Modelo dinâmico de simulação e otimização da força normal de reação do solo para um mecanismo de corte basal

O modelo físico foi baseado no método de Newton-Euler, sendo o mesmo desenvolvido utilizando o programa computacional científico Mathematica®. Realizaram-se várias simulações, nas quais se procurou obter a força normal de reação do solo variando velocidades de avanço (0,69; 1,12; 1,48; 1,82 e 2,12 m s-1); perfis de solo (senoidal, rampa ascendente e descendente) e altura do camalhão (0,025 e 0,05 m). Após as simulações iniciais, o mecanismo foi otimizado utilizando o programa computacional científico Matlab®, tendo como critério (função-objetivo) a minimização da força normal de reação do perfil (F N) e como variáveis de projeto os comprimentos das barras (L1y, L2, l3 e L4), altura da operação (L7), o comprimento inicial da mola (Lmo) e a constante elástica da mola (k t). A falta de robustez do mecanismo em relação à variável altura de operação foi contornada por meio do uso de mola com baixa rigidez e grande comprimento. Os resultados demonstraram que o mecanismo otimizado obteve desempenho de flutuação muito bom, em relação ao mecanismo inicial.

Efeitos da cobertura do solo com filme de polietileno azul no consumo de água da cultura da alface cultivada em estufa

A cobertura do solo é uma prática agrícola que visa, principalmente, a controlar as plantas invasoras, a diminuir as perdas de água por evaporação do solo e a facilitar a colheita e a comercialização, uma vez que o produto se torna mais limpo e sadio. Porém, ao se cobrir o solo, também são alterados parâmetros importantes do microclima e, conseqüentemente, a germinação das sementes, o crescimento das raízes, a absorção de água e nutrientes, a atividade metabólica das plantas e o armazenamento de carboidratos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da cobertura do solo com filme de polietileno azul no consumo de água da cultura da alface (Lactuca sativa L.). O experimento foi instalado em uma estufa convencional, no município de Araras - SP, e conduzido durante o período de 22-3-2001 a 1º-5-2001. O consumo de água foi medido em dois lisímetros de pesagem instalados no interior da estufa. O espaçamento da cultura foi de 0,25 m x 0,25 m. Também foi avaliado o índice de área foliar (IAF) em seis épocas distintas e determinada a eficiência do uso de água (EU) ao final do ciclo da cultura. O delineamento estatístico foi o de blocos inteiramente casualizados, com dois tratamentos, "solo descoberto" e "solo coberto". O consumo médio de água foi de 4,17 mm dia-1 para o tratamento "solo descoberto" e de 3,11 mm dia-1 para o tratamento "solo coberto". O índice médio de área foliar não diferiu estatisticamente entre os tratamentos.

Uso da fertirrigação e teores de macronutrientes em planta de pimentão

Este estudo teve o objetivo de determinar os teores de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) nos diferentes órgãos do híbrido de pimentão Elisa, sob fertirrigação e ambiente protegido, por meio de coletas de plantas durante o ciclo. Ao final do experimento, obtiveram-se os teores dos macronutrientes no fruto, folha, caule, raiz e na planta como um todo, em cada etapa de crescimento. A fertilização no ciclo estudado, 140 dias, foi feita via irrigação localizada (gotejamento). O experimento foi desenvolvido nas dependências do Departamento de Recursos Naturais - Ciência do Solo, FCA-UNESP, Câmpus de Botucatu - SP, e constou de oito tratamentos (épocas de coleta de planta: 0; 20; 40; 60; 80; 100; 120 e 140 dias após o transplante das mudas) e quatro repetições, sendo cada repetição formada por quatro plantas. Os resultados mostram que os teores de macronutrientes encontrados na planta de pimentão seguem, na média, a seguinte ordem decrescente: K (39,9 g kg-1) > N (28,3 g kg-1) > Ca (12,8 g kg-1) > Mg (5,9 g kg-1) > S (4,1 g kg-1) > P (3,7 g kg-1).

Simulação do deslocamento de potássio em colunas verticais de solo não-saturado

O estudo do transporte de água e potássio em solo não-saturado é importante, tanto do ponto de vista do ambiente quanto do econômico. Assim sendo, o uso da modelagem computacional é importante, pois permite de maneira precisa e rápida o monitoramento do deslocamento de solutos, importante na prevenção de impactos ao ambiente. No presente trabalho, teve-se o objetivo de avaliar a simulação do deslocamento do íon potássio em colunas de solo não-saturado, utilizando o modelo MIDI, bem como apresentar a determinação dos parâmetros de transporte do íon potássio em um Latossolo Vermelho-Amarelo, fase arenosa. Concluiu-se que o modelo foi capaz de simular de maneira satisfatória o perfil de umidade e o deslocamento do íon potássio.

