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.

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.

Organochlorine pesticides in lacustrine sediments and tilapias of Metztitlan, Hidalgo, Mexico

The organochlorine pesticides (OP) are very stable molecules, due to this stability; they are very resistant in the environment and highly related to fat tissues with a wide diffusion property and an average time life higher then 10 years. We studied sediments (November 2001, April and June 2002) and organisms collected in April and July (2002) from the lacustric zone of Metzitlán, Hidalgo, Mexico. The analysis was performed according to UNEP/IAEA (1982) (sediments) and UNEP/FAO/IOC/IAEA (1986) (organisms) methods. Three chemical families of organochlorine pesticides were identified and analyzed to determine posible toxicological risk. The principal organochlorine compounds found in sediments were g-HCH, d-HCH, p,p’-DDT and the endosulfan sulfate; these xenobiotics come from agriculture lands near the river and lake, used intensively, and most probably carried by the rain and rain flows into the main water body. In the tilapias tissue, p,p’-DDD y d-HCH were detected. The average concentrations of organochlorine pesticides in sediments were within the internacional limits for freshwater benthonic fauna, although lindane (g-HCH) was near the limit. The fish were above the criteria established in the local legislation (NOM-027-SSA1-1993 y NOM-028-SSA1-1993). Rev. Biol. Trop. 56 (3): 1381-1390. Epub 2008 September 30.

El presente trabajo se llevó a cabo en la cuenca lacustre de Metztitlán, Hgo. Se realizaron tres colectas de sedimentos recientes en noviembre (2001), abril y julio (2002) y dos colectas para organismos en abril y julio (2002). Los análisis se hicieron siguiendo la metodología para sedimentos propuesta por UNEP/IAEA (1982) y para tejido de organismos por UNEP/FAO/IOC/IAEA (1986). Se identificaron y cuantificaron tres familias químicas de plaguicidas organoclorados, para determinar el posible riesgo toxicológico de los sedimentos y de organismos en capturas comerciales. Los principales compuestos clorados en sedimentos fueron el g-HCH, d-HCH, p,p’-DDT y el sulfato de endosulfán; estos xenobióticos provienen de las zonas de cultivos aledañas al río y al lago, con un uso intensivo, probablemente transportados por lluvias y descargas fluviales hacia el cuerpo lacustre y en el tejido de organismos se detectaron principalmente el p,p’-DDD y d-HCH. Las concentraciones promedio de plaguicidas clorados en sedimentos no rebasaron los límites establecidos en los criterios de calidad ambiental internacionales para provocar efectos nocivos en la biota bentónica de los sistemas dulceacuícolas, aunque de manera puntual el lindano (g-HCH) registró niveles cercanos a dichos límites. Las tilapias rebasaron los criterios existentes en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM-027-SSA1-1993 y NOM-028SSA1-1993).

Dial organic carbon fluctuations in a mangrove tidal creek in Sepetiba bay, Southeast Brazil

The carbon (C) concentration and flux, as dissolved organic carbon (DOC), particulate organic carbon (POC) and macrodetritus (MD), were quantified through 4 tidal cycles in a mangrove tidal creek in Southeastern Brazil. DOC was the major fraction of the total C concentration, accounting for 68 and 61 percent of the total C concentration during ebb and flood periods respectively. Concentrations of DOC (Ebb = 3,41 ± 0,57 mgC.L-1 and Flood = 3,55 ± 0,76 mgC.L-1) and POC (Ebb = 1,73 ± 0,99 mgC.L-1 and Flood = 1,28 ± 0,45 mgC.L-1) were relatively similar during the four tidal cycles. Macrodetritus presented a wide variation with concentration peaks probably related to external forces, such as winds, which enrich the ebb flow with leaf litter. DOC and POC fluxes depended primarily on tidal and net water fluxes, whereas MD fluxes were not. The magnitude of the DOC and POC fluxes varied with the area flooded at high tide, but not the MD fluxes. DOC was the major form of carbon export to Sepetiba Bay. During the four tidal cycles, the forest exported a total of 1,2 kg of organic carbon per ha, mostly as DOC (60 percent), followed by POC (22 percent) and MD (18 percent).

