Seasonality, soil attributes and root biomass in cerrado, cerradão and forest environments, western Amazon

The Amazon rainforest region presents a phytophysiognomy that ranges from savannas to cerrados, all of them intimately associated to climate and soil characteristics. Evidence has been given that plant growth and development are affected by soil quality and seasonality, thus making it crucial to understand them and how they are related to each other in order to grasp the dynamics of the whole ecosystem. In this context, the goal of this research was to assess how seasonality, soil attributes, and root system biomass are related in natural cerrado, cerradão, and forest areas in southern Amazonas State, in Brazil. Soil samples were collected during dry (June/2018) and rainy (December/2018) seasons from three different layers 0.00­0.05m; 0.05­0.15m, and 0.15­0.30m deep. In each area ten sampling points were randomly chosen. Two kinds of soil samples were collected: the first using 4.0 cm height by 5.1cm internal-diameter soil sample rings; and the second were intact soil lumps. Physical and Chemical soil attributes assessed were macro-porosity (MaP), micro-porosity (MiP), total porosity (TP), soil density (SD), aggregates texture and stability (GMD and WAR), gravimetric humidity (HG), organic carbon (OC), exchangeable aluminum (Al3+), potential acidity (H+Al), sum of bases (SB), cation exchange capacity (CEC), and root biomass (RB). All data were analysed via Tukey t test and student T test to compare results between seasons and areas. Increasing vegetation density (cerrado < cerradão < forest) was followed by an increment in CEC and OC, showing the importance of these attributes to maintaining biodiversity in environments. In amazon cerrado, rainy season as well a sandier soil textures provided favourable conditions to the growth and development of plants' root system. Soil attributes were little affected by seasonality, that had greater effect on MiP, TP, SD, and OC, leading to lesser values for these variables during rainy season.

Physical and chemical properties of soils in different physiographic environments in the southern Amazonas region / Atributos físicos e químicos de solos em diferentes ambientes fisiográficos na região sul do Amazonas, Brasil

The Amazon region has a great diversity of landscapes such as forests galleries, natural fields ("Cerrados Amazônicos"), dense forest, these environments made possible the formation of a broad class of soils over time. The aim of this study was to evaluate the physical and chemical properties of soils in different physiographic environments in southern Amazonas, Brazil. Three areas of representative physiographies were selected, all of them in natural conditions: natural field / forest and floodplain / dry land transitions, and corrugated relief areas. Soil samples were collected in layers of 0.0 to 0.20 and 0.80-1.0 m. From the samples collected the following physical analyzes were performed: particle size, bulk density, particle density, total porosity and saturated hydraulic conductivity; and chemical: exchangeable calcium, magnesium, aluminum and potassium available, phosphorus, potential acidity, pH and organic carbon. Based on the results of chemical analysis were calculated the sum of bases and base saturation. The results were submitted to multivariate statistics analysis, at the discretion of the principal component analysis (PCA). From the results it is clear that different physiographic environments studied influence the formation of different soil classes, featuring the diversity of Amazonian soils. The PCA allowed the distinction and formation of differentsimilarity groups, thus enabling to relate the physical and chemical properties with the physiographic formation in which they are inserted.

A região amazônica possui uma grande diversidade de paisagens, como galerias de florestas, campos naturais (Cerrados Amazônicos), floresta densa, possibilitando a formação de uma ampla classe de solos ao longo do tempo. O objetivo deste estudo foi investigar as propriedades físicas e químicas de solos em diferentes ambientes fisiográficos no sul do Amazonas, Brasil. Três áreas de fisiografias representativas foram selecionadas, todas em condições naturais: campo natural / floresta e transições de várzea / terra firme e áreas de relevo corrugado. Amostras de solo foram coletadas em camadas de 0,0 a 0,20 e 0,80-1,0 m. Das amostras coletadas foram realizadas as seguintes análises físicas: tamanho de partícula, densidade do solo, densidade de partículas, porosidade total e condutividade hidráulica saturada; e químico: cálcio trocável, magnésio, alumínio e potássio disponíveis, fósforo, acidez potencial, pH e carbono orgânico. Com base nos resultados da análise química foram calculados a soma das bases e saturação por bases. Os resultados foram submetidos à análise estatística multivariada, a critério da análise de componentes principais (PCA). A partir dos resultados, percebe-se que diferentes ambientes fisiográficos estudados influenciam a formação de diferentes classes de solos, caracterizando a diversidade de solos amazônicos. O PCA permitiu a distinção e formação de diferentes grupos de similaridade, permitindo relacionar as propriedades físico-químicas com a formação fisiográfica em que estão inseridos.

