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- Effect of different substrates on the growth rate and water efficiency of Quercus suberPublication . Gusmão, Andressa Griebler; Toloto, Matheus de Oliveira; Segatelli, Ana; Fonseca, Felícia; Cortez, José Paulo; Figueiredo, Tomás de; Hernandez Hernandez, Zulimar; Gusmão, Andressa GrieblerThe cork oak (Quercus suber) is significant for its economic and environmental impact. In 2013, Picões (Trás-os-Montes, Portugal) experienced a major forest fire (14,912 ha), destroying over 256,64 ha of cork oak forests. Due to degraded soil and steep slopes in the area, forest regeneration wasn’t fully achieved. As part of Ecology Day, funded by EEA Grant, this study aims to reforest 32 ha on the slopes of the reservoir in Lagos do Sabor, constructed post-fire, focusing on the recovery of Mediterranean plant species. To achieve this, an experimental design was developed in a greenhouse using 800 cork oak seeds from the native forests of Picões. Several substrate treatments with different soil physical properties (porosity, apparent density, and humidity) were evaluated to investigate this species' growth and survival rate. Tests were conducted under controlled moisture and temperature (between 12 and 29 oC). Treatments included 200 seeds in each of the treatments: commercial substrate (SS), olive pomace compost (SC), and control in the sand with (SA) and without water stress (ST). The SS and SC substrates had similar nutritional characteristics, except for K, which was higher in SC. Preliminary data showed an early and higher germination rate in SS group. Significant differences were observed between treatments, particularly in the root biomass ratio: SA showed 26 %, SS 22 %, ST 22 %, and SC 19% relative to total biomass. Regarding water use efficiency, plants grown in the SC consumed less water per biomass unit (in terms of dry weight) than plants in SS and SA. This indicates that SC achieved equivalent biomass with reduced water use. This water use efficiency is expected to improve in future trials conducted under water-stressed conditions. The results highlight the importance of considering not only the physical but also the chemical properties of substrates, aiming for the survival of plants in a natural environment.
- Avaliação de boas práticas agrícolas para a conservação de solo e água na horta familiar de Portugal: o projeto HARVESTPublication . Gusmão, Andressa Griebler; Feniman, Eduardo; Figueiredo, Tomás de; Hernandez Hernandez, Zulimar; Gusmão, Andressa GrieblerO projeto PRR HARVEST – Valorizar a horta familiar de modo a educar para uma dieta mediterrânica, saudável e sustentável – tem por objetivo promover o consumo de alimentos provenientes da agricultura familiar para a salvaguarda da Dieta Mediterrânica que, além dum padrão alimentar saudável, contempla valores culturais baseados na sustentabilidade ambiental. Como atividade transversal foi elaborado um inquérito com 81 preguntas, 19% dedicadas a recolher informação sobre o uso de boas práticas agrícolas para a conservação de solo e água na horta familiar; o inquérito visou recolher informação de representatividade nacional e regional (NUTS Norte, Centro e região metropolitana de Lisboa); os horticultores inqueridos foram selecionados aleatoriamente em 7 áreas pilotos: 77% hortas urbanas, 17% hortas periurbanas e 6% hortas rurais, sendo a superfície media de cada talhão < 50 m2. O inquérito tem sido aplicado até o momento a 147 horticultores nas regiões centro e norte do país. Resultados preliminares mostraram que o 39% dos horticultores utilizam mobilização mínima (com recurso a ferramentas manuais) e o 60% fazem mobilização convencional (43% com motocultivador ou motoenxada e 17% com trator, para áreas de cultivo superiores a 200m2, embora esta situação apenas represente 18% dos inquiridos); representando a não-mobilização apenas 1%. Alem disso, um 66% dos solos são mobilizados duas ou mais vezes ao ano, coincidindo com mas dum ciclo de cultivo, o que indica uma alta pressão sobre o recurso solo. Quanto ao balanço de nutrientes, o 78% dos horticultores utilizam o estrume animal, o 14% algum composto orgânico comercial e um 15% usa algum fertilizante químico (em modo não biológico). O 39% produz seu próprio composto, sendo que o 16% utiliza somente esta fonte de fertilizante, e apenas o 1% tem como fonte exclusiva os fertilizantes químicos. O resultado do inquérito permitirá a realização de atividades de sensibilização e ciência cidadã de boas práticas de conservação do solo e da água.
