Método alternativo de avaliação da pressão de preconsolidação por meio de um penetrômetro

A curva de compressão do solo tem sido freqüentemente utilizada em estudos de compactação do solo. Essa curva representa graficamente a relação entre o logaritmo da pressão aplicada e a densidade do solo ou o índice de vazios. A pressão de preconsolidação divide essa curva em uma região de deformações recuperáveis e em uma de deformações não-recuperáveis. Por esse motivo, a pressão de preconsolidação tem sido usada como uma estimativa da capacidade de suporte de carga dos solos parcialmente saturados. A pressão de preconsolidação é obtida em laboratório por meio do ensaio de compressão uniaxial, o qual requer aparelhos sofisticados para a sua realização. Além do tempo gasto na realização do ensaio, há necessidade de usar um método gráfico ou de planilhas para a sua determinação. Uma maneira alternativa que visa minimizar este problema seria a calibração da pressão de preconsolidação com outras medidas de fácil e rápida obtenção. O objetivo deste trabalho foi propor um método alternativo de avaliação da pressão de preconsolidação por meio de um penetrômetro. Para isso, foram determinadas as pressões de preconsolidação e as resistências à penetração, no laboratório, na camada superficial de um Argissolo Amarelo (PA) e de um Plintossolo (FX) localizados na região de Aracruz, ES. Testes de campo foram efetuados em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) localizado em Belo Oriente, MG. Os valores dos coeficientes de determinação foram significativos e variaram de 0,88 a 0,99. As equações que relacionam a pressão de preconsolidação (sigmap) com a resistência à penetração (RP) foram da forma: sigmap = a + b (RP). Pela equação, as pressões de preconsolidação serão estimadas em função da resistência à penetração e poderão ser utilizadas na identificação da compactação do solo e como uma ferramenta auxiliar de decisão sobre a realização ou não de determinada operação mecanizada.

Estabilidade temporal da distribuição espacial da armazenagem de água em um solo cultivado com citros

O presente trabalho objetivou quantificar e caracterizar a variabilidade espaço-temporal e a estabilidade temporal da armazenagem da água em um Latossolo Amarelo argissólico cultivado com citros. A parcela experimental foi montada em um solo sob uma cultura de citros com 10 anos de idade, consistindo de 40 pontos de observação ao longo de duas transeções, com espaçamento de 4 x 7 m, isto é, duas transeções 1 e 2 (coincidentes com duas linhas de plantas) paralelas e distantes entre si de 7 m e cada uma delas com 20 pontos, separados um do outro de 4 m, delimitando uma área de terreno de dimensões 80 x 14 m (40 plantas). Cada ponto localizava-se no centro da distância entre duas plantas (2 m do tronco) na linha de plantas. Os pontos de observação da transecão 1 foram enumerados de 1 a 20 e os da transecão 2 de 21 a 40 no sentido aposto. Em cada ponto de observação, foi instalado um tubo de acesso à sonda de nêutrons até a profundidade de 1,20 m. As medições foram feitas ao longo de dois anos, em períodos compreendidos entre novembro e julho do ano seguinte, semanalmente. Em cada ponto de observação, foram retiradas amostras de solo com estrutura deformada para a quantificação das frações granulométricas ao longo do perfil. A estabilidade temporal foi observada pelo comportamento dos valores nos 40 pontos ao longo do tempo, os quais mantiveram a sua característica, independentemente do tempo de amostragem, o que pôde ser comprovado por meio do coeficiente de correlação de Pearson utilizado entre datas de observação. Por meio da técnica da diferença relativa, foi possível identificar os pontos que, independentemente de tempo, estimaram a média real do campo, os mais secos e os mais úmidos. O ponto 28 foi escolhido, em decorrência do valor da diferença relativa, como o ponto representativo da média, e identificou-se o ponto 15 como o mais seco e o 05 como o mais úmido.

