• Data mining to estimate broiler mortality when exposed to heat wave Agricultural Engineering

    Vale, Marcos Martinez; Moura, Daniella Jorge de; Nääs, Irenilza de Alencar; Oliveira, Stanley Robson de Medeiros; Rodrigues, Luiz Henrique Antunes

    Abstract in Portuguese:

    As ondas de calor provocam perdas na produção animal pela sua exposição ao estresse por calor aumentando a mortalidade, e consequentemente, perdas econômicas. Bancos de dados zootécnicos e meteorológicos históricos podem conter informações que permitem modelar a mortalidade de frangos devido à incidência de ondas de calor. O objetivo foi analisar bancos de dados de frangos de corte associados a dados meteorológicos utilizando técnicas de mineração de dados, seleção de atributos e classificação (árvore de decisão) para modelar o impacto da incidência de onda de calor na mortalidade de frangos de corte. O Índice de Temperatura e Umidade (ITU) foi utilizado para descrever parte dos dados ambientais. A técnica de Mineração de Dados permitiu a construção de três modelos compreensíveis para estimar a alta mortalidade em frangos de corte. Os modelos gerados pela abordagem de seleção de atributos por Análise dos Componentes Principais e Wrapper apresentaram igual desempenho com uma precisão total de 89,3% e a classificação para alta mortalidade foi de 83,3%. Quando a seleção foi feita por especialistas do domínio, a precisão do modelo foi de 85,7%, e a da classificação para alta mortalidade foi de 76,9%. Resultados meteorológicos e o ITU calculada a partir de estações meteorológicas permitiram identificar condições ambientais prejudiciais para frangos entre 29 e 42 dias de vida. A técnica de Mineração de Dados é aplicável para construir modelos preditivos para a produção animal.

    Abstract in English:

    Heat waves usually result in losses of animal production since they are exposed to thermal stress inducing an increase in mortality and consequent economical losses. Animal science and meteorological databases from the last years contain enough data in the poultry production business to allow the modeling of mortality losses due to heat wave incidence. This research analyzes a database of broiler production associated to climatic data, using data mining techniques such as attribute selection and data classification (decision tree) to model the impact of heat wave incidence on broiler mortality. The temperature and humidity index (THI) was used for screening environmental data. The data mining techniques allowed the development of three comprehensible models for estimating specifically high mortality during broiler production. Two models yielded a classification accuracy of 89.3% by using Principal Component Analysis (PCA) and Wrapper feature selection approaches. Both models obtained a class precision of 0.83 for classifying high mortality. When the feature selection was made by the domain experts, the model accuracy reached 85.7%, while the class precision of high mortality was 0.76. Meteorological data and the calculated THI from meteorological stations were helpful to select the range of harmful environmental conditions for broilers 29 and 42 days old. The data mining techniques were useful for building animal production models.
  • N-alkanes to estimate voluntary forage intake of cattle using controlled-release capsules Animal Science and Pastures

    Oliveira, Dimas Estrasulas de; Manella, Marcelo de Queiroz; Tedeschi, Luis Orlindo; Silva, Sila Carneiro da; Lanna, Dante Pazzanese Duarte

    Abstract in Portuguese:

    N-alcanos têm sido usados como marcadores internos em ensaios de digestibilidade com ruminantes e não-ruminantes por mais de 20 anos. Neste estudo dois ensaios foram conduzidos para avaliar: 1) a taxa de liberação de alcanos de cápsulas de liberação controlada inseridas no rúmen de novilhos fistulados em pastejo ou mantidos em gaiolas de metabolismo e; 2) o uso de n-alcanos para estimar o consumo voluntário de forragem dos novilhos mantidos em gaiolas de metabolismo. Seis novilhos Nelore, fistulados no rúmen foram colocados individualmente em gaiolas de metabolismo e alimentados com dietas variando a relação forragem:concentrado (80:20, 60:40 e 40:60, respectivamente). A silagem de milho foi a única fonte de forragem. No ensaio de pastejo, os animais foram avaliados sob três regimes de alimentação (Brachiaria brizantha cv. Marandu sem ou com suplementação com concentrado na proporção de 0,3 ou 0,6% do peso vivo, PV). A taxa de liberação de n-alcanos (mg d-1) foi medida multiplicando-se a distância percorrida pelo êmbolo da cápsula (mm d-1) após 3, 7, 10, 13 e 17 dias de inserção no rúmen, pela concentração de alcanos dos tabletes das cápsulas (mg mm-1). Houve um efeito de dia (P < 0,05) sobre a taxa de liberação para os animais em gaiolas de metabolismo e em pastejo. Contudo, não houve efeito (P > 0,05) do regime de alimentação ou da interação regime da alimentação x dia da medida. Os valores foram 6,9 e 14,8% menores do que o proposto pelo fabricante para o C32 quando os animais foram mantidos em gaiolas de metabolismo e pastejo, respectivamente. Os valores para o C36 foram 15,9 e 23,1% menores para os animais em gaiolas de metabolismo e pastejo, respectivamente. A liberação média do C32 dentro do rúmen foi 372 e 341 mg d-1 para os animais em gaiolas de metabolismo e pastejo, respectivamente. Não houve diferença na taxa de liberação entre os animais em gaiolas de metabolismo e em pastejo e a regressão linear usando os dois conjuntos de dados resultou em uma taxa de liberação de 345 mg dia-1 do C32. Os consumos estimados de forragem usando o par C33:C32 de alcanos não diferiu dos consumos observados para os animais em gaiolas de metabolismo. Estes resultados indicam que as cápsulas de liberação controlada podem ser utilizadas para estimar o consumo de forragem em animais estabulados mas a taxa de liberação e a concentração de alcanos nas cápsulas devem ser medidas para gerar predições mais exatas.