- Evaluation of compost application on soil organic carbon sequestration and physic-chemical properties in olive grove agroecosystems of NE PortugalPublication . Toloto, Matheus de Oliveira; Lima, Arthur A.J.; Segatelli, Ana; Royer, Ana Caroline; Gusmão, Andressa Griebler; Hernandez Hernandez, Zulimar; Figueiredo, Tomás de; Gusmão, Andressa GrieblerGlobal carbon (C) cycle and atmosphere pollution remediation depended directly on C terrestrial sequestration and storage. In this context, soil organic carbon (SOC) plays an extremely important role by creating and enlarging C pools, such as organic amendments input over croplands. The present research aims to evaluate the outcomes from three types of compost (A, B and C) to a Leptosol, in an olive grove (NE Portugal) and its relationship with soil physic-chemical properties. The compost production is derived from an agroindustry by-product, namely olive pomace mixed with sheep manure and almond shell in different proportions. Preview studies showed no significant difference for SOC concentration on top layer soil (0-5 cm) for different dosage (10 and 40 ton ha-1) after 1 year application. The olive grove conservative management also presented no significant difference of SOC concentration among spatial distribution (elevation, x and y coordinates), which means there is practically no soil loss in 15% slope. Furthermore, the soil ΔpH (from KCl to H2O) presented variable charge of 1.21 in the control group, for that reason, the ΔpH was used as an indicator due the organic matter input. Besides, results presented a ΔpH of 0.98, 1.15 and 0.71, respectively for treatments A, B and C (10 ton ha-1) on 0-5 cm layer soil, with significant difference between treatments, which demonstrated to be originated exclusively from the organic matter, varying on the C quality of each one of the composts and not from the mineral fraction of the soil. For 40 ton ha-1 dosage, the treatments A and B presented significant difference compared to C (ΔpH 1.15, 1.18 and 0.56, respectively). In general terms, there is directly causeeffect over compost application and analytical analyzes, independently of dosage application and type of compost.
- Soil Organic Carbon Assessment Using Remote-Sensing Data and Machine Learning: A Systematic Literature ReviewPublication . Lima, Arthur A. J.; Lopes, Júlio Castro; Lopes, Rui Pedro; Figueiredo, Tomás d'Aquino; Vidal-Vásquez, Eva; Hernandez Hernandez, ZulimarIn the current global change scenario, valuable tools for improving soils and increasing both agricultural productivity and food security, together with effective actions to mitigate the impacts of ongoing climate change trends, are priority issues. Soil Organic Carbon (SOC) acts on these two topics, as C is a core element of soil organic matter, an essential driver of soil fertility, and becomes problematic when disposed of in the atmosphere in its gaseous form. Laboratory methods to measure SOC are expensive and time-consuming. This Systematic Literature Review (SLR) aims to identify techniques and alternative ways to estimate SOC using Remote-Sensing (RS) spectral data and computer tools to process this database. This SLR was conducted using Systematic Review and MetaAnalysis (PRISMA) methodology, highlighting the use of Deep Learning (DL), traditional neural networks, and other machine-learning models, and the input data were used to estimate SOC. The SLR concludes that Sentinel satellites, particularly Sentinel-2, were frequently used. Despite limited datasets, DL models demonstrated robust performance as assessed by R2 and RMSE. Key input data, such as vegetation indices (e.g., NDVI, SAVI, EVI) and digital elevation models, were consistently correlated with SOC predictions. These findings underscore the potential of combining RS and advanced artificial-intelligence techniques for efficient and scalable SOC monitoring.
