O tráfego de máquinas agrícolas e as propriedades físicas, hídricas e mecânicas de um Latossolo dos Cerrados

No Brasil, o tráfego contínuo e inadequado de rodados de máquinas e a ação da soleira dos implementos sobre áreas agrícolas na região dos Cerrados têm provocado alterações dos atributos físicos e mecânicos dos solos. Com este entendimento, este estudo teve por objetivo avaliar a influência do rodado traseiro e da soleira de implementos agrícolas, usualmente utilizados na região dos Cerrados, sobre a compressibilidade de um Latossolo Vermelho distrófico típico. Os ensaios foram realizados em parcelas preparadas com arado de discos, arado de aivecas, grade aradora e semeadora/adubadora, que, desde novembro de 1994 até à data da amostragem, novembro de 1999, estiveram sob o sistema plantio direto. As alterações na compressibilidade foram avaliadas pela quantificação das pressões de preconsolidação, assim como por algumas propriedades físicas e hídricas (densidade do solo, porosidade e condutividade hidráulica do solo saturado) no momento do preparo e depois da colheita. No momento do preparo, logo depois da passada do rodado e antes que o implemento mobilizasse o solo, o solo foi avaliado em superfície (SP - 0,00 a 0,05 m) e na profundidade média de trabalho (PMT - 0,24 a 0,27 m). A influência da soleira dos implementos foi avaliada logo depois do corte, na profundidade de trabalho abaixo da soleira de cada implemento (PT-SI). Depois da colheita, as amostragens foram repetidas, o que permitiu verificar a influência dos tráfegos subseqüentes. A intensidade de tráfego do rodado e a ação da soleira dos implementos alteraram a compressibilidade, a densidade do solo, a porosidade e condutividade hidráulica do solo saturado do Latossolo Vermelho distrófico nas profundidades: superficial (SP), profundidade média de trabalho (PMT) e profundidade de corte dos implementos (PT-SI). De maneira geral, a passada do rodado traseiro aumentou os valores de pressão de preconsolidação (sigmap) do solo na superfície (SP), enquanto o tráfego subseqüente, necessário ao cultivo, elevou esses valores em subsuperfície, tanto na PMP como em PT-SI. A passada do rodado elevou e reduziu a densidade do solo (Ds) e a macroporosidade, respectivamente, tendo sido o arado de aivecas o implemento que mais modificou essas propriedades. As soleiras dos órgãos ativos do arado de discos e da grade aradora foram as que mais elevaram a pressão de preconsolidação (sigmap), consolidando, portanto, a estrutura do solo na profundidade PT-SI. Com exceção da semeadora/adubadora, a soleira dos órgãos ativos dos demais implementos avaliados reduziram significativamente a condutividade hidráulica do solo saturado (Ks) na profundidade PT-SI, tendo o arado de aivecas se mostrado o implemento mais impactante, seguido da grade aradora e arado de discos.

Variação de atributos físico-hídricos em latossolo vermelho-amarelo do Cerrado mato-grossense sob diferentes formas de uso

A busca de uma produção que atenda às crescentes demandas mundiais, em consonância com a manutenção das potencialidades dos recursos naturais, numa visão sistêmica de sustentabilidade social, econômica e ambiental, deve ser a meta de todos e, em especial, dos profissionais das ciências agrárias. Com o objetivo de contribuir nesse sentido, avaliou-se o efeito da produção no sistema plantio direto e da pastagem cultivada sobre os atributos físico-hídricos de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O estudo foi realizado em uma propriedade agrícola localizada sob as coordenadas de 15 ° 31 ' 58 " S, 55 ° 18 ' 07 " W, altitude entre 725 e 809 m, relevo suavemente ondulado, em áreas com os seguintes usos: plantio direto (PD) por oito anos, pastagem de Brachiaria humidicola (PC) por sete anos consecutivos e Cerrado nativo pastejado (CP). Dez pontos, escolhidos aleatoriamente em cada área, foram submetidos a ensaio de resistência mecânica do solo à penetração (RSP) e amostrados nas profundidades de 05-10 e 10-15 cm. Nas amostras deformadas, determinou-se o conteúdo de água atual (CA), a textura e a densidade de partícula (Dp), e, a partir das amostras indeformadas, foram determinadas a porosidade total (Pt), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), condutividade hidráulica saturada (Ks), as curvas características de retenção de água e a densidade do solo (Ds), bem como o conteúdo de água disponível (AD). Os dados foram submetidos a análises de variância e a teste de comparação de médias (p < 0,05). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subdivididas (3 usos x 2 profundidades). O solo sob PD sofreu acréscimo de até 13,38 % na Ds, 45,83 % na RSP, 29,81 % na AD e decréscimo de até 45,61 % na Ma e de até 91,89 % na Ks. Os efeitos sobre os atributos do solo ocorreram na seguinte ordem de magnitude: PD > PC > CP. A RSP, Ma e Ks foram os atributos mais afetados pelos efeitos do uso do solo.

