Técnicas de geoprocessamento e de amostragem para o mapeamento de atributos anisotrópicos do solo

Este trabalho abordou a utilização de geoestatística para a otimização de esquemas de amostragem, concentrando-se especialmente no impacto da anisotropia na estruturação geométrica do desenho experimental e no processo de geração de imagens contínuas. O atributo estudado foi o teor de argila na camada superficial do solo, levantada em novembro de 1998, em área de Latossolo Vermelho-Escuro, localizada no município de Campos Novos Paulista (SP). A variabilidade espacial e a anisotropia do teor de argila foram determinadas por meio do exame dos semivariogramas obtidos, os quais foram ajustados a modelos teóricos para a obtenção de seus parâmetros (tipo de modelo de semivariograma, pepita, patamar e alcance). O fator de anisotropia observado implicou uma configuração oval, ou anisotrópica, da área de influência dos dados amostrais, em conformidade com a estrutura da variabilidade espacial observada. A anisotropia foi atribuída a fatores intrínsecos do solo, condicionados pela topografia do respectivo processo de formação, e extrínsecos, tais como: a mecanização, divisão de glebas e demais práticas de manejo, feitas no sentido das linhas de plantio, transversalmente ao gradiente topográfico. Considerando essas dimensões, a área de representatividade das amostras (ha/amostra) variou de um esquema a outro, modificando, assim, a densidade de amostras requerida para cada nível de variância. A proporção entre estas áreas mostrou o impacto da anisotropia sobre o número de amostras requerido para cada nível de variância desejável.

Comprimentos críticos de rampa para diferentes manejos de resíduos culturais em sistema de semeadura direta em um Argissolo Vermelho da depressão central (RS)

A falha ou perda da eficácia relativa dos resíduos culturais compromete o controle da erosão hídrica por meio da cobertura do solo em sistemas conservacionistas de preparo do solo. Com o objetivo de investigar a falha de resíduos culturais em diferentes situações no sistema de semeadura direta, foi instalado um experimento na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico com 0,105 m m-1 de declividade média. Os tratamentos consistiram de resíduos recém-colhidos de aveia preta (out/97) e soja (maio/98) e resíduos semidecompostos de milho e soja (150 e 175 dias após a colheita, out/97 e 98, respectivamente), em diferentes quantidades e formas de manejo. Aplicou-se chuva simulada nas parcelas experimentais com intensidade constante de 63,5 mm h-1, até obtenção da taxa constante de enxurrada e, então, iniciou-se, concomitantemente à aplicação de chuva, a adição de fluxos extras de água limpa na cabeceira das parcelas, para simular comprimentos de rampa mais longos. Os dez níveis de fluxos extras de água planejados variaram de 16 a 197 (10-5) m³ s-1 m-1, com duração de 7 min cada nível. A falha do resíduo foi identificada e o equivalente comprimento crítico de rampa calculado, a partir da observação visual no campo e do uso de critério teórico baseado na relação da taxa de erosão com a taxa de descarga da enxurrada. Os intervalos de ocorrência dos comprimentos críticos de rampa obtidos variaram de 29-58 m (3.950 kg ha-1 de resíduos semidecompostos de soja, soltos) a 152-164 m (6.200 kg ha-1 de resíduos semidecompostos de milho, semi-ancorados). No tratamento com 5.600 kg ha-1 de resíduos de aveia preta, semi-ancorados, não foi observada falha do resíduo. Os resultados comprovaram que existem limites de comprimento de rampa no sistema de semeadura direta, dependendo do regime de chuva, solo, declividade e condições de manejo.

