ABSTRACT: The use of crop residues as a bioenergy feedstock is considered a potential strategy to mitigate greenhouse gas (GHG) emissions. However, indiscriminate harvesting of crop residues can induce deleterious effects on soil functioning, plant growth and other ecosystem services. Here, we have summarized the information available in the literature to identify and discuss the main trade-offs and synergisms involved in crop residue management for bioenergy production. The data consistently showed that crop residue harvest and the consequent lower input of organic matter into the soil led to C storage depletions over time, reducing cycling, supply and availability of soil nutrients, directly affecting the soil biota. Although the biota regulates key functions in the soil, crop residue can also cause proliferation of some important agricultural pests. In addition, crop residues act as physical barriers that protect the soil against raindrop impact and temperature variations. Therefore, intensive crop residue harvest can cause soil structure degradation, leading to soil compaction and increased risks of erosion. With regard to GHG emissions, there is no consensus about the potential impact of management of crop residue harvest. In general, residue harvest decreases CO2 and N2O emissions from the decomposition process, but it has no significant effect on CH4 emissions. Plant growth responses to soil and microclimate changes due to crop residue harvest are site and crop specific. Adoption of the best management practices can mitigate the adverse impacts of crop residue harvest. Longterm experiments within strategic production regions are essential to understand and monitor the impact of integrated agricultural systems and propose customized solutions for sustainable crop residue management in each region or landscape. Furthermore, private and public investments/cooperations are necessary for a better understanding of the potential environmental, economic and social implications of crop residue use for bioenergy production.

The knowledge about the architecture of sugarcane root system is limited due to difficulties associated to methodological aspects. The correct way to assess the root system is still not clearly established. This study aimed to compare two direct methods of root biomass evaluation: soil monoliths and root sampling from probes. Three experimental plots (7.2 m²) were randomly established in an area under sugarcane planting on Typic Quartzipsamments located in São Pedro, Sao Paulo state, Brazil. One plant in each experimental plot was selected for root system assessment. The sampling with probes was performed in nine points inside half of the Voronoi polygon and the root density was estimated in nine combinations of sampling points. The root samples collected by the two methods were separate from soil particles by washing in a set of sieves. Afterwards, the roots were oven-dried and weighed. Significant differences(p<0.05) in the density root were found among the soil layers in each treatment. A trend of decreasing root density with soil depth was found in both methods. The probes method tended to underestimate the amount of root found in the soil top layer. Only two sampling combinations with probe indicated to be equivalent to the monolith method.

O conhecimento da arquitetura do sistema radicular da cana-de-açúcar ainda è limitado devido às dificuldades metodológicas para o seu estudo. A forma correta de avaliar o sistema radicular não foi claramente estabelecida. Este estudo objetivou a comparação de dois mètodos diretos de avaliação da biomassa radicular: coleta de monólitos de solo e coleta de amostras em sonda. Para isto foram estabelecidas três parcelas experimentais (7,2 m²) completamente ao acaso em área de plantio de cana-de-açúcar sobre solo Neossolo Quartzarenico localizado no município de São Pedro - SP. Uma planta dentro de cada parcela experimental foi selecionada para o estudo do sistema radicular. A amostragem com sonda foi realizada em 9 pontos dentro da metade do polígono de voronoi e a densidade radicular estimada em 9 combinações de pontos de amostragem. As amostras de raízes coletadas pelos dois mètodos de estudo foram separadas do solo por meio da lavagem com água corrente em um conjunto de peneiras. Posteriormente as raízes foram colocadas para secar e finalmente pesadas em balança analítica. Diferenças significativas (p<0.05) foram encontradas para os resultados da densidade radicular entre as camadas avaliadas para cada tratamento. Tanto o mètodo monólito quanto o mètodo da sonda indicaram tendência de decrèscimo da biomassa radicular com a profundidade. De forma geral o mètodo da sonda tendeu a subestimar a quantidade de raiz encontrada na camada superficial. Somente duas combinações de amostragem com sonda mostraram ser equiparáveis ao mètodo do monólito.

