Efecto de la deforestación ribereña sobre la materia orgánica particulada gruesa en quebradas con influencia ganadera de la región Andina de Colombia / Effect of riparian deforestation on coarse particulate organic matter in streams with livestock influence in the Andean region of Colombia

Introducción: La materia orgánica particulada gruesa originada en la vegetación ribereña es la fuente principal de energía en muchas cuencas de cabecera. Sin embargo, la transferencia de dicha materia es alterada por la destrucción de los bosques. Objetivo: Evaluar diferencias en la materia orgánica en quebradas con bosques y con pastizales. Métodos: Comparar las entradas, el almacenamiento y la exportación de esta materia orgánica en el cauce de quebradas con bosques y con pastizales, en la región central de los Andes de Colombia. En cada quebrada, se midieron los aportes verticales y laterales de hojarasca con canastas; hojarasca del lecho de las quebradas con cuadrantes, y la exportación de material con redes de deriva, con un alcance de 100 m. Resultados: Las quebradas con bosques ribereños recibieron un promedio anual de 915 g m-2 de materia orgánica particulada gruesa, exportando un total de 334 g m-3 y almacenando 732 g m-2, valores que fueron significativamente más altos que en quebradas con pastizales, donde los valores correspondientes fueron: 125.4 g m-2; 128 g m-3 y 205.5 g m-2. Conclusiones: La remoción de cobertura boscosa de la zona ribereña reduce la materia orgánica en estas cuencas de cabecera en Colombia.

Introduction: Coarse particulate organic matter originated in riparian vegetation is the main source of energy in many headwater streams. However, the transfer of such material is altered by the destruction of forests. Objective: To assess flow differences of this organic matter in streams with forests and grasslands. Methods: We compared input, storage and export of this organic matter in the riparian belts of streams with forests, and streams with grasslands, in the central Andean region of Colombia. For each stream, we measured vertical and lateral litter with baskets; stream bed litter with a quadrant, and matter export with drift nets, in a 100 m reach. Results: The streams with riparian forest received an average of 915 g m-2 of coarse particulate organic matter annually, exported a total of 334 g m-3 and stored 732 g m-2, values that were significantly higher than in grassland streams, where the corresponding values were: 125.4 g m-2; 128 g m-3 and 205.5 g m-2. Conclusions: The removal of tree cover from the riparian zone reduced the organic matter in these headwater streams of Colombia.

Evaluación de la movilidad del ácido 2,4-diclorofenoxiacético en suelos ándicos del departamento del Cauca, Colombia

El herbicida ácido 2,4 - diclorofenoxiacético (2,4-D) es un ácido selectivo y sistémico que, desde 1940, es ampliamente utilizado en suelo agrícolas, de todo el mundo. Su uso radica a su selectividad entre la vegetación de hoja ancha y cultivos de gramíneas y como regulador del crecimiento vegetal; sin embargo, este herbicida se puede acumular en el ambiente y, adicionalmente, puede ser transportado por lixiviación, a través del suelo, llegando a contaminar aguas subterráneas, lo que genera un alto riesgo para el ambiente y la salud del ser humano. El estudio de la movilidad del 2,4-D en suelos con alto contenido de materia orgánica permitió conocer, que no solo la materia orgánica se correlaciona indirectamente con la movilidad de este compuesto, sino que, también, influye la humedad, al reducir la lixiviación y el potencial de contaminación del recurso hídrico subterráneo, mientras que la conductividad hidráulica se relaciona, de manera directa, con la lixiviación de este herbicida.

The herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a selective and systemic acid that has been widely used in agricultural soils since 1940. Its use lies in its selectivity between broadleaf vegetation and grass crops, and as a regulator of plant growth. However, this herbicide can accumulate in the environment, and additionally, it can be transported by leaching through the soil, contaminating groundwater, which generates a high risk for the environment and human health. In this study, the mobility of 2,4-D in organic-matter-rich soils was assessed. The results revealed that not only the organic material is indirectly correlated with the mobility of this compound but also influences humidity and reduces leaching and potential pollution of groundwater resources, whereas hydraulic conductivity is directly related to herbicide leaching.

Avaliação da formação de trihalometanos na água de abastecimento público da cidade de Cáceres (MT), Brasil / Evaluation of trihalomethane formation in public water supply in the city of Cáceres, Brazil

RESUMO Estudos recentes vêm demonstrando que a aplicação de cloro poderia levar à formação de trihalometanos (THM), que ocorre quando o cloro reage com a matéria orgânica natural, também denominada de precursora de THM e presente em águas naturais. A United States Environmental Protection Agency (USEPA) classificou os THM como prováveis carcinogênicos para humanos. Com o objetivo de avaliar os níveis de THM na água destinada ao abastecimento público na cidade de Cáceres/MT, foram coletadas amostras de água em três pontos distintos: P1 na água bruta, P2 na saída do reservatório e P3 na rede de abastecimento, por um período de um ano (agosto de 2018 a junho de 2019), com frequência bimestral. Além dos THM, foram monitorados os parâmetros de turbidez, cor, pH e cloro residual livre. Os resultados de água bruta demonstraram que o fenômeno natural denominado "decoada" aumentou as concentrações de turbidez e cor aparente no período enchente/cheia pelo intenso processo de decomposição que ocorre nesse momento, elevando os níveis de matéria orgânica na água bruta. Quanto à água tratada, valores de turbidez fora do preconizado foram detectados. Os níveis de THMs chegaram próximo (0,09518 mg.L-1 - P2) de atingir o VMP de 0,1 mg.L-1 em consequência da presença de precursores. Os valores de THM foram maiores em P2 pelo fato de esse ponto apresentar medição maior de cloro residual livre em relação a P3. Todavia, notou-se uma forte correlação entre THM e turbidez (p < 0,05 e R² = 0,67), o que demonstra que o parâmetro de turbidez pode ser um indicativo da presença de precursores de THM.

ABSTRACT Recent studies have shown that the application of chlorine could lead to the formation of trihalomethanes (THM), which occurs when chlorine reacts with natural organic matter (NOM), also known as precursors of THM, present in natural waters. The United States Environmental Protection Agency (USEPA) has classified THM as probable carcinogens for humans. In order to assess the levels of trihalomethanes in water destined for public supply in the city of Cáceres, state of Mato Grosso, Brazil, water samples were collected from three different points: P1, at raw water; P2, at the outlet of the reservoir; and P3, at the supply network, for a period of one year (from August 2018 to June 2019), with bimonthly frequency. In addition to THM, the parameters of turbidity, color, pH, and free residual chlorine were monitored. The results of raw water demonstrated that the natural phenomenon called "decoada" increased the concentrations of turbidity and apparent color in the flood/spate period, due to the intense decomposition process that occurs in this period, increasing the levels of organic matter in raw water. As for treated water, turbidity values outside the recommended values were detected. THM levels (0.09518 mg.L-1 - P2) almost reached the MPV of mg.L-1, as a result of the presence of precursors. The THM values were higher in P2 because this point presents a higher concentration of free residual chlorine in relation to P3. However, there was a strong correlation between THM and turbidity (p < 0.05 and R² = 0.67), thus demonstrating that the turbidity parameter may be indicative of the presence of THM precursors.