Desenvolvimento de um modelo fractal para a estimativa da condutividade hidráulica de solos não saturados

Baseado nos conceitos da geometria fractal e nas leis de Laplace e de Poiseuille, foi criado um modelo geral para estimar a condutividade hidráulica de solos não saturados, utilizando a curva de retenção da água no solo, conforme representada por um modelo em potência. Considerando o fato de que este novo modelo da condutividade hidráulica introduz um parâmetro de interpolação ainda desconhecido, e que, por sua vez, depende das propriedades dos solos, a validação do modelo foi realizada, utilizando dois valores-limite fisicamente representativos. Para a aplicação do modelo, os parâmetros de forma da curva de retenção da água no solo foram escolhidos de maneira a se obter o modelo de van Genuchten. Com a finalidade de obter fórmulas algébricas da condutividade hidráulica, foram impostas relações entre seus parâmetros de forma. A comparação dos resultados obtidos com o modelo da condutividade e a curva experimental da condutividade dos dois solos, Latossolo Vermelho-Amarelo e Argissolo Amarelo, permitiu concluir que o modelo proposto é simples em sua utilização e é capaz de predizer satisfatoriamente a condutividade hidráulica dos solos não saturados.

Parametrização do método do perfil instantâneo para a determinação da condutividade hidráulica do solo em experimentos com evaporação

A condutividade hidráulica do solo é uma propriedade cuja quantificação é essencial para qualquer estudo que envolva o movimento da água no solo. Os métodos para sua determinação baseados na drenagem interna, como o do perfil instantâneo - MPI, são os mais empregados, restringindo-se à determinação da condutividade hidráulica entre a condição de solo saturado e a umidade na capacidade de campo. Com a finalidade de obter a condutividade hidráulica para menores valores de umidade, propôs-se um método de emprego do MPI com evaporação, apresentando-se o procedimento para a determinação do plano de fluxo zero e estimativa da densidade de fluxo. Demonstrou-se a aplicação do método, obtendo-se resultados de condutividade hidráulica para a camada superficial de um perfil monitorado a partir de um experimento de campo realizado durante um período de 12 dias. A profundidade máxima do plano de fluxo zero estimado foi de aproximadamente 0,50 m. A faixa de umidade obtida variou de 0,25 a 0,21 m³ m-3, valores complementares aos obtidos em experimentos sem evaporação no mesmo local. Os resultados indicaram a viabilidade do método, útil especialmente para se estender à faixa de umidade obtida na camada superficial de tais experimentos.

Estabilidade temporal de medidas do teor e do potencial mátrico da água no solo em uma transeção

O elevado nível de variabilidade espacial de observações experimentais de campo da condutividade hidráulica do solo dificulta o planejamento de amostragem e a utilização e extrapolação de valores médios, em estudos de campo de dinâmica da água no solo. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi verificar a estabilidade temporal de medidas do teor e do potencial mátrico da água no solo e sua aplicação como ferramenta para racionalizar a estratégia de amostragem para avaliação da condutividade hidráulica do solo em condições de campo. O experimento de drenagem foi desenvolvido num Latossolo Vermelho-Amarelo em Piracicaba (SP), numa parcela experimental com 50 pontos de observação distanciados de 1 m entre si, nos quais foram medidos o teor de água (com TDR) e o potencial mátrico (com tensiômetros) durante três semanas de redistribuição da água no solo. Os resultados mostraram que o método da estabilidade temporal permite identificar, com exatidão, os locais mais adequados para as amostragens, possibilitando a redução do número de amostras necessárias e do custo de execução do esforço amostral para o planejamento de sistemas de uso e manejo de água na agricultura.

Hidráulica do escoamento e transporte de sedimentos em sulcos em solo franco-argilo-arenoso

