Scientia Agricola, Volume: 67, Issue: 1, Published: 2010
  • Impact of global warming on beef cattle production cost in Brazil Agricultural Engineering

    Nääs, Irenilza de Alencar; Romanini, Carlos Eduardo Bites; Salgado, Douglas D'Alessandro; Lima, Karla Andrea Oliveira; Vale, Marcos Martinez do; Labigalini, Marcelo Ricardo; Souza, Silvia Regina Lucas de; Menezes, Adriana Gomes; Moura, Daniella Jorge de

    Abstract in Portuguese:

    O aquecimento global afeta o agronegócio em seus aspectos econômicos. Foi feita previsão daevolução do custo de produção de carne bovina brasileira usando a predição de aquecimento global do IPCC. A metodologia consistiu de duas etapas: (i) o desenvolvimento de modelo fuzzy que estimou o risco de decréscimo da capacidade de pastagens (RP) em função das mudanças no índice pluviométrico total, na temperatura do ar e na extensão da estação de seca; e (ii) o desenvolvimento de um algoritmo para predição do decréscimo da produção em função de um modelo fuzzy de RP que resulte no impacto na produtividade bovina de corte e conseqüente aumento no custo de produção. Foram organizados os dados históricos de fatores ambientais dos municípios importante produção no Cerrado e um conjunto de funções Gaussianas fuzzy foi desenvolvido e três estimativas possíveis (otimista, média e negativa) foram consideradas. O decréscimo na produtividade do gado foi estimado usando as perdas de produção devido ao acréscimo da temperatura bem como da vulnerabilidade da capacidade de pastagem. O estabelecimento dos limites para o cenário do acréscimo do custo de produção usou o número de unidade animal por área de pastagem, a adoção de suplemento de grãos e o cenário de produção futura; e o resultado da função de saída apontou para uma variação do acréscimo do custo de produção de 80% (otimista) até 160% (pessimista). Sob o cenário otimista, o custo total da produção brasileira de carne bovina no Cerrado chega a US$ 2,88 kg-1, enquanto no cenário pessimista este custo pode atingir US$ 4,16 kg-1, o que pode comprometer a competitividade internacional do setor.

    Abstract in English:

    Global warming is affecting agribusiness in its economic aspects. Therefore, the prediction of the evolution of Brazilian beef cattle production cost was made using the IPCC forecast scenario for global warming. The methodology consisted of two steps: (i) the development of a fuzzy model that estimated the grazing land capacity (RP) decrease risk as a function of the changes in the average total rain index, air temperature and increase in extension of the dry season; and (ii) the design of an algorithm for predicting the decrease in production as function of the RPfuzzy model, that results in the impact in beef cattle productivity, and consequent increase in production costs. Historical environmental data from important producing counties in the Cerrado were organized and a set of fuzzy Gaussian functions were developed, and three possible settings (optimistic, medium and pessimistic) were considered. The decrease in beef cattle productivity was estimated using the losses in production due to the increase in air temperature and vulnerability of pasture capacity. The boundary settings for the total increase of production cost scenario used the number of animals per area of grazing land, the adoption of grain supplement and its future scenario; and the result output function pointed to a threshold within a variation from an increase in production cost of 80% (optimistic) to 160% (pessimistic). Under the optimistic scenario the total cost of Brazilian beef cattle production in the Cerrado became near to US$ 2.88 kg-1, while in the pessimistic scenario this cost reached US$ 4.16 kg-1, challenging the international competitiveness of this economic segment.
  • Spatial and temporal characterization of water and solute distribution patterns Agricultural Engineering

    Souza, Claudinei Fonseca; Folegatti, Marcos Vinícius

    Abstract in Portuguese:

    O uso de irrigação por gotejamento e água de reúso está crescendo rapidamente em algumas áreas, destacando a necessidade para desenvolver práticas de fertirrigação que combinem preocupações ambientais dentro da produção vegetal. Caracterizou-se espacial e temporalmente os padrões de distribuição da água e do soluto para auxiliar o dimensionamento e manejo de sistemas de fertirrigação. O experimento foi conduzido numa caixa de solo, com monitoramento por TDR da distribuição de solução de nitrato de potássio (KNO3), aplicada via gotejador de vazão de 4 L h-1. Observou-se distribuição em gradiente da solução no solo nas interações entre os perfis (umidade versus condutividade elétrica), sendo verificado maior armazenamento da solução próximo ao gotejador e, conseqüentemente, diminuição desta à medida que se aproxima da frente de molhamento. Sugere-se, para a redução da lixiviação dos íons fertirrigados, a aplicação de pequenos volumes de solução durante a irrigação, mas com maior freqüência.

    Abstract in English:

    The use of drip irrigation and marginal water is growing rapidly in some areas, highlighting the need to develop sound fertigation practices that combine environmental and crop production concerns. In this study the spatial and temporal water and solute distribution patterns are characterized to underpin fertirrigation design and management systems. Time domain reflectometry (TDR) probes were used to monitor the distributions of potassium nitrate (KNO3) and water from drippers discharging at a constant flow rate of 4 L h-1 in soil-filled containers. In the interactions between the different profiles, a gradient distribution of the solution in the soil was observed, with greater storage of solution close to the dripper, which decreased gradually as it approached the wetting front. To reduce leaching of fertigated ions, the frequent application of small amounts of solution during irrigation is recommended.
  • Diet crude protein content and sources for lactating dairy cattle Animal Science and Pastures

    Imaizumi, Hugo; Santos, Flávio Augusto Portela; Bittar, Carla Maris Machado; Correia, Paulo Sérgio; Martinez, Júnio César

    Abstract in Portuguese:

    O fornecimento de dietas com maior teor de proteína para aumentar o fluxo de aminoácidos para o intestino pode aumentar o desempenho lactacional. Compararam-se dietas para vacas em lactação contendo 16% de proteína bruta (PB), adequada em proteína degradável no rúmen (PDR) e proteína metabolizável (PM) (NRC, 2001) com dietas com maiores teores de PB (17,5%) . Quarenta e duas vacas (27 primíparas e 15 multíparas, com 172 dias em lactação) foram utilizadas em um delineamento do tipo Quadrado Latino 3 ´ 3, com 14 repetições. A dieta controle continha 16% de PB e era adequada em PDR e PM de acordo com o NRC (2001). O teor de PB das dietas foi aumentado para 17,5% através do aumento no fornecimento de farelo de soja e de algodão (SBCS-17,5) para aumentar a PM, ou uréia (U-17,5) para aumentar a PDR. O experimento teve duração de 60 dias com três subperíodos. Os animais foram alimentados em grupo com ração completa e ordenhados duas vezes ao dia. O consumo de matéria seca foi maior para a dieta U-17,5 (p < 0,15) do que para a dieta controle. A produção de leite (p < 0,01) e de leite corrigido para gordura 3,5% (LCG-3,5%) (p < 0,05) foram aumentadas com o maior fornecimento de farelo de soja e de algodão (SBCS-17,5) mas não pelo maior fornecimento de uréia (U-17,5). O teor e a produção de gordura do leite não foram afetados (p > 0,05) pelos tratamentos. O teor de proteína foi reduzido (p < 0,01) pelo maior fornecimento de uréia (U-17,5); enquanto maior produção de proteína do leite (p < 0,01) foi observada para o tratamento SBCS-17,5. Para vacas produzindo em torno de 29 kg d-1, aumentar o teor de PB para 17,5%, por meio do maior fornecimento de farelo de soja e de algodão, acima das recomendações do NRC (2001) para PDR e PM, resultou em aumentos na produção de leite, leite corrigido para gordura e de proteína do leite.

    Abstract in English:

    Feeding extra protein as an attempt to increase amino acid flux to the intestine may increase lactational performance of dairy cattle. The objective of this study was to compare lactating dairy cow diets containing 16% crude protein (CP), adequate in rumen degradable protein (RDP) and metabolizable protein (MP) according to NRC (2001), with diets containing 17.5% CP. Forty-two Holstein cows (27 primiparous and 15 multiparous, with 172 days in milk) were used in a 3 ´ 3 Latin Square design with 14 replicates. Control diet consisted of 16% CP, adequate in RDP and MP . Crude protein content of diets was increased to 17.5% by feeding extra soybean meal and cottonseed meal (SBCS17.5) to increase diet MP, or extra urea (U-17.5) to increase diet RDP. The experiment was carried out during 60 days with three periods. Animals were group-fed a total mixed ration and milked twice a day. Dry matter intake was higher for the U-17.5 diet (p < 0.15) than for the control diet. Milk (p < 0.01) and 3.5% fat corrected milk (FCM-3.5%) (p < 0.05) yields were increased by extra soybean and cottonseed meal (SBCS-17.5) but not by extra urea (U-17.5). Milk fat content and yield were not affected by treatments (p > 0.05). Milk protein content decreased (p < 0.01) by feeding extra urea (U-17.5). However, higher (p < 0.01) protein yields were observed for the SBCS-17.5 treatment. For cows milking around 29 kg d-1, increasing diet CP content to 17.5%, by feeding extra soybean and cottonseed meal, beyond recommendations for RDP and MP, increased yields of milk, yields of 3.5% fat corrected milk and yields of milk protein.
  • Structural characteristics of marandu palisadegrass swards subjected to continuous stocking and contrasting rhythms of growth Animal Science and Pastures

    Mesquita, Priscila de; da Silva, Sila Carneiro; Paiva, Adenilson José; Caminha, Fábio Olegário; Pereira, Lilian Elgalise Techio; Guarda, Vítor Del'Álamo; Nascimento Júnior, Domicio do

    Abstract in Portuguese:

    O conceito de alvo de manejo tem sido utilizado recentemente para caracterizar estratégias de manejo do pastejo, mas sua eficiência em permitir controle e monitoramento da estrutura do dossel forrageiro questionada desde que corresponde a uma única característica estrutural, geralmente a altura do pasto. O objetivo deste experimento foi avaliar a estrutura do dossel forrageiro e seus padrões de variação ao longo do ano em pastos de capim-marandu mantidos a 30 cm sob lotação contínua e submetidos a ritmos de crescimento contrastantes de Janeiro 2007 a Abril de 2008. Os tratamentos corresponderam a três doses de aplicação de nitrogênio (150, 300 e 450 kg ha-1 de N) mais o controle (sem adubação), e foram alocados às unidades experimentais segundo um delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliadas massa de forragem, composição morfológica, índice de área foliar (IAF), ângulo da folhagem e interceptação luminosa dos pastos. O aumento das doses de aplicação de nitrogênio resultou em maior massa de forragem, proporção de folhas e colmos, e menor proporção de material morto. Estas modificações foram coerentes com o aumento registrado em IAF e a redução em ângulo da folhagem, embora não tenham resultado em variação na interceptação luminosa dos pastos. Apesar da grande amplitude das doses de nitrogênio avaliadas, houve um padrão comum de variação na estrutura dos pastos. No geral, as mudanças nas características estruturais dos pastos geradas pela amplitude de ritmos de crescimento avaliados foram pequenas, indicando que a altura do dossel correspondeu a uma forma eficiente de monitorar e controlar o processo de pastejo e a estrutura do dossel forrageiro.

