Influencia del cambio de uso del suelo sobre las reservas de carbono orgánico en el Parque Natural Regional Cortadera, Boyacá (Colombia)

Los páramos almacenan grandes reservas de carbono orgánico en el suelo (COS), influenciados por las condiciones climáticas y biogeoquímicas, propias del ecosistema; sin embargo, su progresiva conversión hacia cultivos, ganadería o minería incide directamente en las reservas de COS. Con el fin de determinar el efecto que ejerce el cambio de uso de suelo sobre la variabilidad de las reservas de COS, se realizó un monitoreo de COS entre 2013, 2018 y 2020, en el Parque Natural Regional Cortadera. Se estudiaron parcelas permanentes de muestreo (PPM), ubicadas bajo tres diferentes usos del suelo: conservado, en recuperación e intervenido. Se analizaron muestras de carbono orgánico y densidad aparente, a dos profundidades (0-15 cm y 15-30 cm). Se encontró que la PPM en escenario conservado presentó los contenidos más altos de COS, con valores de 290,37; 199,22 y 257,5 tC ha-1, para cada uno de los años en estudio; seguido por la PPM en recuperación, que evidenció valores de COS 215,3 tC ha-1, en el 2020, en contraste con la PPM intervenida, que presentó contenidos mínimos de 15,50; 34,01 y 88,06 tC ha-1. Se observó que los mayores contenidos de COS se encuentran a la profundidad de 15 a 30 cm. Dichos aspectos, resaltan la importancia de avanzar en acciones enfocadas a la protección de ecosistemas estratégicos, considerando las constantes amenazas relacionadas con la transformación del paisaje y, con ello, la posibilidad de proveer funciones y servicios asociados a la captura de carbono y la regulación climática.

The paramos accumulate high stocks of soil organic carbon (SOC), influenced by the climatic and biogeochemical conditions of the ecosystem. However, their progressive conversion to crops, livestock, or mining has a direct impact on the SOC stocks. To determine the effect of land use change on the variability of SOC stocks, monitoring of SOC content was conducted between the years 2013, 2018, and 2020 in the Parque Natural Regional Cortadera. Permanent sampling plots (PPS) located under three different land uses were studied: conserved, recovering, and intervened. To do so, samples of soil organic carbon and bulk density at two depths were analyzed (0-15 cm and 15-30 cm). The conserved PPS showed the highest SOC contents, with maximum values of 290.37; 199.22, and 257.5 tC ha-1 for each of the years under study; follow by the recovery PPM that presented COS values of 215.3 tC ha-1 in 2020, in contrast to the intervened PSP that showed minimum contents of 15.50; 34.01 and 88.06 tC ha-1. Furthermore, the highest SOC contents were found at 15-30 cm depth. These factors emphasize the importance of carrying out actions focused on protecting strategic ecosystems such as paramos, taking into account the continuous threats related to the transformation of the landscape and, consequently, the possibility of providing ecosystem functions and services related to carbon capture and climate regulation.

Remoção de carbono orgânico dissolvido de águas filtradas com tratamento complementar por pré-oxidação com ozônio e adsorção em carvão ativado / Removal of dissolved organic carbon in filtered water complemented with treatment by pre-oxidation with ozone and adsorption on activated carbon

Resumo Este trabalho teve como objetivo avaliar as remoções de carbono orgânico dissolvido presente em águas filtradas de estação de tratamento de água com tratamento complementar por pré-oxidação com ozônio e adsorção em carvão ativado granular. Para o estudo de adsorção foi utilizado o método de ensaio rápido em coluna de escala reduzida, com carvão ativado produzido de cascas de coco. Realizou-se a comparação entre as curvas de ruptura para os ensaios com e sem aplicação de ozônio. Os resultados mostraram reduções nas concentrações de carbono orgânico dissolvido no início dos ensaios e após a passagem da água com e sem pré-ozonização pelas colunas ensaio rápido em coluna de escala reduzida seguida de incrementos progressivos das concentrações à medida que se aumentou o volume de leitos tratados. Na fase final dos ensaios, os aumentos de volume de leitos tratados não causaram mudanças significativas nas concentrações efluentes de carbono orgânico dissolvido. O mesmo comportamento foi observado com relação à absorção em radiação ultravioleta a 254 nm. O uso de ozônio previamente à adsorção em carvão ativado granular, usando o método ensaio rápido em coluna de escala reduzida, resultou em maiores reduções na absorbância da luz ultravioleta em 254 nm do que nas concentrações de carbono orgânico dissolvido. As absorbâncias específicas à radiação ultravioleta das amostras ozonizadas foram menores do que as que não receberam ozônio.

Abstract The objective of this study was to evaluate the removal of dissolved organic carbon in filtered water followed by pre-oxidation with ozone and adsorption on granular activated carbon. The rapid small-scale column test was used for the adsorption essays with activated carbon produced from coconut shells. A comparison was made between the breakthrough curves for tests performed with and without pre-oxidation with ozone. The results showed reductions in dissolved organic carbon concentrations after initial passage of water with and without ozone through the rapid small-scale column test column, followed by progressive increases in concentrations along with the number of the bed volumes. In the final phase of the tests, increases in bed volumes did not cause significative changes in effluent dissolved organic carbon concentrations. The same behavior was also observed with respect to ultra-violet absorbance at 254 nm. The use of ozone prior to adsorption on GAC, using the ERCER method, caused greater reductions on UV254 absorbance than in concentrations of dissolved organic carbon. The specific ultraviolet absorbance values of samples that received ozone were lower than those that were not ozonized.

Microbiological attributes of yellow oxissol under different monocultures in the savanna region of Piauí state / Atributos microbiológicos de um latossolos amarelo sob diferentes monoculturas no cerrado piauiense

Microbial biomass is an important component in maintaining soil quality and plant productivity. The aim of this paper was to evaluate alterations in microbiological attributes and organic carbon in accordance with seasonal change in different monocultures in the Savanna region of Piauí state. Soil samples were collected in areas of soy, eucalyptus, pasture, and in an area of native savanna, at depths of 0-0.20 m, during the rainy and dry periods. Using these samples microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR), metabolic quotient (qCO2), microbial quotient (qMIC), and total organic carbon in the soil (TOC) were evaluated. MBC differed significantly between the systems evaluated, with higher values in the soil under native vegetation in the two sampling periods. TOC presented a significant difference between the systems, with higher values in the native savanna and soybean in the rainy period. For the qMIC, the soybean area presented lower values in the two periods compared with the other areas. Basal respiration as well as qCO2 values differed between the systems only in the dry period. The results reveal that the type of vegetation cover, management system, and seasonality influence the behavior of biological properties in the soil.