A cana-de-açúcar é a principal cultura utilizada na produção de etanol biocombustível no Brasil e sua colheita pode ser feita com ou sem queima das folhas, aumentando ou diminuindo a emissão de gases do efeito estufa e a deposição de C no solo. Por meio deste trabalho, avaliou-se o efeito de sistemas de colheita de cana-de-açúcar (com e sem queima da palha, com um, três e seis anos após a última reforma do canavial) sobre os teores e estoques de C no solo, a qualidade física da matéria orgânica e a imobilização de C na biomassa microbiana do solo. As áreas de colheita sem queima apresentaram maior teor de C na camada superficial e maiores estoques de C, independentemente do tempo após a última reforma. Diferenças na qualidade física da matéria orgânica ocorreram principalmente na fração com tamanho entre 53 e 75 µm, na qual a proporção de C foi maior nas áreas sem queima. Na camada de 0-10 cm, o sistema sem queima apresentou maior teor de C microbiano. A colheita sem queima da palha é eficiente em acumular C em formas que possuem alto tempo de residência no solo.

Sugarcane is the main crop used in ethanol biofuel production in Brazil and it may be harvested with or without burning, increasing or decreasing greenhouse gases emissions and soil carbon deposition. In this study, we evaluated the effect of the sugarcane harvest system (with and without burning, at one, three, and six years after the last replanting) on C contents and C stocks in the soil, the physical quality of soil organic matter, and C immobilization in soil microbial biomass. The areas harvested without burning showed higher C content in the surface layer and higher C stocks, regardless of the time after the last replanting. Differences in the physical quality of organic matter mainly occurred in the 53 to 75 µm particle size fraction, in which the C ratio was higher in the unburned areas. In the 0-10 cm layer, harvesting without burning was associated with higher microbial C. Harvest without straw burning is effective in accumulating C in forms with long residence time in the soil.

Soils of a large tropical area with differentiated landscapes cannot be treated uniformly for ecological applications. We intend to develop a framework based on physiography that can be used in regional applications. The study region occupies more than 1.1 million km² and is located at the junction of the savanna region of Central Brazil and the Amazon forest. It includes a portion of the high sedimentary Central Brazil plateau and large areas of mostly peneplained crystalline shield on the border of the wide inner-Amazon low sedimentary plain. A first broad subdivision was made into landscape regions followed by a more detailed subdivision into soil regions. Mapping information was extracted from soil survey maps at scales of 1:250000-1:500000. Soil units were integrated within a homogenized legend using a set of selected attributes such as taxonomic term, the texture of the B horizon and the associated vegetation. For each region, a detailed inventory of the soil units with their area distribution was elaborated. Ten landscape regions and twenty-four soil regions were recognized and delineated. Soil cover of a region is normally characterized by a cluster composed of many soil units. Soil diversity is comparable in the landscape and the soil regions. Composition of the soil cover is quantitatively expressed in terms of area extension of the soil units. Such geographic divisions characterized by grouping soil units and their spatial estimates must be used for regional ecological applications.

As pastagens consistem no principal uso da terra na Amazônia. Com o tempo de utilização do pasto, a gramínea perde o vigor e reduz a produtividade, caracterizando algum estado de degradação. Entre as principais causas de degradação estão a falta de manutenção do pasto e consequente infestação de plantas invasoras, a escolha de espécies forrageiras inadequadas à região e o pastejo excessivo. O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar o impacto de diferentes manejos de recuperação sobre os atributos químicos do solo e a produtividade da gramínea numa pastagem degradada em Rondônia. Para atingir esse objetivo, foi instalado, em outubro de 2001, um experimento composto de 5 tratamentos: T = testemunha (controle); G = gradagem + NPK + micronutrientes; H = herbicida + NK + micronutrientes; A = plantio direto de arroz + NPK + micronutrientes; e S = Plantio direto de soja + PK+ micronutrientes. As seguintes fontes de N, P e K foram utilizadas: sulfato de amônio para N, termofosfato para o P e cloreto de potássio para o K. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. A produção de matéria seca da parte área da gramínea foi analisada a partir do trigésimo quinto mês de experimentação, englobando um período seco e outro úmido. A adubação fosfatada propiciou incrementos significativos de Ca2+ e Mg2+ e tendência de aumento de P na camada superficial do solo nos primeiros meses de condução do experimento nos tratamentos G e S e incrementos de Ca2+ e P (tendência) no tratamento A. A produtividade acumulada de Brachiaria brizantha, obtida entre os meses de set/2004 e mar/2005, foi de 30.025, 28.267 e 27.735 kg ha-1 de matéria seca da parte aérea, nos tratamentos G, A e S, respectivamente, as quais diferiram significativamente dos tratamentos T e H: 17.040 e 17.057 kg ha-1, respectivamente. Concluiu-se que a adubação fosfatada, associada à reforma da pastagem, foi efetiva no incremento de produção da matéria seca de Brachiaria brizantha. O plantio direto do arroz ou da soja é aconselhável como prática de reforma de pastagens, por propiciar o efeito residual da adubação.