Relações entre a substituição isomórfica de Fe por Al e as características químicas e mineralógicas de hematitas sintéticas

Foram sintetizadas hematitas com diferentes graus de substituição isomórfica (SI) de Fe por Al até um máximo de 16Almol%. Os minerais foram caracterizados por difratometria de raios-X, análise química total, extração de ferro e alumínio solúveis em oxalato ácido de amônio (Fe o+Al o), determinação da capacidade de troca aniônica (CTA) e área superficial específica (ASE). Os resultados das análises mostraram que os métodos de síntese resultaram em uma quantidade mínima de impurezas e que, de maneira geral, os valores de substituição isomórfica previstos foram alcançados. Os valores de ASE foram relativamente baixos para as hematitas com até 10% de Al e elevados para as hematitas com 13 e 16% de Al de substituição isomórfica. Foi observada estreita correlação entre a ASE e a CTA com os teores de Fe e Al solúveis em oxalato ácido de amônio (Fe o+Al o).

Propriedades espectrais da matéria orgânica leve-livre e leve intra-agregado de dois latossolos sob plantio direto e preparo convencional

Este trabalho teve como objetivo estudar a natureza química das frações leves-livres (FLL) e leves intra-agregado (FLI) da matéria orgânica do solo, obtidas pelo fracionamento físico do solo por densidade, por meio da espectroscopia na região do infravermelho, para verificar se tais frações constituem compartimentos distintos da matéria orgânica do solo. Foram analisadas amostras de Latossolos de dois estados do Brasil (RS e GO), submetidos a plantio direto e preparo convencional, em distintos sistemas de rotação de culturas. A análise por infravermelho revelou diferenças contrastantes entre os compartimentos orgânicos estudados. Os espectros de IV da fração leve-livre apresentaram configuração semelhante aos dos resíduos vegetais, indicando que ela se encontra em estádios iniciais de transformação. Não foram observadas diferenças estruturais na FLL entre os distintos sistemas de preparo e rotação de culturas. Os espectros de IV da FLI apresentaram bandas de absorção N-H e C-O de polissacarídeos menos intensas e em maior conjugação, em relação aos espectros da FLL, características de material mais humificado. Foi observada ainda uma maior transformação estrutural da fração leve intra-agregado em solos sob preparo convencional, quando comparada à FLI de solo sob vegetação natural e plantio direto. Os índices de hidrofobicidade (IH) e de condensação (IC), determinados a partir de relações entre as bandas de absorção de grupamentos - CH3 alifáticos, C-O de polissacarídeos e C=O conjugados, permitiram identificar as diferenças na recalcitrância e condensação das frações leves. Constatou-se que ambos os índices foram significativamente maiores para a matéria orgânica intra-agregado, por conseqüência de seu maior grau de humificação.

Uso de biossólidos em povoamento de eucalipto: efeito em atributos químicos do solo, no crescimento e na absorção de nutrientes

Com o objetivo de avaliar o efeito da aplicação de doses crescentes de biossólido (0, 5, 10, 15, 20 e 40 t ha-1, base seca) em atributos químicos do solo, crescimento e absorção de macro e micronutrientes em um povoamento de Eucalyptus grandis, foi instalado um experimento na Estação Experimental de Itatinga da ESALQ/USP, Itatinga (SP). Alguns tratamentos tiveram suplementação de K e P e, como referência, em um dos tratamentos foi aplicada adubação mineral como praticado em empresas florestadoras com alta tecnologia na região.O solo da área foi caracterizado como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico textura média. Seis meses após a aplicação do biossólido, não foram constatadas alterações do pH e dos teores de P, Mg, Zn, Cu e B no solo. Foi observada elevação dos teores de K, Ca e S no solo, bem como redução das concentrações de Al, Fe e Mn, dependendo da dose de biossólido aplicada. Diferentemente, 13 meses após a aplicação do biossólido, percebeu-se a elevação do pH e dos teores de P, Ca, K e S somente na camada de 0-5 cm. Nas duas épocas de amostragem do solo, a elevação das doses de biossólido ocasionou redução dos teores de MO somente na camada de 0-5 cm. Em compasso com a mineralização da MO no solo, os teores de N e S no tecido foliar elevaram-se com o aumento das doses de biossólido em ambas as épocas de amostragem. A disponibilidade de P assimilável (P-resina) elevou-se, consideravelmente, com o tempo de contato do biossólido com o solo, resultando em maior absorção de P e crescimento das plantas. A aplicação de fertilizante fosfatado no sulco ou cova de plantio, conjuntamente com o biossólido, mostrou-se necessária para elevar o crescimento inicial das plantas, assegurando atendimento das elevadas demandas iniciais deste nutriente. A suplementação de K em plantações jovens de eucalipto poderá não ser necessária para doses de biossólido maiores que 10 t ha-1, quando as concentrações de K trocável forem médias. A elevação das doses de biossólido, de 0 a 40 t ha-1, resultou numa resposta quadrática em termos de produção de madeira. A resposta à aplicação de biossólido elevou-se com a idade, refletindo, principalmente, os efeitos benéficos decorrentes da elevação da disponibilidade de nutrientes para as árvores.