A biomassa microbiana é um componente importante para manter a qualidade do solo e a produtividade das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações nos atributos microbiológicas e carbono orgânico, em função da variação sazonal em diferentes monoculturas no Cerrado piauiense. Amostras de solo foram coletadas em áreas de soja, eucalipto, pastagem e em uma área de mata nativa de Cerrado na profundidade de 0-0,20 m, durante o período chuvoso e seco. A partir dessas amostras avaliaram-se o carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (RB), quociente metabólico (qCO2), quociente microbiano (qMIC) e o carbono orgânico total do solo (COT). O CBM diferiu significativamente entre os sistemas avaliados, com maiores valores no solo sob mata nativa nos dois períodos de amostragem. O COT apresentou diferença significativa entre os sistemas, com maiores valores na mata nativa e soja no período chuvoso. Para o qMIC, a área com soja apresentou menores valores nos dois períodos em comparação às demais áreas. A RB assim como valores de qCO2 diferiram entre os sistemas apenas no período seco. Os resultados demonstram que o tipo de cobertura vegetal, o sistema de manejo e a sazonalidade influenciam o comportamento das propriedades biológicas do solo.

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

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

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

Management systems and soil use on fractions and stocks of organic carbon and nitrogen total in cerrado latosol / Sistemas de manejo e uso do solo sobre as frações e estoque de carbono e nitrogênio em latossolo de cerrado

Cerrado areas are agricultural frontiers of Brazil, being important to know the dynamics of carbon and nitrogen in agricultural production systems. The objective of this study was to evaluate the effects of management and soil use in fractions and stocks organic carbon and nitrogen in the Cerrado soil. The experiment was conducted in Latosol with four treatments: native Cerrado (CE), no-tillage 18 years (NT), coffee 10 years (CF) and integrated system for agriculture (ISA) three years, evaluating the fractions and stocks of organic carbon and nitrogen in three depths. Soil management systems, at all depths, were not able to recover the organic carbon, nitrogen and their stocks in relation to the Cerrado. In the surface layer there was a decrease in the organic carbon content of 21, 33 and 46% for NT, CF and ISA respectively. Also there was a reduction in the nitrogen content in the surface layer of 33, 36 and 59% for the NT, CF and ISA respectively. Organic carbon varied from 74.3 Mg ha-1 in the CE, 58.8 Mg ha-1 in NT, 56.4 Mg ha-1 in CF and 50.8 Mg ha-1 in ISA. It was concluded that the total organic carbon, nitrogen and its fractions were effective in demonstrating the effects of managements and soil use; that of no-tillage and coffee were not efficient in the recovery of stocks of carbon and nitrogen requiring managements with more carbon input and the integrated production system is still in consolidation process.

Áreas de cerrado são fronteiras agrícolas do Brasil, sendo importante conhecer a dinâmica do carbono e nitrogênio em sistemas de produção agrícola. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do manejo e uso do solo em frações e estoques de carbono orgânico e nitrogênio em solo de Cerrado. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho com quatro tratamentos: Cerrado nativo (CE), plantio direto 18 anos (PD), área com café 10 anos (CF) e sistema integrado de produção agropecuária (SIPA) 3 anos avaliando as frações e estoques de carbono orgânico e nitrogênio em três profundidades. Os sistemas de manejo do solo, em todas as profundidades, não foram capazes de recuperar o teor carbono orgânico, nitrogênio e seus estoques em relação ao Cerrado. Na camada superficial houve diminuição no teor de carbono orgânico de 21, 33 e 46% para PD, CF e SIPA, respectivamente. Também verificou-se redução no teor de nitrogênio na camada superficial de 33, 36 e 59% para o PD, CF e SIPA, respectivamente. Os estoques de carbono orgânico variaram de 74,3 Mg ha-1 no CE, 58,8 Mg ha-1 no PD, 56,4 Mg ha-1 no CF e 50,8 Mg ha-1 no SIPA. Conclui-se que o carbono orgânico total, nitrogênio e suas frações foram eficientes para demonstrar os efeitos dos manejos e uso do solo; que os sistemas de PD e CF não foram eficientes na recuperação dos estoques de carbono e nitrogênio necessitando de manejos com maior entrada de carbono e que SIPA ainda esta em processo de consolidação.

Growth of silver catfish ( Rhamdia quelen ) exposed to acidic pH at different humic acid levels / Crescimento de jundiás (Rhamdia quelen) expostos ao pH ácido em diferentes níveis de ácido húmico

ABSTRACT: Humic substances are organic compounds that possess high molecular weight and are formed by the decomposition of plant materials. Humic substances comprise humic acids, fulvic acids and humin. Humic acids (HA) have shown to be able to provide some protection to biological membranes of fish in water with low pH, replacing the protective action of Ca2+. Thus, this studyaimed to observe growth of silver catfish ( Rhamdia quelen ) juveniles exposed to pHs 5.5 and 6.5 and to different levels of HA: 0, 10, 25 and 50mg L-1. Results showed that, irrespective of pH, HA was highly detrimental to silver catfish growth, since the higher the concentration of HA, the lower the weight gain and feed intake, resulting in lower biomass and lower specific growth rate of juveniles. Hence, HA is extremely damaging to the performance of silver catfish juveniles in the tested concentrations.

RESUMO: Substâncias húmicas são compostos orgânicos que possuem elevado peso molecular e são formadas pela decomposição da matéria orgânica de plantas. As substâncias húmicas compreendem ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e humina. Os ácidos húmicos (AH) têm mostrado serem capazes de proporcionar proteção parcial das membranas biológicas de peixes em águas com baixo pH, substituindo a ação protetora do Ca2+. Assim, este estudo teve como objetivo observar o crescimento de juvenis de jundiá ( Rhamdia quelen ) expostos a pH's 5,5 e 6,5 com diferentes níveis de AH: 0, 10, 25 e 50mg L-1. Os resultados demostram que, independentemente do pH, o AH foi altamente prejudicial para o crescimento do jundiá, uma vez que, quanto maior era a concentração de AH, menor era o ganho de peso e a ingestão de alimentos, resultando em menor biomassa e taxa de crescimento específico inferior dos juvenis. Assim, os AH são extremamente prejudiciais para o desempenho de juvenis de jundiá nas concentrações testadas.

Soil microbial biomass and activity in wetlands located in preserved and disturbed environments in the cerrado biome / Biomassa e atividade microbiana do solo em veredas situadas em ambientes conservados e antropizados no bioma cerrado

The veredas (a type of wetlands) are wet ecosystems usually associated with the presence of hydromorphic soils, which often occur in the vicinity of springs and watercourses of the Cerrado region in Brazil. This study aimed to assess microbiological and biochemical soil properties in wetlands (veredas) located in preserved and disturbed environments (in farming and grazing areas) in the Cerrado biome. Soil samples were collected at depths of 0-10 cm and 10-20 cm, along reference lines arranged according to their position in the landscape, in the upper, middle and lower positions of one of the slopes. The total soil organic carbon, microbial biomass carbon and nitrogen (Cmic and Nmic), microbial biomass C:N ratio, microbial quotient, basal respiration, metabolic quotient and fluorescein diacetate (FDA) hydrolytic activities in soil (as total soil heterotrophic enzymatic activity) were determined. The soils of veredas adjacent to agricultural and livestock environments showed changes in their biological properties compared to preserved ecosystems. Increased microbial biomass (Cmic and Nmic) is reported in veredas located nearby grazing areas under intensive and technified management, on the soil surface layer (0-10 cm), especially in the lower slope position, while in agricultural environments, under the same conditions of relief and depth, there is a relative decrease in microbial biomass carbon.