    Abstract in English:

    The concept of sward target has been used recently to characterise grazing management practices, but its efficiency to monitor and control sward structure questioned since it corresponds to a single sward structural feature, usually sward surface height. The objective of this experiment was to evaluate sward structure and its patterns of variation throughout the year on continuously stocked marandu palisadegrass swards maintained at 30 cm and subjected to contrasting rhythms of growth from January 2007 to April 2008. Treatments corresponded to three nitrogen application rates (150, 300 and 450 kg ha-1 of N) plus the control (no N fertilisation), and were allocated to experimental units according to a complete randomised block design, with four replications. Sward herbage mass, morphological composition, leaf area index (LAI), foliage angle and light interception were evaluated. The increase in nitrogen application rates resulted in increased sward herbage mass, proportion of leaf and stem, and reduction in the proportion of dead material. These modifications were in line with the increase in LAI and reduction in foliage angle, although they did not modify sward light interception. Despite the wide range of nitrogen application rates used, there was a common pattern of variation in sward structure. Overall, changes in sward structural characteristics generated by the range of growth rhythms studied were small, indicating that sward height corresponded to an efficient way to monitor and control the grazing process and sward structure, and can be used to define targets of grazing management.
  • Ex-ante greenhouse gas balance of agriculture and forestry development programs Ecology

    Bernoux, Martial; Branca, Giacomo; Carro, Aude; Lipper, Leslie; Smith, Garry; Bockel, Louis

    Abstract in Portuguese:

    EX-ACT (Ex-Ante Carbon-balance Tool, ferramenta para o balanço ex-ante de Carbono) é desenvolvida pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO). Tem como finalidade de fornecer estimativas ex-ante do impacto de atenuação na agricultura e nos projetos de desenvolvimento florestal, estimando o saldo líquido das emissões dos gases do efeito estufa (GEE) e do seqüestro de carbono (C). EX-ACT é um sistema de contabilidade que considera o uso da terra, medindo estoques de C, mudanças do estoque por unidade de área, e emissões de CH4 e N2O expressos em CO2-eq por hectare e por ano. O resultado principal da ferramenta é uma estimativa do balanço de CO2-eq associados à adoção de opções de melhoria do manejo da terra, em comparação com um cenário chamado de "business as usual". EX-ACT foi desenvolvida usando principalmente as recomendações de 1996 para estabelecer os inventários nacionais de GEE (Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories IPCC, 2006) complementada por outras metodologias existentes e coeficientes padrão especificos quando disponíveis. Os valores padrão para as opções de mitigação no setor agrícola são na sua maioria provenientes do 4º Relatório de Avaliação do IPCC (2007). Assim, EX-ACT estima o balanço de C dos novos programas de investimentos, garantindo um método adequado e disponível para financiadores e agentes de planejamento, projetistas, e governantes para os setores da agricultura e da silvicultura nos países em desenvolvimento. A ferramenta também pode ajudar a identificar os impactos de atenuação de opções possíveis em vários projetos de investimento, e assim fornecer um critério adicional para escolhê-las como parte dos projetos.

    Abstract in English:

    EX-ACT (EX-Ante Carbon-balance Tool) is a tool developed by the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). It provides ex-ante measurements of the mitigation impact of agriculture and forestry development projects, estimating net C balance from GHG emissions and Carbon (C) sequestration. EX-ACT is a land-based accounting system, measuring C stocks, stock changes per unit of land, and CH4 and N2O emissions expressed in t CO2-eq per hectare and year. The main output of the tool is an estimation of the C-balance associated with the adoption of improved land management options, as compared with a "business as usual" scenario. EX-ACT has been developed using primarily the IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, complemented by other existing methodologies and reviews of default coefficients. Default values for mitigation options in the agriculture sector are mostly from the 4th Assessment Report of IPCC (2007). Thus, EX-ACT allows for the carbonbalance appraisal of new investment programmes by ensuring an appropriate method available for donors and planning officers, project designers, and decision makers within agriculture and forestry sectors in developing countries. The tool can also help to identify the mitigation impacts of various investment project options, and thus provide an additional criterion for consideration in project selection.
  • Effect of pH on the copigmentation of anthocyanins from Cabernet Sauvignon grape extracts with organic acids Food Science and Technology

    Gauche, Cony; Malagoli, Elisa da Silva; Bordignon Luiz, Marilde Terezinha

    Abstract in Portuguese:

    Antocianinas apresentam baixa estabilidade frente aos fatores que afetam o processamento de alimentos. A copigmentação é uma das principais reações responsáveis pela estabilidade da coloração de antocianinas in vivo. Com objetivo de manter a coloração vermelha, a copigmentação das antocianinas do extrato bruto de uvas Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) com ácidos orgânicos (ácidos caféico, ferrúlico, gálico e tânico) em diferentes valores de pH (1,0; 2,0; 3,0; 3,3; 3,5; 3,7; 4,0; 4,5) foi avaliada neste estudo. O efeito máximo de copigmentação, revelado pelos deslocamentos hipercrômico e batocrômico, foi obtido em pH 3,3 para todos os ácidos orgânicos utilizados. A estabilidade da cor das antocianinas foi avaliada, sendo possível observar o efeito protetor da cor das antocianinas pelos copigmentos, que foi mais efetivo quando o ácido tânico foi adicionado às soluções, conferindo tempo de meia vida de 2.585 h. A possível formação de piranoantocianinas a partir da reação das antocianinas com os ácidos caféico e ferrúlico pode ter mascarado o efeito protetor da cor pela reação de copigmentação. A adição de ácidos orgânicos é uma ferramenta para a estabilização de antocianinas; no entanto mais estudos são necessários quanto à formação das piranoantocianinas, que diminuem a intensidade da cor vermelha das soluções.