    Abstract in English:

    N-alkanes have been used as internal markers in digestibility trials with ruminants and non-ruminants for more than 20 years. In this study, two trials were conducted under different feeding regimes to (i) evaluate the release rate of n-alkanes of controlled-release capsules in the rumen of rumen-cannulated steers either grazing or restrained in metabolic stalls and (ii) estimate voluntary forage intake of the same steers in metabolic stalls. Six rumen-cannulated Nelore steers were allocated to individual metabolic stalls and were fed diets with varying forage to concentrate ratios (80:20, 60:40, and 40:60; respectively). Corn silage was the only forage source. In the grazing trial, the same steers were evaluated under three feeding managements (Brachiaria brizantha cv. Marandu unsupplemented or supplemented with either 0.3% or 0.6% of live weight of a concentrate). The release rate of the n-alkanes (mg d-1) was measured by multiplying the distance (mm d-1) the capsule plunger travelled after 3, 7, 10, 13, and 17 d of rumen infusion to the n-alkanes concentration of capsule tablets (mg mm-1). There was an effect of day of measurement (P < 0.05) on the release rate of animals restrained in metabolic stalls and grazing. However, no effect (P > 0.05) of feeding management or feeding management x day of measurement interaction was observed. Values averaged 6.9 and 14.8%, lower than proposed by the manufacturer for the C32, when animals were restrained in metabolic stalls and at grazing, respectively. Similarly, the values of C36 were 15.9 and 23.1% lower for those animals in metabolic stalls and grazing, respectively. The average release rate of C32 into the rumen was 372 and 341 mg d-1 for animals restrained in metabolic stalls and grazing, respectively. There was no difference in the release rate between feeding regimes (P > 0.05). The regression of the pooled data indicated an average release rate of 345 mg d-1. Estimated values of voluntary forage intake using the pair of C33:C32 n-alkanes using the animals restrained in metabolic stalls was not different from those effectively measured (P > 0.05). These findings indicated that n-alkanes capsules can be used to estimate forage intake of stall-fed animals, but concentration of n-alkanes in capsules and the release rate has to be measured before dosing animals to accurately predict intake.
  • Competition of Amaranthus species with dry bean plants Crop Science

    Carvalho, Saul Jorge Pinto de; Christoffoleti, Pedro Jacob

    Abstract in Portuguese:

    As plantas daninhas competem com as culturas por água, luz e nutrientes, sendo que esta competição é função da densidade de ocorrência das plantas daninhas, bem como da habilidade competitiva intrínseca de cada espécie. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a competitividade de cinco espécies de Amaranthus L. (A. deflexus, A. hybridus, A. retroflexus, A. spinosus e A. viridis) com plantas de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L. - cultivar Carioca Precoce), por meio de experimentos em delineamentos substitutivos. A população total de quatro plantas por vaso de 2,8 L, que equivale a uma densidade de 80 plantas m-2, foi fixada em todos os tratamentos, variando-se as proporções entre as duas espécies em convivência. Para as proporções, as parcelas receberam o transplante de plântulas de Amaranthus em estádio de folhas cotiledonares plenamente expandidas e semeadura do feijão. Utilizou-se modelo de tratamentos fatorial 5 x 5, ou seja, cinco espécies de Amaranthus (carurus) e cinco proporções de plantas (feijão:caruru): 4:0, 3:1, 2:2, 1:3 e 0:4. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, sendo o experimento repetido duas vezes. A cultura do feijoeiro foi melhor competidora que todas as espécies de Amaranthus estudadas neste trabalho, quando cultivadas em proporções iguais; A. deflexus e A. viridis foram as espécies com a fenologia menos afetada pela competição com o feijoeiro; a competição intraespecífica foi a mais prejudicial ao feijoeiro, o que sugere que os danos causados pelas plantas daninhas estão mais relacionados com as altas densidades de ocorrência do que com a habilidade competitiva intrínseca das espécies.