As veredas são ecossistemas úmidos, normalmente associados à presença de solos hidromórficos, que ocorrem com frequência nas proximidades das nascentes e cursos d'água da região do Cerrado. O objetivo deste trabalho foi avaliar atributos microbiológicos e bioquímicos do solo em áreas úmidas (veredas) localizadas em ambientes conservados e antropizados (em áreas agrícolas e pastagens), no bioma Cerrado. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-10 cm e 10-20 cm, ao longo de linhas de referência dispostas, segundo sua posição no relevo, nas posições superior, média e inferior de uma das vertentes. Foram determinados o carbono orgânico total do solo, carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (Cmic e Nmic), relação C:N da biomassa microbiana, quociente microbiano, respiração basal, quociente metabólico e atividade enzimática total do solo. Os solos de veredas vizinhas a ambientes agropecuários apresentaram variações em seus atributos biológicos, comparativamente a ecossistemas conservados. Em veredas adjacentes a pastagens sob manejo intensivo tecnificado, na camada superficial do solo (0-10 cm), ocorreu o incremento da biomassa microbiana (Cmic e Nmic), notadamente na posição inferior do relevo, enquanto em ambientes agrícolas, nas mesmas condições de relevo e profundidade, observou-se uma diminuição relativa do carbono da biomassa microbiana.

Diffusive emission of methane and carbon dioxide from two hydropower reservoirs in Brazil / Emissões difusivas de metano e de dióxido de carbono oriundas de dois reservatórios hidrelétricos

The role of greenhouse gas emissions from freshwater reservoirs and their contribution to increase greenhouse gas concentrations in the atmosphere is currently under discussion in many parts of the world. We studied CO2 and CH4 diffusive fluxes from two large neotropical hydropower reservoirs with different climate conditions. We used floating closed-chambers to estimate diffusive fluxes of these gaseous species. Sampling campaigns showed that the reservoirs studied were sources of greenhouse gases to the atmosphere. In the Serra da Mesa Reservoir, the CH4 emissions ranged from 0.530 to 396.96 mg.m–2.d–1 and CO2 emissions ranged from –1,738.33 to 11,166.61 mg.m–2.d–1 and in Três Marias Reservoir the CH4 fluxes ranged 0.720 to 2,578.03 mg.m–2.d–1 and CO2 emission ranged from -3,037.80 to 11,516.64 to mg.m–2.d–1. There were no statistically significant differences of CH4 fluxes between the reservoirs, but CO2 fluxes from the two reservoirs studied were significantly different. The CO2 emissions measured over the periods studied in Serra da Mesa showed some seasonality with distinctions between the wet and dry transition season. In Três Marias Reservoir the CO2 fluxes showed no seasonal variability. In both reservoirs, CH4 emissions showed a tendency to increase during the study periods but this was not statistically significant. These results contributed to increase knowledge about the magnitude of CO2 and CH4 emission in hydroelectric reservoirs, however due to natural variability of the data future sampling campaigns will be needed to better elucidate the seasonal influences on the fluxes of greenhouse gases.

Atualmente, em diversas partes do mundo, tem-se discutido muito sobre a contribuição das emissões de gases de efeito estufa oriundas de reservatórios hidrelétricos. Neste trabalho foram medidos fluxos difusivos de CO2 e CH4 em dois grandes reservatórios hidrelétricos neotropicais com diferentes condições climáticas (UHE Serra da Mesa e UHE Três Marias). Utilizamos câmaras flutuantes para estimar os fluxos difusivos de CO2 e CH4. As campanhas de amostragem mostraram que os dois reservatórios estudados apresentaram-se como fontes emissoras de gases por mecanismo de difusão. No reservatório de Serra da Mesa as emissões de CH4 variaram entre 0,530 e 396,96 mg.m–2.d–1 e as emissões de CO2 variaram entre –1.738,33 a 11.166,61 mg.m–2.d–1. No reservatório de Três Marias os fluxos de CH4 variaram entre 0,720 e 2.578,03 mg.m–2.d–1. Já os fluxos de CO2 variaram de -3.037,80 à 11.516,64 mg.m–2.d–1. Não houve diferença estatisticamente significativa dos fluxos de CH4 entre os reservatórios estudados, entretanto os fluxos de CO2 foram significativamente diferentes. As emissões de CO2 medidas ao longo dos períodos estudados em Serra da Mesa mostrou certa sazonalidade, com distinções entre o período de transição seco e úmido. No reservatório de Três Marias os fluxos de CO2 não apresentaram variabilidade sazonal. Em ambos os reservatórios, as emissões de CH4 apresentaram aumento do fluxo ao longo dos períodos de estudo, mas isso não foi estatisticamente significativo. Estes resultados contribuíram para aumentar o conhecimento sobre a variabilidade das emissões difusivas de CO2 e CH4 em reservatórios de usinas hidrelétricas. Entretanto, novas campanhas de amostragem serão necessárias para melhor estudar as influências sazonais sobre os fluxos dos gases de efeito estufa.

Caracterização de latossolos amarelos húmicos em um ambiente altimontano na região agreste do estado de Pernambuco, Brasil / Characterization of humic oxisols in a high altitude mountain in the agreste region of the state of Pernambuco, Brazil

A formação de Latossolos com horizonte A húmico (Lhs) no Nordeste é relativamente rara e, geralmente, está associada a ambientes altimontanos, distinguindo-se da região semiárida circundante. Devido a isso, estes solos são intensamente utilizados e importantes para a economia regional. O objetivo deste estudo foi caracterizar Lhs da região Nordeste, bem como avaliar os mecanismos envolvidos no acúmulo do carbono orgânico (CO) em profundidade, visando a determinação da aptidão agrícola para o uso e manejo adequado do solo. O trabalho foi conduzido no município de Brejão, Agreste do Estado de Pernambuco. Foi realizada a caracterização morfológica, física, química e mineralógica de quatro perfis de Latossolos com horizonte A húmico, sob diferentes sistemas de uso da terra (vegetação nativa, capoeira, cultivo e pastagem), com a avaliação da aptidão agrícola e da variação do CO em profundidade. Os solos foram classificados como LATOSSOLOS AMARELOS Distrocoesos húmicos, textura argilosa, todos com horizonte A húmico maior que 100 cm. Todos os perfis apresentaram acidez elevada, alta saturação por alumínio, baixa capacidade de troca de cátions (CTC), caráter coeso e fração argila essencialmente caulinítica. O teor de CO foi alto, independente do uso do solo, e se correlacionou fortemente em profundidade com a argila dispersa, CTC, N e P. A distribuição do CO em profundidade foi favorecida pelos menores teores de argila e pela associação com as formas de Fe pouco cristalinas. A aptidão agrícola das terras enquadrou-se no grupo 2, ou seja, aptidão boa para lavouras de ciclo curto e/ou longo com práticas agrícolas com um médio e alto nível tecnológico. No entanto, essa aptidão é restrita quando utilizado baixo nível tecnológico em razão da exigência de elevadas doses de fertilizantes e corretivos.