- II Congresso Nacional das Ciências do Solo: livro de resumosPublication . Fonseca, Felícia (Ed.); Figueiredo, Tomás de (Ed.); Hernandez Hernandez, Zulimar (Ed.)Os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS) apontam caminhos para tornar as sociedades atuais e futuras mais capazes de gerir de modo duradouro os recursos de que podem dispor. E, como teria que ser, os solos surgem neste quadro de referência, muito especialmente na perspetiva da sua Gestão Sustentável (GSS), nomeadamente, com foco nos solos que são o suporte da produção de alimentos. Assim, a GSS é requisito básico para o cumprimento de um conjunto de ODS: ODS 2, procurando “assegurar sistemas de produção de alimentos sustentáveis e implementar práticas de agricultura que aumentem a produtividade e a produção, e que melhorem progressivamente a qualidade da terra e do solo” ODS 6, na sua meta “aumentar substancialmente a eficiência do uso da água em todos os setores para enfrentar a escassez de água” ODS 11, no que toca a “tornar as cidades e as infraestruturas urbanas inclusivas, seguras, resilientes e sustentáveis” ODS 12, com a meta de “melhor gerir produtos químicos e resíduos nas atividades agrícolas, e reduzir significativamente a sua libertação para o ar, água e solo” ODS 13, assegurando ou aumentando o sequestro de carbono nos solos como parte essencial das “medidas para combater as alterações climáticas e seus impactos” ODS 15, no qual se salienta a meta de “proteger, restaurar e promover o uso sustentável de ecossistemas terrestres, gerir as florestas de forma sustentável, combater a desertificação e interromper e reverter a degradação da terra e parar a perda de biodiversidade” Se estas preocupações emergem hoje claramente em diretrizes estratégicas globais, não têm ainda, todavia, assimilação suficiente que permita concretizar resposta ampla, eficaz e mensurável a estes desafios a nível nacional, regional e local. Pelo contrário, a comunidade científica e técnica dedicada ao estudo dos solos, e em concreto a Sociedade Portuguesa da Ciência do Solo, têm um longo e persistente historial de contributos para a identificação de problemáticas e para a construção das correspondentes soluções, sempre assentes na produção e troca de mais conhecimento sobre o recurso solo. De facto, em 2023 celebram-se os 50 anos da publicação dos estatutos da SPCS no "Diário do Governo" de 12 de outubro de 1973. Embora haja registos de que a SPCS já existe desde meados dos anos 50 esta data constitui um marco histórico que importa comemorar. Para esse efeito entendeu a Direção da SPCS, juntamente com os colegas do Instituto Politécnico de Bragança, que 2023 seria o ano ideal para apresentar o II Congresso Nacional das Ciências do Solo (II CNCS), a realizar em Bragança, passados 22 anos do primeiro congresso realizado no Instituto Superior de Agronomia. O II Congresso Nacional das Ciências do Solo, que decorre de 28 a 30 de junho de 2023 em Bragança, acolhe neste Livro de Resumos os contributos dos especialistas participantes, agrupados de acordo com as temáticas definidas para módulos do programa do Congresso e associadas aos ODS para os quais se entende concorrem. Naturalmente que para o ODS 15 o número de contributos foi mais volumoso, a ele se associando, portanto, mais do que uma das temáticas das apresentações submetidas. Módulo 1 - Uso Sustentável dos Agroecossistemas: Solos e Florestas (ODS 15) Conservação do Solo e da Água (ODS 6) Solo, Território e Sociedade (ODS 2 e 11) Módulo 2 - Uso Sustentável dos Agroecossistemas: Solos Saudáveis e Produtividade (ODS 15) Módulo 3 - Uso Sustentável dos Agroecossistemas: Compostos e Economia Circular (ODS 15) Módulo 4 - Riscos Ambientais e Poluição dos Solos (ODS 12) Módulo 5 - Uso Sustentável dos Agroecossistemas: Práticas e Gestão do Solo (ODS 15) Módulo 6 - Solos, Carbono e Ação Climática (ODS 13) Aqui ficam o reconhecido agradecimento aos autores e uma palavra de apreço pelo conjunto de valiosos contributos para o conhecimento que nos deram oportunidade de reunir no II Congresso Nacional das Ciências do Solo.
- Efeito de condicionadores à base de bagaço de azeitona na estabilidade da agregação do solo: resultados preliminares de ensaio à micro-escalaPublication . Royer, Ana Caroline; Silvestre, Laura Martins; Figueiredo, Daniel; Figueiredo, Tomás de; Baldo, Maria Cleide; Fonseca, Felícia; Hernandez Hernandez, ZulimarA aplicação de condicionadores ao solo visa o reforço da estabilidade da agregação (EA) e da sua resistência à erosão. O bagaço de azeitona (BA) húmido, proveniente da produção de azeite em duas fases, pode ser utilizado na compostagem e obtenção de condicionadores orgânicos (CBA). O trabalho tem como objetivo apresentar resultados de ensaio experimental realizado para avaliar a influência de CBA na EA. O ensaio comportou dois solos de potencialmente distinto grau de agregação (1, franco-limoso; 2, franco-argiloso), nos quais se aplicaram três CBA, em três doses. Amostras de agregados (1-2 mm) foram misturadas com condicionador moído (<0,75 mm), submetidas a ciclos diários de humedecimento e secagem, e coletadas em 5 momentos ao longo do período experimental de 30 dias. A EA foi determinada por agitação e crivagem em húmido. Confirmou-se a hipótese de o solo 2 possuir EA significativamente superior à do solo 1. Neste, a adição dos condicionadores aumentou significativamente a proporção de agregados estáveis relativamente ao solo original, em todas as dosagens, o que não se verificou no solo 2. A incorporação de CBA em solos cultivados com olival, contribuindo para a economia circular, melhora a proteção do solo pelo incremento de agregados estáveis.