    Abstract in English:

    Weeds compete with field crops mainly for water, light and nutrients, and this competition is among other factors, a function of the occurrence of weed density, and the intrinsic competitive ability of each vegetal species. The objective of this research was to evaluate the competitive ability of five weed species of the Amaranthus L. genus (A. deflexus, A. hybridus, A. retroflexus, A. spinosus and A. viridis) with dry bean plants (Phaseolus vulgaris L. - 'Carioca Precoce' cultivar), using the replacement series design. A fixed total density equivalent to 80 plants m-2 was used in pots of 2.8 L capacity varying the proportions between the species in coexistence. To install the experiment, Amaranthus seedlings were transplanted to the pots at the phenological stage of completely expanded cotyledon leaves, while the crop was seeded. A factorial scheme (5 x 5) was used to carry out the experiment, consisting of five species of Amaranthus (pigweeds) and five species proportions (beans:pigweeds): 4:0, 3:1, 2:2, 1:3 and 0:4. Randomized blocks with four replicates were installed and the experiment was repeated twice. Dry bean plants were more competitive than each one of the five Amaranthus species when the species proportion was equivalent. A. deflexus and A. viridis were the weed species which phenology were less affected by the competition with dry bean; the intraspecific competition was more damaging for dry bean plants, suggesting that the damages caused by the weeds are more related to high density of infestation than to the intrinsic competitive ability of the species.
  • L-ascorbic acid, β-carotene and lycopene content in papaya fruits (Carica papaya) with or without physiological skin freckles Food Science and Technology

    Souza, Leandro Marelli de; Ferreira, Karla Silva; Chaves, José Benício Paes; Teixeira, Sílvio Lopes

    Abstract in Portuguese:

    A Mancha Fisiológica do Mamão (MFM) é uma desordem da casca do mamão, que deprecia a aparência do fruto e prejudica a sua comercialização, embora não prejudique o seu valor nutritivo. Considerando ser o mamão, uma boa fonte de ácido L-ascórbico, b-caroteno e licopeno, esta pesquisa visou determinar o índice destes componentes em frutas de mamão, das variedades do grupo 'Formosa' e 'Solo', com e sem Mancha Fisiológica do Mamão (MFM) aparente na pele. As frutas foram colhidas na região do sudeste de Brasil. O teor de ácido L-ascórbico foi determinado pela técnica de titulação. Os índices do b-caroteno e do licopeno foram determinados pela técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). O teor de ácido L-ascórbico variou de (59,9 ± 3,4) mg 100 g-1 a (112,4 ± 12,6) mg 100 g-1 de polpa fresca de mamão. O teor de b-caroteno variou de (0,19 ± 0,07) mg 100 g-1 a (0,56 ± 0,09) mg 100 g-1 e o do licopeno variou de (1,44 ± 0,28) mg 100 g-1 a (3,39 ± 0,32) mg 100 g-1 de polpa fresca de mamão. Os índices de ácidos L-ascórbico na polpa dos frutos de mamão com MFM variaram de 7,0 mg 100 g-1 a 10,0 mg 100 g-1 a mais do que os teores encontrados na polpa dos frutos de mamão sem a MFM (P < 0,05).

    Abstract in English:

    The Skin Freckles is a papaya skin disorder that depreciates de fruit appearance and hampers its commercialization, although not lowering its nutritive value. Being the papaya a good source of ascorbic acid, β-carotene and licopene this research aimed at determining L-ascorbic acid, β-carotene and licopene content in papaya fruits, from 'Formosa' and 'Solo' group varieties, with and without apparent physiological skin disease (skin freckles). Fruits were harvested in the Southeast Region of Brazil. L-ascorbic acid content was determined by titration technique. β-carotene and licopene contents were determined by high performance liquid chromatography technique (HPLC). L-ascorbic acid content in papaya fruits ranged from (59.9 ± 3.4) mg 100 g-1 to (112.4 ± 12.6) mg 100 g-1 in fresh papaya pulp. β-carotene content ranged from (0.19 ± 0.07) mg 100 g-1 to (0.56 ± 0.09) mg 100 g-1 and that of licopene ranged from (1.44 ± 0.28) mg 100 g-1 to (3.39 ± 0.32) mg 100 g-1 in fresh papaya pulp. L-ascorbic acid contents of papaya fruits with skin disease averaged 7.0 mg 100 g-1 to 10.0 mg 100 g-1 higher than those of papaya fruits without skin freckles (P < 0.05).
  • Host colonization differences between citrus and coffee isolates of Xylella fastidiosa in reciprocal inoculation Plant Pathology

    Prado, Simone de Souza; Lopes, João Roberto Spotti; Demétrio, Clarice Garcia Borges; Borgatto, Adriano Ferreti; Almeida, Rodrigo Piacentini Paes de

    Abstract in Portuguese:

    Clorose variegada dos citros (CVC) e atrofia dos ramos do cafeeiro (ARC) são doenças importantes no Brasil, associadas a estirpes de Xylella fastidiosa que são geneticamente próximas. Entretanto, pouco se sabe a respeito de plantas hospedeiras em comum e da importância de citros e cafeeiro como fontes de inóculo dessas estirpes. Neste estudo, realizaram-se experimentos de inoculação recíproca para determinar se isolados de X. fastidiosa de CVC e de ARC são biologicamente semelhantes em plantas de citros e café. Estes dois hospedeiros foram mecanicamente inoculados com um isolado de CVC e um isolado de ARC, em quatro concentrações que variaram de 10³ a 10(9) unidades formadoras de colônias UFC mL-1. Aos dois, quatro e oito meses após a inoculação, a eficiência de infecção e a população bacteriana dos isolados em cada hospedeiro foram determinadas por cultura. O isolado de CVC infectou tanto plantas de citros quanto de café, mas desenvolveu populações mais baixas em cafeeiro. O isolado de ARC não colonizou citros. A inoculação de plantas de café com o isolado de CVC resultou em baixas taxas de infecção e exigiu uma concentração de inóculo dez vezes mais alta que a necessária para obter uma taxa de infecção semelhante (25%) em citros. A reduzida taxa de infecção e a baixa população bacteriana do isolado de CVC em cafeeiro em relação a citros sugerem que cafeeiro não é um hospedeiro adequado para atuar como fonte de inóculo da estirpe de CVC para disseminação deste patógeno para pomares de laranja ou dentro de cafezais.

