Mapeamento da erodibilidade e erosão potencial do solo em uma bacia hidrográfica de encosta / Mapping of erodibility and potential soil erosion in a hillside watershed

RESUMO O objetivo deste estudo foi estimar o potencial de perda de solo por meio da equação universal de perda de solo e identificar os fatores que controlam o processo erosivo em uma bacia hidrográfica de encosta. O fator erosividade da chuva (R) foi calculado por meio de dados normais de precipitação, obtendo-se, assim, índices mensais de erosão. O fator erodibilidade do solo (K) foi obtido a partir de uma amostragem de solo realizada por meio de uma malha de 340 pontos, na qual os valores foram interpolados pelo método da krigagem ordinária. O fator topográfico (LS) foi gerado a partir do Modelo Digital de Elevação (MDE), já os fatores uso e manejo e práticas conservacionistas (CP) foram obtidos por meio de observações de campo e valores tabelados. As maiores taxas de perdas abrangem 27% da área e se concentram em locais de maiores declividades nos quais predominam solos rasos, como Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos. O fator LS determinou a magnitude do processo erosivo e o fator CP apresentou a maior relação com o controle das perdas de solo. Os resultados encontrados mostram a importância do fator cobertura do solo, em que medidas de manutenção da vegetação e práticas conservacionistas devem ser adotadas e consideradas pelos gestores ambientais em regiões de encosta com predomínio de solos rasos associados a relevo declivoso.

ABSTRACT The objective of this study was to estimate the soil loss potential through the universal soil loss equation and to identify the factors that control the erosive process in a hillside watershed. Rainfall erosivity factor (R) was calculated through normal precipitation data, thus obtaining monthly erosion indexes. The soil erodibility factor (K) was obtained from a soil sampling in an irregular grid of 340 points, in which the values were interpolated by the ordinary kriging method. The topographic factor (LS) was generated from the Digital Elevation Model (MDE) and the use and management and conservationist practices factors (CP) through field observations and tabulated values. The highest loss rates cover around 27% of the area, and are concentrated in places with higher slopes where shallow soils such as Litolics Neosols and Regolithic Neosols predominate. The LS factor determined the magnitude of the erosive process and the CP factor showed the highest relation with the soil loss control. The results found show the importance of the cover-management factor, in which measures of vegetation maintenance and conservation practices should be adopted and considered by the environmental managers in hillside regions with predominance of shallow soils associated to slope relief.

Influência da textura do solo na atividade microbiana, decomposição e mineralização do carbono de serapilheira de sítios do bioma cerrado sob condições de incubação / Influence of soil texture on microbial activity, carbon decomposition and mineralization of litter in soils of the brazilian cerrado under incubation

A decomposição e mineralização da serapilheira são processos de fundamental importância no funcionamento do cerrado. Objetivou-se verificar a atividade microbiana e o potencial de decomposição e mineralização da serapilheira de vegetação de cerradão em solos de quatro classes texturais. As amostras foram coletadas na camada de 0- 10 cm de profundidade em quatro sítios de cerrado em solos classificados como Latossolo Amarelo distrófico típico (LAd), Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf), Neossolo Quartzarênico órtico típico (RQo) e Latossolo Amarelo ácrico típico (LAw), apresentando textura média, muito argilosa, arenosa e muito argilosa, respectivamente. Quantidades de 0, 0,1, 1,0 e 10 % de resíduo de serapilheira foram adicionadas em 100 g de amostras de solo e incubados por 10 dias a 25 oC. No ensaio, foram realizadas as seguintes análises: atividade microbiana (liberação de CO2), carbono orgânico total no início e final do ensaio, atividade de ß-glicosidase e urease. A atividade microbiana aumentou significativamente com adição de 1 e 10% de resíduo da serapilheira em relação ao controle, sendo que adição de 0,1 % não mostrou diferença para o controle. O solo RQo apresentou maior atividade quando adicionado 10% de resíduo de serapilheira em relação aos demais solos. A ordem de mineralização do carbono orgânico foi LVdf > LAw > LAd > RQo, mostrando que os solos de textura muito argilosa apresentaram maior porcentagem de mineralização. A atividade de ß-glicosidase aumentou significativamente com adição de apenas 10% de resíduos de serapilheira em todos os sítios, sendo as maiores atividades observadas no RQo. A atividade de urease não foi alterada com a adição de resíduo de serapilheira. Porém, o LVdf apresentou aumento significativo em relação aos demais sítios estudados, sugerindo que a maior mineralização do carbono em LVdf pode estar relacionada a atividade dessa enzima. Os resultados mostram que a textura do solo pode ter implicações importantes sobre a atividade microbiana, a mineralização e a decomposição do resíduo de serapilheira em sítios do bioma cerrado.