The occurrence of Oxisols with a humic A horizon (Lhs) in Northeast Brazil is relatively rare and, generally associated with mountainous environments, quite different from the surrounding semiarid region. Therefore, these soils are intensely used and important for the regional economy. The aim of this study was to characterize the Lhs from Northeast, and assess the mechanisms involved in the accumulation of organic carbon in depth, in order to determine suitability agricultural and use and adequate soil management. The work was carried out in Brejão municipality, Agreste region of Pernambuco State, Brazil. Morphological, physical, chemical and mineralogical properties were determined in four soil profiles, under different management systems (native forest, secondary forest, traditional cropping system and planted pasture), with the assessment of agricultural suitability and variation of organic carbon (OC) in depth, and soil properties were correlated with the soil OC content in depth. All studied soils were classified as Humic Haplustox, with humic A horizon thicker than 100 cm. Furthermore, the soils showed high acidity and aluminum saturation, low cation exchange capacity (CTC), cohesive character and a kaolinitic clay fraction. The values of soil density were inversely correlated with the organic matter content. The OC was considered high, despite the management system. The variation of the OC with depth was strongly correlated with disperse clay, CTC, N and P. The OC distribution with depth was favored by smaller amounts of clay and by the association with poor crystalline Fe compounds. The agricultural suitability from soils framed up in group 2, good suitability for short cycle crops and/or long with agricultural practices with medium and high technological level. However, this ability is restricted when used low technological level due to the high demand for fertilizers and corrective.

Atributos físicos e químicos do solo em sistemas de consórcio e sucessão de lavoura, pastagem e silvipastoril em Santa Teresa, ES / Physical and chemical attributes in systems of the consortium and succession of crops, pasture and silvopastoral in Santa Teresa, Espírito Santo State, Brazil

O uso de sistemas com integração de floresta e pastagem promove alterações favoráveis nos atributos edáficos quando comparados com sistemas somente com pastagens ou lavouras. Este trabalho teve como objetivo avaliar atributos físicos e químicos de solos sob diferentes sistemas de uso em Santa Teresa, ES. Os sistemas foram: lavoura com 15 a 20 anos sob preparo convencional do solo, pastagem nativa de capim colonião (Panicum maximum) com 40 anos e cultivo de eucalipto consorciado com capim colonião em sistema silvipastoril, implantado há cinco anos. As amostras foram coletadas nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm e foram quantificados a densidade do solo (Ds), volume total de poros (VTP), diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP), carbono orgânico total e fracionamento granulométrico, químico e oxidável da matéria orgânica. O sistema silvipastoril apresentou os maiores valores de VTP, carbono das frações húmicas e carbono oxidável (fração F1) em relação às áreas de lavoura e pastagem, sendo que a área de lavoura mostrou os menores valores de DMP, carbono orgânico particulado (COp) e carbono da fração humina (CHUM). Por meio dos atributos físicos ­ Ds, VTP e DMP ­ e químicos ­ COp, carbono das frações húmicas e carbono oxidável (F1, F2 e F3) ­ foi possível evidenciar diferenças entre os sistemas de uso avaliados. O sistema silvipastoril aumentou o VTP (0-5 e 10-20 cm), a agregação do solo (DMP), os teores de COp (10-20 cm), carbono das frações húmicas (10-20 cm) e carbono oxidável (fração F1, 0-20 cm; fração F2, 10-20 cm) em comparação a área de lavoura. Em relação à área de pastagem, o sistema silvipastoril aumentou o VTP (0-5 e 10-20 cm), o DMP e diminuiu a Ds (10-20 cm), assim como também aumentou os teores de carbono das frações húmicas (10-20 cm) e carbono oxidável (F1, 0-10 cm). A introdução de florestas de eucalipto consorciado com pastagem nativa de Panicum maximum favorece o aumento do VTP e das frações da matéria orgânica do solo (frações húmicas e carbono oxidável - fração F1) em relação às áreas de pastagem nativa e lavoura.

The use of integrated systems of forest and grassland promotes favorable changes in soil attributes when compared to systems using only ground with pastures and crops. This study aimed to evaluate some physical and chemical attributes of soils under different land use systems in the Santa Teresa, ES. Were evaluated the systems: crops with 15 to 20 years under conventional tillage system; native pasture of grasses (Panicum maximum) with 40 years; and cultivation eucalyptus intercropped with grasses (Panicum maximum) in silvopastoral system, established five years ago. Samples were collected at depths of 0-5, 5-10 and 10-20 cm. We quantified soil density (BD), total pore volume (TPV), mean weight diameter of aggregates (MWD), total organic carbon and granulometric, chemical and oxidizable fractionation of organic matter. The silvopastoral system had higher TPV, oxidizable carbon (fraction F1) and humic fractions relative areas of crops and pasture. In the area of crops there were lower values of MWD, particulate organic carbon (POC) and carbon in the humin fraction (C-HUM). Through the physical attributes (BS, TPV and MWD) and chemical attributes (POC, carbon in the humic fractions and oxidizable carbon fractions (F1, F2 and F3) was possible to show differences between the systems evaluated. The silvopastoral system increased the TPV (0-5 and 10-20 cm), soil aggregation (MWD), the levels of POC (10-20 cm), humic fractions carbon (10-20 cm) and oxidizable carbon (F1, 0-20 cm; F2, 10-20 cm) compared to the crops area. Regarding the pasture area, the silvopastoral system increased the TVP (0-5 and 10-20 cm ), the MWD and decreased Ds values ( 10-20 cm), as well as increased content of humic fractions carbon (10-20 cm) and oxidized carbon (F1, 0-10 cm).The introduction of eucalyptus forests in the form of a consortium with native pasture of Panicum maximum favors increased of the TPV, and soil organic matter fractions (humic fractions and oxidizable carbon (F1 fraction)) in relation to native pasture and crops systems.

Frações granulométricas e oxidáveis de matéria orgânica sob diferentes sistemas de uso do solo, no Paraná, Brasil / Granulometric and oxidizable fractions of organic matter under different land use systems in the state of Paraná, Brazil

Neste estudo objetivou-se quantificar o carbono orgânico total (COT), o carbono das frações granulométricas e oxidáveis da matéria orgânica do solo (MOS) em áreas sob diferentes sistemas de uso do solo, em Marmeleiro-PR. Foram coletadas amostras de terra nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, sendo nestas quantificados os teores de COT, carbono orgânico particulado (COp), carbono orgânico associado aos minerais (COam) e o carbono das frações oxidáveis (F1, F2, F3, F4 e F1/F4). O sistema de semeadura direta (SSD) apresentou maiores valores de COT (0-5 cm) e o sistema de plantio convencional (SPC), os menores (0-5 e 5-10 cm). O SSD e a área de pastagem apresentaram maiores teores de COp (0-5 cm). No SPC verificaram-se os menores teores de COp em superfície e maiores em profundidade. Os menores teores de carbono das frações oxidáveis foram encontrados no SPC (0-10 cm). O SSD aumenta os teores de COT, COp e carbono oxidável (F1 e F4) na camada superficial quando comparado com o SPC. Este acarreta em teores de COT iguais aos da área de SSD em profundidade e ocasiona a diminuição dos teores de COam e do carbono oxidável da fração F4 em todas as profundidades avaliadas. Por meio da relação F1/F4 pode-se inferir que o SPC desfavorece o equilíbrio das frações F1 e F4, enquanto o SSD acarreta em valores similares aos das áreas sem interferência antrópica. As frações granulométricas e oxidáveis da MOS são eficientes para identificar mudanças ocasionadas no solo pelo manejo.