Potencial de nitrificação/desnitrificação de tanque séptico e wetland construído com recirculação no tratamento descentralizado de esgoto de empreendimento habitacional / Nitrification/denitrification potential of a septic tank and a constructed wetland with recirculation in the decentralized wastewater treatment from a housing development

RESUMO Os wetlands construídos (WC) são uma ecotecnologia aplicável para o tratamento descentralizado de esgotos notadamente em pequenas comunidades, em razão de sua simplicidade operacional. Existem vários arranjos e combinações de WC possíveis, destacando-se o arranjo tanque séptico (TS), seguido da modalidade de WC de escoamento vertical (WCV) com recirculação do efluente do WCV de volta para o TS, como proposta para possibilitar a remoção de nitrogênio presente no esgoto afluente. Entretanto, no Brasil, essa configuração e suas implicações operacionais e de desempenho são pouco exploradas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um sistema de TS seguido de um WCV com recirculação no tratamento descentralizado de esgoto doméstico. O sistema empregado no tratamento de esgoto de um equivalente populacional de dez habitantes é composto de um TS (4,7 m3 de volume útil), seguido de um WCV (24,5 m2 de área superficial) preenchido com brita e plantado com Canna spp. O monitoramento, que compreendeu um período de nove meses, teve início após um ano e cinco meses de operação do sistema. Utilizando taxa de 50% de recirculação, taxa de aplicação hidráulica no WCV de 85 mm d-1 e carga de 47 g DQO m-2.d-1, foram obtidas boas eficiências para remoção conjunta de demanda química de oxigênio — DQO (80%), sólidos em suspensão totais — SST (85%) e nitrogênio total —NT (42%), mesmo com elevadas cargas orgânicas. Além das boas eficiências apresentadas, o sistema demonstrou ser robusto e de operação simples e representa uma alternativa tecnológica com potencial para o tratamento descentralizado de esgotos de empreendimentos habitacionais.

ABSTRACT Constructed wetland (CW) is an applicable eco-technology for decentralized wastewater treatment, notably in small communities, due to its operational simplicity. CW has several possible arrangements and combinations, among which the septic tank (ST) stands out, followed by the vertical flow constructed wetland (VFCW), with treated effluent recirculation back to the ST to enable nitrogen removal. However, in Brazil, this configuration and its operational and performance implications are little explored. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of an ST system, followed by a VFCW with recirculation in the decentralized treatment of domestic wastewater. The wastewater treatment system for 10 inhabitants consists of an ST (4.7 m3 of useful volume), followed by a VFCW (24.5 m2 of surface area) planted with Canna spp. The monitoring, which covered a period of nine months, started after one year and five months of system operation. Using a 50% recirculation rate, VFCW hydraulic loading rate of 85 mm d-1, and organic load of 47 g COD m-2 d-1, good efficiencies were obtained for the joint removal of chemical oxygen demand — COD (80%), total suspended solids — TSS (85%), and total nitrogen — TN (42%), even with high organic loads. In addition to the good efficiencies presented, the system proved to be robust and easy to operate, representing a technological alternative with potential for the decentralized wastewater treatment of housing developments.

Correlations between soil attributes and the occurrence of nematodes and grain yield in an off-season maize crop in Mato Grosso do Sul / Correlações entre atributos do solo e ocorrência de nematóides e produtividade de grãos em milho safrinha no Mato Grosso do Sul

Systems of soil cultivation and use directly influence crop yield by interfering with the soil chemical, physical, and biological attributes. This study aimed to evaluate the correlation between maize grain yield, soil chemical and biological attributes, and the occurrence of nematodes in maize crops grown in the off-season, in the state of Mato Grosso do Sul. Soil samples from 21 off-season maize crops were collected in 2015. The samples were used to identify and quantify nematodes, determine biomass carbon and microbial activity, and for chemical analysis. The attributes were clustered based on the variables evaluated using the mean Euclidean distance and Ward's clustering method. The interrelationship between the variables was analyzed by correlations, and its unfolding in the cause and effect investigations was evaluated by the path analysis. Organic matter and microbial biomass carbon positively influence grain yield. Magnesium negatively influences the population of Pratylenchulus spp. in maize crops. The potential acidity and organic matter are related to the presence of Rotylenchulus spp.

Sistemas de cultivo e uso do solo influenciam diretamente o rendimento das culturas, interferindo nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a correlação entre a produtividade de grãos de milho, os atributos químicos e biológicos do solo e a ocorrência de nematoides em milho cultivado no período de entressafra, no estado do Mato Grosso do Sul. Amostras de solo de 21 safras de milho fora de temporada foram coletadas em 2015. As amostras foram usadas para identificar e quantificar os nematóides, determinar a atividade microbiana e o carbono da biomassa, e para análises químicas. Os atributos foram agrupados com base nas variáveis avaliadas usando a distância euclidiana média e o método de agrupamento de Ward. A inter-relação entre as variáveis foi analisada por meio de correlações, e seu desdobramento nas investigações de causa e efeito foi avaliado pela análise de trilha. A matéria orgânica e o carbono da biomassa microbiana influenciam positivamente o rendimento de grãos. O magnésio influencia negativamente a população de Pratylenchulus spp. nas culturas de milho. A acidez potencial e a matéria orgânica estão relacionadas à presença de Rotylenchulus spp.

Eficácia do etidronato na remoção da smear layer dos canais radiculares: um estudo com microscopia eletrônica de varredura / Effectiveness of etidronate in root canal smear layer removal: A study with scanning electron microscopy

Avaliar, por microscopia eletrônica de varredura (MEV), o efeito do uso individual e combinado do etidronato 18% (HEBP) na remoção da smear layer do canal radicular. Métodos: Trinta dentes humanos unirradiculares foram utilizados. As raízes foram preparadas com instrumentos rotatórios do Sistema ProTaper Universal e divididas aleatoriamente em três grupos, de acordo com o protocolo de irrigação empregado: G1 = hipoclorito de sódio 2,5% (NaOCl) e ácido etilenodiaminotetracético 17% (EDTA); G2 = NaOCl 2,5% e HEBP 18%; e G3 = NaOCl 2,5% + HEBP 18%, misturados em partes iguais. As raízes foram seccionadas longitudinalmente e metalizadas, para análise em MEV. As fotomicrografias obtidas dos terços cervical, médio e apical foram avaliadas por três examinadores calibrados, que atribuíram escores de 1 a 5 às imagens. Os grupos experimentais foram comparados usando o teste de Kruskal-Wallis e o teste de Student-New- man-Keuls. Os terços radiculares foram comparados pelo teste de Friedman. O nível de significância foi estabelecido em 5%. Resultados: A capacidade de remoção da smear layer com NaOCl 2,5% e 18% HEBP (G2) foi semelhante à obtida com NaOCl 2,5% e EDTA 17% (G1) no terço médio e cervical da raiz; o nível de limpeza do terço apical foi semelhante, independentemente do protocolo de irrigação utilizado. Conclusão: HEBP é uma solução promissora para uso em tratamentos endodônticos (AU).

