Integração de dados do quickbird e atributos do terreno no mapeamento digital de solos por redes neurais artificiais

No presente estudo, foi realizada uma avaliação de diferentes variáveis ambientais no mapeamento digital de solos em uma região no norte do Estado de Minas Gerais, utilizando redes neurais artificiais (RNA). Os atributos do terreno declividade e índice topográfico combinado (CTI), derivados de um modelo digital de elevação, três bandas do sensor Quickbird e um mapa de litologia foram combinados, e a importância de cada variável para discriminação das unidades de mapeamento foi avaliada. O simulador de redes neurais utilizado foi o "Java Neural Network Simulator", e o algoritmo de aprendizado, o "backpropagation". Para cada conjunto testado, foi selecionada uma RNA para a predição das unidades de mapeamento; os mapas gerados por esses conjuntos foram comparados com um mapa de solos produzido com o método convencional, para determinação da concordância entre as classificações. Essa comparação mostrou que o mapa produzido com o uso de todas as variáveis ambientais (declividade, índice CTI, bandas 1, 2 e 3 do Quickbird e litologia) obteve desempenho superior (67,4 % de concordância) ao dos mapas produzidos pelos demais conjuntos de variáveis. Das variáveis utilizadas, a declividade foi a que contribuiu com maior peso, pois, quando suprimida da análise, os resultados da concordância foram os mais baixos (33,7 %). Os resultados demonstraram que a abordagem utilizada pode contribuir para superar alguns dos problemas do mapeamento de solos no Brasil, especialmente em escalas maiores que 1:25.000, tornando sua execução mais rápida e mais barata, sobretudo se houver disponibilidade de dados de sensores remotos de alta resolução espacial a custos mais baixos e facilidade de obtenção dos atributos do terreno nos sistemas de informação geográfica (SIG).

Fósforo microbiano em solos sob pastagem natural submetida à queima e pastejo

Em ecossistemas de pastagens naturais deficientes em P disponível, a imobilização temporária do P na biomassa microbiana e sua posterior mineralização podem ser considerados mecanismo potencial de suprimento de P às plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da queima e do pastejo da vegetação campestre sobre a dinâmica do P no solo, com ênfase no conteúdo de P imobilizado na biomassa microbiana. Os tratamentos consistiram da associação do pastejo (presença ou ausência) e da queima (ausência ou presença) numa pastagem natural manejada há 13 anos com histórico de queimadas e de pastejo nas posições de relevo de encosta (Argissolo) e de baixada (Planossolo). A queima e o pastejo foram arranjados em delineamento completamente casualizado com quatro repetições. Coletaram-se amostras de solo na camada de 0-10 cm em duas épocas, durante a estação de crescimento da pastagem natural, sempre logo após o pastejo. A carga animal utilizada foi calculada adotando-se uma taxa de utilização de 20-35 % da massa de forragem. Determinaram-se o teor de P armazenado na biomassa microbiana do solo, o teor de P total e o de P orgânico total. A análise estatística dos resultados foi baseada em análise de variância via testes de aleatorização. O teor de P microbiano do solo sob pastagem natural variou de 11,4 a 57,3 mg kg-1, representando, em média, 38 e 32 % do P orgânico total do solo, na primeira e na segunda coleta, respectivamente. O P imobilizado na biomassa microbiana constitui a reserva potencial de P capaz de suprir a demanda de espécies nativas nas pastagens naturais, além de ser indicador mais sensível que o teor de P orgânico total do solo para detectar as alterações promovidas pelo pastejo. O manejo das pastagens naturais com fogo diminui a amplitude do incremento de P microbiano decorrente do pastejo.