A erosão em sulcos caracteriza-se pelo escoamento superficial concentrado de uma lâmina d'água com tensão de cisalhamento suficiente para desagregar o solo, que deforma o sulco e altera as características hidráulicas do escoamento responsável pela dinâmica de formação dos sulcos. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar as condições hidráulicas do escoamento em sulcos de erosão, que podem fornecer subsídios importantes às relações de erosão, e determinar as taxas de desagregação do solo, a erodibilidade do solo e a tensão crítica de cisalhamento, além de quantificar o transporte de sedimentos em sulcos por meio de expressões baseadas em variáveis hidráulicas. Para tanto, sulcos foram pré-formados em um solo de textura franco-argilo-arenosa, num campo com declive médio de 0,067 m m-1, e submetidos à aplicação de chuva simulada com intensidade de 74 mm h-1, durante 80 min, tendo sido aplicados nos sulcos, nos últimos 20 min, fluxos extras de escoamento superficial de 0, 10, 20, 30, 40 e 50 L min-1. Os resultados mostraram que o regime de escoamento nos sulcos caracterizou-se como sendo de transição subcrítico a turbulento subcrítico. As taxas de desagregação do solo obtidas foram lineares às tensões de cisalhamento desenvolvidas, para uma erodibilidade em sulcos (Kr) de 0,0024 kg N-1 s-1 e uma tensão crítica de cisalhamento (tauc) de 2,75 Pa. Duas funções baseadas na potência do escoamento foram ajustadas para estimar o transporte de sedimentos nos sulcos de erosão, as quais explicaram 53 % da variação experimental, refletindo não só a dificuldade de ajuste de modelos de estimativa do transporte sólido às lâminas de escoamento pouco espessas que ocorrem nas áreas de cultivo agrícola, mas também a diversidade física e mineralógica das partículas e dos agregados do solo estudado.

Efeito do monocultivo de Pinus e da queima do campo nativo em atributos biológicos do solo no Planalto Sul Catarinense

O presente estudo objetivou avaliar o impacto da queima tradicional de campo nativo e do monocultivo de Pinus sp. em Lages (SC), no CO total do solo (COT), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (C-CO2), quociente metabólico microbiano (qCO2) e relação CBM:COT. Foram selecionadas quatro áreas representativas da região, de 0,5 ha cada, sendo: (a) Campo nativo, sem queima nos últimos 50 anos (CN); (b) Campo nativo submetido à queima tradicional (CNQ), ambas, pastagens naturais; (c) Mata natural com predominância de Araucaria angustifolia (MATA); e (d) Reflorestamento de Pinus taeda com oito anos (PINUS). Para tanto, coletaram-se seis amostras, compostas de nove subamostras de solo em cada área, na profundidade de 0-5 cm, em dezembro de 2002. Para avaliar o CBM, foi utilizado o método da fumigação-extração. O C-CO2 foi determinado em laboratório. Os maiores valores de liberação de C-CO2 foram encontrados na MATA e no PINUS, seguidos de CNQ e CN, respectivamente. Os maiores valores de CBM, COT e relação CBM:COT foram encontrados na MATA, não tendo as demais áreas estudadas apresentado diferenças entre si. O qCO2 foi maior no PINUS, seguido de CNQ, em comparação com MATA e CN. A análise multivariada mostrou ser uma ferramenta auxiliar importante ao discriminar o CBM como sendo o atributo que mais contribuiu na separação entre as áreas estudadas.

Dinâmica físico-hídrica de uma toposseqüência de solos sob Savana Florestada (Cerradão) em Assis, SP

Este trabalho teve como objetivo a caracterização morfológica e físico-hídrica de uma toposseqüência de solos sob floresta nativa de uma parcela permanente de 320 x 320 m, instalada na Estação Ecológica de Assis (SP). A vegetação da parcela consiste em um remanescente de Savana Florestada (Cerradão) da zona limítrofe sul do grande domínio do Cerrado. O estudo da geometria bidimensional (horizontal e vertical) dos horizontes em uma toposseqüência possibilitou o detalhamento da morfologia do solo. Para estudar a dinâmica da água no ambiente de desenvolvimento das plantas nativas, foram obtidas curvas de retenção, análise granulométrica e medidas de condutividade hidráulica saturada no campo, utilizando o permeâmetro de Guelph. O monitoramento da umidade do solo in situ, utilizando o sensor WCR, e da distribuição de chuvas foi realizado no período de novembro de 2003 a novembro de 2004. Os solos foram classificados de montante a jusante em Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Amarelo e Gleissolo Háplico. O alto teor de argila no horizonte de subsuperfície do Gleissolo, em contraste aos Latossolos com maior teor de areia, determina menor drenagem, maior retenção hídrica e baixa condutividade hidráulica nesta camada, não atingindo a saturação em nenhum momento do ano monitorado. O comportamento físico-hídrico dos solos é influenciado pelas condições do relevo, evidenciado pela transição lateral contínua de cor, textura e estrutura dos solos na toposseqüência, e pela pluviosidade. Em superfície, ocorre uma oscilação da umidade do solo intimamente ligada a eventos chuvosos. Em subsuperfície, este efeito é menos intenso, sendo deslocado no tempo. A disponibilidade de água em toda a toposseqüência é limitada na estação seca e também em parte da estação úmida, o que deve definir as características florísticas da formação florestal da parcela e determinar a distribuição espacial do mosaico vegetacional.