Software para o planejamento e a racionalização do uso de sistemas de terraceamento em nível

O desenvolvimento de técnicas que permitam o aumento da eficiência de práticas de conservação do solo é necessário frente aos grandes prejuízos causados pela erosão. Nesse sentido, elaborou-se um software que utiliza bases de dados geradas em um Sistema de Informações Geográficas e que permite o dimensionamento de sistemas de terraceamento em nível de maneira mais racional, considerando as variações espaciais existentes no terreno. Como dados de entrada ao software, devem ser fornecidas imagens de elevação e declividade e, ainda, características de tipo, uso e manejo do solo, a metodologia para o cálculo do espaçamento entre terraços e a recomendação para a escolha do tipo de terraço mais aconselhado. Como resultados, o software fornece uma imagem com o sistema de terraceamento locado, que pode ser salva em diferentes formatos, bem como um relatório, que poderá ser impresso e usado juntamente com a imagem para a implantação do sistema.

Hastes instrumentadas para a mensuração da resistência mecânica do solo

A presença de camada de solo compactada pode significar sérios problemas ao desenvolvimento do sistema radicular das culturas em geral. A correção pode ser feita por métodos biológicos ou mecânicos. Uma das formas de diagnóstico da sua presença é com o uso de penetrômetros que exigem tempo considerável para a obtenção de dados. Com o advento dos recursos de espacialização das informações na forma de mapas, a necessidade de amostragem passou a ser ainda maior. Este trabalho reporta a busca de uma solução alternativa ao uso do penetrômetro. Envolve a geração de mapas de resistência mecânica do solo ao deslocamento de uma haste em três profundidades, baseado em três hastes instrumentadas, um receptor de GPS e um sistema de aquisição de dados. O sistema é acoplado a uma barra porta-ferramenta montada no engate de três pontos do trator. A configuração mostrou ser mecanicamente bastante simples e confiável. Dados de um teste inicial em campo demonstraram que o sistema pode produzir mapas que denotam a variabilidade espacial da referida resistência nas áreas amostradas, com alta resolução, densidade de amostragem elevada e com capacidade operacional ainda mais elevada se comparada com levantamentos feitos com métodos convencionais.

Calibração da Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) para a estimativa da concentração da solução no solo

A Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) é um método confiável para medidas in situ da umidade e da concentração da solução no mesmo volume de solo. Entretanto, a interpretação precisa da medida de condutividade elétrica do solo (e umidade do solo) pode requerer uma curva de calibração específica. O objetivo principal deste ensaio foi estabelecer um procedimento de calibração para usar a TDR no cálculo de concentrações de nitrato de potássio (KNO3) em solução do solo. Uma equação que relaciona a condutividade elétrica medida pela TDR e a concentração de KNO3 foram encontradas viabilizando o uso da técnica da TDR na estimativa da umidade e da concentração da solução do solo para o manejo eficiente da fertirrigação.

Sensoriamento remoto na identificação do uso e ocupação da terra na área do projeto "Conquista da Água", Ilha Solteira - SP, Brasil

A cidade de Ilha Solteira está propondo o projeto "Conquista da Água", visando ao desenvolvimento sustentável do Município, a partir do turismo, da cultura e da ciência e tecnologia. Para atingir esse objetivo, os planejadores do meio físico-ambiental necessitam de dados que possam auxiliá-los na seleção dos melhores locais onde serão instalados as avenidas, o aeroporto e os demais espaços que comporão esse projeto. A elaboração do mapa de uso e cobertura do solo da área de interesse do projeto constitui um dos temas necessários ao banco de dados a ser utilizado pelos planejadores. Neste trabalho, é apresentado o estado de degradação dessa área, o que auxiliará na definição das estratégias de conservação ambiental.