    Abstract in English:

    Anthocyanins show low-stability when exposed to different food processing conditions. Copigmentation is one of the main reactions contributing to the in vivo color responsible to the stability of anthocyanins. In the aim of holding the red color, copigmentation effect of organic acids (caffeic, ferulic, gallic and tannic acids) combined with anthocyanins in crude Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) grape skin extract at pH values (1.0, 2.0, 3.0, 3.3, 3.5, 3.7, 4.0, 4.5) was evaluated in this research. The maximum copigmentation effect, revealed by the hyperchromic and bathochromic shifts in anthocyanin maximum absorbance wavelength, was obtained at pH 3.3 with every acid used. Anthocyanin stability was followed by measuring the loss of color, thus it was possible to determine the protecting effects of these copigments. Tannic acid was the best copigment in our model system, giving half-life time of 2,585 h. We are suggesting the formation of pyranoanthocyanins by the reactions of anthocyanins with caffeic and ferulic acid, these substances could be avoiding the observation of the copigmentation effect. Addition of organic acids could improve the anthocyanin stability; though, more studies are needed to justify the lack of copigmenting effect observed with the caffeic and ferulic acids.
  • Smectite in mangrove soils of the State of São Paulo, Brazil Soils and Plant Nutrition

    Souza-Júnior, Valdomiro Severino de; Vidal-Torrado, Pablo; Garcia-González, Maria Teresa; Macías, Felipe; Otero, Xosé Luis

    Abstract in Portuguese:

    Minerais de argila esmectíticos são freqüentemente identificados em solos de manguezais, mas são escassas as informações sobre os tipos encontrados e suas origens. A despeito da importância para a agronomia e geotecnia, as esmectitas desempenham também importante papel no âmbito ambiental, atuando na adsorção de nutrientes, poluentes orgânicos e metais pesados. Esmectitas em solos de manguezais podem ser de origem detrítica, marinha ou continental, e também de neoformação. Assim, este estudo objetivou identificar os tipos de esmectitas presentes em solos de manguezais do Estado de São Paulo e relacioná-los com suas possíveis origens. Para tanto, foram amostrados solos de cinco manguezais distribuídos ao longo do litoral paulista, cuja identificação dos constituintes mineralógicos da fração argila foi realizada por difratometria de raios X (DRX) com aplicação do teste de Greene-Kelly e por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Destacando os picos na banda de 3.560 cm-1 e na região próxima a 798 e 820 cm-1, verificou-se o predomínio de nontronita nos solos dos manguezais do Rio Sítio Grande, Ilha de Pai Matos, Ilha do Caranguejo e Rio Itapanhaú e, possivelmente menor participação de montmorilonita férrica no manguezal do Rio Escuro. Como os sedimentos continentais destes ambientes são muito pobres em esmectitas, a origem destes minerais nos solos dos manguezais estudados está relacionada à sedimentação deixada pelas transgressões marinhas pretéritas ou aos processos de neoformação ou, ainda, com uma combinação de ambas origens.

    Abstract in English:

    Smectitic clay minerals are frequently identified in mangrove soils, but there is little information about their types and origins. Besides their importance in the agronomical and geotechnical areas, smectites play an important environmental role by adsorbing nutrients, organic pollutants and heavy metals. Smectites found in mangrove soils can be of marine or continental detrital origin, or of neoformation origin. Thus, the objective of this study was to identify the types of smectites present in the State of São Paulo mangrove soils (Brazil), and to relate them to their possible origins. Soil samples were taken in five mangroves along the State of Sao Paulo State coast line. The mineral composition of the clay fraction was identified by X-ray Diffractometry (XRD) applying the Greene-Kelly test and by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Highlighting the peaks in the 3,560 cm-1 band and in the region near 798 and 820 cm-1, there was a predominance of nontronite in the soil at the Sítio Grande River, Pai Matos Island, Caranguejo Island and Itapanhaú River mangroves, and possibly a lower concentration of ferric montmorillonite in the Escuro River mangrove. Since the continental sediments in these environments are very poor in smectite, the origin of these minerals in the mangrove soils studied is related to sedimentation left by past marine transgressions, to neoformation processes, or yet to a combination of both origins.
  • Background levels of some trace elements in weathered soils from the Brazilian Northern region Soils and Plant Nutrition

    Fadigas, Francisco Souza; Amaral Sobrinho, Nelson Moura Brasil do; Anjos, Lucia Helena Cunha dos; Mazur, Nelson

    Abstract in Portuguese:

    Solos formados a partir de sedimentos do Grupo Barreiras apresentam, em geral, baixos teores de ferro, mineralogia caulinítica, elevadas quantidades de quartzo na fração areia e pequena quantidade de carbono orgânico. Determinaram-se os teores de Cd, Co, Cr, Ni e Zn extraídos com água régia, em bloco digestor, em Argissolos Amarelos e Latossolos Amarelos sob vegetação natural do Pará e Amapá. Regressão linear múltipla foi utilizada para correlacionar os parâmetros de solo e os teores desses metais. Melhores correlações foram obtidas entre Fe, Mn, argila, silte e Cd, Co, Cu, Zn, Cr, Ni. Não foi encontrada correlação entre o pH e os teores de metais. Argila e areia apresentaram correlação inversa com os metais, porém de mesma magnitude, sendo necessária a exclusão de uma delas no modelo de regressão. Em geral, os teores dos elementos estudados foram inferiores aos encontrados em solos formados a partir de outros materiais de origem. O Mn foi incluído no modelo de regressão linear múltipla do Cd e Co, em função de sua associação com esses metais. O silte foi significativo nas equações para Cr e Co, o que pode ser devido à presença de minerais de argila e óxidos de Fe e Mn em agregados ferruginosos e argilosos de tamanho silte. Estas equações podem ser úteis quando se deseja conhecer, em termos gerais, quais as quantidades que determinada amostra teria se o solo em questão não estivesse contaminado ou sujeito a uso antrópico, podendo ser utilizadas na avaliação da contaminação do solo por estes metais.

