Avaliação experimental de um modelo numérico para o processo de redistribuição da água no solo

Para testar o desempenho de um modelo numérico em predizer a variação em umidade (θ) e tensão da água (|ψm|) no tempo e no espaço, foram escolhidos dados da literatura de dois materiais porosos com diferentes propriedades hidráulicas: uma areia marinha (Tottori, Japão) e um Latossolo Vermelho-Amarelo de textura média (Piracicaba, SP). Os resultados encontrados levaram às seguintes conclusões: (a) em ambos os materiais porosos estudados, o desempenho do modelo foi altamente significativo, onde os perfis de umidade transladaram-se satisfatoriamente no tempo; (b) o modelo também foi capaz de prever muito bem o comportamento da densidade de fluxo em função do tempo; (c) os maiores desvios do modelo em relação aos dados de campo foram encontrados nos tempos iniciais do processo de redistribuição da água, muito embora esses desvios tenham ocorrido em apenas 0,2% do tempo total estudado no experimento em areia marinha e 2,0% para o Latossolo; (d) o desempenho do modelo foi ligeiramente superior para a areia marinha em relação ao Latossolo, devido, provavelmente, à maior homogeneidade nas propriedades hidráulicas da areia. Este trabalho foi realizado, no segundo semestre de 1996, na Universidade Federal do Paraná.

Fluxo difusivo de zinco em amostras de solo influenciado por textura, íon acompanhante e pH do solo

O fluxo difusivo (difusão) é a forma mais importante de transporte de zinco no solo, dada sua baixa concentração na solução. Este trabalho teve como objetivo avaliar o fluxo difusivo de Zn em amostras de um solo de textura argilosa (Latossolo Vermelho-Escuro - LE), outro de textura média (Podzólico Vermelho-Amarelo - PV) e um terceiro de textura arenosa (Latossolo Vermelho-Amarelo - LV), submetidos a níveis de pH: pH natural (4,38) e 5,40, para o LE; natural (4,87) e 6,00, para o PV, e somente pH natural (4,64), para o LV, e a três fontes de Zn (ZnCl2, ZnEDTA e ZnSO4) nas doses de 0, 20 e 40 mg dm-3 de Zn. As unidades experimentais constituíram-se de 400 cm³ de amostras de solo, colocadas em câmaras feitas de tubos de PVC, com 10 cm de diâmetro e 5 cm de altura, contendo, cada câmara, uma lâmina de resina trocadora de cátions ácido forte (modelo CR61CZR IONICS, Inc) como dreno de Zn, nas dimensões de 2,0 x 5,0 cm, colocada à profundidade de 2,5 cm no meio da câmara. As amostras, umedecidas até a capacidade de campo, foram incubadas por um período de 15 dias à temperatura de 24 ± 4ºC. Após esse período, as lâminas foram retiradas, realizando-se a extração do Zn adsorvido às lâminas de resina. O pH do solo demonstrou ser fator de grande importância no controle do fluxo difusivo do Zn, acarretando-lhe grande diminuição quando da elevação de pH. De modo geral, o fluxo difusivo de Zn foi menor com o aumento do teor de argila do solo. O fluxo difusivo de Zn foi maior, nos três solos, quando a fonte utilizada foi ZnCl2.

Crescimento e absorção de fósforo em plantas de Eucalyptus grandis associadas a fungos micorrízicos em diferentes doses de fósforo e potenciais de água do solo

