From waste to soil: Technosols made with construction and demolition waste as a nature-based solution for land reclamation.

Population growth has driven an increased demand for solid construction materials, leading to higher amounts of construction and demolition waste (C&DW). Efficient strategies to manage this waste include reduction, reuse, and recycling. Technosols-soils engineered from recycled waste-can potentially help with environmental challenges. However, there is a critical need to explore the potential of Technosols constructed with C&DW for land reclamation, through the growth of native vegetation. The objective of this study was to investigate this potential by studying two Brazilian native tree species (Guazuma ulmifolia and Piptadenia gonoacantha). Technosols were created using C&DW, with and without organic compost and a liquid biofertilizer. A soil health index (SHI) was applied to evaluate the soil quality regarding physical, chemical, and biological indicators of Technosols compared to a control soil (Ferralsol). The results showed that P. gonoacantha plants presented the same height and total biomass in all treatments, while G. ulmifolia plants exhibited greater height and total biomass when grown in Technosols. The enhanced plant development in the Technosols was primarily associated with higher cation exchangeable capacity and nutrients concentration in plant tissues. Technosols with added compost provided higher fertility and total organic carbon. Additionally, Technosols presented higher SHI (∼0.68) compared to control (∼0.38) for both studied species. Our experiment reveals that construction and demolition waste (C&DW) have significant potential to form healthy Technosols capable of supporting the growth of native Brazilian trees. This approach offers a promising alternative for addressing C&DW disposal challenges while serving as a nature-based solution for land reclamation.

Carbon savings from sugarcane straw-derived bioenergy: Insights from a life cycle perspective including soil carbon changes.

Sugarcane straw removal for bioenergy production will increase substantially in the next years, but this may deplete soil organic carbon (SOC) and exacerbate greenhouse gas (GHG) emissions. These aspects are not consistently approached in bioenergy life cycle assessment (LCA). Using SOC modeling and LCA approach, this study addressed the life cycle GHG balance from sugarcane agroindustry in different scenarios of straw removal, considering the potential SOC changes associated with straw management in sugarcane-cultivated soils in Brazil. Long-term simulations showed SOC losses of up to -0.5 Mg ha-1 yr-1 upon complete straw removal, whereas the moderate removal had little effects on SOC and the maintenance of all straw in the field increased SOC accumulation by up to 0.4 Mg ha-1 yr-1. Our analysis suggests that accounting for SOC changes in LCA calculations could lower the net GHG benefits of straw-derived bioenergy, whose emissions intensity varied according to soil type. Overall, SOC depletion induced by complete straw removal increased the life cycle GHG emissions of straw-derived bioenergy by 26 % (3.9 g CO2eq MJ-1) compared to a scenario without taking SOC changes into account. Straw removal for cellulosic ethanol could be effective for mitigating GHG emissions relative to gasoline, but it was not advantageous for bioelectricity generation depending on the energy sources that are displaced. Therefore, straw-induced change of SOC stocks is a critical factor to model life cycle GHG emissions of straw-derived bioenergy.

Variabilidade espacial da produtividade de milho irrigado e sua correlação com variáveis explicativas de planta / Spatial variability of grain yield of irrigated corn and its correlation with explanatory plant variables

RESUMO: Em decorrência da instabilidade da produtividade das principais culturas associada ao déficit hídrico, tem se tornado cada vez mais frequente a necessidade do uso de tecnologias como a irrigação e a agricultura de precisão (AP). O presente trabalho objetivou avaliar a variabilidade espacial da produtividade de grãos de milho e sua correlação com variáveis explicativas de planta em área irrigada. O estudo foi conduzido nas safras agrícolas 2010/2011 e 2011/2012, em área de 35ha, manejada em sistema plantio direto e irrigação por pivô central. Os componentes de produtividade e a produtividade de grãos foram avaliados seguindo uma malha amostral de 100x100m. A produtividade de grãos e a maior parte dos componentes de produtividade apresentaram baixa dispersão dos dados, condicionando a normalidade dos dados. A produtividade de grãos, mesmo com a irrigação, apresentou elevada variabilidade espacial. Na análise de trilha, verificaram-se altos coeficientes de determinação dos componentes de produtividade com a produtividade de grãos.

ABSTRACT: Due to yield instability of main crops associated to drought, the use of technologies such irrigation and precision agriculture (PA) have been recently adopted in large scale. This study had the objective to assess the spatial variability of corn yield and its correlation with explanatory plant variables in an irrigated field. The study was carried out during the growing seasons 2010/2011 and 2011/2012, in an area of 35ha managed under no-till and center-pivot irrigation. Corn yield and yield components were evaluated following a sampling grid of 100x100m. Grain yield and most yield components showed low dispersion data, resulting in data normality. Even under irrigation, corn yield showed high spatial variability. In path analysis, it was found high determination coefficients of corn yield with yield components.