Atributos físicos, químicos e mineralógicos de solos da região das Várzeas de Sousa (PB)

O presente trabalho teve por objetivo caracterizar, física, química e mineralogicamente, os solos localizados nas várzeas de Sousa (Sertão da Paraíba), bem como verificar o efeito dos cátions alcalinos e alcalino-terrosos na estabilidade das substâncias húmicas. Procurou-se, ainda, identificar os critérios de distinção de ambientes utilizados pelos pequenos agricultores e as diferentes formas de uso dos solos da região estudada. Para isso, foram selecionados, amostrados e analisados perfis de solos das classes: Neossolo Flúvico, Luvissolo, Planossolo Nátrico e Vertissolo Cromado. Constatou-se que, além do sódio, o magnésio teve participação efetiva na dispersão de argila, principalmente nos Vertissolos. Os teores de Fe2O3 foram baixos em todos os perfis, com provável predomínio das formas menos cristalinas, identificadas pelas altas relações Feo/Fed. A mineralogia cálcio-sódica da fração silte é condizente com os teores, relativamente elevados, de cálcio, magnésio e sódio, sendo, provavelmente, o principal responsável por esses valores nos solos estudados. Na fração argila de todos os solos, foi observada a presença marcante da vermiculita/esmectita e ilita. Nos Vertissolos, o teor expressivo de ferro na fração argila revela, além da presença da hematita, a ocorrência de mineral 2:1 expansivo rico em ferro, sobretudo a nontronita. O pré-tratamento para eliminação de carbonatos (HCl 0,1 mol L-1), efetuado durante o fracionamento das substâncias húmicas, resultou em aumentos de 300 e 340 % para as frações ácidos húmicos e fúlvicos, respectivamente, e redução de 60 % na fração humina, evidenciando a participação de humatos e fulvatos de cálcio e de magnésio na estabilização da matéria orgânica.

Uso de micorrizas e rizóbio em cultivo consorciado de eucalipto e sesbânia: I - Crescimento, absorção e tranferência de nitrogênio entre plantas