Modelos de capacidade de suporte de carga de um Latossolo Vermelho-amarelo sob diferentes usos e manejos

A compactação do solo tem sido apontada como um dos principais fatores responsáveis pela redução da produtividade de diversas culturas agrícolas. A utilização dos modelos de capacidade de suporte de carga para auxiliar na prevenção ou na identificação de manejos mais resistentes ou suscetíveis à compactação dos solos é um método testado e consolidado. Este estudo foi realizado com os seguintes objetivos: gerar modelos de capacidade de suporte de carga para os diferentes usos e manejos de um Latossolo Vermelho-Amarelo; e identificar, por meio do uso desses modelos, o uso ou manejo mais suscetível e mais resistente à compactação. O estudo foi conduzido no município de Passos, MG. Foram avaliados sete usos e manejos no solo em estudo, sendo eles: pastagem irrigada antes e após o pisoteio animal, pastagens não irrigadas antes e após o pisoteio animal, corredor de acesso aos piquetes, plantio direto de milho e mata nativa. As amostras indeformadas, coletadas na camada de 0 a 5 cm, foram submetidas ao ensaio de compressão uniaxial. Os modelos de capacidade de suporte de carga dos manejos pastagem irrigada e não irrigada, antes do pisoteio animal, não diferiram entre si, mas foram diferentes do modelo da mata nativa. Os modelos de capacidade de suporte de carga dos manejos pastagem irrigada após pisoteio, pastagem não irrigada após pisoteio, plantio direto de milho e corredor de acesso aos piquetes não diferiram estatisticamente, porém foram diferentes do modelo gerado para a mata nativa. Em comparação com a mata, conclui-se que o pisoteio animal alterou a estrutura do solo.

Resistência do solo à penetração e produção de raízes e de forragem em diferentes níveis de intensificação do pastejo

A fertilização dos solos sob pastagens pode consistir numa forma sustentável de intensificação do pastejo desde que os efeitos deletérios do pisoteio animal sobre a qualidade física dos solos não comprometam a produtividade e, consequentemente, a sustentabilidade do sistema de produção de pastagens. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da intensificação do pastejo proporcionado pela adubação nitrogenada sobre a qualidade física do solo e o impacto na produção de forragem e de raízes de Panicum maximum Jacq. cv. IPR-86 Milênio. O experimento foi conduzido no noroeste do Estado do Paraná (23º 5' S, 52º 26' W e altitude de 460 m). O manejo dos animais foi realizado em sistema de pastejo intermitente e carga animal variável. Para avaliar o efeito da intensificação de pastejo sobre a qualidade física do solo, foram medidos o conteúdo de água no solo, a resistência do solo à penetração e a produção de massa seca de forragem, de folhas verdes e de raízes como resposta biológica às condições físicas do solo. A adubação nitrogenada aumentou a produção de massa seca de forragem e de folhas verdes. Os menores valores de resistência do solo à penetração ocorreram no menor nível de intensificação na área de maior pisoteio dos animais, entre touceiras. Na região da touceira ocorreram menores valores de resistência do solo à penetração, do tratamento menos intensificado em relação aos demais, somente nas camadas de 0,2-0,3 e 0,3-0,4 m. O incremento da resistência do solo à penetração reduziu a produção de raízes de Panicum maximum Jacq. cv. IPR-86 Milênio. A classe de maior produção de raízes foi definida quando os valores de resistência à penetração foram inferiores a 1 MPa.

Métodos de análise multivariada no estabelecimento de valores de referência de qualidade para elementos-traço em solos

A distribuição natural dos teores de elementos-traço nos solos é muito variável. Assim, o estabelecimento de valores de referência de qualidade (VRQs) a partir das médias ou dos intervalos globais de concentração dos elementos, muitas vezes, é pouco adequado. Por essa razão, propôs-se estabelecer os VRQs para elementos-traço no Estado do Espírito Santo, a partir de grupos de solos obtidos com base em atributos físicos e químicos. Foram utilizadas a análise de correlação de Pearson, a análise fatorial com extração dos fatores em componentes principais (AF), a análise de agrupamento hierárquico (AAH) e a análise discriminante (AD). A análise da correlação de Pearson e a análise fatorial revelaram que as variáveis Fe, Mn, Ti, silte+argila e carbono orgânico (CO) são atributos de solo importantes para a distribuição dos elementos-traço nos solos estudados. O uso da análise de agrupamento possibilitou a formação de quatro grupos de solo e diminuiu a variabilidade dos teores de elementos-traço nos solos pela formação de grupos mais homogêneos, além de evidenciar a relação dos diferentes solos em um mesmo grupo com a pedologia e o material de origem. Os VRQs determinados a partir dos grupos de solo, em geral, apresentaram valores inferiores, bem como menor amplitude, entre os percentis 90 e 75, em relação aos obtidos quando se utilizou o universo amostral.

