Análise de sensibilidade e calibração do modelo SWAT aplicado em bacia hidrográfica da região sudeste do Brasil

Estimativas da perda de água e solo por erosão têm sido realizadas ao redor do mundo, com base na utilização de modelos empíricos ou conceituais, como o SWAT (Soil and Water Assessment Tool). O SWAT, amplamente utilizado para predizer o impacto das alterações no uso e no manejo do solo, entre outros, sobre a perda de solo e a vazão de curso de água, é extremamente sensível à qualidade dos dados de entrada. Assim, antes da simulação é necessário que se realize uma análise de sensibilidade de tal forma que se possa dar ênfase maior à aquisição e refinamento de determinados dados, diminuir as incertezas e aumentar a confiança nos resultados gerados. O processo de calibração, embora demorado, deve ser sempre realizado a fim de garantir que os resultados da simulação sejam comparáveis aos dados obtidos em campo. O sucesso da aplicação do modelo nessa bacia, sem estudos desse tipo, possibilita que os resultados sejam extrapolados para bacias de características semelhantes. Neste trabalho, a partir dos resultados produzidos em 10 parcelas experimentais instaladas na bacia hidrográfica do ribeirão São Bartolomeu, região Sudeste do Brasil, foram realizadas a análise de sensibilidade e a calibração do modelo SWAT. Os resultados foram satisfatórios, de acordo com o coeficiente de eficiência de Nash e Sutcliffe (COE), utilizado para avaliação do desempenho do modelo, sendo obtidos os valores de COE de 0,808 para a produção de sedimentos e 0,997 para a vazão, os quais representam modelos bem calibrados. A análise de sensibilidade não foi influenciada pela maior ou menor discretização da bacia, o que facilitou o processo de análise. A sensibilidade dos parâmetros foi variável em cada sub-bacia, de acordo com seu uso e ocupação, não podendo ser generalizada, isto é, as características das sub-bacias exercem influência na sensibilidade dos parâmetros.

Desempenho de sondas de TDR manufaturadas de diferentes comprimentos de hastes

A avaliação da umidade do solo com uso da reflectometria no domínio do tempo (TDR) tem sido feita a partir de sondas ou guias de onda de comprimento igual ou superior a 0,10 m, sendo poucas as informações na literatura para comprimentos inferiores. Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de sondas manufaturadas de TDR de diferentes comprimentos de hastes na estimativa da umidade do solo a partir da constante dielétrica. Foram confeccionadas guias de onda de TDR manufaturadas, com diferentes comprimentos de hastes (0,30; 0,15; 0,12; 0,10; 0,08; 0,06; e 0,04 m). No laboratório, o solo foi colocado para secagem ao ar, destorroado, passado em peneira de 2 mm e acondicionado em tubos de PVC de diâmetro de 0,196 m. Logo após a saturação, foram realizadas leituras com um reflectômetro tipo TDR até a umidade atingir valores próximos do limite inferior da disponibilidade de água do solo. As análises dos valores de umidade para os diferentes comprimentos de haste mostraram que eles tiveram efeito nas leituras de umidade do solo para os valores acima de 0,25 m³ m-3 e abaixo de 0,14 m³ m-3. As sondas com os comprimentos das hastes avaliados apresentaram leituras semelhantes para valores de umidade volumétrica constante no intervalo de 0,14 a 0,25 m³ m-3. A sonda de comprimento de haste de 0,04 m apresentou desempenho satisfatório para umidades volumétricas maiores que 0,20 m³ m-3.

Intervalo hídrico ótimo de um latossolo vermelho distrófico, após o primeiro período de pastejo contínuo de brachiaria ruziziensis, em sistema integração lavoura-pecuária