Realizou-se um experimento em casa de vegetação para avaliar os efeitos de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e rizóbio na produção de matéria seca, na absorção e na eficiência de utilização de N por plantas de Eucalyptus grandis e Sesbania virgata, cultivadas em consorciação. Avaliou-se, também, a transferência de N da sesbânia para o eucalipto, utilizando-se o isótopo 15N. Os tratamentos constaram da inoculação, ou não, com FMAs em ambas as espécies de plantas e da inoculação, ou não, com rizóbio na sesbânia. Utilizaram-se vasos plásticos subdivididos em três compartimentos (A, B e C), cada um com 2 L de capacidade. Os compartimentos A e B foram separados por uma parede plástica e entre os compartimentos B e C foi colocada uma tela com poros de 40 mm que permitiu somente a passagem de hifas, mas não de raízes. A sesbânia foi cultivada com suas raízes subdivididas entre o compartimento A e B e o eucalipto foi cultivado no compartimento C. No compartimento A, foram adicionados 7 mg kg-1 de 15N-(NH4)2SO4 com 99 % de 15N. As plantas foram avaliadas aos 100 dias. Nos tratamentos com inoculação com o rizóbio, com FMAs ou com FMAs + rizóbio, foram observados, nas plantas de eucalipto, aumentos na produção de matéria seca total de 119, 223 e 209 %, respectivamente, e aumentos no conteúdo de N de 125, 247 e 310 %, respectivamente, quando comparados aos resultados do tratamento-controle. Nas plantas de sesbânia, foram observados aumentos no conteúdo de N e decréscimo na relação C/N em todos os tratamentos inoculados com os microrganismos. A eficiência de utilização de N foi maior nas plantas de eucalipto quando inoculadas com FMAs e não variou com os tratamentos nas plantas de sesbânia. Foi observada a transferência de 15N das plantas de sesbânia para o eucalipto em todos os tratamentos.

Influência do cálcio sobre o crescimento e solutos em plântulas de sorgo estressadas com cloreto de sódio

O aumento da concentração de Ca no ambiente radicular tem sido indicado para reduzir os efeitos deletérios da salinidade sobre o crescimento das plantas. Neste trabalho, plântulas de dois genótipos de sorgo forrageiro [Sorghum bicolor (L.) Moench], um tolerante (CSF 20) e outro sensível (CSF 18) à salinidade, foram expostas a duas concentrações de Na+ (0 e 75 mmol L-1) e duas de Ca²+ (0,65 e 2,6 mmol L-1), em solução nutritiva, em arranjo fatorial 2 x 2 x 2. Após sete dias de tratamento, foram determinados a produção de matéria seca e os teores de Cl-, Na+, K+, Ca²+ e de prolina em folhas e raízes. O estresse salino reduziu a produção de matéria seca nas duas partes das plântulas dos dois genótipos, principalmente do sensível, enquanto o aumento na concentração de Ca²+ no meio de cultivo amenizou parcialmente este efeito, principalmente na parte aérea do genótipo tolerante. O estresse salino também acarretou aumento nos teores de Na+ e de Cl- e redução nos teores de K+ nas duas partes das plântulas dos dois genótipos, especialmente do sensível. Adicionalmente, observou-se redução nos teores de Ca²+, bem como aumento nos teores de prolina, mas apenas nas folhas. O aumento na concentração de Ca²+ amenizou estes efeitos, reduzindo os teores de Na+ e Cl- e aumentando os teores de K+, principalmente nas folhas do genótipo tolerante. Este genótipo apresentou uma relação Na+/K+ bem inferior à observada no genótipo sensível, diferença esta que se acentuou ainda mais com o aumento da concentração de Ca²+ na solução nutritiva. O aumento na concentração de Ca²+ no meio nutritivo resultou em aumento nos teores de Ca²+ em folhas e raízes dos dois genótipos, porém as plântulas estressadas não foram capazes de manter as mesmas concentrações desse íon observadas nas plântulas-controle. O Ca²+ não teve qualquer efeito significativo sobre o acúmulo de prolina nas plântulas, submetidas ou não a estresse salino.

Simulação pelo modelo century da dinâmica da matéria orgânica de um Argissolo sob adubação mineral e orgânica