Numerical analysis of the impact of charcoal production on soil hydrological behavior, runoff response and erosion susceptibility

The impact of charcoal production on soil hydraulic properties, runoff response and erosion susceptibility were studied in both field and simulation experiments. Core and composite samples, from 12 randomly selected sites within the catchment of Kotokosu were taken from the 0-10 cm layer of a charcoal site soil (CSS) and adjacent field soils (AFS). These samples were used to determine saturated hydraulic conductivity (Ksat), bulk density, total porosity, soil texture and color. Infiltration, surface albedo and soil surface temperature were also measured in both CSS and AFS. Measured properties were used as entries in a rainfall runoff simulation experiment on a smooth (5 % slope) plot of 25 x 25 m grids with 10 cm resolutions. Typical rainfall intensities of the study watershed (high, moderate and low) were applied to five different combinations of Ks distributions that could be expected in this landscape. The results showed significantly (p < 0.01) higher flow characteristics of the soil under charcoal kilns (increase of 88 %). Infiltration was enhanced and runoff volume reduced significantly. The results showed runoff reduction of about 37 and 18 %, and runoff coefficient ranging from 0.47-0.75 and 0.04-0.39 or simulation based on high (200 mm h-1) and moderate (100 mm h-1) rainfall events over the CSS and AFS areas, respectively. Other potential impacts of charcoal production on watershed hydrology were described. The results presented, together with watershed measurements, when available, are expected to enhance understanding of the hydrological responses of ecosystems to indiscriminate charcoal production and related activities in this region.

Hydraulic conductivity and water retention in leptosols-regosols and saprolite derived from sandstone, Brazil

Leptosols and Regosols are soils with a series of restrictions for use, mainly related to the effective depth, which have been poorly studied in Brazil. These soils, when derived from sedimentary rocks should be treated with particular care to avoid environmental damage such as aquifer contamination. The purpose of this study was to verify the behavior of hydraulic conductivity and water retention capacity in profiles of Leptosols and Regosols derived from sandstone of the Caturrita formation in Rio Grande do Sul state. The morphology, particle size distribution, porosity, soil density (Ds), saturated hydraulic conductivity (Ks), basic water infiltration in the field (BI) and water retention were determined in soil and saprolite samples of six soil profiles. High Ds, low macroporosity and high microporosity were observed in the profiles, resulting in a low Ks and BI, even under conditions of sandy texture and a highly fractured saprolite layer. The variation coefficients of data of Ks and BI were high among the studied profiles and between replications of a same profile. Water retention of the studied soils was higher in Cr layers than in the A horizons and the volume of plant-available water greater and variable among A horizons and Cr layers.