Avaliaram-se a produção de parte aérea (MS), a absorção (CP) e a eficiência de utilização de fósforo (EUP) por plantas de Eucalyptus grandis inoculadas com Glomus etunicatum (Ge) e, ou, Pisolithus tinctorius (Pt), em diferentes combinações entre doses de P e potenciais hídricos do solo (ψ), utilizando-se técnica de raízes subdivididas em vasos geminados, em casa de vegetação. Um dos vasos do conjunto geminado continha os tratamentos em arranjo fatorial de duas doses de P (P60 e P120, correspondentes a adições de 60 e 120 mg dm-3 de solo), três ψ (-10, -40 e -300 kPa) e quatro tratamentos com inóculos fúngicos (não inoculado, Ge, Pt, Ge + Pt). Outro vaso do conjunto continha 4,5 litros de solução nutritiva, sem P. Independentemente da dose de P adicionada, a colonização por Ge foi reduzida com a diminuição do ψ. Quanto à colonização por Pt, observou-se ausência de resposta a ψ em P60 e aumento em P120. A colonização ectomicorrízica foi reduzida quando Pt foi inoculado concomitantemente a Ge. Aumentos do CP, em função do incremento do ψ, foram observados em P60 e P120. No entanto, MS e EUP responderam positivamente à elevação de ψ apenas em P120. A inoculação isolada com Ge não apresentou efeito sobre as plantas, nas combinações entre ψ e P. A colonização por Pt apresentou efeitos diferenciados sobre as plantas, dependendo das condições de ψ e P no solo. Na combinação P60 e -300 kPa, correspondente à situação de menor disponibilidade de P, observou-se efeito deletério da colonização por Pt, isolada ou concomitantemente com Ge, sobre a EUP das plantas. Efeitos positivos da inoculação isolada com Pt sobre o CP foram observados nas combinações entre P120 e ψ de -10 kPa e -40 kPa, embora apenas na segunda situação este maior CP tenha sido acompanhado de incremento da MS.

Runoff measurement and prediction for a watershed under natural vegetation in central Brazil

This work aimed to measure and analyze total rainfall (P), rainfall intensity and five-day antecedent rainfall effects on runoff (R); to compare measured and simulated R values using the Soil Conservation Service Curve Number method (CN) for each rainfall event; and to establish average R/P ratios for observed R values. A one-year (07/01/96 to 06/30/97) rainfall-runoff data study was carried out in the Capetinga watershed (962.4 ha), located at the Federal District of Brazil, 47° 52' longitude West and 15° 52' latitude South. Soils of the watershed were predominantly covered by natural vegetation. Total rainfall and runoff for the period were 1,744 and 52.5 mm, respectively, providing R/P of 3% and suggesting that watershed physical characteristics favored water infiltration into the soil. A multivariate regression analysis for 31 main rainfall-runoff events totaling 781.9 and 51.0 mm, respectively, indicated that the amount of runoff was only dependent upon rainfall volume. Simulated values of total runoff were underestimated about 15% when using CN method and an area-weighted average of the CN based on published values. On the other hand, when average values of CN were calculated for the watershed, total runoff was overestimated about 39%, suggesting that CN method shoud be used with care in areas under natural vegetation.

Relação entre o zinco "disponível", por diferentes extratores, e as frações de zinco em amostras de solos

Para determinar o zinco "disponível" do solo para plantas, vários procedimentos de extração têm sido desenvolvidos. Uma alternativa utilizada no estudo de extratores do Zn "disponível" refere-se ao fracionamento do Zn total do solo, com vistas em entender suas reações no solo e o comportamento dos extratores. Este trabalho objetivou avaliar a dependência existente entre o teor de Zn disponível, por diferentes extratores, e as frações deste elemento no solo e características dos solos. Para isto, amostras de doze solos da camada de 0-20 cm de profundidade, correspondendo aos grandes grupos de Latossolo Vermelho-Escuro (LE), Latossolo Vermelho-Amarelo (LV), Latossolo Amarelo (LA), Podzólico Vermelho-Amarelo (PV) e Areia Quartzosa (AQ), receberam as doses de 0 e 20 mg dm-3 de Zn e foram incubadas por 30 dias. O Zn extraível por DTPA-TEA-CaCL2, HCl (0,1 mol L-1), Mehlich-1 (M-1) e Mehlich-3 (M-3) foi determinado. Essas amostras dos solos foram também submetidas ao fracionamento de Zn, determinando-se Zn trocável (Zntr), ligado à matéria orgânica (Znmo), ligado a óxido de manganês (ZnMn), ligado a óxido de ferro amorfo (ZnFea) e ligado a óxido de ferro cristalino (ZnFec). Concluiu-se que os extratores DTPA e M-3 revelaram maior sensibilidade às características do solo relacionadas com o fator capacidade (poder tampão). Os extratores M-1 e HCl apresentaram menor sensibilidade e menor correlação com estas características, considerando seu maior poder de extração e conseqüente menor desgaste. A relação Zn recuperado pelo extrator/Zn aplicado ao solo demonstrou ser a característica que melhor se correlacionou com características do solo relacionadas com o fator capacidade de Zn. A fração de Zn trocável foi a maior responsável pela quantidade de Zn obtido pelos extratores testados. As frações de Zntr, Znmo, ZnMn, ZnFea e ZnFec não foram suficientes para explicar, em todos os casos, o zinco recuperado pelos extratores.