Os modelos de simulação são ferramentas essenciais para o entendimento da dinâmica da matéria orgânica do solo e da transformação de seus compartimentos em solos tropicais. Os objetivos deste estudo foram: (a) simular por meio do modelo Century os efeitos de sistemas de produção de milho sob adubação orgânica e mineral sobre a dinâmica da matéria orgânica em um Argissolo Vermelho-Amarelo, e (b) comparar os estoques de C orgânico total (COT), N total (NT) e dos compartimentos de C medidos por meio de métodos de laboratório e estimados pelo modelo Century na camada superficial (0-20 cm). A área em estudo, sob Floresta Atlântica (FA) até o ano de 1930, foi cultivada com milho e feijão por aproximadamente 50 anos, até à instalação do experimento no ano de 1984. Os tratamentos constaram de combinações entre três doses de adubo mineral, correspondentes a de 0, 250 e 500 kg ha-1 da fórmula 4-14-8, e duas doses de adubo orgânico (esterco bovino com palha de soja e feijão), nas doses de 0 e 40 m³ ha-1. Os métodos de laboratório incluíram determinações do COT, do NT, do C da biomassa microbiana (C MIC), representando o compartimento ativo, e do C da fração leve (C FL), referenciando o compartimento lento. O compartimento passivo foi obtido por diferença. A parametrização do modelo Century foi realizada a partir dos dados obtidos no experimento e na literatura, enquanto as simulações da dinâmica do COT, NT e dos compartimentos ativo de C lento e passivo incluíram as mudanças no uso da terra ocorridas de 1930 a 2050. O modelo Century estimou diminuição nos estoques de COT, NT e dos compartimentos de C desde a derrubada da FA até o início do experimento e apenas nos tratamentos com adubação orgânica foi observada recuperação desses estoques. O CmIC e o C FL foram mais sensíveis às mudanças no manejo do que o COT, o que indica a importância desses compartimentos no estudo da dinâmica da matéria orgânica, especialmente em solos tropicais. Os estoques de COT, NT e dos compartimentos de C (lento e passivo), simulados pelo modelo Century, foram similares aos estoques medidos. Os estoques de COT (em Mg ha-1 de C), medidos e simulados pelo modelo Century, foram bem correlacionados (R² = 0,93; p < 0,01), assim como para o C do compartimento ativo (R² = 0,84; p < 0,05), lento (R² = 0,87; p < 0,05) e passivo (R² = 0,91; p < 0,05). Também para os estoques de NT (em Mg ha-1 de N), medidos e simulados pelo modelo Century, houve alta correlação (R² = 0,93; p < 0,01). O modelo Century demonstrou bom desempenho para simular a dinâmica da matéria orgânica em solos tropicais ácidos.

Mineralogia, micromorfologia e gênese de solos planossólicos do Sertão do Araripe, estado de Pernambuco

Neste trabalho, objetivou-se realizar a caracterização mineralógica e micromorfológica de solos planossólicos do Sertão do Araripe, estado de Pernambuco, visando proporcionar melhor entendimento de suas propriedades e dos processos envolvidos em sua gênese. Tais solos foram, até então, pouco estudados e se caracterizam pela ocorrência de um horizonte B plânico subjacente a um horizonte B textural, plíntico ou não. No município de Ouricuri, foram selecionados três perfis representativos destes solos, classificados como: Plintossolo Argilúvico eutrófico planossólico sódico (perfil 1); Argissolo Amarelo eutrófico planossólico solódico (perfil 2) e Argissolo Amarelo eutrófico plíntico planossólico sódico (perfil 3). A mineralogia das frações calhau e cascalho foi determinada macroscopicamente, enquanto a da areia, por lupa binocular. As frações silte e argila foram analisadas por difratometria de raios X. As descrições micromorfológicas foram realizadas em seções delgadas de amostras de horizontes selecionados. A fração areia destes solos é essencialmente composta por quartzo, mas feldspatos e mica também ocorrem a partir do horizonte 2Btbn. O silte é basicamente constituído por quartzo, feldspatos e mica. A argila é composta por caulinita, mica, interestratificados irregulares, esmectita e quartzo, ocorrendo as maiores quantidades de esmectita e interestratificados nos horizontes 2Btbn e 2BCn. O horizonte B plânico (2Btbn) apresenta microestrutura em blocos angulares e expressivos argilãs (de iluviação e intemperização), enquanto o horizonte Bt sobrejacente apresenta microestrutura granular e ausência de qualquer tipo de argilã. A disparidade observada na mineralogia da fração argila e as distintas feições micromorfológicas corroboram a identificação de uma mudança de material de origem entre os horizontes Bt e B plânico dos solos estudados. A posição do horizonte B plânico, que apresenta muitos argilãs de iluviação, e a ausência de características que evidenciem mobilização de argila do Bt precedente revelam uma paleopedogênese para o solo. Estes resultados indicam que os solos foram desenvolvidos em duas etapas. As rochas do embasamento cristalino sofreram uma primeira pedogênese, da qual o marco atual de evidência é a camada de litofragmentos, em sua maioria arestados, que ocorre no topo do B plânico, e que foi, provavelmente, acumulada pela erosão diferencial, formando um pavimento desértico. Posteriormente, os solos foram recobertos por camadas de sedimentos intemperizados, relacionados com a Chapada do Araripe, que se misturaram, em proporções variadas, ao material já edafizado das rochas do embasamento. Estes materiais estão, desde sua deposição, sendo retrabalhados pelos processos pedogenéticos atuais.