Caracterização hidrodinâmica e hidrodispersiva de um latossolo amarelo na microrregião do brejo paraibano

Para modelar o fluxo de água e o transporte de soluto em solos são necessários parâmetros hidrodinâmicos e hidrodispersivos como dados de entrada nos modelos numéricos. O experimento de infiltração axissimétrica utilizando um infiltrômetro de anel simples com um traçador conservativo (KCl) é um método simples e eficiente para determinar esses parâmetros no campo. O objetivo deste trabalho consistiu na caracterização hidrodinâmica e hidrodispersiva de um Latossolo Amarelo situado na microrregião do brejo paraibano, no município de Areia, PB, em nível de campo, por meio da infiltrometria de anel simples. Os experimentos foram realizados em uma área cultivada com feijão em uma malha de 50 x 50 m. A condutividade hidráulica saturada, Ks, e a sorvidade, S, foram estimadas pelas análises de infiltração tridimensional axissimétrica para tempos curto e longo. O soluto inerte (Cl-) foi utilizado para o cálculo da fração de água móvel, Φ, por meio da medição da concentração de soluto na camada do solo (0-15 cm) ao final do experimento de infiltração. Um modelo numérico de transferência de soluto com base no conceito de convecção-dispersão (CD) foi utilizado para definir os parâmetros (D e R) de transporte. A infiltrometria de anel simples demonstrou ser um método simples e eficiente para obtenção dos parâmetros hidrodinâmicos e hidrodispersivos. Observou-se boa concordância entre os valores medidos e calculados (v, D e R) com o modelo CD observado pelos coeficientes de determinação (r²).

Soil functioning in a toposequence under rainforest in São Paulo, Brazil

Studies of soil-water dynamics using toposequences are essential to improve the understanding of soil-water-vegetation relationships. This study assessed the hydro-physical and morphological characteristics of soils of Atlantic Rainforest in the Parque Estadual de Carlos Botelho, state of São Paulo, Brazil. The study area of 10.24 ha (320 x 320 m) was covered by dense tropical rainforest (Atlantic Rainforest). Based on soil maps and topographic maps of the area, a representative transect of the soil in this plot was chosen and five soil trenches were opened to determine morphological properties. To evaluate the soil hydro-physical functioning, soil particle size distribution, bulk density (r), particle density (r s), soil water retention curves (SWRC), field saturated hydraulic conductivity (Ks), macroporosity (macro), and microporosity (micro) and total porosity (TP) were determined. Undisturbed samples were collected for micromorphometric image analysis, to determine pore size, shape, and connectivity. The soils in the study area were predominantly Inceptisols, and secondly Entisols and Epiaquic Haplustult. In the soil hydro-physical characterization of the selected transect, a change was observed in Ks between the surface and subsurface layers, from high/intermediate to intermediate/low permeability. This variation in soil-water dynamics was also observed in the SWRC, with higher water retention in the subsurface horizons. The soil hydro-physical behavior was influenced by the morphogenetic characteristics of the soils.

Modelo para estimativa da infiltração de água e perfil de umidade do solo

A adequada modelagem da infiltração de água no solo é fundamental para estimação do movimento de água, erosão hídrica, recarga e contaminação de aquíferos. Este trabalho apresenta um modelo para estimativa da infiltração de água no solo (GAML-c), com base no modelo de Green-Ampt-Mein-Larson, que provê descrição da geometria e do deslocamento da frente de umedecimento no solo. Testes experimentais foram conduzidos em Latossolo Vermelho-Amarelo para avaliar o GAML-c, usando-se quatro diferentes cenários: considerando a condutividade hidráulica do solo igual à taxa de infiltração estável (Tie) e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na zona de transmissão (θw) (TW); condutividade hidráulica do solo igual à do solo saturado (K0) e a umidade máxima do solo igual θw (KW); condutividade hidráulica do solo igual à Tie e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na saturação (θs) (TS); e condutividade hidráulica do solo igual a K0 e a umidade máxima do solo igual θs (KS). Verificou-se que o GAML-c no cenário TW foi o melhor estimador do perfil de umidade do solo, resultando em aceitáveis estimativas da infiltração de água.