O intervalo hídrico ótimo (IHO) destaca-se como um dos melhores indicadores da qualidade física do solo, sob sistemas intensivos de produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade física de um Latossolo Vermelho distrófico típico por meio do IHO, após três safras agrícolas de lavoura e o primeiro ano de sistema integração lavoura-pecuária, em Xambrê, noroeste do Paraná. O experimento foi implantado em blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos consistiram de quatro alturas de pastejo (0,10; 0,20; 0,30; e 0,40 m) e um tratamento testemunha sem pastejo. A braquiária (BRACHIARIA RUZIZIENSIS) foi semeada em março de 2010 e o pastejo contínuo de bovinos foi realizado durante 110 dias (março-setembro). Em outubro desse ano, coletaram-se 90 amostras de solo com cilindros metálicos (0,05 m de altura e 0,05 m de diâmetro) no centro das camadas de 0-0,10; 0,10-0,20; e 0,20-0,30 m. Essas amostras foram utilizadas para obter a curva de retenção de água, a curva de resistência do solo à penetração e a densidade do solo (Ds); a partir dessas, foi calculado o IHO e obtida a densidade crítica do solo (Dsc). Utilizaram-se os limites críticos de -80 hPa, para a capacidade de campo (θcc); -15.000 hPa, para o ponto de murcha permanente (θpmp); 2,5 MPa, para a resistência do solo à penetração (θrp); e 0,10 m³ m-3, para a porosidade de aeração (θpa). O IHO foi maior a 0-0,10 m e a RP foi o fator de maior limitação do IHO em todas as camadas, especialmente a 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. As Dsc decresceram em profundidade de 1,66; 1,64; e 1,62 Mg m-3, respectivamente, para as camadas de 0-0,10; 0,10-0,20; e 0,20-0,30 m. O manejo desse solo sob sistema integração lavoura-pecuária com altura de pastejo de 0,10 m apresentou a maior frequência de amostras de solo com Ds ≥ Dsc.

Intervalo hídrico ótimo em um Latossolo vermelho cultivado em sistema semeadura direta por 25 anos

O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) integra atributos físicos do solo relacionados ao crescimento das culturas e corresponde ao intervalo entre os limites superior e inferior do conteúdo de água no solo, no qual são mínimas as limitações para o crescimento radicular. Em áreas agrícolas, o manejo do solo pode alterar sua estrutura, de forma que, principalmente em razão da compactação, a densidade do solo (Ds) poderá ficar fora desses limites em que as condições são ideais para o crescimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi utilizar o IHO para avaliação da qualidade física do solo e identificação de áreas com restrição para crescimento de plantas, visando ao manejo localizado. O estudo foi realizado em um Latossolo Vermelho argiloso sob sistema semeadura direta (SSD) com cultivos sucessivos de grãos por 25 anos em Campinas, SP. Foram coletadas amostras volumétricas de solo, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, destinadas à obtenção dos seguintes atributos: Ds, curva de resistência à penetração, curva de retenção de água e porosidade do solo para determinação do IHO e da densidade crítica do solo (Dsc). Dados de variabilidade e dependência espacial da Ds foram analisados por semivariogramas para elaboração de mapas desse atributo. O IHO diminuiu em profundidade e foi limitado na parte superior pela umidade na capacidade de campo e na parte inferior pela resistência à penetração, nas três profundidades avaliadas. A Dsc foi de 1,42 Mg m-3 para a camada de 0,00-0,10 m e de 1,39 e 1,41 Mg m-3, respectivamente, para as camadas de 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Verificou-se que a Ds foi maior que a Dsc nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, em porções localizadas no terço inferior do terreno, indicando condição crítica para o crescimento das plantas. A utilização do IHO, associado a mapas de variabilidade espacial da Ds, para determinação de pontos em que ela é maior que a Dsc, auxilia a tomada de decisão para intervenção ou modificação do manejo do solo, enquanto que o critério de escolha do valor crítico da resistência à penetração pode contribuir para a interpretação dos resultados de campo.

Método alternativo para quantificação do intervalo hídrico ótimo em laboratório

O intervalo hídrico ótimo (IHO) é definido pela amplitude do teor de água (θ) no solo em que são mínimas as limitações ao crescimento vegetal, associadas à disponibilidade de água, aeração e resistência do solo à penetração (RP). Em geral, a determinação do IHO exige equipamentos de elevado custo, sendo laboriosa a obtenção dos dados de retenção de água e RP. O uso de membranas de pressão e placas porosas de Richards exige longo tempo para definir a curva de retenção de água no solo (CRA) em função do tempo de equilíbrio hidráulico, o qual depende das dimensões da amostra, do tipo de solo e da pressão aplicada. Atualmente, há disponibilidade de equipamentos para determinar o potencial de água do solo (ψ) com rapidez e menor custo como tensiômetros e equipamentos psicrométricos. O objetivo deste trabalho foi quantificar o IHO a partir do secamento de amostras indeformadas de solo em estufa elétrica com ventilação de ar e temperatura de 40 ºC (tempos de secamento de 20, 40, 60, 80, 100, 120, 180, 240, 300, 360 e 420 min), com subsequentes medições de ψ, utilizando tensiômetro ou psicrômetro, e medidas de RP, usando um penetrômetro eletrônico com aquisição automatizada de dados. A CRA e a curva de resistência do solo à penetração (CRS) foram adequadamente descritas utilizando o método proposto, que permitiu obter dados de θ e de RP em 10 dias e possibilitou ajuste acurado dos dados para descrever o IHO e alcançar a densidade crítica do solo (Dsc).