Litter decomposition and mineralization are fundamentally important to Cerrado function. The aim of this study was to compare the soil microbial activity, potential decomposition and mineralization of savanna litter, under laboratory incubation, in soils from four textural classes. Soil samples were collected at a depth of 10 cm from four Cerrado sites and classified as Latossolo Amarelo distrófico típico (LAd), (sandy clay loam); Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf), (clay); Neossolo Quartzarênico órtico típico (Rqo), (sandy) and Latosso Amarelo ácrico típico (LAw), (clay). Litter was added to 100 g soil at rates of 0, 0.1, 1.0 and 10% and incubated for 10 days at 25 oC. Soil microbial activity (CO2 release), total organic carbon (at the beginning and end of the assay), and ß-glucosidase and urease activity were measured. Relative to the control, soil microbial activity increased significantly with 1 and 10% litter. With 10% litter, microbial activity was higher in soil from RQo than in soils from the other sites. The order of organic carbon mineralization was LVdf > LAw > LAd > RQo, suggesting that clayey soils have higher mineralization rates. At all sites, ß-glucosidase activity increased significantly in response to addition of 10% litter only, and was highest in RQo. Urease activity did not respond to litter addition. However, urease activity in LVdf was significantly higher than in the other soils. The results show that soil texture may have important implications for soil microbial activity and decomposition and mineralization of savanna litter.

Potassium extractability from soils of brazilian coffee regions / Extractabilidade de potássio de solos brasileiros cultivados com cafeeiro

Coffee, which is an important commodity for Brazil, is a highly K-demanding crop. Methods for recommending K fertilization to coffee crops in Brazil are based on the amount of exchangeable K. Mineralogical studies estimating K supply capacity from different soil fractions, from medium to long term, were performed in Brazilian soils, but very few studies have been carried out focusing on the use of successive chemical extractions. This study evaluated K release from whole soil, as well as clay, silt, and sand fractions of B-horizon samples of a basalt-derived Oxisol and a sienite-derived Ultisol, both representative soils from coffee regions of Minas Gerais State. Successive extractions (0 to 665 h) of K were performed with 10-3 mol L-1 of either citrate or oxalate at 1:10 solid:solution ratio. The cumulative results were compared with forms of K (exchangeable, non-exchangeable, and total) as measured by different extraction procedures. The results showed that exchangeable K was higher, and non-exchangeable as well as total K were lower in the whole soil fraction of the Oxisol, than the K forms extracted from the Ultisol. The clay fraction was the main source of K in the Oxisol whereas the silt fraction contributed most for K supply in the Ultisol. Citrate and oxalate extracted similar amounts of K from the Oxisol, which is probably related to the fact that most of its K supply came from the exchangeable form. Citrate caused a greater release of K (part of which being from the non-exchangeable form) from the Ultisol than did oxalate. This work showed that soil texture alone is not a good indicator of K supply capacity, since for the same particle size, the studied soils revealed different K extractability.

O café, importante mercadoria para o Brasil, é uma cultura que demanda grande quantidade de potássio (K). Os métodos de recomendação de fertilizantes potássicos para lavouras cafeeiras no Brasil são baseados na quantidade de K trocável no solo. Estudos mineralógicos que estimam a capacidade de suprimento de K em diferentes frações do solo, em médio e longo prazo, foram realizados em solos brasileiros, mas poucos foram realizados com foco em extrações sucessivas. No presente estudo, avaliou-se a liberação de K do solo e das frações argila, silte e areia de amostras do horizonte B de um Latossolo Vermelho distrófico e de um Nitossolo Háplico, ambos representativos de regiões cafeeiras de Minas Gerais. Extrações sucessivas de K , com tempos de agitação variando de 0 a 665 h, foram realizadas com 10-3 mol L-1 de citrato ou oxalato, na relação solo:solução de 1:10. Os resultados cumulativos foram comparados às formas de K (trocável, não-trocável e total) medidas por diferentes procedimentos de extração. Verificou-se que a concentração de K trocável foi maior e as concentrações de K não-trocável e total foram menores no Latossolo que as mesmas formas de K extraídas do Nitossolo. A fração argila foi a principal fonte de K do Latossolo, ao passo que a fração silte foi a que mais contribuiu para a liberação de K do Nitossolo. Citrato e oxalato extraíram quantidades similares de K do Latossolo, resultado este relacionado ao fato de que a maioria do suprimento de K foi extraída da forma trocável. O citrato extraiu mais K (parte na forma não-trocável) do Nitossolo que o oxalato. Observou-se, neste trabalho, que a textura do solo, isoladamente, não é uma boa indicação da capacidade do solo em suprir K para as plantas, visto que, para o mesmo tamanho de partículas, os solos estudados revelaram extratabilidade de K diferenciada.