This study aimed to quantify the total organic carbon (TOC), granulometric and oxidizable carbon fractions of soil organic carbon (SOM) in areas under different land use in Marmeleiro, Paraná State, Brazil. We collected soil samples in the 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm, and being these quantified to TOC, particulate organic carbon (POC), organic carbon associated minerals (OCam) and carbon fractions oxidizable (F1, F2, F3, F4 and F1/F4). The notillage system (NTS) had higher TOC values (0-5 cm) and the conventional tillage system (CTS), the lowest (0-5 and 5-10 cm). The NTS and the grazing area had higher concentrations of POC (0-5 cm). In the CTS there were the lowest levels of POC in surface and greater depth. The lower carbon content of oxidizable fractions were found in the CTS (0-10 cm). The NTS increase the TOC, and POC oxidisable carbon (F1, F4) in the surface layer when compared to the CTS. This leads to TOC area equal to the NTS in depth and leads to decreased amounts of carbon and OCam oxidizable fraction F4 in all experiments. Through the F1/F4 ratio can be inferred that the CTS disfavors the balance of fractions F1 and F4, while the NTS leads to values similar to those in areas without human interference. The granulometric and oxidizable fractions of SOM are efficient to identify changes in soil caused by management.

Photo-degradation effect on dissolved organic carbon availability to bacterioplankton in a lake in the upper Paraná river floodplain / Photo-degradation effect on dissolved organic carbon availability to bacterioplankton in a lake in the upper Paraná river floodplain

Dissolved organic carbon (DOC) is nowadays recognized as the main substrate and source of energy for aquatic microbial community. The great part of available organic carbon for bacterioplankton might be formed after photolytic degradation of humic material, which constitutes the major part of DOC in almost all natural waters. The effects of DOC photo-degradation were evaluated, as was its utilization by bacterioplankton, through a two-step experiment, one involving photo-degradation of DOC and the other bacterial growth on the photo-degraded substrate. Photo-degradation was responsible for the consumption of 19% of DOC, reduced SUVA254, an increase in the E2/E3 and E3/E4 ratios, in addition to modifications in the fluorescence spectra that indicated a rise in the labile fraction of DOC. However, these alterations on DOC were not reflected in differences in bacterioplankton growth, as shown by the fact that there were no significant differences in density, biomass, bacterial production, bacterial respiration and bacterial growth efficiency between treatment and control.

O carbono orgânico dissolvido (COD) é reconhecido atualmente como o principal substrato e fonte de energia para a comunidade microbiana aquática. Grande parte do COD biodisponível para o bacterioplâncton pode ser gerada após degradação fotolítica do material húmico dissolvido, que constitui a maior parte do carbono orgânico total. Neste trabalho foram avaliados os efeitos da fotodegração no COD de um ambiente húmico e a sua posterior utilização pelo bacterioplâncton, por meio de um experimento em duas etapas, uma de fotodegradação do COD e outra de crescimento microbiano sobre o substrato fotodegradado. A fotodegradação causou consumo de 19% do COD, diminuição na SUVA254, aumento nas razões E2/E3 e E3/E4 e modificações nos espectros de fluorescência apontando aumento da fração lábil. No entanto, as alterações no COD não se refletiram em diferenças no crescimento do bacterioplâncton, não havendo diferenças significativas com relação à densidade, biomassa, produção, respiração e eficiência de crescimento bacteriano.

Kinetics of the aerobic decomposition of Talauma ovata and Saccharum officinarum / Cinéticas da decomposição aeróbia de Talauma ovata e Saccharum officinarum

The aim of this study is to evaluate the kinetics of aerobic decomposition of Saccharum officinarum and Talauma ovata leaves. For each species, decomposition chambers (leaves and water) were set up, which were maintained under controlled conditions. Each sampling day (1, 7, 15, 30, 39, 58, 72 and 90 days), the concentrations of total organic carbon, pH and electrical conductivity (EC) were determined in the dissolved fraction, while the mass and cell wall fractions (CWF) were determined in the particulate fraction. The pH stabilization of the chambers with T. ovata and S. officinarum leaves occurred in alkaline (ca. 8 - 8.5) and close to the neutrality (ca. 7 - 7.5) environment, respectively. The EC values were on average 1.6 times higher in incubations with T. ovata leaves. The mass loss did not differ between the species (mean = 53.85%), however the decay coefficient was higher for S. officinarum (k4 = 0.007 day-1) than for T. ovata (k4 = 0.005 day-1) leaves. The CWF mass loss (mean = 50.16%) and their coefficient (0.0090 day-1) were similar. S. officinarum decomposed faster due to its high concentrations of energetic compounds of interest to the microbiota. The slower decomposition of T. ovata may have occurred due to the presence of secondary compounds with negative effects to the microorganisms.

O objetivo deste estudo foi avaliar as cinéticas da decomposição aeróbia de folhas de Talauma ovata e Saccharum officinarum. Para cada espécie foram montadas câmaras de decomposição (folhas e água) que foram mantidas sob condições controladas. A cada dia amostral (1, 7, 15, 30, 39, 58, 72 e 90 dias), as concentrações de carbono orgânico total, pH e condutividade elétrica (CE) foram determinadas na fração dissolvida, enquanto a massa e as frações de parede celular (FPC) foram determinadas na fração particulada. A estabilização do pH das câmaras com folhas de T. ovata e S. officinarum ocorreram em meio básico (ca. 8 - 8,5) e próximo à neutralidade (ca. 7 - 7,5), respectivamente. Os valores de CE foram em média 1,6 vezes maiores nas incubações com folhas de T. ovata. A perda de massa não diferiu entre as espécies (média = 53,85%). No entanto, o coeficiente de decaimento foi maior para as folhas de S. officinarum (k4 = 0,007 dia-1) que para T. ovata (k4 = 0,005 dia-1). As perdas de massa da FPC (média = 50,16%) e seus respectivos coeficientes (0,0090 dia-1) foram similares. S. officinarum decompôs mais rapidamente devido às elevadas concentrações de compostos energéticos de interesse para a microbiota. A decomposição mais lenta de T. ovata pode ter ocorrido pela presença de compostos secundários com efeitos negativos sobre os micro-organismos.