Atributos Físicos de um Cambissolo Cultivado e Tratado com Biofertilizante na Chapada do Apodi, Ceará

O conhecimento sobre as alterações físicas e qualidade do solo é importante para o direcionamento adequado das estratégias de manejo a serem utilizadas quando da exploração do solo por cultivos agrícolas. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do cultivo e da aplicação de um biofertilizante, obtido a partir de esterco bovino, sobre a qualidade física de um Cambissolo cultivado com Ficus carica L., irrigado por sistema de gotejamento. Para fins de avaliação da qualidade física, foram contempladas cinco situações de solo: sob cultivo de figo sem aplicação do biofertilizante (testemunha); com aplicação de 20, 40 e 60 % do biofertilizante na lâmina de irrigação; e mata nativa secundária (testemunha adicional), até a profundidade de 0,3 m, nas camadas de 0,0-0,1, 0,1-0,2; e 0,2-0,3 m, com quatro repetições. Nessas camadas, foram coletadas amostras de solo com estrutura deformada e indeformada para realizar análises físicas, como granulometria, argila dispersa em água, carbono orgânico, densidade das partículas e do solo, resistência do solo à penetração e curva característica de água no solo. O cultivo do solo nas condições descritas nesta pesquisa, como preparo do solo por aração e gradagem, uso de irrigação e todos os tratos culturais necessários à condução da cultura de figo, não piora a qualidade física do solo em nenhuma das camadas avaliadas. A aplicação de biofertilizante melhora a qualidade física do solo, particularmente no tocante à retenção de água em decorrência do aumento da microporosidade.

Comportamento físico-hídrico de um podzólico vermelho-amarelo câmbico fase terraço sob diferentes sistemas de manejo

O estudo foi desenvolvido no município de Viçosa, MG, na fazenda Fundão, pertencente ao câmpus da Universidade Federal de Viçosa (UFV), com o fim de verificar o comportamento físico- hídrico de um Podzólico Vermelho-Amarelo câmbico fase terraço, sob diferentes sistemas de manejo. Foi utilizado delineamento experimental em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: 1 - arado de aiveca; 2 - arado de discos; 3 - grade pesada; 4 - plantio direto; 5 - testemunha, com as parcelas mantidas em pousio. Os parâmetros avaliados foram: teores de matéria orgânica; granulometria; densidade do solo; densidade de partículas; porosidade total, macroporosidade, microporosidade, agregados e curva de retenção da água no solo. Pode-se concluir que: o uso da grade pesada reduz os teores de matéria orgânica na camada de 0-15 cm; a utilização da grade pesada acarreta adensamento da camada superficial; o revolvimento do solo ocasiona maior macroporosidade; o sistema plantio direto proporciona menor desagregação do solo; o sistema plantio direto garante maior retenção de água.

Aspectos fenológicos de seis espécies vegetais em matas de galeria do Distrito Federal

A fenologia de Vochysia piramidalis, Tapirira guianensis, Talauma ovata, Tococa formicaria, Miconia pseudonervosa e Miconia chamissois foi acompanhada de abril de 1994 a setembro de 1995, em dez indivíduos de cada espécie. Todas foram perenifólias, sugerindo relação com a presença de água no solo. Vochysia piramidalis e T. guianensis apresentaram padrão de floração atrasada em relação ao início das chuvas; T. ovata, T. formicaria e M. pseudonervosa, floração precoce; e M. chamissois, floração tardia. Quanto à duração da floração, M. pseudonervosa e T. formicaria apresentaram período longo e V. piramidalis, T. ovata, T. guianensis e M. chamissois, período curto. Vochysia piramidalis revelou padrão de dispersão anemocórico, com curto período de formação e maturação dos frutos. As demais, padrão zoocórico. Miconia pseudonervosa apresentou maturação variando dentro e entre indivíduos. Talauma ovata exibiu frutos imaturos por período extenso, mas com maturação rápida e simultânea no mesmo indivíduo. A produção foi abundante em T. guianensis, com maturação simultânea dentro do mesmo indivíduo e intervalos curtos entre os períodos reprodutivos. T. formicaria e M. chamissois apresentaram um período relativamente curto de frutificação, porém com maturação não-simultânea dentro do mesmo indivíduo. A frutificação das espécies zoocóricas foi durante o período chuvoso, coincidindo com o período de dispersão de animais.