Desempenho da co-krigagem na determinação da variabilidade de atributos do solo

A agricultura de precisão requer princípios de manejo de acordo com a variabilidade no campo, exigindo técnicas eficientes para estimar e mapear a variabilidade espacial e, ou, temporal das características e propriedades dos solos. Uma análise detalhada dos atritubos físicos e químicos do solo demanda custos e tempo relativamente elevados. Por esse motivo, costuma-se aplicar métodos estatísticos de interpolação para obter as características e propriedades dos solos nos locais não amostrados, visando diminuir o número de amostras necessárias para um bom mapeamento do campo. Algumas variáveis que caracterizam os atributos de determinado solo são, freqüentemente, onerosas e de difícil execução. Nestas situações, é interessante estimar tais variáveis com base em outras que apresentam boa correlação espacial com as primeiras e de simples determinação. Isto pode ser feito por meio de um semivariograma cruzado. O interpolador que utiliza o semivariograma cruzado em sua modelagem é chamado de co-krigagem . O objetivo deste trabalho foi investigar a eficiência do método estatístico da co-krigagem na estimativa do pH e do Mn de acordo com a matéria orgânica, obtendo as margens de erros associadas a esta técnica por comparação dos valores estimados com aqueles determinados em laboratório. Os resultados mostraram que a co-krigagem foi capaz de estimar as variabilidades dos solos com grande exatidão.

Desenvolvimento e análise de uma rede neural artificial para estimativa da erosividade da chuva para o Estado de São Paulo

O conhecimento do valor da erosividade da chuva (R) de determinada localidade é fundamental para a estimativa das perdas de solo feitas a partir da Equação Universal de Perdas de Solo, sendo, portanto, de grande importância no planejamento conservacionista. A fim de obter estimativas do valor de R para localidades onde este é desconhecido, desenvolveu-se uma rede neural artificial (RNA) e analisou-se a acurácia desta com o método de interpolação "Inverso de uma Potência da Distância" (ID). Comparando a RNA desenvolvida com o método de interpolação ID, verificou-se que a primeira apresentou menor erro relativo médio na estimativa de R e melhor índice de confiança, classificado como "Ótimo", podendo, portanto, ser utilizada no planejamento de uso, manejo e conservação do solo no Estado de São Paulo.

Sonda espiral de TDR para a medida da umidade no perfil do solo

A técnica da reflectometria no domínio do tempo (TDR) tem sido uma das mais utilizadas para determinação da umidade volumétrica (teta) dos solos, devido às características favoráveis, como alta precisão, não-utilização de radiação ionizante e pequena influência da salinidade, densidade e textura do solo. Entretanto, uma das limitações é que a maioria dos equipamentos e sondas de TDR disponíveis não possibilita a medida no perfil do solo, como, por exemplo, permite a técnica da sonda de nêutrons. Com a TDR há necessidade de abrir buracos para a instalação de sondas nas profundidades desejadas, restringindo-se o número de pontos amostrados no perfil do solo. Assim, o objetivo deste trabalho foi apresentar e testar uma sonda de TDR que possibilitasse a sondagem detalhada da umidade ao longo do perfil do solo. O sistema consiste de uma sonda espiral posicionada na extremidade de uma haste metálica, acoplada a um penetrômetro de impacto utilizado para facilitar a inserção da sonda nas profundidades desejadas. A calibração da sonda foi realizada em laboratório, com sete solos de diferentes texturas, e sua validação feita em campo nos mesmos solos. A resposta da constante dielétrica (épsilon) medida com a sonda, considerando a umidade, foi mais bem representada por uma função matemática do tipo teta = a - bépsilon + c/épsilon2. O experimento de campo para a validação da calibração obtida em laboratório apresentou erro-padrão da estimativa da umidade de 6 %, considerando uma única equação de calibração com todos os solos em conjunto, e 5 %, levando-se em conta as equações com os solos separados em dois grupos conforme a textura.

