicadores de qualidade do solo cultivado com café, pastagem e integração pastagem e eucalipto / Quality indicators of soil cultivated with coffee, pasture, and pasture and eucalyptus integration / Indicadores de calidad del suelo cultivado con café, pastaje e integración pastaje y eucalipto

A demanda crescente da utilização dos solos exige soluções que permitam incentivar o desenvolvimento socioeconômico sem comprometer a sustentabilidade dos recursos naturais. Desse modo, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes culturas como café, pastagem e manejo integrado de pastagem e eucalipto na qualidade química e microbiológica do solo. Foram analisados da parte química o pH do solo, nitrogênio, carbono orgânico total e fósforo do solo e da parte microbiológica foram analisados a densidade de esporos de fungos micorrizicos arbusculares (FMAs), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal do solo e coeficiente metabólico do solo qCO2. O pH do solo variou de 5,38 no manejo de pasto e eucalipto para 4,70 nas áreas cultivadas com pasto. A densidades de esporos de FMAs e o CBM na área de integração de pasto e eucalipto foram aumentados em relação à área cultivada com café, e o qCO2 foi aumentado com o cultivo do café, indicando que o cultivo de café eleva a condição de estresse do solo nas condições avaliadas. Concluindo, portanto, que as diferentes formas de uso e manejo das três áreas estudadas apontaram variações do comportamento de suas propriedades químicas e microbiológicas, entretanto, o manejo que se destacou foi a de eucalipto com a integração de pastagens, sendo mais sustentável.(AU)

The increasing demand for land use requires solutions that encourage its socio-economic development without compromising the sustainability of natural resources. The purpose of this study was to evaluate the effects of different crops such as coffee, pasture and the integrated management of pasture and eucalyptus in the chemical and microbiological quality of the soil. Chemical tests were performed to obtain the pH, nitrogen, total organic carbon, and phosphorus contents on the land, while microbiological parameters analyzed the density of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) spores, microbial biomass carbon (MBC), soil basal respiration (SBR) and soil metabolic coefficient qCO2. The soil pH varied from 5.38 in the management of pasture and eucalyptus to 4.70 in the areas cultivated with only pasture. The density of AMF spores and the MBC were higher in the pasture and eucalyptus integration when compared with coffee cultivation; the qCO2 in soil with coffee was higher than that found for the integration of pasture and eucalyptus. Those results indicate that coffee cultivated in those conditions increase stress in the soil due to higher SBR. It can be concluded that the different forms of use and management of the three studied areas show variations in the behavior of the chemical and microbiological properties in the soil, and eucalyptus with pasture integration presents a better sustainable soil management.(AU)

La demanda creciente de utilización del suelo exige soluciones que permitan incentivar el desarrollo socioeconómico sin comprometer la sustentabilidad de los recursos naturales. Así, el objetivo de ese estudio ha sido evaluar los efectos de diferentes culturas como café, pastaje y manejo integrado de pastaje y eucalipto en la calidad química y microbiológica del suelo. Se analizaron de la parte química, el pH del suelo, nitrógeno, carbono orgánico total y fosforo del suelo, y de la parte microbiológica se analizaron la densidad de esporos de fungos micorrizicos arbusculares (FMAs), carbono de la biomasa microbiana (CBM), respiración basal del suelo y coeficiente metabólico del suelo qCO2. El pH del suelo osciló de 5,38 en el manejo de pasto y eucalipto para 4,70 las áreas cultivadas con pasto. La densidad de esporos de FMAs y el CBM en el área de integración de pasto y eucalipto han aumentado en relación al área cultivada con café, y el qCO2 fue aumentado con el cultivo de café, indicando que el cultivo de café eleva la condición de estrés del suelo en las condiciones evaluadas. Concluyendo, por lo tanto, que las diferentes formas de uso y manejo de las tres áreas estudiadas, apuntaron variaciones de comportamiento de sus propiedades químicas y microbiológicas, entretanto el manejo que se destacó fue la del eucalipto con la integración de pastajes, siendo más sostenible.(AU)

Changes in physical properties and organic carbon of a Kandiudox fertilized with manure / Atributos físicos e carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho com aplicação de dejetos

Successive applications of pig slurry and poultry manure can improve the soil structure, according to the land use conditions and amounts applied. This study evaluated the effect of manure fertilization on the physical properties and organic carbon of a Rhodic Kandiudox. Treatments included land use and management and time of pig slurry and poultry litter application, namely: native forest (NF); yerba mate after 20 years of animal waste application (YM20); pasture after 15 years of application (P15); grassland after 20 years of manuring (PP20); grassland after 3 years of manuring (P3); pasture without application (P0), maize after 20 years of application (M20); and maize after 7 years of application (M7). Soil samples were collected in the 0-5, 5-10 and 10-20cm layers, in which density, porosity, aggregate stability, flocculation, penetration resistance, available water, and total clay content, total and particulate organic carbon, and C:N ratio were analyzed. The total organic carbon is sensitive to management and was not related to waste application, except in the 10-20cm layer of ryegrass pasture after three years of manuring. Reponses to waste application and land use and management systems were observed in the variables soil density and penetration resistance.(AU)

Aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos e cama de aviário podem melhorar a estrutura do solo conforme as condições de uso do solo e quantidades adicionadas. Neste estudo, avaliou-se o efeito da aplicação desses fertilizantes sobre os atributos físicos e teores de carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho. Os tratamentos contemplam sistemas de uso e manejo do solo e tempo de aplicação de dejeto líquido de suínos e cama de aviário, a saber: mata nativa (MN), erva mate com 20 anos de aplicação de dejetos animais (EM20), pastagem com 15 anos de aplicação (P15), pastagem com 20 anos de aplicação (PP20), pastagem com 3 anos de aplicação (P3), pastagem sem aplicação (P0), milho com 20 anos de aplicação (M20) e milho com 7 anos de aplicação (M7). As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-5, 5-10 e 10-20cm, nas quais foram analisadas: densidade, porosidade, estabilidade de agregados, grau de floculação, resistência à penetração, água disponível, argila total e os teores de carbono orgânico total e particulado e relação C:N. O carbono orgânico total é sensível ao manejo e não teve relação com a adição de dejetos, exceto na camada de 10-20cm na pastagem de azevém 3 anos. A densidade do solo e a resistência à penetração foram as variáveis que tiveram relação com a adição de dejetos e sistemas de uso e manejo do solo.(AU)

Chemical and physical properties of an anthropogenic dark earth soil from Bragança, Para, Eastern Amazon / Propriedades físicas e químicas de Terra Preta Antropogênica em Bragança, Pará, Amazônia Oriental

Although anthropogenic dark earth (ADE) is generally found in non-floodable land, it also occurs on floodplains but, there is no information about the chemical and physical characteristics of ADE in this environment. In this study, we propose to check the hypothesis that a Gleysol, classified as ADE, presents improved chemical and physical conditions than an adjacent soil, no anthropogenic. Thus, the objective of this study was to characterize the chemical and physical properties of the top layer of two ADE profiles in a Gleysol and compare them with an adjacent soil. Samples were taken from two areas classified as ADE in Bragança, Pará State, Brazil, at the "Jabuti" archaeological site, and from an adjacent non-anthropogenic site. Disturbed and undisturbed soil samples were collected at the soil depth of 0.05-0.10 m for chemical (pH, potential acidity, exchangeable cations, and soil organic carbon) and physical (soil particle size distribution, particles density, water retention curve, total porosity, microporosity, macroporosity, and bulk density) analysis. The two areas of ADE in a Gleysol, showed improved soil chemical properties compared to the adjacent soil, particularly in relation to phosphorus and calcium levels that contributed to higher cation exchange capacity which, in turn, was positively related to organic carbon content. Changes in soil physical properties were less noticeable but both areas of ADE presented higher water retention capacity, particularly at low tension. The improved conditions of the ADE soil under Gleysols shows that these areas are adequate for soil cultivation, especially with plants adapted to floodplain.(AU)

Embora as terras pretas antropogênicas (TPA) geralmente são encontradas em áreas de terra firme, elas também ocorrem em áreas e várzeas, mas, não há informações sobre as características químicas e físicas de TPA neste ambiente. Neste estudo, nós propomos verificar a hipótese de que um Gleissolo, classificado como TPA, apresenta melhores condições químicas e físicas do que o solo adjacente, não antropogênico. Assim, o objetivo do estudo foi caracterizar as propriedades químicas e físicas da camada superficial de dois perfis de TPA em um Gleissolo e compará-los com um solo adjacente. Amostras de solo foram coletadas em duas áreas classificadas como TPA em Bragança, Estado do Pará, Brasil, no sítio arqueológico "Jabuti" e em uma área adjacente não antropogênica. Amostras de solo com estrutura deformada e indeformada foram coletadas na profundidade de 0,05-0,10 m para análises químicas (pH, acidez potencial, cátions trocáveis, e carbono orgânico do solo) e físicas (distribuição do tamanho das partículas do solo, densidade de partículas, curva de retenção de água, porosidade total, microporosidade, macroporosidade e densidade do solo). As duas áreas de TPA em Gleissolo, apresentaram melhores propriedades químicas comparadas com o solo adjacente, principalmente em relação aos níveis de fósforo e cálcio que contribuíram para a maior capacidade de troca catiônica que, por sua vez, foi positivamente relacionada com o conteúdo de carbono orgânico. Mudanças nas propriedades físicas do solo foram menos pronunciadas, mas as duas áreas de TPA exibiram maior capacidade de retenção de água, sobretudo em baixa tensão.(AU)

Factors affecting clay dispersion in oxisols treated with vinasse / Fatores afetando a dispersão de argila de latossolos tratados com vinhaça