Relação de estratificação como indicador do sequestro de carbono em macroagregados de Latossolo sob plantio direto / Stratification ratio as soil carbon sequestration indicator in macroaggregates of Oxisol under no-tillage

A redução no conteúdo de carbono (C) nas camadas mais profundas do solo indica a estratificação entre a camada superficial e as subsuperficiais, devido à adição contínua de C pelos resíduos culturais na superfície. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variação (∆) da relação de estratificação (RE) de carbono como indicadora do sequestro de C total e particulado em macroagregados de dois Latossolos de classes texturais diferentes, manejados em sistema plantio direto. Os ensaios foram desenvolvidos em delineamento inteiramente casualizado com doze repetições. Os fatores analisados foram: (a) dois solos (Latossolo Vermelho Distrófico típico com classe textural franco-argilo-arenosa e Latossolo Vermelho Distrófico típico com classe textural franco-argilosa); (b) duas camadas de amostragem (0-5 e 5-20cm de profundidade); (c) duas épocas de amostragem (E1-outubro de 2007; E2-setembro de 2008). Observou-se relação linear e significativa entre o delta RE com a taxa de sequestro de C total em macroagregados no Latossolo Vermelho com classe textural franco argilo arenosa (R²=0,78**) e franco argilosa (R²=0,81**), indicando ter havido sequestro de C e confirmando ser este um indicador sensível da taxa de sequestro de C no solo em macroagregados.

The decrease in soil organic carbon (SOC) content in deeper layers indicates the occurrence of stratification between the surface layer and subsurface layer of soil due to continuous C addition by crop residues. The objective was to evaluate the change (delta) of stratification (RE) of carbon (C) as an indicator of C sequestration and soil total and particulate soil in macroaggregates of two soils (Typic Hapludox) with different textures, managed in no-tillage system. The tests were developed in completely randomized design twelve repetitions.Analyzed factors were: (a) two soils: Oxisol with medium texture and Oxisol with clay texture, (b) sampling depth: 0-5 and 5-20cm, (c) two sampling times (October 2007-T1, September 2008-T2). The results were submitted to variance analysis by program SISVAR 5.3, using the Tukey test at 5% significance. There was a significant linear relationship between the ∆ RE and carbon sequestration rate total macroaggregates Oxisol with medium texture (R²=0.78**) and Oxisol with clay texture (R²=0.81**) indicating that there was C sequestration confirming to be a sensitive indicator of the rate of C sequestration in soil macroaggregates.

Adjustment of the expedite method for clay content determination in Rondônia soils / Ajuste de método expedito para determinação de teor de argila em solos de Rondônia

Soil clay content is an important soil attribute and has been used to classification of phosphorus status in the soil in order to determinate the needing of phosphorus amounts to be applied to crops production. The aim of this research was to adjust the method for soil clay content determination, adopted by the laboratories of Southern Brazil (ROLAS-RS/SC), for soil clay content evaluation in Rondônia soils. The study was conducted using 50 soil samples from Rondônia State with wide range clay content. It was tested shaking periods (1.5, 2.0 and 2.5h) associated with periods for soil particles decantation (1.5 and 2.0h) to correlate with the standard method for soil texture testing, known as the pipette method. Clay content determined through this method was significantly correlated with pipette method. The better treatment was the combination of 2.0h of shaking and 1.5h of decantation, resulted in total period of 3.5h, which reduced the period to determine the soil clay content without loss of accuracy.

O teor de argila é um importante atributo de solo e é utilizado na determinação de faixas de teores de fósforo para fins de recomendação de adubação. O objetivo deste trabalho foi ajustar o método de determinação de argila utilizado pelos laboratórios da ROLAS-RS/SC para avaliar os teores de argila dos solos de Rondônia. O estudo foi conduzido com 50 amostras de solos do Estado de Rondônia, com diferentes teores de argila. O teor de argila foi determinado utilizando-se o método da ROLAS-RS/SC, com diferentes períodos de agitação (1,5; 2,0 e 2,5h) e de decantação das partículas do solo (1,5 e 2,0h) e o método da pipeta, considerado padrão para essa determinação. Os teores de argila determinados nas combinações de períodos de agitação e de decantação se correlacionaram significativamente com os teores determinados pelo método da pipeta. O melhor tratamento foi a combinação de 2,0h de agitação e 1,5h de decantação, resultando em tempo total de 3,5h, que reduz o tempo para determinação do teor de argila do solo sem perda significativa da eficiência.