    Abstract in English:

    Soils formed from the Barreiras Group sediments, located mainly along the coast of Brazil Northern and Northeastern regions, generally present low concentrations of iron oxides and total organic carbon, high quantities of quartz in the sand fraction, and kaolinitic clay mineralogy. The objective of the present study was to quantify the pseudo total concentrations of Cd, Co, Cu, Cr, Mn, Ni, Zn and Fe in Xhantic Udox and Xhantic Udult soils derived from these sediments. The reference sites were covered by native vegetation and located in the States of Pará and Amapá, Brazil. Multiple linear regression analysis was applied to determine correlations between soil parameters and the levels of these metals. The best correlation was obtained between Fe, Mn, clay, and silt contents, and Cd, Co, Cu, Zn, Cr, Ni. A correlation between pH and these metal levels was not found. Clay and sand contents showed a negative inverse correlation with the metal levels,of same magnitude but with a different sign; this was the reason for excluding one of the parameters in the regression model. In general, the contents of the elements were lower than those found in soils formed from other parent materials. The Mn content was included in the model of multiple linear regression for Cd and Co, due to its association with these last metals. Silt level showed to have a significant influence in the equations for Cr and Co, which is attributed to the presence of clay minerals and Fe and Mn oxides in ferruginous and clay aggregates of silt size. The equations obtained in this paper, are useful to predict, in general terms, the amounts of those heavy metals in an unknown soil sample, if the soil material were not contaminated or affected by land usage. Thus, they may be applied to evaluate soil contamination by the studied heavy metals.
  • Extraction methods and availability of micronutrients for wheat under a no-till system with a surface application of lime Soils and Plant Nutrition

    Fonseca, Adriel Ferreira da; Caires, Eduardo Fávero; Barth, Gabriel

    Abstract in Portuguese:

    A disponibilidade de micronutrientes pode ser alterada pelo aumento no pH do solo proporcionado pela calagem superficial. Os efeitos da calagem e da reaplicação de calcário na superfície sobre a disponibilidade de micronutrientes [cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn) e zinco (Zn)] para o trigo (Triticum aestivum L.) foram estudados em um Latossolo Vermelho textura média sob plantio direto, em Ponta Grossa (PR). O delineamento experimental empregado foi o de blocos completos ao acaso com parcelas subdivididas. As parcelas receberam calagem superficial (2, 4 e 6 Mg ha-1) em julho de 1993. O calcário (3 Mg ha-1) foi reaplicado nas subparcelas em junho de 2000. Antes da semeadura do trigo em 2003, retiraram-se amostras de solo nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm e determinaram-se os micronutrientes catiônicos com diferentes extratores (DTPA-TEA, Mehlich-1, HCl e Mehlich-3) e relações solução/solo. A calagem aumentou o pH do solo nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm, mas não alterou o carbono orgânico. O extrator Mehlich-3 apresentou maior capacidade de extração de micronutrientes catiônicos. O aumento da relação solução/solo dos extratores DTPA-TEA, Mehlich-1 e HCl geralmente aumentou a extração de Cu, Fe, Mn e Zn. A calagem e a reaplicação do calcário diminuíram a concentração de Mn nas folhas de trigo. Os teores foliares de Cu, Fe e Zn não foram alterados pela calagem. As soluções de DTPA-TEA, Mehlich-1, HCl e Mehlich-3 foram ineficientes para prever a disponibilidade de micronutrientes catiônicos para o trigo, após aplicação superficial de calcário.

    Abstract in English:

    Micronutrient availability can be affected by the increase of the soil pH due to surface liming. A field trial was carried out on a loamy, kaolinitic, thermic Typic Hapludox at Ponta Grossa, Paraná State, Brazil. The main objective was to evaluate the effects of surface liming and re-liming on the availability of micronutrients [copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn), and zinc (Zn)] for wheat (Triticum aestivum L.) cropped under a no-till system. A randomized complete block design was used in a split-plot arrangement. The main plots received surface lime applications (2, 4, and 6 Mg ha-1) in July 1993. In the subplots, surface lime (3 Mg ha-1) was applied again in June 2000. In 2003, before the wheat sowing, soil samples were taken at 0-5, 5-10, and 10-20 cm layers. Soil cationic micronutrients concentrations using different extractants (DTPA-TEA, Mehlich-1, HCl, and Mehlich-3) and solution/soil ratios were determined. Application of lime increased soil pH at 0-5, 5-10, and 10-20 cm. The increase in soil pH by liming did not affect soil organic carbon content. The Mehlich-3 solution had a greater capacity in extracting soil micronutrients. Increasing solution/soil ratio of the DTPA-TEA, Mehlich-1, and HCl solutions generally increased the extraction of Cu, Fe, Mn, and Zn. Liming and re-liming caused a decrease in Mn concentration in the wheat leaves. Leaf concentrations of Cu, Fe and Zn were not affected by liming treatments. The solutions of DTPA-TEA, Mehlich-1, HCl, and Mehlich-3 were ineffective to predict the soil cationic micronutrients availability for a wheat crop after surface application of lime.
  • Phosphorus loss by surface runoff in no-till system under mineral and organic fertilization Soils and Plant Nutrition

    Bertol, Oromar João; Rizzi, Nivaldo Eduardo; Favaretto, Nerilde; Lana, Maria do Carmo

    Abstract in Portuguese:

    O sistema plantio direto tem sito intensivamente utilizado no Estado do Paraná Brasil o qual tem aumentado os níveis de nutrientes na superfície do solo. Isto tem contribuído para a perda de nutrientes via escoamento superficial e consequentemente com a poluição não pontual das águas. Avaliou-se a perda de fósforo via escoamento superficial ocasionado por chuva simulada sobre um Latossolo originário de basalto, em sistema plantio direto submetido à aplicação de fertilizante mineral e dejeto líquido de suíno. As perdas de nitrogênio, solo e água deste mesmo estudo foram publicadas em outro artigo. A aplicação de dejeto líquido suíno, comparado com o fertilizante mineral, aumentou a concentração de P total, P particulado e P dissolvido reativo em 193%, 111% e 506%, respectivamente, na média das chuvas. Independentemente da fonte de fertilizante, a chuva de maior intensidade proporcionou maior concentração e quantidade perdida de P no escoamento superficial.