Pressão de preconsolidação como ferramenta de análise da sustentabilidade estrutural de classes de solos com diferentes usos

O principal problema ambiental causado pelo uso do solo em áreas de preservação permanente longitudinais aos rios é a supressão da mata ciliar. O tipo e a intensidade desse uso alteram a estrutura do solo e comprometem as funções físicas dessas áreas, principalmente próximo aos cursos d'água. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sustentabilidade estrutural, a partir do ensaio de compressão uniaxial, de três classes de solo (Cambissolo Háplico, Argissolo Amarelo e Gleissolo Háplico) e o impacto de diferentes tipos de usos do solo - não permitido pela legislação ambiental - de áreas de preservação permanente na sub-bacia do rio Ribeira de Iguape, SP. Foram delimitadas na área experimental três classes de solo: Cambissolo, Argissolo e Gleissolo. Numa primeira etapa, compararam-se as três classes de solos sob mata nativa e sob pastagem. Na segunda, avaliou-se a influência de diferentes tipos de uso do solo - cultivo de banana, pastagem degradada, uso silvipastoril e mata nativa - sobre a estrutura de um Cambissolo. A pressão de preconsolidação mostrou-se ferramenta capaz de identificar a degradação nos solos. O uso do solo nas áreas de preservação permanente altera a pressão de preconsolidação do solo, causando sua degradação estrutural, colocando em risco a sustentabilidade das terras, e não deve ser permitido. O Gleissolo mostrou maiores valores de pressão de preconsolidação em função de teores crescentes de água e, portanto, maior capacidade de suporte de carga em relação ao Cambissolo e Argissolo. O cultivo de banana foi o tipo de uso que mais degradou os solos das áreas de preservação permanente.

Capacidade de suporte de carga de um Latossolo Vermelho-Amarelo em uma lavoura cafeeira

O tráfego intensivo de máquinas agrícolas sobre solos cultivados com cafeeiros pode causar compactação excessiva, principalmente quando realizado sob condição inadequada de umidade, promovendo redução da produtividade das áreas sob intensa passagem de máquinas. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a degradação da estrutura do solo na linha de tráfego do trator (LTT) e na linha de tráfego da colhedora (LTC), por meio dos atributos físicos do solo e da capacidade de suporte de carga do solo em função do potencial matricial do solo; e calcular os potenciais matriciais críticos, para evitar a compactação adicional do solo pelo uso de um trator marca Massey Ferguson, modelo 275, e de uma colhedora Jacto KTR Advance em um Latossolo Vermelho-Amarelo textura muito argilosa. O estudo foi realizado na Fazenda da EPAMIG situada no município de Patrocínio-MG. Para obtenção dos modelos de capacidade de suporte de carga (σp) versus potencial matricial do solo, coletaram-se amostras indeformadas na LTT e LTC, nas camadas de 0-3, 10-13 e 25-28 cm, em cinco trincheiras, as quais foram submetidas ao ensaio de compressão uniaxial, em diferentes potenciais matriciais. Além disso, coletaram-se amostras indeformadas em seis trincheiras, para determinação dos atributos físicos do solo na LTT e LTC, nas camadas de 0-3, 10-13 e 25-28 cm. As operações realizadas com o trator degradaram mais a estrutura do solo do que as realizadas com a colhedora, pois na linha de tráfego do trator (LTT) a densidade do solo, a microporosidade e a pressão de preconsolidação foram maiores que as da linha de tráfego da colhedora. O potencial matricial crítico para a LTT foi de -51 kPa (0,36 m³ m-3), e para a LTC, de -291 kPa (0,30 m³ m-3).