Frações granulométricas da matéria orgânica em latossolo sob plantio direto com gramineas / Granulometric fractions of organic matter of a latosol under no-till with grasses

O estudo da matéria orgânica do solo e de seus compartimentos visa obter informações a cerca da sua estabilidade e localização na estrutura do solo, bem como sua quantidade e qualidade em sistemas de uso do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar as frações da matéria orgânica em solo sob manejo de plantio direto com gramíneas. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições e cinco tratamentos (sistemas de cultivos), com medidas repetidas no espaço. Os tratamentos constituíram-se de milho em monocultivo; Brachiaria humidicola; Panicum maximum cv Aruana; milho + Brachiaria humidicola e milho + Panicum maximum cv Aruana. Foram determinados os teores de carbono orgânico total, carbono orgânico particulado e carbono orgânico associado aos minerais do solo nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm. Foram também analisados os acréscimos e reduções dos estoques de carbono nas diferentes frações utilizando-se a área de cerrado como referência. Os resultados demonstraram que os sistemas com consorciação de culturas e forragens ocasionaram efeitos nos diferentes compartimentos da matéria orgânica. Devido ao curto período de condução do plantio direto, as alterações promovidas pelas culturas nas frações da matéria orgânica foram mais expressivas nas camadas superficiais do solo. Sob plantio direto, o milho em monocultivo ou consorciado com Brachiaria humidicola promoveu aumento nos estoques de carbono orgânico total e nas frações COp e COam, tendo o cerrado nativo como referência. Nos demais sistemas, o uso do solo promoveu aumento dos estoques de COT e COam e redução na fração COp.

The study of soil organic matter and its compartments seeks to obtain information about their stability, localization in soil structure as well as their quantity and quality under land use systems. The objective of this study was to evaluate the organic matter fractions in soil under no-till management with grasses. The experimental design was a randomized block, with three replications and five treatments (cropping systems), with repeated measures in space. The treatments consisted of corn; Brachiaria humidicola; Panicum maximum cv Aruana; corn + Brachiaria humidicola, corn + Panicum maximum cv Aruana. The concentrations of total organic carbon, particulate organic carbon and organic carbon associated with minerals were analyzed in the soil at depths 0-5, 5-10, 10-20 and 20-30 cm. Increases and reductions of carbon stocks in organic matter fractions, using the Cerrado as a reference, were also analyzed. The results demonstrated that the systems with intercropping and fodder caused different effects on organic matter pools. Because of the short period of no-till the changes promoted by crops in organic matter fractions were more significant in the soil surface layers. Under no-till, maize only or intercropped with Brachiaria humidicola promoted an increase in total organic carbon and organic carbon fractions, when the native cerrado soil was used as reference. In other systems, land use increased stocks of OCam and TOC, but promoted reduction in POC stocks.

Densidade, agregação e porosidade do solo em áreas de conversão do cerrado em floresta de pinus, pastagem e plantio direto / Density, porosity and soil aggregation in areas of cerrado conversion in pine forest, pasture and no-tillage

Os estudos de impactos nas propriedades do solo decorrentes da conversão de áreas naturais para áreas agrícolas são importantes para a compreensão e desenvolvimento de sistemas sustentáveis. O objetivo do presente trabalho foi quantificar as modificações impostas sobre a densidade, agregação, porosidade e consequentemente a compactação do solo, em áreas de cerrado (CE), floresta de Pinus caribeae (FP), pastagem (PA) e semeadura direta (SD), no município de Uberlândia-MG. O solo foi classificado como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, de textura argilosa e foram coletadas amostras deformadas na profundidade de 0-0,10 m e 0,10-0,20 m para a determinação do carbono orgânico total (COT) e da textura do solo; e indeformadas para as análises de densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macro e microagregados. Estimou-se o diâmetro médio geométrico (DMG), diâmetro médio de partículas (DMP), índice de estabilidade de agregados (IEA), porcentagem de agregados estáveis (AGRI) e determinou-se a resistência à penetração do solo. Os resultados indicaram que o COT foi maior em PA e SD e menor em PI. A SD apresentou a maior Ds e menor porosidade total em relação às demais áreas. Os maiores valores de DMG e DMP seguiram a ordem decrescente: CE>FP>PA>SD. As áreas com CE e FP na camada de 0-0,10 m apresentaram maior IEA e AGRI. A menor resistência à penetração foi encontrada no solo cultivado com FP e os maiores valores de compactação foram encontrados na PA e SD na camada de 0,15-0,40 m de profundidade.

Agregação e proteção física da matéria orgânica em planossolo háplico sob diferentes sistemas de manejo / Aggregation and physical protection of organic matter in albaqualf under different manegement systems

Identificar os mecanismos de estabilização da matéria orgânica (MO) que atuam com maior eficiência em solos hidromórficos é essencial para compreender e avaliar a dinâmica da MO nestes agroecossistemas. O objetivo deste estudo foi avaliar a agregação, o teor de carbono orgânico total (COT) do solo e de carbono nas frações físicas da MO, em Planossolo Háplico Eutrófico solódico, sob diferentes sistemas de manejo; além de caracterizá-la por Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). O presente estudo foi realizado na Estação Experimental de Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, Capão do Leão, RS. A área experimental foi implantada em 2003. Em novembro de 2007, foram amostradas duas camadas (0,000 - 0,025 m e de 0,025 - 0,075 m) de solo em áreas sob preparo convencional (PC), plantio direto (PD) e campo nativo (CN). A qualidade estrutural na camada superficial do solo sob PC e PD foi afetada nas classes de agregados de 4,76 a 0,50 mm. O PC e o PD apresentaram reduções nos teores de COT do solo, carbono da fração grosseira, fração leve livre (FLL) e fração leve oclusa (FLO). Em curto período de tempo (quatro anos), os sistemas de manejo não influenciaram a fração pesada (FP). As proporções das frações físicas da MO em relação ao COT aumentaram na ordem FLL

To identify the mechanisms of stabilization of organic matter (OM) that act more efficiently in hydromorphic soils is essential to understand and to assess OM dynamics in these ecosystems. The aim of this study was to evaluate the aggregation, the total organic carbon (TOC) in the soil and in the physical fractions of OM, to characterize them by Fourier Transform Infrared (FTIR), and to identify the mechanisms of protection in an Albaqualf soil under different management systems. This study was conducted at the Lowlands Experimental Station of Embrapa Temperate Climate, in Capão of Leão municipality, Rio Grande do Sul State. The experimental area was established in 2003. In November 2007, soil was sampled in two layers (0.000 - 0.025 m and 0.025 - 0.075 m depth) under conventional tillage (CT), no tillage (NT) and native pasture (CN) areas. The structural soil quality under CT and NT, in the surface layer, was affected in the aggregate of diameter classes from 4.76 to 0.50 mm. The CT and the NT showed reductions in levels of soil TOC, C from the coarse fraction, free light fraction (FLF) and occluded light fraction (OLF). In a short period of time (four years), the management systems did not affect the heavy fraction (HF). The proportions of physical fractions of OM in relation to the COT increased in the order FLL

Recuperação de carbono obtida por três métodos em frações da matéria orgânica de latossolo, sob consórcio milho-forrageiras, no cerrado / Carbon recovery obtained by three methods in organic matter fractions of latosol under maize-grass intercropping in the cerrado

A dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) pode ser melhor compreendida após identificadas suas frações lábeis (> 53 µm) e estáveis (< 53 µm). Diante da importância crescente do uso de técnicas de fracionamento físico da MOS, torna-se necessário avaliar se a recuperação de carbono nessas frações é influenciada pelos métodos utilizados para sua determinação. O objetivo deste trabalho foi avaliar os teores de carbono, por três métodos, em diferentes frações da matéria orgânica, num Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico sob consórcio milho-forrageiras e em sistema solteiro. Foram determinados os teores de carbono das frações: (i) particulada da matéria orgânica (COP) e naquela (ii) associada aos minerais da matéria orgânica (COM). Determinou-se ainda, o teor de (iii) carbono orgânico total do solo (COT) na matéria orgânica não fracionada. Três métodos de determinação do carbono orgânico do solo foram utilizados: (i) Walkley & Black modificado, (ii) Mebius modificado, e (iii) combustão via seca, em analisador elementar (CHN). Foram utilizadas amostras de solos de três sistemas de manejo dispostos em delineamento em blocos casualizados, com três repetições para determinação do carbono orgânico do solo: (i) milho solteiro; (ii) milho consorciado com capim colonião (Panicum maximum cv. Aruana); e (iii) milho consorciado com braquiária (Brachiaria humidicola). As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0 ­ 5 cm. O método Walkley & Black apresentou menores valores de COT em relação ao CHN nos sistemas de manejo milho/braquiária e milho solteiro, e mostrou valores de COP semelhantes àqueles obtidos pelo CHN nos sistemas de manejo milho solteiro e milho/braquiária. Valores de COT, COP e COM obtidos pela metodologia de Mebius modificado foram semelhantes àqueles obtidos pelo analisador elementar, para todos os sitemas de manejo. O COP, quando avaliado pelas metodologias de Mebius e CHN, mostrou-se significativamente mais sensível às alterações de manejo em relação ao COT e COM.

Soil organic matter alterations can be better understood when it is fractionated for the identification of its labile (> 53 µm) and stable (< 53 µm) fractions. Because of the increasing and important use of soil organic matter fractionation techniques, it becomes necessary to evaluate if the carbon recovery in these fractions is influenced by methods used for its determination. The aim of this work was to evaluate the content of organic carbon in soil organic matter fractions, by three different methods, under maize-grass intercropping and sole maize in a dystrophic Red-Yellow Latosol (Oxisol). The following carbon contents were determined from the fractions: (i) of the particulate soil organic matter (POM) and from that (ii) of mineral-associated soil organic matter (MOC). The content of total organic carbon (TOC) was also determined in the non-fractionated soil organic matter. Three methods for the determination of soil organic carbon were used: (i) Walkley & Black modified, (ii) Mebius modified, and (iii) dry combustion in a CHN elemental analyzer. The experimental design was a randomized block design with three replications. Soil samples were collected from three management systems: (i) sole corn; (ii) maize-Panicum maximum intercropping; and (iii) maize- Brachiaria humidicola intercropping. Soil samples were collected from the depth of 0 ­ 5 cm. Lower TOC were found in the Walkley & Black method in relation to the CHN elemental analyzer, under the management systems sole maize and maize-Panicum maximum intercropping. However, the Walkley & Black method showed similar POM in relation to CHN analyzer method, under the management systems sole maize and maize-Brachiaria humidicola intercropping. TOC, POM and MOC obtained from the Mebius modified method were similar to those obtained from the elemental analyzer, under the three management systems. The POM when evaluated by the Mebius and CHN methods, showed to be more sensible to soil management alterations.

Influencia de la materia orgánica y Azotobacter nigricans en un cultivo de Stevia rebaudiana B / Influência da matéria orgânica e Azotobacter nigricans em uma cultura de Stevia rebaudiana B / Influence of organic matter and Azotobacter nigricans on a Stevia rebaudiana B. plantation

Stevia rebaudiana es una planta que acumula un compuesto edulcorante no calórico conocido como esteviosido. Su cultivo tradicionalmente se fertiliza con compuestos químicos que causan daño al ecosistema, obligando a buscar alternativas orgánicas para mitigar este daño. Objetivo. Evaluar el efecto de la materia orgánica y un biofertilizante con base en Azotobacter nigricans en un cultivo de Stevia rebaudiana ubicado en el departamento de Meta, Colombia. Materiales y métodos. Se establecieron cinco tratamientos: T1 y T2 Incorporando al cultivo compost de residuos domiciliarios en concentraciones de 15 y 30 ton ha-1 respectivamente; T3 y T4 con las mismas concentraciones de compost e inoculando el biofertilizante y T5 solamente con el biofertilizante. El control correspondió a las condiciones normales de cultivo con compost Bokashi. El crecimiento vegetal se evaluó por determinación de biomasa en peso seco, producción y área foliar. El análisis fisicoquímico de suelo incluyó: porcentaje carbono orgánico, humedad y pH. Resultados. La inoculación del biofertilizante produjo un incremento en la velocidad de mineralización del compost, con %CO final de 4,85 entre los 90 y 180 días. Se presentaron diferencias estadísticamente significativas (p< 0,05) entre la producción de biomasa de T2 (1538 kg ha-1) y el control (477 kg ha-1). Respecto al contenido de sólidos solubles T1, T3 y T4 presentaron los más altos valores de °Brix (12,4: 12,35 y 12,15). Conclusiones. La concentración 30 ton ha-1 presentó los mejores rendimientos de biomasa y la aplicación del biofertilizante mostró una correlación positiva con la mineralización del compost y síntesis de glucósidos...

Influence of organic matter and Azotobacter nigricans on a Stevia rebaudiana B. plantation Stevia rebaudiana is a plant that accumulates a non-caloric sweetener compound known as stevioside. This crop is traditionally fertilized with chemicals that are harmful for the ecosystem, forcing to find organic alternatives to mitigate this damage. Objective. To study the effect of organic matter and an Azotobacter nigricans-based bio-fertilizer on a Stevia rebaudiana plantation grown in acidic soil in the Department of Meta, Colombia. Materials and methods. Five treatments were established: T1 and T2 with the application of home organic waste compost at concentrations of 15 and 30 ton ha-1. T3 and T4 with the same compost concentrations and inoculating the A. nigricans bio-fertilizer. T5 contained the bio-fertilizer alone. The control consisted of the application of the Bokashi compost under the usual conditions of cultivation. Plant growth was assessed by biomass increase measured as dry weight, production, and leaf area. The physicochemical analysis of soil included: percentage of organic carbon, water content, and pH. Results. The inoculation of the bio-fertilizer produced an increase in the rate of mineralization of compost, reaching a final 4.85% of OC between 90 and 180 days after inoculation. There were significant (p< 0.05) differences between biomass production with T2 (1,538 kg ha-1) and the control (477 kg ha-1). Regarding the soluble solid content, T1, T3 and T4 showed the highest °Brix values (12.4, 12.35 and 12.15, respectively). Conclusions. The concentration of 30 ton ha-1 produced the highest biomass production and the application of the biofertilizer showed a positive correlation with compost mineralization and glucoside synthesis...