Introduction: We evaluated the effect of individual and combined use of 18% etidronate (HEBP) in root canal smear layer removal using scanning electron microscopy (SEM). Methods: Thirty human single-rooted teeth were used. The roots were prepared with ProTaper Universal System rotary files and randomly divided into three groups according to the irrigation protocol used. G1: 2.5% sodium hypochlorite (NaOCl) and 17% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA); G2: 2.5% NaOCl and 18% HEBP; and G3: 2.5% NaOCl + HEBP 18%, mixed in equal parts. The roots were sectioned longitudinally and metallized for SEM analysis. The photomicrographs obtained from the cervical, middle, and apical thirds were evaluated by three calibrated examiners, who assigned scores from 1 to 5 to the images. The experimental groups were compared using the Kruskal-Wallis test and the Student-Newman-Keuls test. Root thirds were compared by the Friedman test. The level of significance was set at 5%. Results: The capacity for removal of the smear layer by 2.5% NaOCl and 18% HEBP (G2) was similar to that achieved with 2.5% NaOCl and 17% EDTA (G1) in the cervical and middle thirds of the root; the cleansing level of the apical third was similar, regardless of the irrigation protocol used. Conclusion: HEBP is a promising solution for use in endodontic treatments (AU).

Caracterização da matéria orgânica dissolvida em processos de tratamento de água para consumo humano usando fracionamento rápido / Characterization of dissolved organic matter in drinking water treatment processes using rapid fractionation

RESUMO Matéria orgânica natural (MON) é uma complexa matriz de compostos orgânicos originados de fontes naturais que estão presentes em corpos hídricos. A MON é comprovada precursora de subprodutos da desinfecção (SPD), além de afetar processos de tratamento de água, tais como a coagulação, a desinfecção, a oxidação, a adsorção em carvão ativado e a filtração em membranas. Por essas razões, a redução da MON no tratamento de água para consumo humano é importante. Vários métodos são usados para caracterizar e quantificar a MON, tais como adsorção em resinas e parâmetros de massa. Carbono orgânico total (COT), carbono orgânico dissolvido (COD), absorção na região do ultravioleta (UV254) e absorbância específica de luz ultravioleta (AEUV) são usualmente utilizados como parâmetros de massa. O fracionamento rápido é uma técnica que usa diferentes resinas para separar frações da MON. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo geral caracterizar a matéria orgânica dissolvida (MOD) em processos de tratamento de água para consumo humano usando o método do fracionamento rápido e os parâmetros COD, UV254 e AEUV. Também foram analisados as variáveis turbidez, cor, pH e alcalinidade. Foram avaliados os efeitos dos processos de coagulação, sedimentação, filtração e adsorção em carvão ativado nas frações que formam a MON. Ácidos muito hidrofóbicos (AMH) constituíram a principal fração da MOD na água estudada, havendo redução de 89% entre a água bruta e o efluente do filtro de carvão ativado granular (CAG). A segunda fração predominante foi de ácidos levemente hidrofóbicos (ALH), reduzidos em 83% ao longo do tratamento. Na água bruta, as frações de matérias hidrofílicas carregadas (MHC) e de neutras (MHN) apresentaram concentrações de 0,11 mg L-1 e 0,04 mg L-1, não sendo removidas pelo tratamento.

ABSTRACT Natural organic matter (NOM) is a complex matrix of organic compounds originated from natural sources that are present in water bodies. NOM is a known precursor of disinfection by-products (DBP) and affects drinking water treatment processes such as coagulation, disinfection, oxidation, activated carbon adsorption, and membrane filtration. For these reasons, the reduction of NOM in water treatment is important. Several methods are used to characterize and quantify NOM, such as resin adsorption and mass parameters. The latter include total organic carbon (TOC), dissolved organic carbon (DOC), ultraviolet absorption at 254 nm (UV254), and specific UV absorption (SUVA). Rapid fractionation is a technique that uses different resins to separate NOM fractions. The objective of this study was to characterize dissolved organic matter (DOM) in drinking water treatment processes using rapid fractionation and the parameters DOC, UV254, and SUVA. Turbidity, color, pH, and alkalinity were also analyzed. The effects of coagulation, sedimentation, filtration, and adsorption processes on the fractions forming the NOM were evaluated. Very hydrophobic acids (VHA) constituted the main fraction of DOM in the studied water, with a reduction of 89% between raw water and granular activated carbon filter (GAC) respect to raw water. The second predominant fraction consisted of slightly hydrophobic acids (SHA), reduced by 83% throughout the treatment processes. In raw water, the hydrophilic charged (MHC) and neutral (MHN) fractions showed concentrations of 0.11 and 0.04 mg L-1, which were not removed during treatment.

Remoção de contaminantes do esgoto sanitário em sistemas alagados construídos cultivados com Mentha aquatica / Removal of sewage contaminants in constructed wetlands systems cultivated with Mentha aquatica

RESUMO Neste trabalho, teve-se como objetivo avaliar o desempenho de Sistemas Alagados Construídos de Escoamento Horizontal Subsuperficial (SAC-EHSS) cultivados com Mentha aquatica, submetidos a diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH), na remoção de matéria orgânica, nutrientes e bactérias do grupo coliformes presentes em esgoto sanitário efluente de tanque séptico. Quatro SACs-EHSS de 24,0 × 1,0 × 0,35 m foram construídos e preenchidos com brita #0, como meio suporte, até a altura de 0,20 m. Em dois SAC-EHSS, foi cultivada a espécie Mentha aquatica, permanecendo os outros dois sem vegetação como tratamento controle. O experimento foi realizado em duas etapas: na primeira, de 20 de junho a 24 de agosto de 2011, avaliaram-se os TDH de 6,0 e 4,5 dias; e, na segunda, de 31 de agosto a 09 de novembro de 2011, foram analisados os TDH de 3,0 e 1,5 dias. Para avaliação do desempenho dos sistemas, foram quantificadas as variáveis: demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), concentrações totais de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K) e sódio (Na), coliformes totais e Escherichia coli. As eficiências médias na remoção de DQO variaram entre 71,3 e 91,4% e as de DBO5, entre 75,3 e 91,0%. As remoções médias de nutrientes foram de 29,5 a 77,2% do N total; de 12,8 a 58,3% do P total; de 20,4 a 63,3% do K total; e de 17,5 a 53,4% do Na total. As reduções na contagem de coliformes totais foram de 1,29 a 3,41 unidades logarítmicas e as de E. coli, de 1,13 a 3,46 unidades logarítmicas. Maiores eficiências na remoção de matéria orgânica, nutrientes e bactérias do grupo coliformes foram observadas nos SAC-EHSS cultivados que operaram com maiores TDH.