Índice de cobertura vegetal e sua modelagem para cultivares de soja no sul de Minas Gerais / Index of vegetal cover and its modeling for soybean cultivars in the south of Minas Gerais

A cobertura vegetal do solo é decisiva para redução dos efeitos erosivos do impacto direto das gotas de chuva na superfície do solo. Desta forma, objetivou-se com este estudo determinar o índice de cobertura vegetal (CV) e desenvolver modelos para sua estimativa para a cultura da soja, usando os atributos climáticos no período de chuvas intensas no Sul de Minas Gerais. As determinações da CV foram feitas semanalmente, na área experimental do Departamento de Ciência do Solo, Universidade Federal de Lavras, no período de novembro de 1999 a maio de 2000, em 28 cultivares de soja com potencial para cultivo nesta região. Para avaliação da cobertura vegetal foi utilizada a metodologia descrita por Stocking (1988). Na modelagem procurou-se relacionar a CV com os valores acumulados dos seguintes atributos climáticos: temperatura média (Tmed), precipitação (PREC) e umidade relativa do ar (UR). Os valores de cobertura vegetal apresentaram uma amplitude de variação de 56 a 83 por cento, sendo BR 162, LO 12 L e M. Soy 108 as cultivares mais eficientes e FT Abyara e Tucano as menos eficientes. O hábito diferencial de crescimento das cultivares ajuda a explicar esse comportamento. O modelo ajustado adequado para estimativa da CV foi: CV = 116589,976 + 0,422 . Tmed + 0,132 . PREC - 0,095 . UR + 0,000024 . Tmed², R² = 0,99 (P < 0,01). A determinação da CV nas diferentes fases de desenvolvimento da cultura é de grande importância, uma vez que seu estabelecimento coincide com o período de maior potencial erosivo das chuvas na região estudada.

Vegetal cover of soil is decisive to reduce the erosive effects of direct impact of raindrops on the soil surface. Therefore, the objective of this study was to determine the vegetal cover (CC) index and to develop models to estimate it for soybean cultivars, using climatic attributes in the period of intense rains in the South of the State of Minas Gerais in Brazil. CC was measured weekly in the experimental area of the Department of Soil Science, Federal University of Lavras, from November 1999 to May 2000, for 28 soybean cultivars with yield potential in this region. To evaluate the vegetal cover, the method described by Stocking (1988) was used. In the modeling, CC was related with the accumulated values of following climatic attributes: medium temperature (Tmed), precipitation (PREC), and relative humidity of the air (RH). Vegetal cover values presented an amplitude from 56 to 83 percent, being BR 162, LO 12 L and M. Soy 108, the more efficient cultivars, and the FT Abyara and Tucano, the least efficient ones. The differential growth habit of the cultivars helps to explain this behavior. The best adjusted model for the estimative of CC was: CC = 116589.976 + 0.422, Tmed + 0.132, PREC - 0.095, RH + 0.000024 Tmed², R² = 0.99 (P < 0.01). The knowledge of CC for different development phases of the crop is of great importance, taking into account that its establishment time coincides with the highest erosive potential of the rains in the studied region.

Potencial erosivo da chuva no vale do rio doce, região centro leste do estado de Minas Gerais: primeira aproximação / Erosive potential of rainfall at Rio Doce Valley, central-east region of Minas Gerais state: first approach

Entre os fatores climáticos que interferem na erosão hídrica, a precipitação pluvial, expressa pela erosividade da chuva, é o de maior importância. Portanto, seu conhecimento torna-se fundamental na recomendação de práticas de manejo e conservação do solo que visem à redução da erosão hídrica. Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram: a) determinar a erosividade da chuva e sua distribuição, na região do Vale do Rio Doce, MG, para nove sub-regiões; b) estimar o índice EI30 mensal, no período de 1969 a 2005, para os municípios de Ferros e Guanhães e c) determinar o tempo de retorno dos índices mensais e anuais de erosividade. O valor médio de erosividade obtido foi de 12.913 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, sendo classificado como muito alto. Entre as sub-regiões, os valores de erosividade variaram de 8.243 a 26.676 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. O período crítico em relação à erosão hídrica, em razão da ocorrência de chuvas erosivas, é de janeiro-março e novembro-dezembro, contribuindo com 88,6 por cento da erosividade anual. De abril a outubro, praticamente inexiste a ocorrência de erosividade crítica. Os valores máximos individuais estimados para os tempos de retorno de 1, 10, 50 e 150 anos foram de 5.508, 15.534, 18.110, 19.632 e 5.542, 17.653, 20.954, 22.931 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, para Ferros e Guanhães, respectivamente. A determinação dos valores de erosividade ao longo do ano permite identificar os meses nos quais os riscos de perdas de solo e água são mais elevados, o que exerce relevante papel no planejamento das práticas conservacionistas.

Among the climatic factors that interfere in water erosion, precipitation, expressed by the rainfall erosivity, is of great importance. Therefore, its knowledge becomes fundamental for the recommendation for soil management and conservation practices that seek the reduction of water erosion. In that context, the objectives of this work were: a) to determine the rainfall erosivity and its distribution at Rio Doce Valley, Minas Gerais State, for nine sub-regions, b) to estimate the monthly EI30 index in the period from 1969 to 2005 for Ferros and Guanhães counties, and c) to determine the return periods of the monthly and yearly erosivity indexes. The average erosivity value obtained was 12.913 MJ mm ha-1 h-1 year-1, being classified as very high. Among the sub-regions, the erosivity values varied from 8.243 to 26.676 MJ mm ha-1 h-1 year-1. The critical periods in relation to water erosion due to the occurrence of erosive rains are January-March and November-December, contributing with 88.6 percent of the annual erosivity. From April to October, the occurrence of critical erosivity practically does not exist. The estimated individual maximum values for the return periods of 1, 10, 50, and 150 years were of 5.508, 15.534, 18.110, 19.632, and 5.542, 17.653, 20.954, 22.931 MJ mm ha-1 h-1 year¹ for Ferros and Guanhães, respectively. The determination of the erosivity values throughout the year allows to identify the months in which the risks of soil and water losses are higher, which is important for planning the conservation practices.