- Nutrients concentration and uptake by ryegrass after soil amendment with olive-pomace-based compostsPublication . Royer, Ana Caroline; Lado, Marcos; Fonseca, Felícia; Hernandez Hernandez, Zulimar; Figueiredo, Tomás deOlive groves are predominant in the agriculture of Northeast Portugal. Two-phase olive pomace was composted with sheep manure and almond shell to obtain olive pomace-based composts (OPC). This plant efficacy trial evaluates the effects of composts, application dose and irrigation regime on foliar concentration and nutrient efficiency use by ryegrass. Three OPCs containing different proportions (%) of olive pomace at the initial mixture (OPC 44, OPC 31 and OPC 25) and a commercial organic corrective (HMC) were amended to an Eutric Leptosol at three application doses (10, 20 and 40 t.ha-1 + control). Experiment was conducted in pots with two irrigation regimes (50-70% and 70-100% of soil field capacity, respectively, corresponding to the two ryegrass growth periods prior to cutting). Plant N levels were assessed through elemental analysis, and P, K, Ca, Mg, Na, Mn, Fe, Zn and Cu levels in the crop dry matter were obtained through Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES). The ratio of concentration and dry matter determined nutrient exportations. Overall, the soil amendment significantly increased the foliar macronutrient levels compared to control ryegrass. Both nutrient concentration and exportation on leaves significantly increased with higher water input into the pots, strengthening the relationship between soil water content and nutrient bioavailability. Results were more evident for macronutrients than for micronutrients. Dose factor had a major influence on the nutrient concentration, although it didn’t always increase proportionally. Nutrient absorption was more influenced by compost type, with HMC and OPC25 inducing the greatest macronutrient exports. Compost with a higher proportion of olive pomace seems to have a slower release of nutrients to the plant. Recycling olive pomace through composting and its use as soil amendment may contribute to crop nutrition and soil health, towards sustainable agriculture in the region.
- II Congresso Nacional das Ciências do Solo: livro das viagens de estudoPublication . Figueiredo, Tomás de (Ed.); Fonseca, Felícia (Ed.); Hernandez Hernandez, Zulimar (Ed.)Neste evento, um itinerário de Viagens técnicas foi cuidadosamente organizado para proporcionar aos participantes experiências práticas e imersivas no campo dos estudos de solos. Estas viagens foram planeadas para oferecer um ambiente real e interativo, permitindo que os participantes expandam seus conhecimentos teóricos, tenham uma visão mais abrangente das práticas e desafios relacionados às áreas de estudo. É uma oportunidade valiosa para explorar o papel dos solos na busca por um desenvolvimento sustentável e para celebrar o marco de 50 anos da Sociedade Portuguesa da Ciência do solo.
- O solo na escola: guia para educadoresPublication . Hernandez Hernandez, Zulimar (Ed.); Fachada, Ivone (Ed.); Rodrigues, Sara (Ed.); Lima, Arthur A.J. (Ed.)O solo, um recurso natural não renovável, é a base da produção de alimentos e de numerosos bens e serviços dos ecossistemas que são indispensáveis para a vida humana. É o grande armazém de carbono das terras emergidas do planeta Terra, pelo que o seu papel, é decisivo na regulação de gases com efeito de estufa, contribuindo assim para a mitigação e adaptação às alterações climáticas. É também o grande filtrador do ar, da água e dos resíduos, atuando como um autêntico biorreator, pois praticamente todos os resíduos terminam de se decompor no solo. O ciclo da água e dos nutrientes que têm lugar no solo são o melhor exemplo de economia circular. No entanto, nada disto seria possível se não existisse uma enorme biodiversidade, ainda que desconhecida (sendo apenas conhecida 1%), que habita no solo e que contribui para todas estas funções dos ecossistemas. A gestão sustentável dos solos é essencial para prover de água, alimentos, fibras e combustíveis aos cidadãos, sem pôr em risco os outros serviços dos ecossistemas, nomeadamente a regulação climática, a filtração e a depuração das águas, o controlo da erosão, a polinização e a conservação da biodiversidade. Assim, os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) propostos pela Organização das Nações Unidas (ONU) para 2030, destacam a necessidade de recuperar os solos degradados e de melhorar a sua saúde para o benefício de toda a sociedade, ao reconhecer o papel do solo nos objetivos do Millennium: ODS2 - Produtividade sustentável, ODS6 - Disponibilidade de água no solo, ODS11 - Poluição do solo, ODS 12 - Uso sustentável de fatores de produção agrícola, ODS13 - Captura de Carbono no solo e ODS15 - Degradação do