Eficiência de malhas amostrais utilizadas na caracterização da variabilidade espacial de fósforo e potássio / Efficiency of sampling grids used in the characterization of phosphorus and potassium

O objetivo do trabalho foi estudar a eficiência das malhas amostrais, utilizadas nas áreas manejadas com agricultura de precisão, para a caracterização da variabilidade espacial dos teores de fósforo (P) e potássio (K). O estudo foi conduzido em 30 áreas agrícolas, localizadas no Rio Grande do Sul, cujos solos foram classificados como Latossolos Vermelhos. As dimensões das malhas amostrais estudadas foram: 100x100m (10 áreas), 142x142m (10 áreas) e 173x173m (10 áreas). Foram analisados os teores de P e K na profundidade de 0,00-0,10m. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva e a análise geoestatística. De modo geral, as áreas estudadas apresentaram teores médios de P e K adequados ao desenvolvimento das culturas. Entretanto, observaram-se locais com baixos teores de P, justificando fertilizações em sítio-específico. Com base em parâmetros geoestatísticos, as dimensões de malhas amostrais utilizadas são eficientes em captar as diferentes escalas da variabilidade espacial de P e K, porém, recomenda-se o uso de malhas amostrais menores, que considerem a variabilidade espacial a curtas distâncias.

The objective of the research was to evaluate the efficiency of the sampling grids, used in areas managed with precision agriculture, for the characterization of spatial variability levels of phosphorus (P) and potassium (K). The study was conducted in 30 agricultural areas, located in Rio Grande do Sul state, presenting soils classified as Oxisols. The sizes of the sampling grids studied were: 100x100m (10 areas), 142x142m (10 areas) and 173x173m (10 areas).Were analyzed the levels of P and K, in depth of sampling from 0.00-0.10m. The data were subjected to descriptive statistical analysis and geostatistical analysis. In, general, the areas showed average levels of P and K suitable for crops development. However, were observed subareas with low levels of P, justifying fertilization on site-specific. Based on geostatistical parameters, sizes of the sampling grids used are efficient to capture the different scales of spatial variability of P and K, however, it is indicated smaller sampling grids to consider the spatial variability over short distances.

Épocas e parcelamentos da adubação nitrogenada aplicada em cobertura na cultura do feijoeiro, grupo comercial preto e carioca, em semeadura direta / Time and partition of nitrogen fertilization side-dressed applied on bean crop, black and carioca commercial group, in direct sowing

O trabalho teve como objetivo avaliar qual a melhor época de aplicação do N e qual o parcelamento da adubação nitrogenada a ser adotado no sistema plantio direto, em cultivares de feijoeiro do grupo comercial preto e carioca. O experimento foi conduzido no município de Jaboticaba - RS. Os tratamentos constaram da aplicação de N, utilizando como fonte nitrogenada a ureia, em uma única dose (100%), nas épocas: emergência das plântulas, aos 7, 14, 21, 28 e 35 dias após emergência (DAE), e das seguintes combinações de parcelamentos: 50%+50%, 30%+70% e 70%+30% da dose em cada época, totalizando 36 tratamentos. As variáveis avaliadas foram: estatura de plantas (cm); número de nós da haste principal; número de nós m-2; número de legumes planta-1; número de legumes m-2; número de grãos legume-1; altura da base do primeiro legume ao solo; altura de inserção do primeiro legume; e massa de 100 grãos e produtividade de grão. Conclui-se que a melhor época de aplicação e parcelamento foi 30% da dose aos 7DAE + 70% aos 35DAE, diferindo das sugestões propostas pelas atuais recomendações de N para a cultura do feijoeiro. Além disso, a aplicação de 100% da dose de N, na emergência das plântulas, apresentou as menores produtividades, não se mostrando promissora para os grupos de feijoeiro estudados.

The research had as objective to evaluate what is the better time of N application and what is the partition of nitrogen fertilization to be used in no tillage system, in bean cultivars of black and carioca commercial groups. The experiment was conducted in Jaboticaba city - RS. The treatments were N application, using urea as nitrogen source, in one dose (100%) in the time: seedling emergence, at 7, 14, 21, 28 and 35 days after emergence (DAE) and according to the following partition combinations: 50%+50%, 30%+70 and 70%+30% of the dose in each time, totalizing 36 treatments. The variables evaluated were: plant height (cm); number of nodes of principal stem; number of nodes m-2; number of pods plant-1; number of pods m-2; number of grains pod-1; base height of the first pod from the soil; insertion height of the first pod; and 100 grains mass and productivity. It is concluded that the better time of application and partition was 30% of the dose at 7DAE + 70% at 35DAE differing of the suggestions proposed by the actual N recommendations for bean crop. And that the application of 100% of the N dose, at the seedlings emergence, presented the lowest productivity does not showing be promising to the bean groups studied.