Podzolização em solos de áreas de depressão de topo dos tabuleiros costeiros do Nordeste brasileiro

Os solos associados às depressões de topo dos Tabuleiros Costeiros são diferenciados sob vários aspectos ainda pouco estudados no Brasil. Geralmente, à medida que se aproxima dessas depressões, nota-se que a textura dos solos é mais arenosa e o hidromorfismo, mais acentuado, sendo comum a ocorrência de Espodossolos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar diferentes extrações de Fe, Al, Si e C orgânico com o intuito de compreender o processo de podzolização em solos associados às depressões de topo dos Tabuleiros Costeiros do Nordeste brasileiro. Foram descritos perfis e coletadas amostras de solo em quatro áreas: Coruripe, AL; Neópolis, SE; Acajutiba, BA; e Nova Viçosa, BA. Nas amostras, determinou-se o teor de Fe, Al e Si pelos extratores ditionito-citrato-bicarbonato de sódio, oxalato de amônio e pirofosfato de sódio e realizou-se o fracionamento químico da matéria orgânica do solo. Os aumentos nos teores de C orgânico e de Fe e Al pelos diferentes extratores nos horizontes iluviais (de acúmulo) de cada solo, relativamente aos horizontes eluviais (de perda), refletiram a morfologia de campo e reforçaram a importância do processo de podzolização nos solos estudados. Complexos Al-húmus dominam inteiramente a matriz dos horizontes iluviais associados ao hidromorfismo, enquanto naqueles sem hidromorfismo a influência das diferentes formas de Fe é variável. O perfil de Espodossolo Ferrihumilúvico é o único, dos quatro estudados, que possui horizontes espódicos com subscrito "s" e, portanto, onde os teores de Fe extraídos refletiram-se diferencialmente na morfologia.

GERAÇÃO DE DRENAGEM ÁCIDA E DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADOS EM PERFIS DE SOLOS CONSTRUÍDOS EM ÁREA DE MINERAÇÃO DE CARVÃO

RESUMO Os solos construídos após a extração de carvão a céu aberto são compostos do solo superficial e, ou, do estéril de mineração. As propriedades químicas desses solos diferem das propriedades dos solos naturais, principalmente em razão do processo de sulfurização. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de acidificação da pirita e de contaminação com metais pesados ao longo de perfis de solos construídos após mineração de carvão, em áreas de diferentes idades, com e sem recuperação ambiental concomitante com a lavra. Foram selecionadas áreas mineradas denominadas de I e II, sem recuperação ambiental durante a lavra e compostas somente pelo estéril de mineração, representando as áreas mais antigas, e IV e VII, contendo topsoil e em alguns locais na camada de argila, constituindo as áreas mais jovens deste estudo. Foram coletadas amostras deformadas até 2 m de profundidade. Analisaram-se granulometria, densidade de partículas, pH em água, Ca, Mg, Al, K, Na, P, H+Al, potencial de acidificação, potencial de neutralização, potencial líquido, teor de C orgânico e condutividade elétrica no extrato da pasta saturada. Também foram extraídos os metais potencialmente biodisponíveis pela metodologia USEPA 3050B, cujos resultados foram comparados com os valores orientadores de prevenção e investigação para solos. Na análise univariada, foi aplicada a estatística descritiva e o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov. O grau de dispersão de cada variável foi avaliado qualitativamente e classificado como: baixo, moderado ou alto. A análise multivariada de componentes principais foi realizada para os solos construídos das áreas I, II, IV e VII; posteriormente, foram construídos biplots dos primeiros componentes principais. Os solos construídos das áreas mais antigas evidenciaram menores pHs e significativo potencial de acidificação. As camadas superficiais detopsoil, dos solos das áreas IV e VII, apesar de proporcionar condições químicas favoráveis ao estabelecimento de culturas agrícolas, não evitaram a formação de drenagem ácida em profundidade. O processo de sulfurização e sua relação com a liberação de metais foi melhor caracterizado pela análise de componentes principais realizada nas áreas IV e VII, em razão da correlação entre pH e saturação por bases nos estéreis só se expressar em saturações por bases acima de 40 %, não observada nos materiais dos estéreis das áreas I e II.