Modelagem da dinâmica do potássio no solo sob irrigação por gotejamento: validação do modelo

A compreensão do transporte simultâneo de água e solutos a partir de uma fonte pontual permite desenvolver estratégias eficientes na fertirrigação, sendo importante no dimensionamento, operação e manejo de sistemas de irrigação localizada. Assim, o presente trabalho teve como objetivo apresentar a validação de modelo matemático desenvolvido para simular o deslocamento simultâneo de água e potássio na irrigação por gotejamento. O desenvolvimento do modelo baseou-se na resolução numérica de equações diferenciais parciais de segunda ordem, aplicadas à fonte puntiforme sob fluxo transiente de água e solutos. O experimento de validação foi conduzido no Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP. O solo utilizado foi um Latossolo Vermelho, fase arenosa, série "Sertãozinho", no qual foi aplicada uma solução de cloreto de potássio com concentração de 500 mg L-1 de K, com vazão de 3 L h-1, durante 2 h. Os tempos de amostragem foram 24; 48 e 72 h após o início da irrigação. Observou-se que houve bom ajuste nos valores da distribuição conjunta de água e potássio no bulbo quando foram comparados os dados simulados pelo modelo e os obtidos experimentalmente. A distribuição do potássio ficou limitada às camadas mais internas do bulbo, mostrando que o deslocamento do cátion foi retardado ao interagir com a matriz do solo.

Estimativa da condutividade elétrica da solução do solo a partir do teor de água e da condutividade elétrica aparente do solo

O crescente uso da técnica de fertirrigação não tem sido acompanhado com pesquisas para disponibilizar informações capazes de proporcionar o correto manejo dessa técnica. A reflectometria no domínio do tempo (TDR) possibilita o monitoramento simultâneo e contínuo do teor de água (teta) e da condutividade elétrica aparente do solo (CEa). A literatura apresenta diversos modelos que relacionam teta e CEa com a condutividade elétrica da solução do solo (CEw), com vistas à predição da CEw a partir de dados de teta e CEa obtidos por meio da técnica da TDR. Porém, muitas pesquisas demonstram a necessidade de avaliação e calibração desses modelos para solos de diferentes classes texturais. Neste trabalho, foram avaliados seis modelos com o objetivo de conhecer a capacidade dos mesmos em relacionar teta, CEa e CEw. Experimentos de laboratório foram feitos, com solo de classes texturais franca e franco-arenosa, aplicando-se soluções com cinco condutividades elétricas combinadas com cinco teores de água no solo, resultando em 25 colunas de solo. Os modelos demonstraram capacidade para relacionar teta, CEa e CEw.

Viabilidade técnica e econômica da substituição de fontes convencionais de energia por biogás em assentamento rural do Estado de São Paulo

O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade econômica da implantação de dois biodigestores com uso de dejetos animais em área do Assentamento de Trabalhadores Rurais no município de Itaberá - SP, no ano de 2005; um deles para o fornecimento de energia para os domicílios e outro para as atividades produtivas. Foram avaliados os benefícios referentes ao fornecimento de energia elétrica e térmica, a partir do biogás, para cinco domicílios da agrovila do assentamento e para as atividades produtivas, comparativamente aos custos de construção e operação para produção de biogás. Os resultados mostraram a viabilidade econômica da produção de gás em ambos os biodigestores. Foram gerados benefícios no valor de R$ 3.698,00 por ano e R$ 9.080,57 por ano, nos biodigestores para os domicílios e produção, respectivamente; bem como o equivalente a R$ 1.478,28 por ano referentes à produção de biofertilizante. O custo anual do processo é de R$ 1.218,50 em cada biodigestor. O prazo de recuperação do investimento é de 2,5 anos e 11 meses, para a produção de biogás nos domicílios e na produção, respectivamente. Os resultados podem ser utilizados para subsidiar políticas públicas direcionadas ao aproveitamento de biomassa para a produção de energia a baixos custos no segmento da agricultura familiar.

Decomposição de culturas de cobertura no sistema plantio direto, manejadas mecânica e quimicamente

O sistema plantio direto preconiza o uso de culturas de cobertura para produção de massa seca sobre o solo. O presente trabalho teve por objetivo estudar a produção e a taxa de decomposição de duas coberturas vegetais - crotalária juncea (Crotalária juncea L.) e mucuna-cinza (Stilozobium niveum L) - em três sistemas de manejo (rolo-faca, triturador de palhas e herbicida), e a capacidade de campo efetiva dos manejos. O experimento foi realizado na área do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola (LAMMA), do Departamento de Engenharia Rural, UNESP, Jaboticabal - SP, com delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 3x2, originando seis tratamentos, com quatro repetições. Foram analisadas as produções de massa seca das culturas de cobertura antes e após o manejo, a velocidade de deslocamento e a capacidade de campo efetiva para cada conjunto (trator-equipamento). As análises dos valores obtidos permitiram verificar que o fator manejo não interfere na decomposição da massa seca das coberturas vegetais e que as duas culturas de cobertura apresentaram massas semelhantes aos 30; 70 e 125 dias após a semeadura, diferindo aos 97 dias, época na qual a crotalária apresentou maior quantidade de massa seca. Aos 30; 51 e 71 dias após o manejo, as massas secas das culturas foram semelhantes. O manejo com herbicida apresentou maior capacidade de campo efetiva.