Pasture is the main form of land use in Amazonia. Over time the pasture grass loses vigor and yields decrease, indicating a certain degree of degeneration. The main causes of degradation are lack of pasture maintenance and subsequent weed infestation, the choice of regionally unsuitable forage species and excessive grazing. The main purpose of this study was to evaluate the impact of different recovery managements on soil chemical properties and grass yield of a degraded pasture in Rondônia. For this purpose, an experiment was installed in October 2001, consisting of five treatments: C = control; HA = harrowing + NPK + micronutrients; HE = Herbicide + NK + micronutrients; R = No-tillage rice + NPK + micronutrients; and S = No-tillage soybean + PK + micronutrients. The following N, P and K sources were used: ammonium sulfate for N, calcined phosphate for P and potassium chloride for K. The experiment was arranged in a randomized block design with four replications. The shoot dry matter yield of the grass was analyzed as of the 35th month of experimentation, in a dry and a rainy period. Phosphorus fertilization resulted in significant increases in Ca2+ and Mg2+ and increasing trend of P in the topsoil in the initial months of the experiment in treatments HA and S and increases in Ca2+ and P (trend) in the treatment R. The cumulative production of Brachiaria brizantha, from Sep/2004 to Mar/2005, was 30,025, 28,267 and 27,735 kg ha-1 shoot dry matter in the treatments HA, R and S, respectively. These values differed significantly from treatments C and HE, with 17,040 and 17,057 kg ha-1, respectively. It was concluded that phosphorus fertilization associated to pasture reform was effective to raise the dry matter yield of Brachiaria brizantha. Rice or soybean under no-tillage is recommended as a practice of pasture recovery, due to the residual effect of fertilization.

Mudanças de uso da terra e práticas de manejo modificam a dinâmica do C e a fertilidade do solo. Este estudo avaliou as implicações dos sistemas de cultivo (NT e CT) nos estoques de C e de nutrientes e identificou inter-relações entre estes estoques e outros atributos da fertilidade do solo em Latossolo após a mudança do uso da terra no cerrado amazônico. Os estoques de C e de nutrientes (P, K, Ca e Mg) ajustados pela massa equivalente do solo sob cerrado (CE), foram maiores principalmente sob NT. Após a adoção do NT, exceto em 2NT, os estoques de C foram maiores em relação às demais áreas avaliadas. Correlações entre estoques de C e de nutrientes revelaram algumas correlações positivas com Ca e Mg nas áreas sob NT, devido ao uso continuo de calcário, à maior quantidade de resíduos culturais e ao não revolvimento do solo, associado à correlações positivas com CTC, saturação por bases e pH. A correlação positiva (r = 0,91, p < 0,05) entre estoques de C e CTC em CE indica a importante contribuição da MOS na CTC de solos tropicais, embora os sítios de troca estejam ocupados principalmente por H + Al. Estoques de P e K mostraram correlações positivas com estoques de C em CE (0,81 e 0,82; respectivamente), indicando a alta relação de P e K com a MOS em ecossistemas naturais. A alta variabilidade espacial associada à aplicação de fertilizantes (P e K) no sulco de plantio pode ter mascarado os resultados dos estoques. A principal fonte destes nutrientes para o solo foi o fertilizante aplicado e não a MOS.