ABSTRACT This work was conducted to evaluate the performance of horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CWs) cultivated with Mentha aquatica, subjected to different hydraulic retention times (HRTs), in the removal of organic matter, nutrients and coliform bacteria in sewage effluent from septic tank. Four HSSF-CWs measuring 24.0 × 1.0 × 0.35 m were built and filled with gravel # 0, as a support medium, up to the height of 0.20 m. In two HSSF-CWs, Mentha aquatica was cultivated, the other two remained without vegetation, as control treatment. The experiment was conducted in two stages: in the first, from 06/20 to 08/24/2011, HRTs of 6.0 and 4.5 days were evaluated, and in the second stage, from 08/31 to 11/09/2011, HRTs of 3.0 and 1.5 days were evaluated. To evaluate the systems performance, the following variables were quantified: chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD5), total nitrogen, phosphorus, potassium, sodium, total coliforms and Escherichia coli. Average removal efficiencies of COD ranged from 71.3 to 91.4% and of BOD5 from 75.3 to 91.0%. With respect to nutrients, average removals ranged from 29.5 to 77.2% total N; 12.8 to 58.3% total P; 20.4 to 63.3% total K and 17.5 to 53.4% total Na. Reductions in total coliform counts ranged from 1.29 to 3.41 log units and 1.13 to 3.46 log units in E. coli. Improved efficiencies in the removal of organic matter, nutrients and coliform bacteria were observed in cultivated HSSF-CWs that operated at higher HRT.

Recalcitrant carbon and nitrogen in agriculture soi ls with residue accumulation and fertilization under tropical conditions / Carbono recalcitrante e nitrogênio em solos com acumulação e fertilização de resíduos em condições tropicais

Soil organic matter has a strong relation to total organic carbon, and about 85% of organic carbon consists of humic substances (HS), classified as humin (HU), humic (HA) and fulvic acids (FA), and denominated as recalcitrant carbon in soil. HS are formed by complex, heterogeneous and polydisperse molecules, which have significant influence on the soil physical and chemical characteristics. The study evaluates the hypothesis that agricultural soils treated with organic residues may present higher carbon stocks as presented in forest soils. The aim of this study was to evaluate alterations in recalcitrant carbon and nitrogen stocks in Oxisol (Forest - FL, unfertilized Brachiaria - UB, and fertilized Brachiaria - FB) and Cambisol (Forest - FC, Coastcross - CC, sugarcane - CA, and silage corn - SM) at surface (0.0 - 0.1) and subsurface (0.1 - 0.2 m), in the Zona da Mata in Minas Gerais state, Brazil. Result shows that fertilization, low soil disturbance and residual removal promoted increase of C and N content in HS, being close to native forests. Both, carbon and nitrogen recalcitrant, presented reduction with soil depth. HU ranged from 10.5 to 16.7 g kg-1 and presented the highest concentration compared to FA and HA. In Oxisol, FL and FB presented the highest SH concentration and demonstrate the positive effect of fertilization on carbon stocks improving soil quality in well-managed and productive areas. While, In Cambisol, FC and CC presented higher carbon and nitrogen in HS, mainly for HU and HA fractions, and SM showed the lowest concentrations in all fractions. Our results suggest that soil managements with lower soil disturbance and residual removal promotes increasing of carbon and nitrogen in recalcitrant fraction, with concentration close to native forests. Pasture should be fertilized to improve recalcitrant carbon and nitrogen stocks, avoiding process of degradation in tropical soil. It is an important outcome due to high levels of degraded areas in Brazil caused by inadequate use of soil mainly with pasture.

A matéria orgânica do solo tem uma forte relação com o carbono orgânico total, cerca de 85% do carbono orgânico é composto por substâncias húmicas (HS), classificadas como humina (HU), ácidos húmicos (HA) e fúlvicos (FA), denominadas como carbono recalcitrante no solo. As HS são formadas por moléculas complexas, heterogêneas e polidispersas, que exercem influência significativa nas características físicas e químicas do solo. O estudo avalia a hipótese de que solos agrícolas tratados com resíduos orgânicos podem apresentar maiores estoques de carbono como os encontrados em solos florestais. O objetivo destetrabalho foi avaliar as alterações nos estoques de carbono e nitrogênio recalcitrantes em Latossolo (Floresta - FL, Brachiaria não fertilizada ­ UB, e Brachiaria fertilizada - FB) e Cambissolo (Floresta - FC, coastcross - CC, cana-de-açúcar e milho para silagem - SM) na superfície (0,0 - 0,1) e sub-superfície (0,1 - 0,2 m), na Zona da Mata em Minas Gerais, Brasil. Os resultados mostram que a adubação, a baixa perturbação do solo e a remoção dos resíduos promoveram aumento do teor de C e N na HS, estando próximos às florestas nativas. Ambos, carbono e nitrogênio recalcitrantes, apresentaram redução com a profundidade do solo. A HU variou de 10,5 a 16,7 g kg-1 e apresentou a maior concentração em relação à FA e HA. Em Latossolo, FL e FB apresentaram a maior concentração de SH e demonstraram o efeito positivo da adubação nos estoques de carbono, melhorando a qualidade do solo em áreas bem manejadas e produtivas. Enquanto, no Cambissolo, FC e CC apresentarammaiores teores de carbono e nitrogênio nas HS, principalmente nas frações HU e HA, e SM apresentou as menores concentrações em todas as frações. Nossos resultados mostram que manejos de solo com menor perturbação e remoção de resíduos promovem o aumento de carbono e nitrogênio em frações recalcitrantes, com concentração próxima às florestas nativas. A pastagem deve ser fertilizada para melhorar o estoque de carbono e nitrogênio recalcitrante, evitando o processo de degradação do solo tropical. Este é um resultado importante devido aos altos níveis de áreas degradadas no Brasil causadas pelo uso inadequado do solo,principalmente com pastagens.

Remoção do 2,4-D em amostras de águas pela adsorção em leitos fixos de carvão ativado granular em escala reduzida / Removal of 2,4-D in water samples by adsorption in fixed beds of granular activated carbon on reduced scale

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio dos testes rápidos de coluna em escala reduzida, a capacidade de adsorção do carvão ativado granular (CAG) na remoção do ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) em amostras de água ultrapura e de água filtrada proveniente de estação de tratamento de água. Os valores da capacidade de adsorção obtidos a partir de amostras de água ultrapura foram 67% superiores aos obtidos para água com presença de matéria orgânica natural (MON). A MON influenciou fortemente a remoção de 2,4-D competindo pelos sítios de adsorção do carvão ativado e diminuiu a capacidade de adsorção para 7,43 mg 2,4-D por grama de CAG. Para a concentração de 2,4-D no afluente igual a 7089 ± 104 µg.L-1 e relação volumeágua/volumeCAG estimado em 766, foi possível produzir água com concentração de 2,4-D inferior a 30 µg.L-1, como recomendado pela Portaria Brasileira de Potabilidade de Água, do Ministério da Saúde (Portaria MS nº 2.914/2011).