Avaliação de parâmetros hidráulicos para modelos de distribuição de água no solo sob gotejamento

As soluções analíticas de distribuição de água para ponto fonte e regime de fluxo não- permanente são dependentes de parâmetros de solos considerados constantes em suas deduções. Erros na determinação desses parâmetros implicam insucesso dessas soluções. Este trabalho teve por objetivo avaliar o comportamento dos parâmetros alfada equação de Gardner k(h) = Ks ealfah e o parâmetro de linearização k = dK(teta)/dteta em diferentes posições do bulbo molhado, considerando os processos de infiltração isolado e seguido de redistribuição de água, à semelhança de um ciclo de irrigação. Dados de potencial matricial foram coletados em diversas posições do bulbo molhado em duas situações:(i) início da irrigação até atingir regime permanente em todo o bulbo molhado (infiltração); e (ii) durante dois ciclos de irrigação envolvendo infiltração e redistribuição de água. Os resultados mostraram que os parâmetros alfa e k variaram nas posições do bulbo molhado em relação ao gotejador, de acordo com o regime de umidade a que tais posições estiveram sujeitas. A obtenção desses parâmetros pelo método inverso requer testes que considerem as fases de infiltração e redistribuição em pelo menos dois ciclos de irrigação.

Dinâmica de íons em solo ácido lixiviado com extratos de resíduos de adubos verdes e soluções puras de ácidos orgânicos

A influência da aplicação de resíduos vegetais na dinâmica de íons em solos ácidos é pouco conhecida. Neste estudo, a mobilidade de íons em amostra do horizonte Bw de um Latossolo Vermelho-Escuro álico lixiviado com soluções puras de ácidos cítrico e succínico e extratos aquosos de resíduos de nabo forrageiro (Raphanus sativus) e aveia-preta (Avena strigosa) foi avaliada em colunas de solo (5, 10, 20 e 40 cm de altura por 4 cm de diâmetro). Após a percolação das soluções e extratos pelas colunas de solo determinaram-se, nas soluções efluentes, os teores de Ca (Ca s), Mg (Mg s), K (Ks), Al total (Al st), orgânico (Al so), monomérico (Al sm) e carbono orgânico dissolvido. No solo, foram determinados os teores trocáveis de Ca (Ca tr), Mg (Mg tr), K (Ktr) e Al (Al tr) e o pH (CaCl2). Os ácidos cítrico e succínico aumentaram os teores de Al st e Ca s, respectivamente, causando reduções nas frações trocáveis desses elementos no solo. O extrato de aveia-preta foi mais efetivo na remoção do Ca tr e o de nabo forrageiro na do Al tr. O decréscimo de Ca tr e Al tr foi seguido do aumento do Ktr. A formação de complexos entre Ca s e Al tr com compostos orgânicos de baixo peso molecular foi sugerida como o provável mecanismo responsável pela mobilidade dos íons polivalentes no subsolo de solos ácidos após a aplicação dos extratos de resíduos vegetais e das soluções puras de ácidos orgânicos.

Expressão em Escherichia coli da proteína capsidial do Watermelon mosaic virus e produção de anti-soro

Um anti-soro policlonal específico para Watermelon mosaic virus (WMV) foi produzido por meio da imunização de coelhos com proteína capsidial purificada, expressa in vitro em células de Escherichia coli. O gene cp foi amplificado via RT-PCR utilizando oligonucleotídeos específicos, a partir de RNA viral extraído de preparações virais concentradas. O fragmento amplificado foi clonado em pBLUESCRIPT KS+ e completamente seqüenciado para confirmação de sua identidade e integridade. Em seguida, o fragmento foi subclonado no vetor de expressão pRSET-A. Plasmídeos recombinantes foram utilizados para a expressão da proteína capsidial em E. coli BL21::DE3. A proteína foi purificada por meio de cromatografia de afinidade em coluna de Ni+-NTA, a partir de proteínas totais extraídas de E. coli. Uma vez purificada, a proteína foi quantificada e utilizada para imunização dos coelhos. O anti-soro foi testado quanto a sua especificidade e sensibilidade em testes de Western blot, DAS-ELISA, imunodifusão e ELISA indireto. Todos os testes demonstraram que o anti-soro produzido a partir da expressão in vitro da proteína capsidial é altamente específico para a detecção do WMV em extratos foliares, não tendo sido observada nenhuma reação heteróloga interespecífica.