    Abstract in English:

    The no-till system has been intensively used in the state of Paraná, Brazil, and it has increased the nutrients level at the soil surface. This has contributed for nutrient losses via runoff and consequently, off-site water pollution. The objective of this study was to evaluate phosphorus loss in surface runoff by simulated rainfall on an Oxisol, under no-till system following application of mineral fertilizer and liquid swine manure. Nitrogen, soil and water losses from the same study are reported in a separated paper. The application of liquid swine manure, compared with mineral fertilization, increased runoff concentration of total P, particulate P and dissolved reactive P by 193%, 111% and 506%, respectively, averaged for all rainfall intensities. Independently on the fertilizer source, the highest rainfall intensity provided the greatest concentration and loads of P in runoff.
  • Fractal dimension and geostatistical parameters for soil microrelief as a function of cumulative precipitation Soils and Plant Nutrition

    Vázquez, Eva Vidal; Vieira, Sidney Rosa; De Maria, Isabella Clerici; González, Antonio Paz

    Abstract in Portuguese:

    A rugosidade da superfície pode ser influenciada pelo tipo e pela intensidade do preparo do solo entre outros fatores. A vantagem de se usar índices fractais em estudos de microrrelevo é que eles permitem a partição das características da rugosidade em propriedades ou que dependem exclusivamente da escala ou que independem totalmente dela. Por outro lado, a geoestatística prove algumas ferramentas que podem ser úteis no estudo da dinâmica da variabilidade da superfície do solo, diferentes daquelas avaliadas pela dimensão fractal. Verificou-se se é possível aplicar geoestatística na análise da variação do microrrelevo de um Latossolo sob seis tratamentos de preparo do solo, a saber: grade de discos, arado de discos, escarificador, grade de discos+grade niveladora, arado de discos+grade niveladora e escarificador+grade niveladora. As medidas foram feitas logo após o preparo do solo e subseqüentemente após cumulativos eventos de chuva natural. Medições duplicadas foram feitas em cada tratamento para cada data, produzindo um total de 48 superfícies. Um rugosímetro de agulhas foi utilizado para as medidas da rugosidade da superfície. A área de cada parcela era 1,35 m por 1,35 m e as medidas espaçadas de 0,25 m, produzindo um total de 3025 pontos por parcela. Tendência devido à inclinação do terreno e causadas pelo preparo do solo foi removida dos dados experimentais. Foram ajustados modelos aos semivariogramas de cada superfície e os parâmetros desses modelos analisados e relacionados aos parâmetros de dimensão fractal. Foi encontrada relação entre a dimensão fractal, D, e os parâmetros dos modelos dos semivariogramas. O parâmetro de auto-afinidade, l, não mostrou relação forte com parâmetros dos modelos dos semivariogramas apesar de ter tido uma relação de potência entre D e l.

    Abstract in English:

    Surface roughness isinfluenced by type and intensity of soil tillage among other factors, and it changes considerably with rain. In microrelief studies the advantages of using indices such as the fractal dimension, D, and the crossover length, l, is that they allow the partition of the roughness characteristics into properties that depend purely on the scale and on a scale free component, respectively. On the other hand, some geostatistical parameters may provide different ways to understand soil surface variability not addressed with fractal parameters. Changes in fractal dimension and semivariogram parameters for surface roughness evolution were evaluated as a function of cumulative rainfall on Oxisol samples over six tillage treatments, namely, disc harrow, disc plow, chisel plow, disc harrow+disc level, disc plow+disc level and chisel plow+disc level. Measurements were taken in each tillage treatment after rainfall events yielding a total of 48 experimental surfaces measured with a pin microrelief meter. The plot had 135 cm by 135 cm and the sample spacing was 25 mm. Trends due to plot slope component with its concavities and convexities and to agricultural practices were removed from field data sets. A semivariogram model was fitted to each of the surfaces and the model parameters were analyzed and related to the fractal dimension, D, and crossover length, l. A relationship was found between the fractal dimension, D, and semivariogram model parameters. The cross over length, l,did not show as strong relationships with the semivariogram model parameters, even though there was a power relation between D and l.
  • Attraction of Neomegalotomus parvus (Westwood)(Heteroptera: alydidae) to cow urine and ammonia Note

    Silva, Jovenil José da; Arruda-Gatti, Iara Cintra de; Mikami, Adriana Yatie; Pissinati, Aline; Panizzi, Antônio Ricardo; Ventura, Mauricio Ursi

    Abstract in Portuguese:

    O percevejo alidídeo Neomegalotomus parvus (Westwood) não é facilmente detectado no campo e a descoberta de atraentes pode ser uma forma adequada para monitorar a espécie. A atração de N. parvus a armadilhas (transparentes, verde transparente e amarela) iscadas com urina de vaca e amônia foi estudada em dois experimentos em campo. Armadilhas foram colocadas próximas a um terraço com plantas de feijão-guandu (Cajanus cajan L.). Água corrente, solução aquosa de NaCl 10% (p/v), urina de vaca e amônia (solução aquosa de NH4OH 1%) foram testadas como atraentes em armadilhas amarelas, transparentes e transparentes verdes foram utilizadas. Armadilhas verdes iscadas com urina capturaram mais insetos do que armadilhas amarelas e transparentes (3,2 e 7,2 vezes mais, respectivamente), e mais insetos do que armadilhas da mesma cor com apenas água (zero insetos) ou solução de NaCl (14,5 vezes mais). Armadilhas iscadas com amônia capturaram mais insetos do que armadilhas com água: 14,4; 4,7 e 6,7 vezes mais em verde transparente, amarela e transparente, respectivamente, ou solução de NaCl: 3,9; 7,6 e 6,2 vezes, respectivamente. Amônia ou urina de vaca são atrativas para N. parvus e podem ser testadas para monitorar o percevejo no campo.