ABSTRACT The aim of this study was to assess by means of rapid tests of small-scale column the adsorption capacity of granular activated carbon (GAC) for removal of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) from samples of ultrapure water and filtered water from a water treatment plant. The adsorption capacities values obtained from distilled water samples were 67% higher than those obtained for water having natural organic matter (NOM). NOM strongly influenced the removal of 2,4-D, competing for GAC adsorption sites, and decreasing its adsorption capacity to 7 mg 2,4-D g-1 CAG. For 2,4-D concentration of 7089 ± 104 µg L-1 and the water treated volume/GAC volume at 766, it was possible to produce treated water with 2,4-D concentration less than 30 µg L-1 as recommended by Brazilian Drinking Water Legislation of the Ministry of Health (Portaria MS 2914/2011).

Respuesta de Fragaria mexicana y comunidades microbianas rizosféricas al aumento de temperature / Response of Fragaria Mexicana and rhizophere microbial communitites to temperature increase

Resumen Para los próximos 100 años se pronostica un incremento en la temperatura del planeta de casi 4 °C, lo cual pondrá en riesgo las especies que no logren adaptarse. En esta investigación se determinaron las respuestas morfofisiológicas de F. mexicana y los cambios en la población de bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico (BFN) asociadas a sus raíces, debido a dos condiciones ambientales con diferencias medias de temperatura de 5.1 oC: invernadero (temperatura alta, TA) y campo abierto (temperatura baja, TB); y con cuatro tratamientos: sin inocular (T), inoculadas con la cepa ocho (CP8), cepa cuatro (CP4) y con ambas cepas (CP8 + 4). Las BFN fueron aisladas de la rizosfera de F. mexicana y transformadas genéticamente con reporteros, para cuantificar la población al final del experimento. Se midió el peso seco de la parte aérea y la raíz, la tasa de asimilación de CO2 (A), el inicio de la floración, el número de flores y frutos; y la persistencia de las bacterias fijadoras de N atmosférico (BFN). Además, se evaluó la concentración de NO3, NH4, P y materia orgánica (MO) en el sustrato, al inicio y final del experimento. Las plantas sometidas a alta temperatura presentaron mayor peso seco de la parte aérea y fotosíntesis; con una disminución en el peso seco de la raíz, y en el número de flores y frutos. La MO en el sustrato disminuyó, mientras que la disponibilidad de NO3, NH4 y P aumentó. El incremento de temperatura y la mayor presencia de N en el substrato provocaron reducción en la población de BFN. Estos resultados sugieren que temperaturas altas estimulan el crecimiento de F. mexicana y tienen un impacto negativo sobre su reproducción y en las BFN asociadas a sus raíces.(AU)

Abstract The earth could experience a warming of 4 °C in the next one hundred years. This would put at risk the plants that can´t adapt. Fragaria mexicana is an endemic plant of temperate forest of Mexico. The response of this wild strawberry to temperature increasing has not been studied and could play an important role for event of global warming. This study determinate the morphological and physiological responses of F. mexicana and changes in the N2-fixing bacteria (BFN) population on its roots, due to two environmental conditions with differences of temperature 5.1 °C: greenhouse (high temperature, TA) and open land (low temperature, TB); and with four free-living nitrogen-fixing bacteria (BFN) treatments: non-inoculated (T), inoculated with strain eight (CP8), strain four (CP4), and strains eight and four mixed (CP8 + 4). BFN were isolated from the rhizosphere of F. mexicana and were genetically transformed with reporters to quantify the population at the end of the experiment. NO3, NH4 and P and organic matter (MO) in the substrate were determined at beginning and finish of the experiment. Shoot and root dry weight, photosynthetic rate, flowering and fructification starting, flowers and fruits number, were measured. Shoot dry weight and photosynthetic rate were lower in TB than TA, decreasing 3.1 g and 0.94 µmol m-2 s-1, respectively. Root dry weight was 3.0 g less in TA compared with TB. Number flowers decrease in 40.89 % and number fruits in 38.11 % on TA than TB. F. mexicana plants start flowering 14 days previously in TB than TA. MO in the substrate decrease in TA, while the concentration of NO3, NH4 and P, increased. Population of BFN was lower in TA. Results obtained indicated that higher temperature promotes the growth of F. mexicana and reduce its reproduction and BNF population associated with its roots.(AU)

Tratamiento de lixiviados utilizando humedales construidos y determinación de conductividades hidráulicas en clima tropical / Treatment of leachate using constructed wetlands and determination of hydraulic conductivities in a tropical climate

RESUMEN Los humedales construidos en los últimos años han sido ampliamente usados en la depuración de una gran variedad de aguas residuales, por ser una alternativa que ofrece múltiples ventajas, en comparación con otros sistemas de tratamiento. Este estudio evaluó la eficiencia de seis sistemas de humedales, construidos de flujo subsuperficial horizontal (HCFSSH), a escala piloto, para la remoción de materia orgánica (DQO), nutrientes (N-NO3-, P-PO43-) y plomo (Pb+2), además de la incidencia del tiempo de operación sobre la conductividad hidráulica (Ks) para tratar lixiviados del Relleno Sanitario "El Ojito", del municipio de Popayán, Cauca. Tres humedales fueron plantados con Heliconia psittacorum (HCFSSH-H. p) y tres con Cyperus haspan (HCFSSH-C. h); el medio de soporte utilizado fue grava, operados con un caudal de 0.012m3/día y un tiempo de retención hidráulico de 4 días; las unidades recibieron efluente de una laguna de oxidación. Los resultados mostraron remociones medias de: DQO (51,67 y 64,00%), N-NO3- (45,33 y 48,17%), P-PO43- (53,67 y 62,67%) y Pb+2 (5,74 y 14,75%) para los HCFSSH-H. p y HCFSSH-C. h, respectivamente y valores de conductividad hidráulica, entre 700 y 1000m/día. El sistema de humedales mostró ser eficiente para el tratamiento secundario de lixiviado de rellenos sanitarios maduros, obteniendo eficiencias de remoción, significativamente mayores, en los HCFSSH-C.h.

ABSTRACT In recent years, constructed wetlands have been widely used for the purification of wastewater, representing an alternative method that offers multiple advantages when compared to other treatment systems. The present study assessed the efficiency of six horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSFCW) at pilot scale for the removal of organic matter (COD), nutrients (N-NO3-, P-PO43-) and lead (Pb2+). The study also looked at the operating time on hydraulic conductivity (Ks) to treat leachate from the "El Ojito" Sanitary Landfill in the municipality of Popayán, Cauca. Three wetlands were planted with Heliconia psittacorum (HSSFCW-H. p), and three with Cyperus haspan (HSSFCW-C. h). The support medium used was gravel. They were operated at a flow of 0.012m3/day, and a hydraulic retention time of 4 days. The units received effluent from the oxidation pond. The results showed mean removals of COD (51.67 and 64.00%), N-NO3- (45.33 and 48.17%), P-PO43- (53.67 and 62.67%) and Pb+2 (5.74 and 14.75%) for HSSFCW-H. p and HSSFCW-C. h respectively. Hydraulic conductivity values were between 700 and 1000m/day. The wetland system proved to be efficient for the secondary treatment of leachate from mature landfills, obtaining removal efficiencies significantly higher in HSSFCW-C. h.