As concentrações e fluxos de carbono orgânico sob forma de carbono orgânico dissolvido (COD), carbono orgânico particulado (COP) e macrodetritos (MD) foram quantificadas durante 4 ciclos de maré em canal de maré na Floresta Experimental de Itacuruçá, Baía de Sepetiba, RJ, litoral sudeste do Brasil. COD foi a fração mais importante para a concentração total de carbono orgânico, contribuindo com 68 e 61 por cento da concentração total de C nos períodos de maré vazante e enchente, respectivamente. As concentrações de COD (vazante = 3.41 ± 0.57 mgC.L-1 e enchente = 3.55 ± 0.76 mgC.L-1) e COP (vazante = 1.73 ± 0.99 mgC.L-1 e enchente = 1.28 ± 0.45 mgC.L-1) foram similares durante os 4 ciclos de maré. A fração macrodetritos apresentou uma ampla variabilidade com máximos de concentração relacionados a fatores externos como ventos, que enriqueceram as águas de vazante com macrodetritos. A magnitude dos fluxos de COD e COP, mas não os de macrodetritos, relacionaram-se com os fluxos de água e a conseqüente área inundada pela maré. A fração COD foi a mais importante forma de exportação de carbono orgânico pelo manguezal. Durante os 4 ciclos monitorados, a floresta exportou um total de 1.2 kg de carbono orgânico, 60 por cento sob forma de COD, seguido pelo COP (22 por cento) e pela fração macrodetritos (18 por cento).

Dial organic carbon fluctuations in a mangrove tidal creek in Sepetiba bay, Southeast Brazil

The carbon (C) concentration and flux, as dissolved organic carbon (DOC), particulate organic carbon (POC) and macrodetritus (MD), were quantified through 4 tidal cycles in a mangrove tidal creek in Southeastern Brazil. DOC was the major fraction of the total C concentration, accounting for 68 and 61% of the total C concentration during ebb and flood periods respectively. Concentrations of DOC (Ebb = 3,41 ± 0,57 mgC.L-1 and Flood = 3,55 ± 0,76 mgC.L-1) and POC (Ebb = 1,73 ± 0,99 mgC.L-1 and Flood = 1,28 ± 0,45 mgC.L-1) were relatively similar during the four tidal cycles. Macrodetritus presented a wide variation with concentration peaks probably related to external forces, such as winds, which enrich the ebb flow with leaf litter. DOC and POC fluxes depended primarily on tidal and net water fluxes, whereas MD fluxes were not. The magnitude of the DOC and POC fluxes varied with the area flooded at high tide, but not the MD fluxes. DOC was the major form of carbon export to Sepetiba Bay. During the four tidal cycles, the forest exported a total of 1,2 kg of organic carbon per ha, mostly as DOC (60%), followed by POC (22%) and MD (18%).

As concentrações e fluxos de carbono orgânico sob forma de carbono orgânico dissolvido (COD), carbono orgânico particulado (COP) e macrodetritos (MD) foram quantificadas durante 4 ciclos de maré em canal de maré na Floresta Experimental de Itacuruçá, Baía de Sepetiba, RJ, litoral sudeste do Brasil. COD foi a fração mais importante para a concentração total de carbono orgânico, contribuindo com 68 e 61% da concentração total de C nos períodos de maré vazante e enchente, respectivamente. As concentrações de COD (vazante = 3.41 ± 0.57 mgC.L-1 e enchente = 3.55 ± 0.76 mgC.L-1) e COP (vazante = 1.73 ± 0.99 mgC.L-1 e enchente = 1.28 ± 0.45 mgC.L-1) foram similares durante os 4 ciclos de maré. A fração macrodetritos apresentou uma ampla variabilidade com máximos de concentração relacionados a fatores externos como ventos, que enriqueceram as águas de vazante com macrodetritos. A magnitude dos fluxos de COD e COP, mas não os de macrodetritos, relacionaram-se com os fluxos de água e a conseqüente área inundada pela maré. A fração COD foi a mais importante forma de exportação de carbono orgânico pelo manguezal. Durante os 4 ciclos monitorados, a floresta exportou um total de 1.2 kg de carbono orgânico, 60% sob forma de COD, seguido pelo COP (22%) e pela fração macrodetritos (18%).