Produtividade e qualidade de cana-de-açúcar cultivada em solo tratado com lodo de esgoto, vinhaça e adubos minerais

O uso agrícola de resíduos orgânicos, de origem agrícola, urbana ou industrial, é uma interessante alternativa de disposição, permitindo a reciclagem de nutrientes (NPK) nos ecossistemas. Este trabalho avaliou o efeito da aplicação de lodo de esgoto como fonte de N e de vinhaça como fonte de K comparado ao uso de fontes minerais desses nutrientes sobre a produtividade e variáveis agroindustriais da cana-de-açúcar, por dois anos consecutivos (cana-planta e cana-soca). O experimento foi conduzido em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico, em Pontal - SP, e a variedade de cana-de-açúcar avaliada foi a SP 81-3250. Utilizou-se de esquema fatorial 3x2x2+1, ou seja, três tipos de resíduos (lodo de esgoto + KCl; vinhaça + uréia, e lodo de esgoto + vinhaça); dois modos de aplicação (na linha de plantio ou em área total); duas doses (100 e 200% do N e K necessários à cultura) e um tratamento adicional com adubação mineral, sendo os tratamentos distribuídos na área em blocos ao acaso, com três repetições. Foram avaliadas a produtividade e as variáveis agroindustriais (°brix, pol no caldo, fibra, pureza, pol na cana, AR e ATR). As produtividades de colmo e de açúcar para cana-planta foram mantidas quando N e K foram fornecidos pelo lodo de esgoto e vinhaça, respectivamente. A cana-soca apresentou maior produtividade de colmo e de açúcar quando foram utilizados os resíduos separadamente, complementados com fontes minerais. Quanto ao modo de aplicação, não foram observadas diferenças significativas para as variáveis analisadas.

Penetrômetro de cone com taxa constante de penetração no solo: desenvolvimento e teste de funcionalidade

Penetrômetros auxiliam na determinação da capacidade de suporte do solo na engenharia civil e na avaliação da resistência mecânica de solos agrícolas, relacionando-a com compactação do solo e crescimento do sistema radicular das plantas. Este trabalho relata o desenvolvimento de um penetrômetro de cone com taxa constante de penetração, suas partes e funcionalidade, bem como resultados do uso na avaliação comparativa da compactação em experimentos e em lavoura. A quantificação da resistência é realizada com célula de carga, a distância de penetração no solo com potenciômetro, e a aquisição e o armazenamento de dados com placas eletrônicas. A concepção do equipamento, que emprega velocidade constante de penetração da haste no perfil do solo, possibilitou a aquisição de grande coleção de dados relativos com pequena variação de profundidade (5 mm), atingindo a profundidade máxima de 0,80 m. O equipamento é eficaz na aquisição e no tratamento de dados de resistência mecânica do solo à penetração em profundidade do perfil. A variação entre os pontos permite inferir sobre parâmetros e características do solo, bem como sobre o comportamento desses sob condições externas impostas, quer seja imediata, quer seja residual.

Incorporação de casca de arroz e de braquiária e seus efeitos nas propriedades físicas e mecânicas de tijolos de solo-cimento

A forma indiscriminada de extração dos recursos naturais e a poluição gerada pelos resíduos promovem impactos sobre o meio ambiente e é motivo de grande preocupação. Visando a oferecer alternativas de destinação de resíduos agrícolas, o presente trabalho estudou composições da mistura de solo-cimento-resíduo agrícola, tendo como objetivo principal determinar os teores máximos de resíduos a serem incorporados sem o comprometimento de suas características mecânicas. Foram utilizados dois tipos de resíduos vegetais (cascas de arroz e de braquiária) e utilizou-se o cimento Portland CP II-F-32 para a composição dos tratamentos. Nas combinações, os teores de cimento e resíduo variaram desde 100% de cimento e 0% de resíduo, até 60% de cimento e 40% de resíduo. Os tijolos foram prensados com o auxílio de máquina de fabricação de tijolos e submetidos aos ensaios de compressão simples e absorção de água. Os melhores resultados, em termos de resistência à compressão simples e de absorção de água, foram obtidos pelos tratamentos com substituição de 10% de resíduos vegetais em relação ao teor de cimento. De forma geral, os resultados sugerem a possibilidade do uso desses resíduos no teor de 10%, sem o comprometimento das propriedades mecânicas relacionadas à resistência e à absorção de água dos tijolos de solo-cimento.