Colmatação e desempenho de sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial ao longo de oito anos de operação / Clogging and performance of horizontal subsurface flow constructed wetlands over eight years of operation

RESUMO O presente trabalho objetivou avaliar as condições de funcionamento de dois sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS), um plantado (SACP) com taboa (Typha latifolia) e outro mantido sem plantas (SACNP), ao longo de oito anos de operação, no tratamento de esgoto sanitário. Mediu-se a extensão do escoamento superficial, como indicativo da colmatação do meio poroso ao longo do tempo, além de diversas variáveis que possibilitem inferências sobre as possíveis perdas de eficiência do sistema na remoção de poluentes dessa água residuária. As avaliações indicaram que o meio poroso dos dois SACs se encontra colmatado (mais de 80% do leito apresentando escoamento superficial), estando o SACNP, atualmente, em pior situação, tendo havido prejuízo do seu potencial de remoção de sólidos e nitrogênio em relação ao SACP. Apesar disso, o desempenho em ambos os sistemas permanece satisfatório, não existindo tendência de decréscimo acentuado nas suas capacidades de remoção de poluentes, contrariando a expectativa e corroborando resultados obtidos em trabalhos de monitoramento desses sistemas por longos períodos de tempo. A carga aplicada e o tipo de pré-tratamento a que o esgoto foi submetido parecem ter sido mais decisivos na eficiência dos sistemas em remover nutrientes/poluentes do que o próprio período de operação das unidades, sobretudo no que se refere ao SACP.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the conditions of operation of two horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CW), one planted (PCW) with cattail (Typha latifolia), and another, maintained without plants (NPCW), along eight years of operation in sewage treatment. The extent of the overland surface flow was measured as an indicative of the clogging of the pore medium over time, besides several variables that allow to infer possible losses of treatment efficiency in the pollutants removal from wastewater. Evaluations indicated that the porous medium of the two CWs is clogged (more than 80% of the bed with overland surface flow), and that the NPCW is currently in a worse condition, with a reduction of its solids and nitrogen removal potential in relation to the PCW. Despite this, the performance in both systems remains satisfactory, and there is no tendency of decrease in the capacity to remove pollutants, contrary to expectations, and corroborating the results obtained in works that monitored these systems for long periods of time. The load applied and the type of pretreatment to which the influent was submitted seem to have been more decisive in the systems' efficiency in removing nutrients/pollutants than the operating period of the unit, especially for the PCW.

Parámetros limnológicos del área de influencia del cultivo de cachama (Piaractus brachypomus) en jaulas / Limnological parameters in area of influence of cachama (Piaractus brachypomus) cages culture / Parâmetros limnológicos da área de influência do cultivo da pirapitinga (Piaractus brachypomus) em gaiolas

Resumen Para caracterizar el área de influencia del cultivo de cachama en jaulas sobre la calidad del agua y sedimento en la Ensenada Soplaviento en el río Manacacias, fueron monitoreados: oxígeno, temperatura, pH, alcalinidad, dureza, amonio, ortofosfato, conductividad, sólidos totales, transparencia, profundidad y materia orgánica. El fósforo total y el nitrógeno fueron usados como indicadores para determinar el grado de trófia por Índices de Estado Trófico (IET). Para temperatura, pH, dureza, conductividad y sólidos no fue encontrado efecto significativo del muestreo, lo que sugiere que el muestreo asociado a los ciclos de lluvia influencian de manera acentuada los parámetros de calidad de agua en este tipo de sistemas. En términos de estado trófico las condiciones permanecieron mesotróficas denotándose que el sistema implementado no representa aún saturación para el medio.

Abstract The parameters of oxygen, temperature, pH, alkalinity, hardness, ammonium, orthophosphate, conductivity, totals solids, transparency, depth and organic matter were monitored to characterize the area of ​​influence of cage culture on water and sediment quality in the Soplaviento Ensenada in the Manacacias River. Trophic State Indexes (IET) estimated phosphorus and nitrogen to determine the trophic state. For temperature, pH, hardness, conductivity and totals solids, not significant effect of sampling was found; suggesting that sampling associated with rainfall cycles strongly influences water quality parameters in this type of system. In terms of trophic status the conditions remained mesotrophic, denoting that the system implemented does not yet represent saturation for the medium.

Resumo Parâmetros fisicos e quimicos da qualidade da agua e a matéria orgânica no sedimento, foram monitorados para caracterizar a área de influência do cultivo da pirapitinga em gaiola na Ensenada Soplaviento no rio Manacacias. O fósforo total e o nitrogênio foram usados no grau de trofia através do índice de estado trófico (IET). Para temperatura, pH, dureza, condutividade e sólidos totais, nao foi encontrado um efeito significativo da amostragem, o que sugere amostragem associada a ciclos de chuvas influencia fortemente os parâmetros de qualidade da água neste tipo de sistema. Em termos gerais as condições do estado trófico ficaram mesotróficas, indicando que o sistema implementado ainda não representa risco de saturação para o ambiente.

Revamping soil quality and correlation studies for yield and yield attributes in sorghum-legumes intercropping systems / Melhoria da qualidade do solo e estudos de correlação para a produtividade e os atributos de produtividade em sistemas de plantio consorciado de sorgo e legumes

Restoration, preservation and sustainability of agricultural resources including soil demands biologically and economically viable farming practices. For boosting physico-chemical properties of soil from 2012 to 2015, three legumes including cowpea, cluster bean and soybean were intercropped with sorghum in 40-60, 75-25 and 100-100 seed blending ratios, while pure stand of sorghum was kept for comparison. Correlation studies were also conducted to determine linear or inverse relationship between physiological and agronomic attributes with green forage yield of sorghum. Results revealed that intercropping systems were not effective in significantly improving the physical properties of soil, however soybean and sorghum mixed seeded crop in 100-100 seed ratio resulted in the highest total and available nitrogen especially during last two years of the study and it was followed by mixed seeded crop of cluster bean and sorghum (100-100 seed ratio), while pure stand of sorghum appeared to be the most exhaustive farming system. Correlation analysis depicted a linear relationship between all agronomic attributes (seedling count, plant population at harvest, plant height, stem diameter, number of leaves and leaf area per plant, fresh and dry weights per plant) and physiological growth parameters (leaf area index and leaf area duration, crop growth rate and net assimilation rate) with forage yield of sorghum. Thus, legumes inclusion was found to be effective in restoring soil fertility, while long term legumes inclusion by following rotation may be suggested.