    Abstract in English:

    Citrus variegated chlorosis (CVC) and coffee stem atrophy (CSA) are important diseases in Brazil associated with closely-related strains of Xylella fastidiosa, but little is know about host aoverlappingnd importance of citrus and coffee as inoculum sources of these strains. In this study, reciprocal-inoculation experiments were performed to determine if CVC and CSA isolates are biologically similar within citrus and coffee plants. These two hosts were mechanically inoculated with a CVC and a CSA isolate of X. fastidiosa at four concentrations ranging between10³ and 10(9) colony forming units CFU mL-1. At two, four and eight months after inoculation, the infection efficiency and bacterial populations of the isolates in each host were determined by culturing. The CVC isolate infected both citrus and coffee plants, but developed lower populations in coffee. The CSA isolate did not colonize citrus. Inoculation of coffee plants with the CVC isolate resulted in low rates of infection and required an inoculum concentration ten-fold higher than that necessary to obtain a similar (25%) rate of infection in citrus. The relatively low infection rates and bacterial numbers of the CVC isolate in coffee plants compared with those observed in citrus suggest that coffee is not a suitable host to serve as a source of inoculum of the CVC strain for primary spread to citrus or within coffee plantations.
  • Reduced arbuscular mycorrhizal colonization in tomato ethylene mutants Plant Physiology and Biochemistry

    Zsögön, Agustin; Lambais, Marcio Rodrigues; Benedito, Vagner Augusto; Figueira, Antonio Vargas de Oliveira; Peres, Lázaro Eustáquio Pereira

    Abstract in Portuguese:

    Os hormônios vegetais são possíveis reguladores chave do desenvolvimento de micorrizas arbusculares (MAS). Contudo, seus papéis em MA são pouco conhecidos. No presente estudo, foram utilizados mutantes em cinco classes hormonais introgredidos em uma única cultivar (cv. Micro-Tom) de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill. Syn Solanum lycopersicum L.) para determinar seus efeitos no desenvolvimento de MA e expressão de genes relacionados à defesa (quitinases e b-1,3-glucanases) em raízes. Sob condição de baixo P, os mutantes epinastic (epi) e Never ripe (Nr), os quais são super produtores e pouco sensíveis a etileno, respectivamente, tiveram a colonização intra-radicular por Glomus clarum inibida quando comparada com o controle Micro-Tom (MT). Não se observou alterações significativas na colonização fúngica nos mutantes afetando outras classes hormonais. Sob condição de baixo P, o nível de transcritos codificando uma quitinase básica de classe I (chi9) foi mais elevado em raízes micorrizadas dos mutantes epi e Nr, quando comparado com o controle MT. Em contraste, o nível de transcritos de uma b-1,3-glucanase ácida da classe III (TomPR-Q'a) em raízes micorrizadas do mutante epi foi significativamente menor que em raízes micorrizadas de MT. A colonização de raízes no mutante epi foi acompanhada por várias alterações na morfologia fúngica, quando comparada com o controle MT. Os resultados sugerem que o etileno pode desempenhar um importante papel controlando o crescimento fúngico intra-radicular nas MAS.

    Abstract in English:

    Plant hormones are likely key regulators of arbuscular mycorrhizae (AM) development. However, their roles in AM are not well known. Here mutants in five hormone classes introgressed in a single tomato (Lycopersicon esculentum Mill. Syn Solanum lycopersicum L.) background (cv. Micro-Tom) were used to determine their effects on AM development and the expression of defense-related genes (chitinases and b-1,3-glucanases) in roots. Under low P conditions, mutant epinastic (epi) and Never ripe (Nr), ethylene overproducer and low sensitivity, respectively, had the intraradical colonization by Glomus clarum highly inhibited, as compared to the control Micro-Tom (MT). No significant alterations in fungal colonization were observed in mutants affecting other hormone classes. Under low P conditions, the steady state levels of transcripts encoding a class I basic chitinase (chi9) were higher in mycorrhizal epi and Nr mutant roots as compared to MT controls. In contrast the steady state levels of a class III acidic b-1,3-glucanase (TomPR-Q'a) transcripts in mycorrhizal epi mutant roots were significantly lower than in mycorrhizal MT roots. Root colonization in epi mutants was accompanied by several alterations in fungal morphology, as compared to root colonization in MT controls. The data suggest that ethylene may play an important role in controlling intraradical arbuscular mycorrhizal fungal growth.
  • Spatial variability of soil hydraulic properties on a steep slope in the loess plateau of China Soils and Plant Nutrition