solo. Nesse sentido, esta Guia para educadores “O SOLO NA ESCOLA” elaborado por jovens investigadores de diferentes países no contexto do Dia Mundial do Solo em Portugal tem por objetivo aproximar o conhecimento e a importância do solo para famílias, crianças e escolas de uma forma educativa, participativa e divertida. A guia estrutura-se em 10 atividades que podem ser desenvolvidas pelos educadores nas escolas. Damos-lhe as boas-vindas à primeira atividade Vem pintar com o solo!, onde apresentamos o solo com as suas diferentes cores, minerais e texturas. A seguir, na atividade Água limpa, comida boa! podem observar-se como alguns contaminantes ficam retidos nas diferentes camadas do solo e como a água é limpa no processo de infiltração através da coluna do solo; a seguir, na atividade Cuidado solo, com a erosão!, pode observar- se o que acontece quando o solo não está protegido pela vegetação e sofre processos erosivos: perdemos solo e qualidade da água. As atividades a seguir foram pensadas de acordo com o lema do Dia Mundial do Solo de 2022 “Solos: onde a alimentação começa”. Inicia-se uma viagem pelo processo de decomposição dos restos orgânicos, os biorresíduos, desde o nosso compostor doméstico em casa ao solo; na atividade Compostagem: quando a comida se transforma em solo! participamos na construção de um compostor doméstico e aprendemos como fazer a compostagem em casa. De seguida, na atividade O solo: nasce e cresce!, observamos como as plantas crescem nos vasos que contêm o composto orgânico e como os compostos respiram. E os solos, têm vida? Para responder a esta pergunta, na atividade O solo também respira!, pode comprovar-se como nós respiramos e como respiram os solos. Estão vivos!. Na atividade a seguir, Bichos: os amigos do solo! observamos de perto os organismos que vivem no solo e tornam possível que os nutrientes dos biorresíduos, uma vez compostados, possam ser absorvidos pelas plantas, permitindo obter alimentos seguros e de qualidade! No âmbito do Dia Mundial do Solo, cujo tema principal para este ano de 2023 é destacar a importância da relação entre os solos e a água, apresentam-se as atividades a seguir. A atividade Argila, limo ou areia: quem “bebe” água mais rápido? observamos que as partículas que formam os solos influenciam na sua capacidade de retenção de água. Enquanto na atividade Em qual solo cabe mais água? destacam-se os poros onde a água pode ser armazenada. Para finalizar, esta Guia para educadores finaliza com um jogo para as crianças e escolas participantes: o jogo do Solo onde, de forma interativa e divertida, reforçamos os conhecimentos adquiridos nas oficinas desenvolvidas para comemorar o Dia Mundial do Solo.
- Estimativa da eficácia de barreiras em curva de nível na redução da erosão hídrica nas vertentes dos Lagos do Sabor (NE Portugal)Publication . Okada, Vinicius; Hernandez Hernandez, Zulimar; Henriques, Renato; Figueiredo, Tomás deO Nordeste de Portugal enfrenta um desafio significativo de degradação do solo devido à erosão hídrica, um fenómeno intensificado pelas condições climáticas e de uso do solo da região. Esse problema é especialmente evidente na área dos Lagos do Sabor, onde as encostas estão particularmente vulneráveis a erosão (mediana do declive é de 25 graus), intensificada devido ao incêndio de Picões de 2014, que afetou cerca de 14.000 ha. Neste contexto, o presente estudo tem por objetivo estimar a quantidade de sedimentos que atualmente chegam diretamente à albufeira e como podem diminuir ao implementar barreiras em curva de nível, como técnica de controle da erosão. Utilizou-se uma metodologia integradora da Equação Universal da Perda de Solo Revista (RUSLE) com Sistemas de Informação Geográfica (SIG), permitindo estimar a quantidade de sedimentos exportados para a albufeira, a identificação de áreas críticas de produção de sedimentos e a sua redução após a instalação das barreiras. Os resultados indicam que, atualmente, 1181 ton/ano de sedimentos são drenados para a albufeira, representando uma taxa de erosão de 6,51 ton/ha/ano. Estas estimativas colocam os Lagos do Sabor globalmente acima da tolerância de perda de solo. No entanto, ao simular a instalação das barreiras em curva de nível em intervalos de 10 metros, a estimativa de sedimentos reduz para 263 ton/ano, o que representa uma redução significativa de 78% da perda atual de solo. Com isso, a taxa global de erosão passaria de elevada para moderada (1,45 ton/ha/ano, abaixo da tolerância). Os resultados destacam que a metodologia integrada se mostrou uma ferramenta útil na estimativa da suscetibilidade à erosão nas vertentes dos Lagos do Sabor, das taxas de exportação de sedimentos para a albufeira, e da eficácia de barreiras em curva de nível no controle da erosão.
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