A restauração, a preservação e a sustentabilidade dos recursos agrícolas, incluindo o solo, exigem práticas agrícolas biologicamente e economicamente viáveis. Para aumentar as propriedades físico-químicas do solo de 2012 a 2015, três leguminosas, incluindo feijão-fradinho, guar e soja, foram consorciadas com sorgo nas proporções de mistura de 40-60, 75-25 e 100-100, enquanto que o sorgo puro foi mantido por comparação. Estudos de correlação também foram conduzidos para determinar a relação linear ou inversa entre atributos fisiológicos e agronômicos com a produtividade de forragem verde do sorgo. Os resultados revelaram que os sistemas consorciados não foram eficazes em afetar significativamente as propriedades físicas do solo, no entanto, soja e sorgo misturados na proporção de sementes 100-100 resultou no maior nitrogênio total e nitrogênio disponível, especialmente durante os últimos dois anos do estudo e foi seguido do plantio de sementes mistas de guar e sorgo (100-100 rácio de semente), enquanto a monocultura de sorgo parecia ser o sistema de agricultura mais exaustivo. A análise de regressão mostrou uma correlação linear entre todos os atributos agronômicos (contagem de plântulas, população de plantas na colheita, altura de planta, diâmetro de caule, número de folhas e área foliar por planta, peso fresco e seco por planta) e parâmetros de crescimento fisiológico (índice de área foliar e duração da área foliar, taxa de crescimento da cultura e taxa de assimilação líquida) com o rendimento de forragem do sorgo. Assim, a inclusão de leguminosas foi eficaz no aumento da fertilidade do solo, enquanto a inclusão de leguminosas a longo prazo por rotação de diferentes leguminosas é sugerida.

Leaf and Decomposition of Litter in the Riparian Forests Manantial de Cañaverales, Guajira, Colombia / Caída y descomposición de hojarasca en los bosques ribereños del manantial de cañaverales, guajira, colombia

RESUMEN Se midieron los flujos de materia orgánica aportados por la hojarasca al manantial de Cañaverales (La Guajira, Colombia), durante un período de seis meses (seco y lluvioso). La caída mensual fue de 0,17 t-ha-1mes-1, que extrapolada a un año representó 2,08 t-ha-1-año-1, valor intermedio a los registrados en otros bosques secos tropicales. Se evidenció una correlación significativa entre la caída de hojarasca y la precipitación. Los aportes orgánicos fueron dominados por la fracción foliar (66,61 %), seguidos del material reproductivo (15,92 %), el material leñoso (11,12 %) y misceláneo (6,36 %). La mayor caída de hojarasca foliar se registró para Prosopisjuliflora (1,31 t-ha-1-año1) y la menor caída la presentó Brosimum alicastrum (0,46 t-ha^-año1). Las especies P. juliflora y Anacardium excelsum presentaron los mayores aportes de hojarasca foliar, lo que sugiere que podrían ser especies potenciales para su inclusión en actividades de restauración de zonas con corrientes de agua. P. juliflora fue la especie que presentó mayores tasas de descomposición de hojarasca (0,242 año-1), mientras que la Sterculia apetala fue la más persistente (0,079 año1). Los resultados indican que la caída de hojarasca está condicionada por la composición del bosque y las variaciones climáticas.

ABSTRACT We analyzed the contribution of particulate organic matter to the spring Cañaverales (La Guajira, Colombia) over a period of six months (dry and rainy). The monthly litterfall was 0.17 t-ha-1-month-1, which represented 2.08 t-ha-1-year-1 when extrapolated to one year. This is an intermediate value with respect to others reported from tropical dry forests. The correlation between litter production and precipitation was statistically significant. Litterfall was dominated by the leaf fraction (66.61 %), followed by the reproductive material (15.92 %), the woody (11.12 %) and miscellaneous materials (6.36 %). The highest production of leaf litter was registered for Prosopis juliflora (1.31 t-ha-1 year1) and the lowest for Brosimum alicastrum (0.46 t-ha^year1). P. juliflora and Anacardium excelsum, presented the major contributions of foliar leaf litter, what suggests they could be potential species for inclusion in restoration activities in riparian areas. P. juliflora was the species that presented the highest rates of litter decomposition (0.242 year1), while the Sterculia apetala was the most persistent (0.079 year-1). The results indicate that litterfall and litter decomposition rates depend on forest composition and climatic variations.

Bacterial degradation of dissolved organic matter released by Planktothrix agardhii (Cyanobacteria) / Degradação bacteriana da matéria orgânica dissolvida liberada por Planktothrix agardhii (Cyanobacteria)

Abstract Although Planktothrix agardhii often produces toxic blooms in eutrophic water bodies around the world, little is known about the fate of the organic matter released by these abundant Cyanobacteria. Thus, this study focused in estimating the bacterial consumption of the DOC and DON (dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen, respectively) produced by axenic P. agardhii cultures and identifying some of the bacterial OTUs (operational taxonomic units) involved in the process. Both P. agardhii and bacterial inocula were sampled from the eutrophic Barra Bonita Reservoir (SP, Brazil). Two distinct carbon degradation phases were observed: during the first three days, higher degradation coefficients were calculated, which were followed by a slower degradation phase. The maximum value observed for particulate bacterial carbon (POC) was 11.9 mg L-1, which consisted of 62.5% of the total available DOC, and its mineralization coefficient was 0.477 day-1 (t½ = 1.45 days). A similar pattern of degradation was observed for DON, although the coefficients were slightly different. Changes in the OTUs patterns were observed during the different steps of the degradation. The main OTUs were related to the classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) and Gammaproteobacteria (3 OTUs). The genus Acinetobacter was the only identified organism that occurred during the whole process. Bacterial richness was higher at the slower degradation phase, which could be related to the small amounts of DOM (dissolved organic matter) available, particularly carbon. The kinetics of the bacterial degradation of P. agardhii-originated DOM suggests minimal loss of DOM from the Barra Bonita reservoir.

Resumo Embora Planktothrix agardhii frequentemente forme florações tóxicas em corpos d'água pelo mundo, pouco ainda se sabe sobre o destino da matéria orgânica liberada por essa abundante Cyanobacteria. Assim, este estudo foi focado na estimativa do consumo bacteriano do carbono orgânico dissolvido (DOC) e nitrogênio orgânico dissolvido (DON) produzido por culturas axênicas de P. agardhii e identificação de algumas das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) bacterianas envolvidas no processo. Ambos a linhagem de P. agardhii e o inóculo bacteriano foram amostrados do reservatório eutrófico de Barra Bonita (SP, Brasil). Foram observadas duas fases distintas da degradação do DOC: durante os três primeiros dias, coeficientes mais altos de degradação foram calculados, que foram então seguidos por uma fase mais lenta da degradação do carbono. O valor máximo calculado para o carbono bacteriano particulado (POC) foi de 11,9 mgL-1, o que equivale a aproximadamente 62,5% do DOC disponível para consumo, e o seu coeficiente de mineralização foi de 0,477 dia-1 (t1/2 = 1,45 dias). Um padrão similar de degradação foi observado para DON, embora os coeficientes sejam ligeiramente diferentes. Foram observadas mudanças nos padrões de OTUs durante os diferentes passos da degradação. As principais OTUs foram relacionadas às classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) e Gammaproteobacteria (3 OTUs). O gênero Acinetobacter foi o único organismo identificado que ocorreu durante todo o processo. A maior riqueza bacteriana foi observada durante a fase lenta de degradação, o que pode estar relacionado às pequenas quantidades de matéria orgânica dissovida (DOM) disponíveis, particularmente o carbono. A cinética da degradação bacteriana da MOD de P. agardhii, quando comparada ao tempo de retenção do reservatório, sugere que existe uma perda mínima após sua liberação em Barra Bonita.