Avaliação de alguns atributos físicos de um latossolo vermelho-amarelo sob diferentes coberturas vegetais / Evaluation of some physical attributes of an oxisol under different crop cover

Os atributos do solo são dinâmicos e estão sujeitos a alterações de acordo com o uso e manejo adotado, sendo sua determinação importante para melhor utilização agrícola dos solos. Desta forma, objetivou-se avaliar o comportamento de alguns atributos físicos (composição granulométrica, argila dispersa em água e grau de floculação) de um Latossolo Vermelho-Amarelo sobre diferentes usos, a saber: cultivado com duas espécies de leguminosas e sob vegetação espontânea, em área anteriormente cultivada com horticultura, por aproximadamente 10 anos, sob intensa mecanização agrícola e aplicação de corretivos e fertilizantes. O experimento foi instalado no delineamento em blocos casualizados, sendo conduzido em esquema fatorial 2 x 3, sendo duas profundidades (0 a 20 e 20 a 40 cm) e três coberturas vegetais (duas leguminosas e uma vegetação espontânea) com 4 repetições cada. Os dados das avaliações foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Observou-se que a agitação lenta proporciona uma melhor dispersão física quando comparada com a agitação rápida, demonstrando maior acurácia e precisão. Os valores de argila dispersa em água são maiores na profundidade de 20-40 cm. O solo cultivado com mucuna preta, na profundidade de 20-40 cm, apresenta um maior valor de argila dispersa em água em relação às demais coberturas vegetais e o solo sob vegetação espontânea maior grau de floculação nesta profundidade.

Soil attributes are dynamic and are subject to change according to the use and management adopted, is important for determining its best use agricultural soil. Thus, it was aimed to evaluate some physical attributes (particle size, water dispersible clay and flocculation) of an Oxisol on different uses, namely: cultivated with two species of legumes and natural vegetation, in an area previously cultivated with vegetables, for about 10 years, under intense agricultural mechanization and application of lime and fertilizer. The experiment was conducted in a randomized block design, being conducted in factorial 2 x 3, two depths (0 to 20 and 20 to 40 cm) and three cover crops, with four replications. Data were submitted to analysis of variance and averages compared by Tukey test at 5% probability. It was Avaliação de alguns atributos... SANTOS, L. N. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 26, n. 6, p. 940-947, Nov./Dec. 2010 946 observed that the slow agitation provides better physical dispersion when compared with the fast agitation, showing greater accuracy and precision. The values of clay dispersed in water are larger at a depth of 20-40 cm. The soil under Mucuna pruriens L., in depth of 20-40 cm, has a higher value of water dispersible clay in water compared with to other cover crops and the soil under natural vegetation greater degree of flocculation this depth

Análise de crescimento e anatomia foliar da planta medicinal Ageratum conyzoides L. (Asteraceae) cultivada em diferentes substratos / Growth analysis and leaf anatomy of the medicinal plant Ageratum conyzoides L. (Asteraceae) grown on different substrates

Ageratum conyzoides L. (Asteraceae) é uma espécie herbácea que ocorre em áreas de cerrado e, por se tratar de planta medicinal, é cultivada em escala familiar. O objetivo deste trabalho foi estudar possíveis alterações no desenvolvimento das plantas quando cultivadas em solos com texturas diferentes (solo de cerrado, franco arenoso ou solo de terra roxa, muito argiloso). Foram analisados aos 40, 70 e 90 dias, o comprimento do caule e da raiz, massa seca da parte aérea (caule e folhas) e das raízes, número de folhas e área foliar; além de parâmetros anatômicos foliares, como a densidade de tricomas. Os resultados mostraram que os comprimentos do caule e da raiz aumentaram no decorrer do experimento, independentemente do substrato (com exceção do comprimento da raiz de plantas cultivadas em solo de terra roxa). Porém, o comprimento do caule foi sempre maior nas plantas cultivadas em solo de cerrado, enquanto o comprimento da raiz foi significativamente maior somente aos 90 dias de cultivo neste solo. As biomassas secas da raiz e do caule também foram maiores nas plantas cultivadas em solo de cerrado por 70 e 90 dias, respectivamente. A massa seca foliar foi maior nas plantas cultivadas em solo de cerrado a partir dos 70 dias de experimento. Esse aumento foi devido ao maior número de folhas produzidas e a maior área foliar dessas plantas. No geral, a anatomia foliar não diferiu, porém o número de tricomas glandulares foi maior nas plantas cultivadas em solo de cerrado. Os resultados indicaram que esta espécie tem melhor desenvolvimento quando cultivada em solo mais arenoso.