Erosão hídrica influenciada por condições físicas de superfície e subsuperfície do solo resultantes do seu manejo, na ausência de cobertura vegetal

Práticas diferenciadas de manejo resultam em condições físicas de superfície e subsuperfície do solo distintas, as quais, por sua vez, resultam em níveis de erosão hídrica variados. Com isto em mente, realizou-se um estudo a campo com o objetivo de avaliar o efeito de formas de preparo e cultivo do solo e de manejo dos resíduos culturais em algumas de suas condições físicas de superfície e subsuperfície, em relação à erosão hídrica, durante 5,5 anos. Para tal, utilizou-se chuva simulada sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico, bastante degradado pelo manejo anterior, com declividade de 0,08 m m-1. Os tratamentos consistiram dos cultivos de milho e aveia preta, em semeadura direta e em preparo convencional de solo (este com incorporação e com remoção dos resíduos culturais), e do sem cultivo, em preparo convencional de solo (testemunha). Tais tratamentos encontravam-se na condição de solo recém-mobilizado, ou consolidado, e desprovido de cobertura vegetal por ocasião dos testes de erosão com chuva simulada. Estes, em número de dez, foram realizados com o simulador de chuva de braços rotativos, na intensidade de 64 mm h-1 e duração de 90 min, logo após a colheita de uma cultura e o preparo do solo, ou não, para o estabelecimento da cultura seguinte. A incorporação sistemática dos resíduos culturais ao solo recuperou sua estrutura e diminuiu a perda de solo praticamente em 3/4, comparada a sua remoção, resultando também na menor perda de solo no estudo. Devido à recém-criada rugosidade superficial do solo, os tratamentos com preparo convencional apresentaram as maiores capacidades de retenção e infiltração de água, resultando em retardamento da enxurrada e, logo, baixa perda de água, comparados à semeadura direta, independentemente do cultivo e da incorporação ou remoção dos resíduos culturais. O preparo convencional sem cultivo, apesar de apresentar rugosidade superficial similar ao com cultivo, mostrou a maior perda de solo no estudo. A semeadura direta, apesar de também ter recuperado a estrutura do solo pelo cultivo, apresentou a maior perda de água, ficando a perda de solo próxima à do preparo convencional com resíduo cultural removido e intermediária entre o preparo convencional com resíduo cultural incorporado e o sem cultivo. A perda de solo após o cultivo do milho foi praticamente o dobro da observada após o cultivo da aveia preta, independentemente do preparo do solo e da incorporação ou remoção dos resíduos culturais, enquanto a perda de água foi apenas ligeiramente maior. Os resultados confirmaram que as condições físicas de superfície e subsuperfície do solo resultantes do seu manejo que governam as perdas de solo por erosão hídrica são distintas das que governam as perdas de água pelo mesmo fenômeno.

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.