    Hu, Wei; Shao, Ming An; Wang, Quan Jiu; Fan, Jun; Reichardt, Klaus

    Abstract in Portuguese:

    A compreensão da estrutura da variabilidade especial das propriedades hidráulicas do solo de encostas íngremes é importante na modelagem dos processos de infiltração e de escoamento superficial da água. O objetivo deste estudo foi investigar a variabilidade destas propriedades em uma encosta íngreme do "Loess Plateau" do noroeste da China. Uma área de 9600 m² foi sistematicamente amostrada em um grid de 106 pontos espaçados de 10 m x 10 m. As propriedades hídricas foram determinadas com um infiltrômetro de disco operando sob múltiplas cargas hidráulicas (-15, -9, -6, -3, 0 cm) em cada ponto de observação. Métodos clássicos e geoestatísticos foram empregados na análise dos dados. Os resultados mostraram que a variação do índice a de Gardner e das condutividades hidráulicas em todas as cargas aplicadas foi moderada e que a heterogeneidade das condutividades hidráulicas aumentou à medida que a carga hidráulica aumentava. Na direção do declive, as condutividades geralmente decresceram a jusante, enquanto os a de Gardner flutuavam moderadamente. Os a de Gardner das encostas sombreadas foram maiores do que os das encostas ensolaradas. As condutividades hidráulicas das encostas sombreadas foram maiores para cargas hidráulicas maiores em comparação com as encostas ensolaradas, mas menores que as das encostas ensolaradas para cargas hidráulicas menores. A análise de correlação mostrou uma correlação negativa entre a condutividade hidráulica e os teores de matéria orgânica e argila (<0.01 mm). As condutividades hidráulicas sob cargas de -3, -6, -9, -15 cm variaram em toda encosta e suas dependências espaciais aumentaram à medida que a carga diminuía. A heterogeneidade e a dependência espacial das propriedades hídricas foram maiores para as áreas em encostas sombreadas em comparação com as encostas ensolaradas, entretanto, à medida que a carga hidráulica decrescia, elas apresentaram progressivamente uma estrutura especial mais intensa, e esta estrutura se comportou cada vez mais similar para as encostas sombreadas e ensolaradas.

    Abstract in English:

    The understanding of the structure of the spatial variability of soil surface hydraulic properties on steep slopes is important for modeling infiltration and runoff processes. The objective of this study was to investigate the spatial variability of these properties on a steep slope of the Loess Plateau in northwest China. A 9600 m² area was systematically sampled in a grid of 106 points spaced 10 m x 10 m. Hydraulic properties were determined with a disc infiltrometer under multiple pressure heads (-15, -9, -6, -3, 0 cm) at each sample point. Classical and geo-statistical methods were used for data analysis. The results indicated that the variation of Gardner's a and hydraulic conductivities at all applied pressure heads was moderate and the heterogeneity for hydraulic conductivities increased as the applied pressure head increased. Along the slope, hydraulic conductivities generally decreased downwards, while the Gardner's a fluctuated slightly. The Gardner's a of the shaded aspect of the slope was greater than that of the sunny aspect. The hydraulic conductivities of the shaded aspect were greater at higher pressure heads as compared to the sunny aspect, but lower than those of the sunny aspect at lower pressure heads. Correlation analysis showed a negative correlation between hydraulic conductivity and soil organic matter and clay (<0.01 mm) contents. Hydraulic conductivities at pressure heads of -3, -6, -9, -15 cm varied across the slope and their spatial dependence increased as the pressure head declined. The heterogeneity and spatial dependence of hydraulic properties were larger for the areas with shaded aspect as compared to the sunny aspect, however, as pressure decreased they showed a progressively increasing spatial structure, and their spatial structure behaved increasingly similar in both the shaded and sunny aspects.
  • Soil water content temporal-spatial variability of the surface layer of a Loess Plateau hillside in China Soils and Plant Nutrition

    Hu, Wei; Shao, Ming An; Wang, Quan Jiu; Reichardt, Klaus

    Abstract in Portuguese:

    A umidade da camada superficial do solo apresenta uma variabilidade importante nos domínios espacial e temporal, que pode levar a incertezas críticas para o manejo agrícola da água. Os objetivos deste estudo incluíram: (i) a caracterização da dinâmica temporal e da estabilidade da variabilidade espacial da umidade θda camada 0-6 cm em uma encosta em declive; (ii) investigação de parâmetros ligados às condições de umidade, incluindo fatores dominantes da umidade na estimativa de um valor médio de q. Durante um período de mais de um mês, q foi medida em 13 dias com auxílio da técnica da Refletometria do Domínio da Frequência, em uma grade de 10 x 10 cm, cobrindo uma área de 60 x 280 m, situada em uma encosta do "Loess Plateau" da China. A umidade do solo apresentou variabilidade moderada em cada data de medida e o alcance da correlação (l) para q variou de 8,4 a 27,7 m. Com o solo mais seco, l decresceu, o CV% e o número de amostras necessário para obter uma média precisa, aumentaram. O aspecto, a elevação, o conteúdo de matéria orgânica e a densidade do solo foram os principais fatores interferentes na umidade, cuja intensidade de influência diminuiu com a umidade. Baseado na análise de estabilidade temporal e na correlação da diferença relativa média de θcom a diferença relativa média dos fatores dominantes, valores médios de q puderam ser mais bem estimados, com maior precisão sobre condições mais úmidas.