Influência da matéria orgânica e Azotobacter nigricans em uma cultura de Stevia rebaudiana B. Stevia rebaudiana é uma planta que acumula um composto edulcorante não-calórico conhecido como esteviosídeo. Sua cultura é tradicionalmente fertilizada com produtos químicos que danificam o ecossistema, forçando a procura de alternativas orgânicas para reduzir esse dano. Objetivo. Avaliar o efeito da matéria orgânica e um biofertilizante com base em Azotobacter nigricans numa cultura de Stevia rebaudiana localizada no departamento de Meta, na Colômbia. Materiais e métodos. Cinco tratamentos foram estabelecidos: T1 e T2 incorporando ao cultivo composto de lixo doméstico em concentrações de 15 e 30 t ha-1, respectivamente; T3 e T4 com as mesmas concentrações do composto e inoculando o biofertilizante e T5 apenas com o biofertilizante. O controle correspondeu a condições normais de cultivo com composto Bokashi. O crescimento das plantas foi avaliado por estimação da biomassa em peso seco, da produção e da área foliar. A análise físico-química do solo inclui o seguinte: porcentagem de carbono orgânico, umidade e pH. Resultados. A inoculação do biofertilizante produz um aumento na taxa de mineralização do composto, com CO final de 4,85% entre 90 e 180 dias. Diferenças estatisticamente significativa (p <0,05) foram observadas entre a produção de biomassa de T2 (1538 kg ha-1) e o controle (477 kg ha-1). Com relação ao conteúdo de sólidos solúveis T1, T3 e T4 tiveram os maiores valores de °Brix (12,4: 12,35 e 12,15). Conclusões. A concentração de 30 ton ha-1 apresentou o melhor rendimento de biomassa e a aplicação do biofertilizante mostrou uma correlação positiva com a mineralização do composto e a síntese de glicosídeos...

Propriedades físicas e teor de carbono orgânico de um latossolo vermelho-amarelo do cerrado, sob diferentes coberturas vegetais / Physical properties and organic carbon of a savannah red-yellow latossol under different plant covers

Os Latossolos têm sido largamente utilizados para a produção agrícola no Brasil. Nestes solos, cada vez mais a vegetação nativa vem sendo substituída por culturas agrícolas, pastagens e, nos últimos anos, grandes áreas têm sido plantadas com essências florestais. Este trabalho teve objetivo de avaliar o efeito de diferentes usos: cerrado, pastagem, pinus e eucalipto, nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho Amarelo. Foram avaliadas a estabilidade de agregados, teor de matéria orgânica, densidade do solo e de partículas e porosidade do solo. Os resultados mostraram que houve influência do uso do solo em algumas propriedades. O diâmetro médio ponderado (DMP), em geral, foi menor na camada de 20-30 cm, com exceção da área sob pinus, que apresentou resultado maior. O DMP no cerrado apresentou menor valor, a partir da camada de 10-20 cm. O teor de matéria orgânica foi maior na camada de 0-5 cm e semelhante nas outras camadas em todos os sistemas de uso. A densidade do solo (Ds) foi maior e a densidade de partículas (Dp) foi menor na área sob pastagem. Para todas as coberturas avaliadas, a Dp foi menor na camada de 0-5 cm. A porosidade do solo diminuiu a partir da camada de 10-20 cm, com exceção na pastagem que apresentou porosidade semelhante em todas as camadas estudadas.

The oxisol has been widely used for agricultural productivity in Brazil. On these soils, native vegetation has been substituted for crops, grasses and in the last years a huge area has been planted with forest plants. The aim of this paper was to evaluate the effect of different uses: savannah, grasses, pinus and eucalyptus, in different depth on soil properties of a red-yellow Latossol. The soil properties evaluated were: aggregate stability, soil organic carbon, bulk and particle density and porosity. The results showed that there was effect of the different plant covers in the depth on all soil properties studied. The mean weight diameter (DMP), in general, was lower at layer of 20-30 cm, with exception of pinus area which showed similar results in all layers. The DMP at savannah area showed lower values from layer of 10-20 cm. Soil organic carbon was higher at layer 0-5 cm and similar in the other soil layers for all plant covers. The bulk density (Ds) was higher and the particle density (Dp) was lower on soil under grasses. In layer of 0-5 cm the Dp was lower in the all plant covers. Soil porosity decreased from layer of 10-20 cm for all plant covers, with exception of grasses which had similar soil porosity at all studied soil layers.

Montaje y validación del método de análisis poscombustión y detección por infrarrojo no dispersivo para determinación de carbono orgánico total (cot) en agua / Assembly and validation by the method of combustion analysis and ondispersive innfrared detection for determining total organic carbon (toc) in water

La técnica de análisis por combustión y detección por infrarrojo no dispersivo (IRND) fue validada para la determinación de materia orgánica en agua, cuantificada como carbono orgánico total (COT). Previamente se optimizó la eliminación del carbono inorgánico (CI) de la muestra con un tiempo óptimo de 1,5 min y una relación ácido de 5%. Se estableció un rango dinámico lineal (RDL) entre 3 y 20 mg/L de COT, en el cual la recta de regresión cumplió con los parámetros que acreditaron su linealidad según el análisis por el método de los mínimos cuadrados, mostrando un coeficiente de correlación de 0,9994. La sensibilidad expresada por la pendiente de la recta de regresión indicó una variación de aproximadamente 5 unidades en la respuesta del detector por cada mg/L de COT. Los límites de detección y cuantificación obtenidos a partir de la recta de regresión fueron 0,517 y 1,722 mg/L de COT, respectivamente. La precisión de la técnica, teniendo como meta un 5% en coeficiente de variación (CV), fue mejor en el agua potable y en concentraciones cercanas a ésta (aprox. 7 mg/L de COT), mientras que las mayores desviaciones se presentaron en concentraciones cercanas a los límites inferior y superior del RDL. Las recuperaciones de concentraciones conocidas sobre muestras reales adicionadas fueron del 85% con baja adición y del 83% con adición alta, valores que sugieren una reevaluación del desempeño de la técnica con respecto a su exactitud, no obstante se alcanzó la meta de recuperación comprendida entre el 70 y el 130%. La técnica así establecida es por tanto apta para el análisis de aguas crudas, potables y residuales y es viable su utilización en el seguimiento a procesos de oxidación avanzada aplicados en el tratamiento de agua para consumo humano.

The technique of combustion analysis and detection by non-dispersive infrared (NDIR) was validated for the determination of organic matter in water, quantified as total organic carbon (TOC). Previously optimized the elimination of inorganic carbon (IC) of the sample with an optimum time sparge of 1.5 min and an acid ratio of 5%. It established a linear dynamic range (LDR) between 3 and 20 mg/L of TOC, in which the regression line that met the parameters credited its linearity as analyzed by the method of least squares, showing a correlation coefficient of 0,9994. The sensitivity expressed by the slope of the regression line indicated a variation of about 5 units in the detector response for each mg/L of TOC. The detection and quantification limits obtained from the regression line were 0.517 and 1.722 mg/L of TOC, respectively. The precision of the technique, aiming at 5% coefficient of variation (CV) was better in the drinking water at concentrations close to it (about 7 mg/L of TOC), whereas larger deviations were presented at concentrations near the lower and upper limits of LDR. The recoveries of known concentrations of actual samples of 85% additions were low addition and 83% with high added values that suggest a reevaluation of the performance of the technique with respect to its accuracy, however the goal was reached between recovery 70 to 130%. The technique is well established thereby capable of analyzing raw water, drinking and waste and feasible to use in monitoring advanced oxidation processes applied in the treatment of drinking water.