Produtividade do cacaueiro em função de características do solo: I. características químicas

Avaliaram-se as produtividades em sete anos (1989 a 1995) de 36 talhões de cacaueiros (Theobroma cacao L.) de uma propriedade no município de Itagibá, Bahia. As médias das três maiores (anos mais chuvosos) e das três menores (anos mais secos) produtividades de cada talhão foram consideradas como variáveis principais na análise de trilha. As variáveis explicativas foram as características químicas (pH em H2O e em KCl, carbono orgânico, N-total, Al, Ca, Mg, P, K, Na, Cu, Zn, Mn, Fe, H + Al e P remanescente), em duas profundidades (0-20 e 30-50 cm), de solos com diferentes texturas. Dados de análise de rotina de solo (pH, Ca, Mg, P e K), do ano de 1995 foram correlacionados com valores dessas mesmas variáveis obtidos nos anos de 1988 e de 1991, com a finalidade de verificar se a fertilidade atual refletiria uma condição passada. O K e o P do solo, nutrientes que foram fornecidos pelas adubações, modificaram-se muito ao longo desses sete anos, enquanto o pH, o Ca e o Mg mantiveram-se mais estáveis ao longo do tempo. Cobre foi o nutriente que mais restringiu a produtividade do cacaueiro; Ca, P e N também limitaram a produtividade da cultura, principalmente em anos chuvosos. Os níveis de pH, K e Mg apresentaram-se altos em alguns talhões, tendo efeitos significativos e negativos sobre a produtividade. Em anos mais secos, os talhões menos produtivos estavam sobre solos mais férteis (possivelmente mais jovens), com menor capacidade tampão e com menor teor de matéria orgânica. Independentemente da quantidade de chuva, dentre os talhões com solos argilosos os mais produtivos tinham maior capacidade tampão de P.

Crescimento da planta e coloração das raízes com hematoxilina como critérios de avaliação de genótipos de café quanto à tolerância à toxidez de alumínio

A seleção de plantas tolerantes ao Al é uma alternativa para solos que apresentam Al em níveis tóxicos. Neste contexto, vinte e cinco genótipos de café foram estudados quanto à tolerância ao Al avaliada pela inibição no crescimento da parte áerea e das raízes e pelo teste de coloração das raízes com hematoxilina. Avaliou-se, também, a alocação do Al nas pontas das raízes. Após 35 e 75 dias de cultivo em solução nutritiva, na ausência ou presença de Al, foram avaliados o comprimento da raiz principal e, aos 80 dias, a produção de biomassa seca da parte aérea e das raízes. Os resultados expressos em percentagem de inibição causada pelo Al foram analisados pela técnica multivariada, e os genótipos foram separados em classes: tolerante, intermediária e sensível. O teste de coloração com hematoxilina foi realizado após 80 dias de cultivo em solução nutritiva, e os genótipos foram avaliados de acordo com a intensidade de coloração da ponta da raiz. Apenas três genótipos foram tolerantes ao Al e seis foram sensíveis, enquanto a maioria deles pertenceu à classe de tolerância intermediária. O teste de coloração com hematoxilina não permitiu a adequada diferenciação dos genótipos quanto à tolerância ao alumínio. Em cortes transversais das pontas das raízes do genótipo mais tolerante, observou-se a localização do alumínio apenas nas células epidérmicas, enquanto, no genótipo de tolerância intermediária, o Al localizou-se nas células epidérmicas e em várias camadas de células do córtex.