    Abstract in English:

    Surface soil moisture exhibits an important variability in terms of spatial and temporal domains, which may result in critical uncertainties for agricultural water management. The purposes of this study were (i) to characterize the temporal dynamics and stability of the spatial variability of the surface 0-6 cm soil water content θon a hill-slope; (ii) to investigate issues related to soil moisture conditions including dominating factors on soil moisture and to the estimation of the mean θ. During a period of more than one month θwas measured on thirteen days by Frequency Domain Reflectometry using a 10 x 10 m grid of measurement points covering a 60 x 280 m domain within a hill-slope of the Loess Plateau in China. Soil water content exhibited a moderate variability for each measurement date, and the correlation length (l) for θranged from 8.4 to 27.7 m. With the soil becoming drier, l decreased, the CV% and the sampling number for accurate mean θestimation increased. Aspect, elevation, organic matter content, clay content, and bulk density were the main influencing factors, whose extent of influence weakened with decreasing θ. Based on time stability analysis and on the correlation of mean relative difference of θwith the relative difference of dominating factors, mean q values were well estimated, with a better accuracy under wetter conditions.
  • Changes in soil organic matter under different land management in misiones province (Argentina) Soils and Plant Nutrition

    Piccolo, Gabriel Agustín; Andriulo, Adrián Enrique; Mary, Bruno

    Abstract in Portuguese:

    Os solos altamente intemperizados dos trópicos perdem rapidamente matéria orgânica do solo (SOM) e podem ser afetados pela erosão hídrica e compactação depois de seu deflorestamento e agricultura contínua. O objetivo foi determinar a dinâmica da matéria orgânica do solo com capim-elefante (Pennisetum purpureum L.) em um Kandihumult da província de Misiones (Argentina) após desmatamento e cultivo contínuo de erva-mate (Ilex paraguaiensis Saint Hil.), utilizando a metodologia da abundância natural em carbono 13 (13C) e um modelo descritivo. O estudo foi conduzido em três parcelas contíguas de 50 x 100 m. As situações comparadas foram: (a) floresta nativa, e (b) local com 50 anos de monocultivo intensivo de erva- mate, e (c) erva-mate associada com capim-elefante como cultivo de cobertura sob plantio direto. Determinaram-se os conteúdos de carbono (C), de nitrogênio (N) e de 13C e a densidade aparente do solo (camadas 0 - 0,05 e 0.05 - 0,15 m) e a biomassa da gramínea. Depois de 50 anos de monocultivo de erva-mate, os conteúdos de C e N e a porosidade da camada 0 - 0,15 m da floresta nativa diminuíram em 42, 47 e 23%, respectivamente. Depois de 10 anos de associação erva-mate - capim-elefante, os conteúdos de C e N do solo e na mesma profundidade aumentaram em relação ao monocultivo de erva-mate em 19 e 12%, respectivamente, mas a porosidade não foi modificada. O aporte de C, o 13C e o C orgânico total do solo foram incorporados em um modelo de três compartimentos para avaliar a dinâmica do C proveniente do capim-elefante. A metodologia da abundância natural em 13C permitiu traçar a incorporação do C proveniente do capim-elefante e a perda do C "velho" no solo, e determinar sem ambigüidade os parâmetros do modelo: coeficiente de humificação (k1), coeficiente de mineralização da fração ativa de C (k) e o C estável (Cs). Os altos valores de k1 e k preditos pelo modelo foram atribuídos à alta contribuição do sistema radicular do capim-elefante sob plantio direto e ao clima subtropical úmido, respectivamente. No solo sob monocultivo de erva-mate, Cs representou 91% do C orgânico total do solo.

    Abstract in English:

    Highly weathered tropical soils rapidly loose soil organic matter (SOM) and may be affected by water erosion and soil compaction after deforestation and intensive cultivation. With the main objective to estimate the SOM balances in a subtropical soil we determined the dynamics of SOM in a degraded yerba mate (Ilex paraguaiensis Saint Hil.) plantation introduced after deforestation and with elephant grass (Pennisetum purpureum L.) as a cover crop. The study site was in Misiones, Argentina, and we use the natural 13C abundance methodology and a descriptive model. The study was conducted on three contiguous 50 x 100 m plots of a typic Kandihumult soil with: (i) native forest, (ii) 50 years of continuous yerba mate monoculture with intensive tillage, and (iii) yerba mate associated with elephant grass as a cover crop and no tillage. We determined bulk density, carbon (C), nitrogen (N) and 13C content of the soil (0 - 0.05, 0.05 - 0.15 m layers) and the grass biomass. Yerba mate monoculture reduced soil C and N content as well as porosity at 0 - 0.15 m depth by 43 and 23%, respectively, as compared to the native forest. After ten years of yerba mate - elephant grass association soil C and N contents at the same depth increased by 19 and 12%, respectively, compared to the yerba mate monoculture, while soil porosity remained similar. Total C input,13C, and soil organic C were incorporated into a three compartment model to evaluate elephant grass C dynamics. Through the natural 13C abundance methodology we tracked the elephant grass C incorporation and the "old" soil C loss, and determined the model parameters - humification (k1) and mineralization (k) coefficients and stable C (Cs)- unambiguously. The high k1 and k predicted by the model are probably explained by elephant grass root system incorporation under no tillage and humid subtropical climate, respectively. In soil under yerba mate monoculture, Cs was counted as 91% of the total soil organic C.
  • Chemical composition and decomposition rate of plants used as green manure Soils and Plant Nutrition