    Abstract in English:

    The alydid bug parvus (Westwood) is not easily detected in the field and the discovery of attractants may be a suitable way to monitor this species. The attraction of N. parvus to traps (transparent, transparent green and yellow) baited with cow urine and ammonia was studied in two field trials. Traps were placed near a terrace with pigeon pea plants (Cajanus cajan L.). Tap water, NaCl 10% aqueous solution (w/v), cow urine, and ammonia (NH4OH 1% aqueous solution) were tested as attractants in yellow, transparent and transparent green traps. Green traps baited with cow urine caught more bugs than yellow and transparent traps (3.2 and 7.2 times more, respectively), and more bugs than traps of the same color with just water (no captures) or NH4OH solution (14.5 times more). Traps baited with ammonia caught more bugs than traps with water: 14.4, 4.7 and 6.7 times more than transparent green, yellow, and transparent traps, respectively, or NaCl solution: 3.9, 7.6 and 6.2 times, respectively. Both ammonia and cow urine are attractive to N. parvus and may be tested to monitor the bugs in the field.
  • General procedure to initialize the cyclic soil water balance by the Thornthwaite and Mather method Note

    Dourado-Neto, Durval; Jong van Lier, Quirijn de; Metselaar, Klaas; Reichardt, Klaus; Nielsen, Donald R.

    Abstract in Portuguese:

    O método original de Thornthwaite e Mather, proposto em 1955 para calcular o balanço hídrico semanal, é utilizado com freqüência devido à baixa exigência de dados de entrada e da obtenção de estimativas coerentes dos parâmetros do balanço. Como valor inicial para o início dos cálculos, geralmente assume-se que o armazenamento de água encontra-se na capacidade de campo ao fim do último mês da estação chuvosa. Ele será menor que a capacidade de campo em casos de climas áridos e semi-áridos. Para fechar o balanço, muitos ciclos iterativos podem ser necessários, o que pode ser complicado em muitas situações. Para climas áridos e semi-áridos com apenas uma estação seca, Mendonça desenvolveu em 1958 uma equação para quantificar o armazenamento no último mês da estação chuvosa, que permite fechar o balanço em um ciclo apenas. O balanço hídrico diário torna-se necessário para se obter estimativa de saídas mais precisas. Nessa nota, é apresentada uma rotina para expressar o armazenamento de água para o caso da ocorrência de mais de uma estação seca, uma situação que é bastante relevante quando é feito o balanço em escala diária, em regiões áridas e semi-áridas.

    Abstract in English:

    The original Thornthwaite and Mather method, proposed in 1955 to calculate a climatic monthly cyclic soil water balance, is frequently used as an iterative procedure due to its low input requirements and coherent estimates of water balance components. Using long term data sets to establish a characteristic water balance of a location, the initial soil water storage is generally assumed to be at field capacity at the end of the last month of the wet season, unless the climate is (semi-) arid when the soil water storage is lower than the soil water holding capacity. To close the water balance, several iterations might be necessary, which can be troublesome in many situations. For (semi-) arid climates with one dry season, Mendonça derived in 1958 an equation to quantify the soil water storage monthly at the end of the last month of the wet season, which avoids iteration procedures and closes the balance in one calculation. The cyclic daily water balance application is needed to obtain more accurate water balance output estimates. In this note, an equation to express the water storage for the case of the occurrence of more than one dry season per year is presented as a generalization of Mendonça's equation, also avoiding iteration procedures.
  • 15N-labeled glyphosate synthesis and its practical effectiveness Note

    Tavares, Claudinéia Raquel de Oliveira; Bendassolli, José Albertino; Ribeiro, Daniela Neves; Rossete, Alexssandra Luiza Rodrigues Molina

    Abstract in Portuguese:

    O glifosato é o herbicida de maior participação no mercado mundial, sendo utilizado intensivamente na agricultura há mais de 30 anos, principalmente devido ao custo relativamente baixo e à alta eficiência sobre diferentes espécies. Descreve-se um método para a síntese do glifosato na forma do sal isopropilamina enriquecido no isótopo estável do nitrogênio (15N). A síntese do herbicida-15N foi realizada utilizando-se da reação de fosfometilação com diaquil fosfito e glicina-15N. Os testes foram realizados em microescala e em quantidades equimolares. Foi possível obter um rendimento de 20%. Para testar a eficiência do glifosato sintetizado, realizou-se experimento em câmara de crescimento com a planta daninha Lolium multiflorum (azevém), a qual é eficazmente controlada segundo à bula dos produtos a base do sal de isopropilamina (glifosato). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições, sendo os tratamentos provenientes de fontes de sal de isopropilamina na dose comercial recomendada do produto (720 g i.a. ha-1). Avaliou-se a produção de fitomassa fresca e seca, da parte aérea e radicular, aos 21 dias após a aplicação (DAA), e a toxicidade dos tratamentos aos 7, 14 e 21 DAA. As fontes de sal de isopropilamina empregados não diferiram, o que deverá permitir sua utilização como traçador isotópico.