Épocas de semeadura de triticale em Capão Bonito, SP

O objetivo do trabalho foi avaliar o rendimento de grãos, o peso hectolítrico e o peso de mil sementes de dez genótipos de triticale e dois genótipos de trigo, em três épocas de semeadura. O experimento foi instalado na Estação Experimental de Capão Bonito, região sudoeste do Estado de São Paulo, no qüinqüênio 1991-95. Estudou-se a disponibilidade hídrica do solo, mediante balanços hídricos decendiais, considerando 100 mm como capacidade de retenção de água no solo. Os resultados indicaram a primeira época como a melhor para os parâmetros estudados, e a terceira época não deve ser recomendada. Com relação ao rendimento de grãos, destacaram-se, nas três épocas, os genótipos IAC 2 e BGL"S"/CIN"S"//MUS"S". Os genótipos IAC 3, Hare 212, Ardilla"S" e ICT 8803 apresentaram-se produtivos na segunda e terceira épocas, e o genótipo MERINOS"S"/JLO"S"/3/BGL"S"/CIN"S"//MUS"S", somente na terceira época. O melhor genótipo, independentemente de época, foi o IAC 2. O rendimento de grãos está associado positivamente com o peso de mil sementes. A ocorrência dos agentes causais de manchas foliares foi mais intensa no genótipo de trigo IAC 24 do que nos genótipos de triticales, excetuando-se o CEP 15.

Análise de crescimento na cultura da batata submetida a diferentes lâminas de irrigação

Conduziu-se um experimento na Fazenda São Manoel, localizada em São Manuel, SP, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista, com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes lâminas de irrigação no crescimento da cultura da batata (Solanum tuberosum ssp. tuberosum), cultivar Aracy. O ensaio foi instalado em um Latossolo Vermelho-Escuro, textura arenosa, sob uma cobertura de plástico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com cinco tratamentos, cinco coletas de plantas para fins de análise de crescimento, e quatro repetições. Os tratamentos consistiam em irrigar a batata quando a tensão da água no solo atingia 15, 35, 55, 75 e 1.500 kPa. O aumento nas lâminas de irrigação induz incremento no índice de área foliar, na duração da área foliar, na taxa de crescimento relativo e na taxa assimilatória líquida.

Determinação de capacidade de campo in situ ou através de equações de regressão

Este trabalho foi desenvolvido com os objetivos de testar as equações globais obtidas por Macedo para determinar a capacidade de campo (CC) in situ em um solo Podzólico Vermelho-Amarelo; avaliar a câmara de fluxo desenvolvida por Fabian & Ottoni Filho; e verificar se os valores de CC obtidos com esse equipamento se comparam aos determinados pelo método da Embrapa. Os testes foram realizados em 1994, num Podzólico Vermelho-Amarelo, em Itaguaí, RJ. A motivação desta comparação é o fato de o movimento lateral da água ser praticamente eliminado dentro da câmara. Confirmou-se que os valores medidos de CC em tal equipamento reproduziram as determinações de CC obtidas pelo método da Embrapa. Como a área da câmara é de 0,50 m², o resultado sugere a possibilidade de reduzir a dimensão dos tabuleiros de inundação. Foram também validadas as equações globais de regressão para determinar a CC a partir de porcentagens texturais e de matéria orgânica, ou a partir da microporosidade (umidade a 60 cm de tensão).

Produtividade do arroz irrigado por aspersão em função do espaçamento e da densidade de semeadura

Com o objetivo de estudar o efeito de três espaçamentos entre fileiras (30, 40 e 50 cm) e três densidades de semeadura (100, 150 e 200 sementes viáveis/m²) sobre o desenvolvimento da planta, os componentes da produção e a produtividade do arroz irrigado por aspersão até a tensão de reposição de água de -0,070 MPa, foi instalado um experimento em condições de campo, em um Latossolo Vermelho-Escuro, epieutrófico, textura argilosa, em Selvíria, MS. A cultivar avaliada foi a IAC 201. Esta cultivar apresenta suscetibilidade ao acamamento, no sistema de irrigação por aspersão, até uma tensão de reposição de água, no solo, de -0,070 Mpa. O número de colmos e de panículas é incrementado com a redução do espaçamento. A densidade de 100 sementes/m² é a mais indicada para a cultivar IAC 201 irrigada por aspersão, por proporcionar menor gasto de sementes. O espaçamento de 30 cm entre fileiras de plantas proporciona maior produtividade de grãos da cultivar IAC 201 no sistema de irrigação por aspersão.