Erodibilidade de um nitossolo háplico alumínico determinada em condições de campo

O termo erodibilidade do solo (fator K na Equação Universal de Perda de Solo - EUPS) expressa a suscetibilidade natural do solo à erosão hídrica. O fator K representa a taxa de perda de solo por unidade de erosividade da chuva (fator R na EUPS). O conhecimento do fator K, juntamente com os demais fatores do modelo EUPS, é importante no planejamento conservacionista, pois, por meio desse modelo, estimam-se as perdas médias anuais de solo esperadas para determinadas condições. Dados de perda de solo, obtidos em campo em solo sem cultivo e com preparo convencional, sob condições de chuva simulada, no período de novembro de 2001 a março de 2004, no sul do Planalto Catarinense, foram utilizados para calcular o fator K de um Nitossolo Háplico alumínico típico, com declividade média de 0,15 m m-1. O fator K foi calculado pela razão entre as perdas de solo e a erosividade das chuvas e, ainda, estimado por análise de regressão linear simples entre estas duas variáveis. Foram utilizados valores de erosividade das chuvas (EI30) de 11 testes de chuva simulada e suas respectivas perdas de solo, obtidas em parcelas de 3,5 x 11,0 m, desprovidas de vegetação e de crosta superficial, após terem sido mantidas sem cultivo e sob preparo de solo contínuo por dois anos. O preparo do solo, executado no sentido do declive, duas vezes ao ano, consistiu de uma aração e duas gradagens. A crosta superficial e as plantas espontâneas eram mecanicamente eliminadas por meio de escarificação e de capina manual com enxada. O fator erodibilidade do solo determinado para o Nitossolo Háplico alumínico foi de 0,011 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1 quando calculado por meio da razão entre os valores anuais de perda de solo e do índice de erosividade das chuvas e de 0,012 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1 quando estimado por meio de regressão linear simples entre estas duas variáveis.

Amostragem para avaliação da fertilidade do solo em função do instrumento de coleta das amostras e de tipos de preparo do solo

As medidas da média e da variabilidade dos índices de fertilidade do solo podem variar com o instrumento de coleta das amostras e com o tipo de preparo do solo. Assim, é necessário o desenvolvimento de métodos de amostragem de solo que melhor representem as reais condições de fertilidade do solo. Este trabalho teve como objetivos avaliar os efeitos da pá de corte e do trado de caneca nas medidas da média e da variabilidade de índices de fertilidade do solo sob plantio direto (PD) e preparo convencional (PC), estimar o número de amostras simples para formar uma composta e testar a hipótese de que a média aritmética das amostras simples é igual ao resultado da análise química da amostra composta. Foram coletadas amostras de um Luvissolo Crômico Pálico abrúptico em um experimento de comparação de tipos de preparo do solo, semeado com monocultura de milho. Coletaram-se 48 amostras simples de solo em uma parcela de 81 m² sob PD, sendo 24 com pá de corte (perpendicularmente aos sulcos e no espaço compreendido entre os pontos médios entre sulcos) e 24 com trado de caneca, em amostragem localizada (quatro amostras coletadas no sulco de plantio, oito a 10 cm do sulco e 12 no ponto médio entre os sulcos), próximas aos locais das amostras coletadas com pá de corte. Em outra parcela sob PC adotou-se o mesmo procedimento. A partir dessas amostras simples, foram preparadas, para cada combinação entre tipos de preparo do solo e instrumentos de coleta, amostras compostas de diferentes números de amostras simples (4, 8, 12, 16 e 24 amostras simples/amostra composta), com três repetições. Em todas as amostras simples e compostas, determinaram-se o pH e os teores de P, K+, Ca2+, Mg2+ e matéria orgânica. As características avaliadas em amostras coletadas com trado de caneca apresentaram maior variabilidade do que quando foram avaliadas em amostras coletadas com pá de corte, independentemente do tipo de preparo do solo. Nos dois instrumentos de coleta, a ordem decrescente de variabilidade foi: P > Mg2+ > K+ > Ca2+ > MO > pH. A fertilidade média de uma parcela sob PD ou sob PC após a colheita e antes do preparo do solo subseqüente pode ser avaliada com trado de caneca, em substituição à pá de corte, desde que na preparação da amostra composta de solo 17 % das amostras simples sejam coletadas no sulco de plantio, 33 % a 10 cm do sulco e 50 % no ponto médio entre os sulcos. A fertilidade média de uma parcela sob PD ou PC depois da colheita e antes do preparo do solo subseqüente, avaliada pela análise química da amostra composta, é semelhante àquela avaliada pela média aritmética dos resultados das análises químicas das amostras simples coletadas com pá de corte ou com trado de caneca de forma dirigida. Em geral, a coleta de pelo menos oito amostras simples de solo realizada com pá de corte ou trado de caneca de forma dirigida, conforme utilizado neste trabalho, seria suficiente para formar uma amostra composta representativa para avaliação da fertilidade do solo de uma unidade de amostragem aparentemente homogênea. Entretanto, quanto maior o número de amostras simples coletadas, maior será a confiabilidade ou exatidão da estimativa dessa fertilidade média.