Land use change and land management practices can modify soil carbon (C) dynamics and soil fertility. This study evaluated the effect of tillage systems (no-tillage - NT and conventional tillage - CT) on soil C and nutrient stocks in an Oxisol from an Amazonian cerrado following land use change. The study also identified relationships between these stocks and other soil attributes. Carbon, P, K, Ca and Mg stocks, adjusted to the equivalent soil mass in the cerrado (CE), were higher under NT. After adoption of all but one of the NT treatments, C stocks were higher than they were in the other areas we considered. Correlations between C and nutrient stocks showed positive correlations with Ca and Mg under NT due to continuous liming, higher crop residue inputs and lack of soil disturbance, associated with positive correlations with cation exchange capacity (CEC), base saturation and pH. The positive correlation (r = 0.91, p < 0.05) between C stocks and CEC in the CE indicates the important contribution of soil organic matter (SOM) to CEC in tropical soils, although the exchange sites are - under natural conditions - mainly occupied by H and Al. Phosphorus and K stocks showed positive correlations (0.81 and 0.82, respectively) with C stocks in the CE, indicating the direct relationship of P and K with SOM in natural ecosystems. The high spatial variability of P and K fertilizer application may be obscuring these soil nutrient stocks. In this study, the main source of P and K was fertilizer rather than SOM.

No Brasil, existem diversas fruteiras nativas com potencial de exploração comercial, especialmente na Amazônia, local de origem do bacuripari. Neste sentido, realizou-se um trabalho com o objetivo de avaliar a clonagem dessa espécie pelo processo da estaquia, mediante uso de ácido indolil-3-butírico (AIB), em condições de nebulização intermitente. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com 5 tratamentos, caracterizados pelas concentrações de AIB (0; 1.000; 3.000; 5.000 e 7.000 mg.L-1), com 4 repetições e 10 estacas por parcela. Foram avaliados na porcentagem de estacas enraizadas, o número médio de folhas e o comprimento de raízes. O uso de AIB não influenciou na porcentagem de enraizamento.

In Brazil there are several native fruitful with commercial potential, specially in Amazon which is the origin of bacuripari species. Thus it was carried out a research work aiming to evaluate the viability of cutting process on bacuripari cloning, using indole-3-butyric acid (IBA) under conditions of intermittent mist, on FCAV/UNESP, Jaboticabal County, Brazil. The experimental design was completely randomized with 5 treatments, characterized by IBA concentrations (0; 1,000; 3,000; 5,000 and 7,000 mg.L-1), with 4 repetitions and 10 cuttings per parcel. It was evaluated the percentage of cuttings rooted, the average number of leaves and the length of roots. The use of IBA had no influence on percentage of cuttings rooted.

Estudamos, através de ressonância magnética (RM), 146 crianças com quociente de inteligência menor que 70. 50% das RM não exibiram nenhum sinal de lesão (grupo N), enquanto adelgaçamento focal da junção do corpo e esplênio do corpo caloso, assimetria ventricular, leucomalácia periventricular, gliose e cisto aracnóide foram os achados mais freqüentes no restante das crianças (grupo L). Estresse materno e alteração da pressão arterial foram os achados mais freqüentes da história do pré-natal das crianças de ambos os grupos. Antecedentes familiares de deficiência mental apareceram em 30% de ambos os grupos. História de alcoolismo foi importante no grupo N. Atraso no desenvolvimento neuropsicomotor foi encontrado em 80% das crianças de ambos os grupos. Agressividade foi o achado mais freqüente na história pós-natal destas crianças.

We report results of a magnetic ressonance imaging (MRI) study of 146 Brazilian children, whose intelligence quotient scored less than 70. 50% of MRI examinations did not exhibit any signal of structural lesion (N group), whereas a focal thinning at the junction of the body and splenium of the corpus callosum; ventricular asymmetry; periventricular leukomalacia; gliosis and arachnoid cysts were among the most frequent findings in the remaining of subjects (L group). Maternal stress and altered blood pressure were the most frequent findings in the pre-natal history of both N and L children. Familial antecedents of mental deficiency were reported in 30% of both groups, whereas familiar history of alcoholism was important in N group (60% in N versus 0% in L groups). Neuropsychomotor development was delayed in 80% of the children in both groups. Aggressiveness is the most frequent finding in the post-natal children history.