Vinasse is a potassium-rich waste generated in large amounts by the ethanol production that, applied in the soil, can promote changes in water dispersible clay and in its physical quality. The aim of this study was to evaluate the clay dispersion of Oxisols after vinasse application and correlate it with some chemical attributes. Samples were collected in two Oxisols (155 and 471 g of clay kg-1), put in pots, received dosages of vinasse (0, 50, 100, 150 and 200 m3 ha-1) and remained incubated during 120 days. Phosphorous, organic carbon, pH H2O, pH KCl, pH CaCl2, Al3+, H+Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, ΔpH and the proportion between monovalent and bivalent cations have been evaluated and correlated with the clay flocculation degree. Vinasse changed almost all chemical variables in both soils and increased the flocculation in the sandy soil, but did not change the clayey one. ΔpH, Mg2+ and K+ significantly correlated with the flocculation degree in the sandy soil. It is possible to conclude that the dispersive effect of K+ added by vinasse are irrelevant, considering the flocculant effect caused by the increment in Mg2+ and ΔpH after vinasse application.

A vinhaça é um resíduo rico em potássio gerado em grandes quantidades pela produção de etanol que, aplicada ao solo, pode promover mudanças na dispersão de argila em água e em sua qualidade física. O objetivo desse estudo foi avaliar a dispersão de argila em Latossolos após a aplicação de vinhaça e correlacioná-la com alguns atributos químicos. Amostras foram coletadas em dois Latossolos (155 e 471 g de argila kg-1), alocadas em vasos e permaneceram incubados por 120 dias após receberem doses de vinhaça (0, 50, 100, 150 e 200 m3 ha-1). O fósforo, carbono orgânico, pH H2O, pH KCl, pH CaCl2, Al3+, H+Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, ΔpH e a proporção entre os cátions monovalentes e bivalentes foram avaliados e posteriormente correlacionados com o grau de floculação de argila. A vinhaça alterou quase todos as variáveis químicas em ambos os solos e aumentou a floculação no solo arenoso, mas não causou mudanças no argiloso. O ΔpH, Mg2+ e o K+ se correlacionaram significativamente com o grau de floculação no solo arenoso. É possível concluir que o efeito dispersivo do K+ adicionado pela vinhaça são irrelevantes, considerando o efeito floculante causado pelo incremento no conteúdo de Mg2+ e no ΔpH após a aplicação de vinhaça.

Atlantic Forest soil as reference in the soil quality evaluation of coconut orchards (Cocos nucífera L) under different management / Solo de Mata Atlântica como referência na avaliação da qualidade do solo em pomares de coqueiro sob diferentes manejos

The evaluation of the soil quality is important to identify potential problems of soil degradation. The assessment of the soil quality requires the determination of several soil parameters and the integration of specific soil properties measurements into mathematical models, such as the soil quality index (SQI).The aims of this study were to: (i) determine the SQI for an Ultisol under a remnant of Atlantic rain forest; (ii) use the SQI for the Atlantic rain forest as a reference to evaluate the effects of conventional and integrated management in coconut orchards. It was hypothesized that the conventional management of coconut (Cocos nucifera L.) orchards reduces the SQI compared with Atlantic rain forest. A soil quality index was constructed using an additive model that considered three main soil functions (the ability of the soil to promote root growth, water storage and flux, and nutrient supply) and a set of soil indicators. The SQI values were 0.66, 0.54 and 0.46 for the Atlantic forest, integrated and conventional orchards, respectively; therefore, there was decline in soil quality in both orchards. Even though there was an increase in the organic matter content in the integrated coconut orchard as result of the maintenance of the organic residues on the soil surface and the presence of cover crops, the SQI indicated that, in that type of highly weathered soil, a more conservative approach needs to be applied to avoid further soil quality degradation.

A avaliação da qualidade do solo é importante para identificar potenciais problemas de degradação do solo. Para tanto, é necessário a determinação de vários parâmetros bem como a integração de propriedades específicas do solo em modelos matemáticos, como por exemplo, o índice de qualidade do solo (IQS). Os objetivos do presente estudo foram: i) determinar o IQS de um Argissolo sob Mata Atlântica; ii) utilizar o IQS da Mata Atlântica para avaliar os efeitos dos manejos convencional e integrado em pomares de coco (Cocos nucífera L). A hipótese postulada foi a de que o manejo convencional do coqueiro reduz o IQS quando comparado com a Mata Atlântica. O IQS foi construído usando um modelo aditivo que considerou três principais funções do solo (capacidade do solo em promover crescimento do sistema radicular, permitir o fluxo e o armazenamento de água, e fornecer nutrientes) e um grupo de indicadores. Os valores do IQS foram 0,66; 0,54; 0,46, para a Mata Atlântica, manejo integrado e manejo convencional, respectivamente. Portanto, houve um declínio na qualidade do solo nos dois pomares. Embora tenha sido observado um aumento no teor de material orgânico no pomar de manejo integrado, onde os resíduos orgânicos e culturas de cobertura são dispostos na superfície do solo, o IQS indicou que, em solos muito intemperizados, as práticas conservacionistas precisam ser mais efetivas.