Ageratum conyzoides L. (Asteraceae) is a herbaceous species found in cerrado areas and grown in family scale since it is a medicinal plant. The aim of this work was to study possible alterations in the plant development when grown in soils presenting different textures (a sandy-loam cerrado soil, or a very clayish red earth soil). At 40, 70 and 90 days, stem and root length, shoot (stem and leaves) and root dry matter, number of leaves and leaf area were evaluated, in addition to leaf anatomical parameters, such as trichome density. Stem and root length increased over the experiment under any substrate (except root length of plants grown on red earth soil). However, stem length was always higher in plants grown on cerrado soil, whereas root length was significantly higher only at 90 days of cultivation on this same soil. Root and stem dry biomass were also higher in plants grown on cerrado soil at 70 and 90 days, respectively. Leaf dry matter was higher in plants grown on cerrado soil from 70 days of experiment. This increase was due to the larger number of produced leaves and the higher leaf area of those plants. In general, leaf anatomy does not differ; however, the number of glandular trichomes was larger in plants grown on cerrado soil. Such results indicated that this species had a better development when grown on sandier soils.

Redução de esforço amostral vs. retenção de informação em inventários de pteridófitas na Amazônia Central / Sample effort reduction vs. information retention in inventories of pteridophytes in Central Amazonia

A extensa área coberta pelo domínio amazônico e os recursos financeiros limitados para estudos da biodiversidade exigem programas de pesquisa que obtenham o máximo de informação com os menores custos. Com o objetivo de avaliar as conseqüências da redução do esforço amostral sobre a retenção da informação ecológica, testou-se como diferentes larguras de parcela afetam os resultados da relação entre variação ambiental e composição da comunidade de pteridófitas da Amazônia Central. Foram feitas medidas da inclinação do terreno, abertura do dossel e do teor de argila do solo, em 37 parcelas de floresta de terra-firme. Todos os indivíduos de pteridófitas foram identificados e mapeados com relação a três faixas de amostragem. Foram testados os efeitos das variáveis ambientais sobre a composição de pteridófitas em parcelas de 250 x 2,5 m e em sub-amostras com a largura da parcela reduzida. A redução de 2,5 para 1 m na largura da parcela (60 por cento de redução no esforço amostral) correspondeu a uma redução de 24 por cento no custo do projeto, considerado os custos das excursões à campo, e a uma redução no número de espécies amostradas de 52 para 44. A redução 2,5 para 2 m na largura da parcela causou redução de apenas duas (4 por cento) nas espécies amostradas e 8 por cento no custo do projeto. Para todas as larguras testadas, a composição da comunidade esteve associada ao teor de argila e não esteve associada à inclinação do terreno. O efeito de abertura de dossel sobre a composição de espécies de pteridófitas não foi coerente entre os diferentes tamanhos de amostra. Esta incoerência deve estar relacionada à importância relativamente menor da luz sobre a estruturação da comunidade. Concluímos que as amostras com menor tamanho foram suficientemente informativas para detectar os principais gradientes de composição e sua associação aos fatores ambientais. Isso permitiria a redução nos custos totais ou alocação de mais parcelas...

The large area covered by the Amazonian domain and the limited financial support for biodiversity studies demand efficient research programs. Aiming to evaluate the consequences of reduced sampling effort on the retention of ecological information, we tested how differences in plot width affect the perceived relationship between environmental variation and the composition of the pteridophyte community in Central Amazonia. Measures of slope, canopy openness and soil clay content were taken in 37 terra-firme forest plots. All pteridophyte individuals were identified and mapped according to three sample strips. We tested the effects of environmental variables on pteridophyte composition of 250 x 2.5 meters-plots and on sub-samples of reduced width. The reduction of plot width from 2.5 to 1 m (60 percent reduction in sampling effort) corresponded to a reduction of 24 percent of the project's costs concerning field work expenses. This would reduce the number of sampled species from 52 to 44. The reduction of 20 percent plot width (from 2.5 to 2 m) would cause a reduction of two (4 percent) sampled species and a reduction of 8 percent of the costs. For all tested plot widths, community composition was associated with soil clay content and was not associated with the terrain slope. The effect of canopy openness on pteridophyte species composition was not consistent among sample sizes. These may be related to the relatively lower importance of light availability in determining community structure at the studied spatial scale. We concluded that the smallest plots were informative enough to detect the main gradients of composition and their association to environmental factors. This would allow a reduction in total costs, or the allocation of available budget to more plots, which could increase the power of the statistical analyses, reduce the confidence intervals and increase probability of detecting more species.