    Silva, Gabriela Tavares Arantes; Matos, Laudiceio Viana; Nóbrega, Pedro de Oliveira; Carneiro, Eduardo Francia; Resende, Alexander Silva de

    Abstract in Portuguese:

    Sistemas produtivos que utilizam a adubação verde prezam por uma dinâmica mais eficiente de nutrientes no solo. Nesse sentido, é importante buscar a sincronia entre a demanda nutricional da cultura e a disponibilidade de nutrientes provenientes da decomposição. Esse estudo objetivou estabelecer uma correlação entre a composição química e a velocidade de decomposição de espécies em um sistema agroflorestal. Para tanto, realizou-se a caracterização química de espécies arbóreas, seguida de estudos de decomposição e busca de correlação entre os parâmetros analisados. De posse dos resultados, foi possível agrupar espécies com composição química e taxas de decomposição semelhantes. As relações lignina:N e (lignina+polifenol):N apresentaram os maiores coeficientes de correlação com a velocidade de decomposição de massa seca e liberação de nitrogênio.

    Abstract in English:

    Productive systems in which green manure is the source of nutrients must develop more efficient ways to improve soil nutrient dynamics. A well-synchronized balance must be established between specific crop demands and supply of nutrients from decomposition. However, scientific data and information to help improve green manure management in Brazil is still insufficient. For that reason, a number of arboreal species was first chemically characterized and then subjected to decomposition analysis in order to establish a correlation between some parameters. Species were grouped together based on the similarity of chemical composition and decomposition rate. The lignin:N and (lignin+polyphenol):N ratios were found to have the greatest correlation coefficient with the dry matter decomposition rate and nitrogen release.
  • Soil attributes and wood quality for pulp production in plantations of Eucalyptus grandis clone Soils and Plant Nutrition

    Gava, José Luiz; Gonçalves, José Leonardo de Moraes

    Abstract in Portuguese:

    Os atributos edáficos podem afetar a qualidade da madeira de eucalipto, o que pode resultar em considerável efeito sobre a produção de celulose. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de atributos físicos e químicos do solo na qualidade da madeira de Eucalyptus grandis usada para polpação celulósica. Foram selecionadas cinco áreas no planalto ocidental do Estado de São Paulo, Brasil, plantadas com um mesmo clone de Eucalyptus grandis, com idades variando entre 6,5 e 7,0 anos de idade. Quatro classes de solo, com textura arenosa a muito argilosa, foram encontradas. Em cada uma das cinco áreas, foram demarcadas, aleatoriamente, 3 parcelas com 100 plantas cada. Em cada parcela, foram colhidas árvores representativas das diferentes classes de diâmetro à altura do peito para avaliação de suas biomassas e para a análise de extrativos e componentes da madeira. Os atributos físicos do solo, sobretudo o teor de argila, diretamente relacionado à quantidade de água disponível, foram os que mais afetaram a produtividade e a qualidade da madeira. A densidade básica da madeira não se alterou nas diferentes classes de solo. O teor de lignina total diminuiu e o de holocelulose aumentou exponencialmente com o aumento do teor de argila do solo (até cerca de 350 a 400 g kg-1 de argila). O teor de extrativos da madeira não foi afetado pelos atributos do solo. O rendimento de celulose depurada relacionou-se exponencialmente com o teor de argila do solo.

    Abstract in English:

    The soil attributes can affect the wood quality of eucalypt, which may result in considerable effect on cellulose production. This study evaluated the effect of different physical and chemical soil attributes on wood quality of Eucalyptus grandis for cellulose production. Five sites were selected at the Western Plateau of the State of São Paulo, planted with one clone of Eucalyptus grandis, with ages ranging between 6.5 and 7.0 years. Four soil types, with texture ranging from sandy to very clayey were found. At each site, three experimental plots were allocated with 100 trees each. Trees representative of each class frequency of diameter at breast height were harvested. Their biomass and wood components were characterized. The wood productivity and quality was affected by physical attributes of soil, mainly clay content, which is directly related to the amount of available water. Basic wood density did not changed at different soil types. Total lignin content decreased and holocellulose content exponentially increased as soil clay content increased (until about 350 to 400 g kg-1 of clay). The wood extractives content was not affected by soil attributes. Screened cellulose yield exponentially increased with soil clay content.
  • Natural crossing and isolation distance between cotton genotypes in turkey Note

    Bozbek, Taner; Ozbek, Nedim; Sezener, Volkan; Erdogan, Oktay; Yavas, Ilkay; Unay, Aydin