Dissimilaridade genética de girassol por meio de caracteres quantitativos / Agronomic performance and genetic dissimilarity sunflower

Objetivou-se com este estudo avaliar, por meio de caracteres quantitativos, a dissimilaridade genética entre cultivares de girassol em diferentes localidades, além da concordância entre os métodos, visando à extração de linhagens para possíveis cruzamentos. Foram cultivados oito híbridos de girassol em duas localidades no noroeste do Rio Grande do Sul, com solo predominantemente do tipo Latossolo Vermelho distrófico. Foram utilizados métodos multivariados para determinar a divergência genética, utilizando a distância generalizada de Mahalanobis. Apesar dos rendimentos distintos entre locais e cultivares, os métodos de agrupamento tiveram concordância entre si. Para obtenção de populações segregantes, a cultivar 'Olisun 5', independente da localidade, demonstrou-se com maior potencial de hibridação, tendo as maiores contribuições por meio do número de aquênios por capítulo e altura de inserção do capítulo.

The aim of this study to evaluate by means of quantitative traits, the genetic dissimilarity among sunflower cultivars in different locations, in addition to the agreement between the methods in order to extract lines for future crosses. There were eight sunflower hybrids grown in two locations in northwestern Rio Grande do Sul, mainly with soil type Oxisol. Multivariate methods were used to determine the genetic diversity, using the Mahalanobis distance. Although the different yield between locations and cultivars, methods of grouping agreed among them selves. To obtain segregating populations, regardless of location, the cultivate 'Olisun 5', demonstrated greater potential for hybridization, with major contributions through number of achenes per chapter and height of the insertion section.

Densidade amostral aplicada ao monitoramento georreferenciado de lagartas desfolhadoras na cultura da soja / Sample density applied to the georeferenced monitoring of defoliating caterpillars in soybean crop

O conhecimento da distribuição espaço-temporal de insetos-praga na cultura da soja, por meio do uso de ferramentas da agricultura de precisão, tem sido apontado como uma importante estratégia no manejo integrado de pragas (MIP). Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar a influência da densidade amostral no monitoramento de lagartas desfolhadoras na cultura da soja. O experimento foi conduzido em área experimental de 48,0ha, localizada no município de Júlio de Castilhos - RS, no ano agrícola 2008/2009. O monitoramento georreferenciado foi realizado seguindo três malhas amostrais regulares, 50x50m, 71x71m e 100x100m e também seguindo o método tradicional de amostragem. Durante todo o ciclo da cultura, e para cada malha amostral, foram realizadas cinco avaliações da infestação de lagartas, duas no estádio vegetativo e três no reprodutivo, com a utilização do pano-de-batida. Para analisar a distribuição espaço-temporal das lagartas na área, os dados foram submetidos à análise estatística descritiva e à geoestatística, utilizando semivariogramas e krigagem para elaboração dos mapas temáticos. Os resultados obtidos indicam que as grades amostrais avaliadas permitem caracterizar a distribuição espacial das lagartas e modelar a variabilidade espacial de lagartas na cultura da soja. A amostragem e monitoramento georreferenciado e posterior elaboração de mapas temáticos constituem-se numa alternativa potencial para agregarem-se às estratégias de MIP.

The knowledge of the spatial and temporal distribution of pest insects on soybean crop through the use of precision agriculture tools, have been appointed as an important strategy in the integrated pest management (IPM). In this sense, the objective of this research was to evaluate the influence of sample density in the monitoring of defoliating caterpillars in soybean crop. The experiment was conducted in the experimental area of 47.98ha, located in Júlio de Castilhos - RS city, in 2008/2009 season. The georeferenced monitoring was carried out following three regular grids, 50x50m, 71x71m and 100x100m and also following the traditional method of sampling. During the entire crop cycle, and for each grid, there were conducted five evaluations of caterpillar infestations, two on the vegetative stage and three in the reproductive, using a beat cloth. To analyze the spatial and temporal distribution of caterpillars in the area, the data were submitted to descriptive statistical analysis and geostatistics analysis, using semivariograms and kriging to the elaboration of thematic maps. The results obtained indicated that the evaluated sample grids allowed to characterize the spatial distribution of caterpillars and modeled the spatial variability of caterpillars in soybean crop. The sampling and the georeferenced monitoring and further development of georeferenced thematic maps constitute a potential alternative to aggregate to the IPM strategies.