Condutividade hidráulica não saturada de um podzólico amarelo da zona da mata norte de Pernambuco

A determinação da condutividade hidráulica de um Podzólico Amarelo foi obtida a partir de experimento montado em uma parcela de 3,5 m x 3,5 m, localizada na Estação Experimental da Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária (IPA), de Itapirema, Goiana, PE. Foi utilizado o método de drenagem interna para calcular a condutividade hidráulica (K(q)) como função da umidade do solo, nos três horizontes característicos do solo. Os perfis de umidade e de potencial matricial, em função do tempo, obtidos no experimento de drenagem interna mostram claramente a existência de um joelho que marca a transição entre as fases de drenagem rápida e lenta. Várias funções do tipo potência, soma de duas e três exponenciais, foram usadas para modelar essa transição entre a fase rápida e a fase lenta de drenagem. O horizonte A, arenoso, com poros maiores, é um horizonte de elevada condutividade hidráulica, enquanto o horizonte BA, de estrutura maciça com poros pouco visíveis, é um horizonte de impedimento para a infiltração. A dinâmica hídrica do horizonte Bt é mais complexa em virtude de sua heterogeneidade. A caracterização dos horizontes A e BA pode trazer subsídios significativos para a elaboração de modelos de simulação numérica dos processos de transferência de água nos horizontes superficiais, que são os mais condicionantes para a exploração agrícola e a conservação dos solos.

Manejo de irrigação e fertilização nitrogenada para o feijoeiro na região dos cerrados

Este trabalho foi desenvolvido na área experimental da Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária dos Cerrados (CPAC) com o objetivo de estudar os efeitos de diferentes regimes hídricos e de diferentes doses de N sobre a produtividade e componentes de produção de feijão Pérola (Phaseolus vulgaris L.) cultivado após o milho, na região de cerrado. As aplicações de água foram feitas quando a tensão de água no solo, medida a 10 cm de profundidade, atingia valores de 41, 55, 75 e 300 kPa. As doses de N testadas foram: 0, 40, 80 e 160 kg/ha. As doses foram parceladas em duas aplicações, a saber: a metade, aplicada por ocasião da emergência das plântulas, e o restante, no início do estádio de florescimento da cultura. A máxima produtividade foi obtida com as irrigações quando a tensão de água no solo era de 41 kPa, medida a 10 cm de profundidade. As doses de N que propiciaram as máximas produtividades variaram com a tensão de água no solo utilizada para o controle da irrigação. A quantidade de água aplicada para uma produtividade superior a 4.800 kg/ha foi em torno de 450 mm. O valor da relação entre a produtividade e a lâmina de água aplicada aumentou com o aumento da tensão de água no solo e das doses de N.

Características físicas de um latossolo vermelho-escuro no Cerrado de Planaltina, DF, submetido à ação do fogo

Os principais efeitos do fogo como manejo de solo estão relacionados a alterações biológicas e químicas do solo. A queima pode ainda alterar a umidade do solo em razão de mudanças na taxa de infiltração, na taxa de transpiração, na porosidade e na repelência do solo à água. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características físicas de um Latossolo Vermelho-Escuro muito argiloso, plano, fase campo cerrado, submetido à ação do fogo, após ser utilizado durante 20 anos em pastagem nativa sem queima. Uma área de 1,25 ha foi submetida à ação bienal do fogo, e uma área adjacente, do mesmo tamanho, foi mantida protegida da ação do fogo. Após seis anos, não houve variações marcantes nas características físicas do solo induzidas pelo fogo, exceto no aumento da umidade do solo nas parcelas não queimadas. Nas parcelas onde se aplicou o fogo, observou-se tendência para o aumento da microporosidade, que pode ser atribuída à compactação promovida pelo impacto das gotas de chuva no solo desnudado pelo fogo. Conclui-se, entretanto, que a queima bienal não foi suficiente para provocar degradação no período estudado.