Substituição dos parâmetros do modelo de Green-Ampt-Mein-Larson para estimativa da infiltração em alguns solos do Brasil

A partir de uma análise detalhada do processo de infiltração de água no solo, foram propostas alternativas para adequação dos parâmetros de entrada do modelo de Green-Ampt-Mein-Larson (GAML), na tentativa de melhorar a eficiência da estimativa da infiltração em alguns solos brasileiros. As adequações consistiram em substituir a condutividade hidráulica do solo saturado (K0) pela taxa de infiltração estável (Tie) e o teor de água do solo saturado (q s) pelo teor de água na zona de transmissão (q w), além de estabelecer uma equação para estimativa do potencial matricial na frente de umedecimento (y f) com base nos parâmetros do modelo de curva de retenção de água de Brooks & Corey. Avaliou-se o desempenho do conjunto de adequações propostas (GAML-t) para estimativa da infiltração de água em três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho e Argissolo Vermelho. O desempenho do GAML-t foi comparado com o obtido pelo GAML aplicado em sua forma original e adequado segundo cinco diferentes formas, evidenciando-se que o primeiro obteve melhor desempenho nos três solos estudados.

Avaliação de métodos para estimativa da disponibilidade de fósforo para arroz em solos de Várzea do Rio Grande do Sul

A eficácia da análise de solo depende de quanto o valor obtido pelo método está correlacionado com a quantidade do nutriente absorvida pela planta, em solos de uma determinada região de utilização do sistema de recomendação de adubação. O objetivo deste trabalho foi avaliar a correlação entre o teor de P no solo avaliado por diferentes métodos de extração e a quantidade de P absorvida por plantas de arroz irrigado por inundação. Foram coletadas amostras na camada superficial (0-20 cm) de solos de várzea em 16 locais do Rio Grande do Sul (RS), com ampla faixa de variação de características químicas e físicas. Os solos receberam três níveis de P: P0 (sem P), P1 (1/2 de P2) e P2 (quantidade para atingir 0,2 mg L-1 na solução do solo, com base na capacidade máxima de adsorção de P de cada solo). As unidades experimentais constaram de quatro quilogramas de solo em vasos com capacidade de 8 L, cultivados com arroz irrigado em casa de vegetação, com três repetições e dispostos inteiramente ao acaso. Cultivou-se o arroz durante 45 dias, quando foi colhida a parte aérea das plantas e quantificado o P absorvido. Amostras dos solos foram submetidas a diferentes métodos de análise de P: Mehlich-1, Mehlich-2, Mehlich-3, Resina de troca de ânions (RTA) em lâminas, RTA em esferas, Bray-1, Bray-2, Olsen, Morgan, Lactato de Ca, Texas, Oxalato, EDTA, H2SO4 e NaOH. Realizaram-se análises de correlação entre os teores de P no solo e as quantidades absorvidas pelas plantas. Dentre os métodos testados, H2SO4, Texas, Lactato de Ca, EDTA, Olsen e RTA foram os que se destacaram, mas apresentaram eficácia semelhante à do extrator Mehlich-1.