Crescimento e acúmulo de nutrientes por plantas espontâneas e por leguminosas utilizadas para adubação verde

As espécies vegetais espontâneas, nas áreas de cultivo agrícola, têm sido tratadas como "plantas daninhas", "ervas invasoras", "inços" e outras denominações, do ponto de vista dos prejuízos que podem acarretar às espécies cultivadas. No entanto, as espontâneas podem promover os mesmos efeitos de proteção do solo e ciclagem de nutrientes que espécies cultivadas ou introduzidas para adubação verde. O crescimento e o acúmulo de nutrientes pela parte aérea de espontâneas e de leguminosas utilizadas como adubos verdes foram medidos em um experimento de campo em Sete Lagoas (MG), na Embrapa Milho e Sorgo. O experimento consistiu de cinco espécies de leguminosas (feijão-de-porco, feijão-bravo do Ceará, mucuna-preta, lab-lab e guandu), submetidas a duas condições de manejo (com e sem capina), e uma testemunha (somente espontâneas). No florescimento das leguminosas, foram obtidos a massa da matéria seca e o teor de nutrientes da parte aérea de cada espécie de leguminosa e das espontâneas presentes nas parcelas. O sistema com apenas as espontâneas produziu menos biomassa e acumulou menos nutrientes que os sistemas com leguminosas. Foram poucas as espontâneas que apresentaram teores de carbono, cálcio e nitrogênio próximos ou superiores aos das leguminosas. No entanto, para potássio, magnésio e fósforo, ocorreu o inverso. A maioria das espontâneas apresentou teores de potássio, magnésio e de fósforo superiores aos das leguminosas, destacando-se: Portulaca oleracea, Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa, Commelina benghalensis e Melanpodium perfoliatum.

Efeitos de polímeros hidrorretentores nas propriedades físico-hídricas de dois meios porosos

Com o propósito de avaliar os efeitos de polímeros hidrorretentores nas propriedades físicas e hidráulicas de dois meios porosos, realizou-se um experimento no Laboratório de Física do Solo da Universidade Federal do Paraná, entre 18/03 e 30/10/97. O polímero hidrorretentor usado foi produzido na Bélgica e os meios porosos foram um Latossolo Vermelho textura argilosa e uma Areia Quartzosa Marinha, ambos na forma de TFSA. Os polímeros foram aplicados na forma de grãos passados em peneira de 0,5 e 1 mm de diâmetro, nas seguintes concentrações: 0, 2, 4, 8, 16 e 32 kg m-3. Foram elaboradas as curvas de retenção a baixas tensões (0; 0,025; 0,045; 0,10; 0,20; 0,60; 1,5 e 3,0 mH2O), medidas as condutividades hidráulicas saturadas e estimados os diâmetros médios de poros. O processo da evaporação de água do solo foi simulado por modelagem numérica. As curvas de retenção de água medidas e os perfis de umidade simulados da evaporação afastaram-se consideravelmente da origem (testemunhas) pela adição de polímeros, particularmente na Areia Quartzosa Marinha. O diâmetro médio de poros também aumentou progressivamente com o aumento da concentração de polímeros. Foi verificado que, nas concentrações de polímeros acima de 8 kg m-3, as propriedades físico-hídricas dos meios porosos foram dominadas pela ação dos polímeros hidrorretentores.

Diâmetro médio predominante de partículas do solo

Apresenta-se um modelo empírico capaz de representar, analiticamente, a curva de distribuição textural acumulada de partículas de um solo e, a partir desse modelo, obter uma expressão que fornece o diâmetro médio predominante de partículas (∅m), que representa o tamanho médio de partículas que ocorrem com maior freqüência no solo. Essas expressões podem ser aplicadas tanto na física do solo quanto em estudos geológicos, geomorfológicos e sedimentológicos.