Adsorção de nitrato em solos de cerrado do Distrito Federal

Os objetivos deste trabalho foram verificar a adsorção de nitrato e identificar as propriedades do solo que mais influenciam este fenômeno, em um Latossolo Vermelho-Escuro, com 56% de argila, em Planaltina, DF. Em 1996 foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-20, 20-40, 40-80, 80-100 cm, de um experimento com cinco anos de duração, em uma área de cerrado típico e em duas áreas cultivadas com soja e milho, onde o solo apresentava inversão de carga em profundidade. Também foram coletadas amostras em um solo sob cerradão, com carga elétrica líquida negativa em profundidade. A relação entre nitrato adsorvido e nitrato na solução foi descrita pela equação de Freundlich e as relações entre o nitrato adsorvido e algumas propriedades físico-químicas do solo foram estudadas por meio de regressões múltiplas. O nitrato adsorvido aumentou com a profundidade em todos os tratamentos. Esta adsorção foi maior nos solos sob cerrado e cerradão. O deltapH não afetou a adsorção de nitrato. A correlação entre nitrato adsorvido, matéria orgânica e sulfato extraível foi negativa. A adsorção de nitrato aumentou com a redução da matéria orgânica em profundidade e com a redução de sulfato extraível.

Adsorção de nitrato em solos com cargas variáveis

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento adsortivo do nitrato em relação às modificações da carga líquida do solo decorrentes da adição de ácidos, bases (carbonatos), fosfato e sulfato. Foram utilizadas amostras dos horizontes A e B de dois solos: Latossolo Vermelho acriférrico e Nitossolo Vermelho eutrófico. Para verificar o comportamento adsortivo do nitrato em relação aos tratamentos, ajustaram-se isotermas de adsorção de Freundlich (exponencial). O modelo de Freundlich descreve satisfatoriamente a adsorção do nitrato ao solo em todos os tratamentos. Existe correlação significativa entre o pH e a carga líquida dos solos, considerando-se os tratamentos aplicados ao horizonte B do Latossolo Vermelho. A adsorção do nitrato nos horizontes A e B comporta-se de maneira diferenciada nos dois solos utilizados. No Latossolo Vermelho, a adsorção é maior no horizonte subsuperficial em relação ao superficial. No Nitossolo Vermelho, a adsorção é maior no horizonte superficial em relação ao subsuperficial. As adições de sulfato e de fosfato ao solo resultam em pequena diminuição na adsorção de nitrato em relação ao observado no horizonte B do Latossolo Vermelho acriférrico.

Diversidade fenotípica e eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium spp. de solos da Amazônia

Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade fenotípica e a eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium, isoladas de solos da Amazônia, sob diferentes sistemas de uso da terra (monocultura, capoeira, pastagem, floresta e sistema agroflorestal). A análise dos perfis de proteína total de 46 estirpes, obtidos por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), mostrou grande diversidade, tendo formado 11 grupos com similaridade acima de 80%. Apenas um dos grupos continha a estirpe referência de B. elkanii: BR29, recomendada como inoculante para soja. Vinte e duas estirpes testadas em vasos de Leonard, com caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), induziram à produção de matéria seca e ao acúmulo de nitrogênio, na parte aérea da planta, e à eficiência relativa superiores aos da testemunha (sem N e sem inoculação). Entre as estirpes testadas, 13 induziram à produção de matéria seca e à eficiência relativa similares às da testemunha nitrogenada (com N, sem inoculação); cinco estirpes induziram a acúmulo de N superior ao da testemunha nitrogenada. Essas populações nativas são constituídas por grande diversidade de estirpes, com eficiência simbiótica variável, algumas das quais podem ser recomendadas para testes de eficiência agronômica.