    Abstract in English:

    Glyphosate is the herbicide with the greatest participation in the world market, and it has been used intensively in agriculture for over 30 years, especially because of its relatively low cost and high effectiveness on different species. This study describes a synthesis method of glyphosate in the form of the isopropylamine salt enriched in the stable nitrogen isotope (15N). The 15N-herbicide synthesis was performed using a phosphomethylation reaction with dialkyl phosphite and 15N-glycine. The tests were conducted at a microscale and equimolar quantities. A 20% yield was obtained at the established conditions. To test the effectiveness of the synthesized glyphosate, an experiment was performed in a growth chamber with the weed Lolium multiflorum (ryegrass), which is mentioned to be effectively controlled as indicated in package inserts ofisopropylamine salt-based products (glyphosate). The experimental design was completely randomized, with four replicates, and treatments consisted of isopropylamine salt sources at the commercial dose recommended for the product (720 g a.i. ha-1). The production of green and dry phytomass of the above-ground part and roots was evaluated 21 days after application (DAA), and the treatment toxicity was evaluated 7, 14, and 21 DAA. The isopropylamine salt sources did not differ, recognizing them as useful isotopic tracers.
  • Greenhouse gas mitigation options in Brazil for land-use change, livestock and agriculture Review

    Cerri, Carlos Clemente; Bernoux, Martial; Maia, Stoecio Malta Ferreira; Cerri, Carlos Eduardo Pellegrino; Costa Junior, Ciniro; Feigl, Brigitte Josefine; Frazão, Leidivan Almeida; Mello, Francisco Fujita de Castro; Galdos, Marcelo Valadares; Moreira, Cindy Silva; Carvalho, João Luis Nunes

    Abstract in Portuguese:

    Inventários nacionais acerca de emissões de gases do efeito estufa (GEE) (refinamentos das Comunicações Nacionais) são organizadas de acordo com cinco principais setores, a saber: Energia, Processos Industriais, Agropecuária, Mudanças do Uso da Terra e Florestas e Tratamento de Resíduos. O objetivo dessa revisão foi calcular o potencial das estratégias de mitigação de GEE no Brasil para agropecuária e mudança de uso da terra e florestas. A primeira etapa consistiu na análise de documentos oficiais e não-oficiais do Brasil relacionados a mudanças climáticas e políticas de mitigação. O cenário atual, sem adoção de ações mitigadoras (BAU), e os cenários de mitigação foram elaborados para o período 2010-2020. Efetuaram-se os cálculos associados às emissões e remoções de GEE. Adicionalmente, duas estratégias foram utilizadas para destacar e quantificar as principais opções de mitigação: a) seguindo metodologia do IPCC 1996 e b) baseando-se no EX-ACT. Autoridades brasileiras anunciaram que o país buscará reduzir sua taxa de emissão de GEE em 36.1 a 38.9% em relação a 2020. Este é um posicionamento positivo que deve ser adotado por outros países em desenvolvimento. Para alcançar essa meta governamental, os setores agricultura e pecuária devem contribuir reduzindo a emissão em 133 a 166 Mt CO2-eq. Tal redução parece ser atingível quando confrontada com os valores do presente trabalho sobre opções de mitigação os quais estão entre 178,3 e 445 Mt CO2-eq. Investimentos governamentais nos setores agrícola, pecuária e silvicultura são necessários para minimizar os esforços para atingir as metas de redução de emissão pelos outros setores do país.

    Abstract in English:

    National inventories of anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions (implementation of the National Communications) are organized according to five main sectors, namely: Energy, Industrial Processes, Agriculture, Land-Use Change and Forestry (LUCF) and Waste. The objective of this study was to review and calculate the potential of greenhouse gas mitigation strategies in Brazil for the Agricultural and LUCF. The first step consisted in an analysis of Brazilian official and unofficial documents related to climate change and mitigation policies. Secondly, business as usual (BAU) and mitigation scenarios were elaborated for the 2010-2020 timeframe, and calculations of the corresponding associated GHG emissions and removals were performed. Additionally, two complementary approaches were used to point out and quantify the main mitigation options: a) following the IPCC 1996 guidelines and b) based on EX-ACT. Brazilian authorities announced that the country will target a reduction in its GHG between 36.1 and 38.9% from projected 2020 levels. This is a positive stand that should also be adopted by other developing countries. To reach this government goal, agriculture and livestock sectors must contribute with an emission reduction of 133 to 166 Mt CO2-eq. This seems to be reachable when confronted to our mitigation option values, which are in between the range of 178.3 to 445 Mt CO2-eq. Government investments on agriculture are necessary to minimize the efforts from the sectors to reach their targets.
  • Specific residue: application of orthogonal contrasts when heteroscedasticity is present Review

    Nogueira, Maria Cristina Stolf

    Abstract in Portuguese:

    Ao realizar-se a análise da variância de um conjunto de dados, pressupõe-se que o critério de homocedasticidade (homogeneidade de variâncias entre tratamentos), associada ao modelo matemático adotado, seja satisfeito. Esta verificação se faz necessária para a correta aplicação dos testes de significância. Quando não é satisfeita, em certos casos, compromete a normalidade dos erros. Uma alternativa para contornar essa deficiência é a aplicação do resíduo específico, que consiste em decompor a soma de quadrados do resíduo em componentes, correspondentes aos contrastes ortogonais de interesse, apropriados para testar cada contraste ortogonal entre médias de tratamentos. A decomposição da soma de quadrados do resíduo é um procedimento pouco utilizado, mas é útil para melhor compreensão da natureza do quadrado médio residual e garantir a validade dos testes aplicados. Nessa revisão avaliou-se a aplicação dos resíduos específicos como alternativa válida e adequada, na análise de dados obtidos de experimentos que seguem a estrutura dos delineamentos inteiramente casualizados e em blocos casualizados, na presença da heterocedasticidade.

    Abstract in English:

    When experimental data are submitted to analysis of variance, the assumption of data homoscedasticity (variance homogeneity among treatments), associated to the adopted mathematical model must be satisfied. This verification is necessary to ensure the correct test for the analysis. In some cases, when data homoscedascity is not observed, errors may invalidate the analysis. An alternative to overcome this difficulty is the application of the specific residue analysis, which consists of the decomposition of the residual sum of squares in its components, in order to adequately test the correspondent orthogonal contrasts of interest between treatment means. Although the decomposition of the residual sum of squares is a seldom used procedure, it is useful for a better understanding of the residual mean square nature and to validate the tests to be applied. The objective of this review is to illustrate the specific residue application as a valid and adequate alternative to analyze data from experiments following completely randomized and randomized complete block designs in the presence of heteroscedasticity.
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