CARACTERIZACIÓN DE LA FERTILIDAD QUÍMICA DE LOS SUELOS EN SISTEMAS PRODUCTIVOS DE LA ALTILLANURA PLANA, META, COLOMBIA / CHEMICAL CHARACTERIZATION OF SOIL FERTILITY IN PRODUCTION SYSTEMS OF A FLAT HIGH PLATEAU, META, COLOMBIA

La Altillanura Plana de la Orinoquia de Colombia es por excelencia una despensa agropecuaria. Su fertilidad química dependerá principalmente de sistemas productivos que involucren un manejo de los suelos de manera apropiada y que incrementen los contenidos de la materia orgánica del suelo (MOS). Se aplicó un análisis de tipo multivariado con el objetivo de caracterizar la fertilidad química de los suelos en algunos sistemas productivos de la Altillanura Plana comparados con otros de Piedemonte del departamento del Meta, Oriente de Colombia. Fueron seleccionados cinco sistemas productivos en cada zona. Se encontró una alta variabilidad en las características químicas de los suelos, siendo la MOS y la acidez de los suelos las que tuvieron mayor capacidad discriminatoria entre los sistemas productivos. El análisis de clúster conformo tres grupos bien definidos: suelos de alta, mediana y baja fertilidad; y aunque no se encontró un patrón definido en cuanto a los sistemas productivos que los caracterice en cada uno de los grupos, cinco de los sistemas productivos de Piedemonte estuvieron ubicados en suelos de baja fertilidad. Las pasturas mejoradas y los sistemas silvopastoriles (SPSs) de la Altillanura Plana son una buena opción para aumentar la fertilidad química de los suelos.

The flat high plateau of the Colombian Orinoquia is, par excellence, an agricultural pantry. Its chemical soil fertility depends mainly of productive systems that involve appropriate soil management that increment soil organic matter (SOM). A multivariate analysis was applied in order to characterize the soil chemical fertility in some productive systems of the flat high plateau compared to other foothills of the Department of Meta in the western region of Colombia. Five production systems were selected for each zone. A high variability in the chemical characteristics of the soils was found, being SOM and the acidity of the soils the ones having greater discriminatory capacity among the productive systems. Cluster analysis consisted of three well-defined groups: high, medium and low fertility soils and, although a definite pattern of productive systems was not found in each of the groups, five productive foothill systems were located in low fertility soils. The improved pastures and the silvopastoral systems (SPSs) of flat high plateaus are a good option to increase the chemical fertility of the soils.

Divergence in energy sources for Prochilodus lineatus (Characiformes: Prochilodontidae) in Neotropical floodplains

The stable carbon isotopic variability and the contributions of autochthonous (sediment microbial biomass, phytoplankton, and periphyton) and allochthonous (soil microbial biomass) sources available to the detritivorous fish Prochilodus lineatus were investigated in three environments of the floodplain of the Upper Paraná River. The isotopic composition of carbon sources and fish varied significantly among the studied environments. The autochthonous resources, represented by the phytoplankton, were the most assimilated by the species, followed by periphyton and sediment microbial biomass. The species used the sources differently in each environment. This study suggests that the inherent characteristics of this area, as well as the size of the watershed, the dry season, anthropogenic actions, and phytoplankton productivity, favor the use of autochthonous resources by the species studied. Therefore, studies in the floodplain should employ an eco-hydrological approach that quantifies the magnitude of energy subsidies, as well as an access route to consumers, knowledge about the selectivity of detritivorous species and the effects of different land uses.(AU)

A variabilidade isotópica e as contribuições autóctones (biomassa microbiana do sedimento, fitoplâncton e perifíton) e alóctone (biomassa microbiana do solo) assim como as principais fontes de carbono para o peixe detritívoro Prochilodus lineatus foram investigadas em três diferentes ambientes, da planície de inundação do alto rio Paraná. A composição isotópica das fontes de carbono e dos consumidores variaram significativamente entre os ambientes estudados, e os recursos alóctones, representados pelo fitoplâncton, foram os mais utilizados pela espécie, seguido pelo perifíton e biomassa do sedimento microbiano. A espécie utilizou fontes de carbono distintas em cada ambiente. Este estudo sugere que características inerentes a cada ambiente, assim como o tamanho do ambiente, o período de seca, ações antropogênicas e produtividade do fitoplâncton favorecem o uso dos recursos alóctones pela espécie estudada. Portanto, estudos na planície de inundação devem empregar uma abordagem eco-hidrológicas que quantifique a magnitude dos subsídios energéticos, bem como as vias energéticas aos consumidores, o conhecimento acerca da seletividade das espécies de detritívoros e o efeito dos diferentes usos da terra.(AU)

Oxidizable fractions of soil organic carbon in Caatinga forest submitted to different forest managements / Frações oxidáveis do carbono orgânico do solo em Caatinga arbórea submetida a manejo florestal

ABSTRACT: One of the main alternatives for the rational exploitation of the Caatinga biome's natural resources is sustainable forest management. Soil organic carbon (SOC) and its fractions can be used to evaluate the conservation status of forest ecosystems after anthropic interventions. Therefore, the objective of this study was to evaluate the short-term effect of different forest management practices on the distribution of SOC fractions in the Caatinga area located in Contendas do Sincorá National Forest (BA). Three forest management practices (clear cutting, selective cutting by diameter and selective cutting by species) were evaluated, using the unmanaged Caatinga as a control. Soil samples were collected at the 0-10cm depth. The SOC was fractionated into four fractions (F1', F1, F2 and F3), adopting the chemical wet oxidation method based on increasing degrees of oxidation. The forest management caused a short-term change in the oxidizable fraction distribution of the SOC, which was reflected by a reduction of the most labile fractions.

RESUMO: Umas das principais alternativas para a exploração racional dos recursos naturais da Caatinga é o manejo florestal sustentável. O carbono orgânico do solo (COS) e suas frações podem ser utilizados para avaliar o estado de conservação de ecossistemas florestais após intervenções antrópicas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de curto prazo de diferentes práticas de manejo florestal sobre a distribuição das frações do COS em área de Caatinga arbórea, localizada na Floresta Nacional Contendas do Sincorá (BA). Foram avaliadas três práticas de manejo florestal (corte raso, corte seletivo por diâmetro e corte seletivo por espécie), utilizando como testemunha a Caatinga não manejada. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-10cm. O COS foi fracionado em quatro frações (F1', F1, F2 e F3), adotando-se o método químico da oxidação úmida baseada em graus crescentes de oxidação. O manejo florestal ocasionou alteração em curto prazo na distribuição das frações oxidáveis do COS, que se refletiu em redução das frações mais lábeis.