Correção granulométrica de solos para aplicações em estradas florestais: estudo de caso com solos da CENIBRA

Este artigo apresenta um procedimento para estudo do comportamento mecânico de três solos oriundos da empresa CENIBRA S. A., localizada na cidade de Belo Oriente, Minas Gerais, Brasil, para fins de emprego em revestimento primário, reforço de subleito e sub-base de estradas florestais, classificados como argila amarela, argila vermelha e areia. Empregou-se, nesta investigação, a técnica de estabilização mecânica de solos com correção granulométrica. O programa de ensaios de laboratório englobou o uso de várias composições percentuais de solos, com base na mistura entre dois deles, de modo a obter um produto final eficiente para aplicações nas estradas florestais da CENIBRA S. A. Trabalhou-se com os percentuais de 60, 70 e 80% de areia e de 20, 30 e 40% das argilas nas composições das misturas, compactando estas na energia do ensaio Proctor Modificado. A melhor resposta mecânica foi obtida pela mistura de 80% de areia e 20% de argila amarela, com capacidade de carga representada pelo ISC de 63%.

Avaliação da intensidade de tráfego e carga de um forwarder sobre a compactação de um Latossolo Vermelho-Amarelo

A operação de baldeio florestal está relacionada ao uso de máquinas, as quais trafegam numa mesma linha várias vezes ou aleatoriamente, o que pode causar compactação do solo, alterando o meio onde o sistema radicular se desenvolve e reduzindo a produtividade. Além do número de passadas, a carga de madeira transportada pode afetar a compactação do solo quando as pressões aplicadas pelas máquinas excederem a capacidade de suporte de carga desse solo. Os objetivos deste estudo foram: a) propor modelo de capacidade de suporte de carga para Latossolo Vermelho-Amarelo no Município de Santa Maria de Itabira, MG, em razão da pressão de pré-consolidação e da umidade; e b) determinar, com o uso deste modelo, o efeito da intensidade de tráfego e da carga de Forwarder sobre a estrutura do solo. Para a obtenção dos modelos de capacidade de suporte de carga, 20 amostras indeformadas de solo foram coletadas nas profundidades de 0-3 e 10-13 cm no local onde não houve tráfego. Foram também coletadas 10 amostras indeformadas em cada profundidade, onde o Forwarder trafegou duas, quatro e oito vezes e no local onde o Forwarder trafegou quatro vezes com 1/3 (3 m³), 2/3 (6 m³) e 3/3 (9 m³) de sua carga. As amostras indeformadas foram utilizadas nos ensaios de compressão uniaxial. Determinaram-se também a textura, o teor de matéria orgânica e a densidade de partículas e densidade dos solos. O modelo de capacidade de suporte de carga do LVA é expresso pela equação s p = 10(2,71 - 1,36 U). Todas as intensidades de tráfego causaram compactação no solo nas duas profundidades estudadas, sendo quatro passadas as que causaram maior compactação do solo, e, à medida que a carga do Forwarder aumentou, a compactação do solo também aumentou nas duas profundidades.

Uso do cilindro infiltrômetro único em diferentes solos

O infiltrômetro de anéis concêntricos (IAC) tem sido empregado para a determinação da velocidade de infiltração básica de água no solo (VIB), porém, para sistemas de irrigação por aspersão, a melhor técnica é a que apresenta carga hidráulica zero, como nos simuladores de chuva. O presente trabalho teve o objetivo de avaliar o uso de infiltrômetro de cilindro único (ICU), comparando-o com o IAC e com um simulador de chuva. O experimento foi realizado em dois tipos de solo classificados como Latossolo Vermelho distroférrico e Cambissolo, onde se utilizou um ICU com 0,20 m de diâmetro e 0,50 m de altura. As cargas hidráulicas utilizadas variaram de 0,03 m a 0,30 m com intervalos crescentes de 0,03 m, com três repetições. Utilizou-se de um IAC de 0,30 e 0,90 m de diâmetro, com três repetições, nas cargas hidráulicas mais utilizadas no campo, 0,05 m e 0,10 m. O simulador de chuva utilizado teve área útil de 1,0 m² com dois difusores. Com o aumento da carga hidráulica para o ICU, o fluxo de entrada de água no solo aumentou de forma polinomial para os dois solos. Para o IAC, a VIB pode ser subestimada ou superestimada, dependendo do solo e da carga hidráulica. Pode-se estimar a VIB, para uma carga hidráulica zero, utilizando-se de um ICU na carga desejada, desde que se aplique o fator de correção inerente de cada tipo de solo.