    Abstract in Portuguese:

    Os objetivos deste estudo foram determinar a percentagem de cruzamentos livres, a distância de isolamento e as espécies de insetos polinizadores na produção de sementes de algodão (Gossypium hirsutum L.) na região de Aydin, na Turquia. Foram utilizadas as características ausência de glândulas e folhas vermelhas como marcadores de G. hirsutum. Dois experimentos foram conduzidos durante dois anos, nos quais os cruzamentos livres em linhas e plantas adjacentes foram monitorados, tendo sido comprovada uma variação na percentagem de cruzamentos livres que variou entre 0 e 13,3% dependendo do marcador genético. No experimento de determinação da distância de isolamento, não se observou cruzamento natural em 2002, mas em 2003 sua percentagem foi de 0,8%, apenas nas primeiras linhas. Neste estudo, os campos de algodão foram visitados uma vez por semana, por sete semanas, para determinar o número de espécies de insetos polinizadores, tendo sido encontradas abelhas produtoras de mel. O número encontrado foi de 2,14% (2002) e 1,30% (2003) para linhas adjacentes; 1,71% (2002) e 2,00% (2003) para plantas em parcelas com ausência de glândulas. É recomendado que a distância de isolamento entre genótipos deva ser de aproximadamente 1 m.

    Abstract in English:

    The purposes of this study were to determine the percentage of out-crossing, isolation distance and pollinator insect species for cotton (Gossypium hirsutum L.) seed production in the Aydin region in Turkey. The glandless and red-leaf traits in G. hirsutum were used as genetic markers. Two experiments were conducted over two years that monitored out-crossing in adjacent rows and adjacent plants and established that the percentage of out-crossing varied. The percentage of out-crossing varied between 0% and 13.3% depending on the genetic marker. In the experiment to determine isolation distance, natural crossing percentage was not observed in 2002, while this percentage was 0.8% in the first rows in 2003. In this study, cotton fields were also visited once a week during flowering periods for seven weeks in order to determine the numbers of pollinator insect species, where the only detected species was the honey bee. The numbers of pollinator insects were 2.14% (2002) and 1.30% (2003) for adjacent rows; 1.71% (2002) and 2.00% (2003) for adjacent plants in glandless parcels. It is recommended that the isolation distance between genotypes should be approximately 1 m.
  • Seeding uniformity for vacuum precision seeders Note

    Bozdoğan, Ali Musa

    Abstract in Portuguese:

    O comportamento de três semeadeiras de precisão a vácuo foi investigado em um estudo de campo. A uniformidade de semeadura foi determinada para três distâncias de entrelinha: 14, 18 e 21 cm. As semeadeiras operaram nas velocidades de 1,8; 3,6; 5,4 e 7,2 km h-1. O espaçamento entre sementes sucessivas foi feito ao longo de 3 m de linha, com três repetições em cada linha. Para avaliar a uniformidade, os espaçamentos entre sementes foram analisados usando os métodos (MISS, MULT, QFI e PREC) e nos resultados não foi achada diferença entre semeadeiras. Para P < 0,001 a velocidade de operação afetou MISS e QFI e o espaçamento entre linhas afetou MULT e PREC. A melhor velocidade de operação foi de 1,8 km h-1 devido ao seu mais alto valor de QFI (88,5%). Não houve diferença entre as velocidades de 1,8 e 3,6 km h-1, mas elas foram diferentes das velocidades 5,4 e 7,2 km h-1. A melhor distância entre linhas foi de 18 cm, pois seu QFI foi maior em relação à 14 e 20 cm, 86,9%, 82,0% e 81,8%, respectivamente. O melhor PREC foi obtido para 21 cm de entrelinha (17,4) e os valores de PREC foram aceitáveis para todos experimentos.

    Abstract in English:

    The performance of three vacuum precision seeders was investigated in a field study. Seeding uniformity was determined in three different within-row distances: 14, 18 and 21 cm. The seeders were operated at 1.8, 3.6, 5.4 and 7.2 km h-1. Successive seed spacing along of 3 m of row was measured in three replications on each row. For evaluating the seeding uniformity of seeders, seed spacings were analyzed using the methods (MISS, MULT, QFI and PREC). There were no differences between seeders. For P < 0.01, operating speed affected MISS and QFI values, and the within-row seed spacing affected MULT and PREC values. The best operating speed was 1.8 km h-1 because of the highest QFI value (88.5%). There was no difference between 1.8 and 3.6 km h-1. The speeds, 1.8 and 3.6 km h-1, were different from 5.4 and 7.2 km h-1. The best within-row distance was 18 cm because the QFI value was higher than those of 14 and 20 cm, 86.9%, 82.0% and 81.8%, respectively. The best PREC value was obtained for 21 cm within-row distance (17.4%). PREC values were acceptable for precision seeding in all trials.
São Paulo - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" USP/ESALQ - Scientia Agricola, Av. Pádua Dias, 11, 13418-900 Piracicaba SP Brazil, Tel.: +55 19 3429-4401 / 3429-4486, Fax: +55 19 3429-4401 - Piracicaba - SP - Brazil
E-mail: scientia@usp.br