Dessorção, extração e fracionamento de manganês em latossolos

A pesquisa sobre a avaliação da disponibilidade de manganês tem apresentado resultados discordantes, em grande parte em decorrência dos teores considerados disponíveis pelos diversos extratores. O conhecimento das formas químicas em que se encontra o elemento e suas relações com os teores disponíveis são importantes para a previsão do seu comportamento no sistema solo-planta. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo estudar a influência da calagem e de doses de manganês sobre a dessorção, extração e fracionamento desse elemento em amostras de seis Latossolos. Essas amostras, submetidas ou não à calagem, receberam o manganês nas doses de 0, 16 e 32 mg dm-3 e permaneceram incubadas por 30 dias. Terminada a incubação, o Mn foi determinado utilizando-se os extratores Mehlich-1, Mehlich-3, DTPA e EDTA. As amostras foram submetidas a um fracionamento que separou o Mn na fração trocável (Tr), matéria orgânica (MO), óxido de manganês (OxMn), óxido de ferro amorfo (OxFeA), óxido de ferro cristalino (OxFeC) e residual (R), além dos teores totais. A dessorção foi avaliada mediante extrações sucessivas com resina de troca catiônica. Concluiu-se que o elemento foi retido, principalmente, na fração trocável e matéria orgânica. De modo geral, a calagem provocou redução nos teores trocáveis e aumento nas frações óxidos de ferro amorfo e de manganês. Na ausência da calagem, a ordem de dessorção apresentada foi Tr >> MO > OxFeA, com o Mehlich-3 sendo o melhor extrator para o Mn lábil. A calagem provocou acentuado decréscimo nos teores de Mn dessorvidos. O Mehlich-1 mostrou-se inadequado para a determinação dos teores disponíveis de Mn em solos corrigidos, condição na qual o DTPA foi o extrator mais indicado.

Fracionamento, dessorção e extração química de zinco em latossolos

O conhecimento das formas químicas do Zn no solo, bem como de suas relações com os teores disponíveis para as plantas, é importante para a previsão do comportamento desse micronutriente. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência da calagem e de doses de Zn sobre a dessorção, extração e fracionamento desse elemento em amostras de seis Latossolos. As amostras, com e sem calagem, receberam 0, 20 e 40 mg dm-3 de Zn e foram incubadas por 30 dias. Após a incubação, foram determinados os teores de Zn pelos extratores Mehlich-1, Mehlich-3, DTPA e EDTA. Os teores de Zn foram determinados nas frações: trocável, matéria orgânica, óxido de manganês, óxido de ferro amorfo e óxido de ferro cristalino, residual, além dos teores totais. A dessorção foi avaliada mediante extrações sucessivas com resina de troca catiônica. Com a aplicação de Zn, esse elemento foi retido, principalmente, nas frações trocável e matéria orgânica. A calagem provocou drástica redução nos teores de Zn trocável e aumento nas frações: matéria orgânica, óxidos de ferro amorfo e cristalino e óxidos de manganês. Nos solos sem calagem, todos os extratores correlacionaram-se significativamente com a fração Zn trocável, enquanto, nos solos com calagem, essa correlação foi significativa com o Zn na fração orgânica. Nos solos sem calagem, o teor de Zn dessorvido das frações decresceu na seguinte ordem: trocável = matéria orgânica > óxido de manganês > óxido de ferro amorfo >> óxido de ferro cristalino, com os extratores EDTA, Mehlich-1 e Mehlich-3, apresentando as melhores correlações com o total dessorvido. A calagem provocou ausência de dessorção para o Zn

Estabilidade de agregados de um planossolo sob diferentes sistemas de manejo

Os solos de várzea no Rio Grande do Sul, considerando a heterogeneidade do material de origem e os diferentes graus de hidromorfismo, apresentam grandes variações nas suas características morfológicas, físicas, químicas e mineralógicas. Sua principal exploração tem ocorrido por meio do binômio: arroz irrigado e pecuária de corte, freqüentemente de baixa rentabilidade. A introdução de espécies de sequeiro em rotação e/ou sucessão com o arroz irrigado vem sendo apregoada para aumentar a utilização desses solos, permitir maior controle de plantas daninhas do arroz irrigado e melhorar o seu estado físico degradado mediante sistemas que envolvam menor mobilização do solo. Nesse contexto, avaliou-se o efeito de sistemas de preparo convencional (SC), cultivo mínimo (CM), semeadura direta (SD) e pré-germinado (PG) sobre o estado de agregação de um Planossolo Hidromórfico eutrófico, por meio dos seguintes atributos: distribuição de agregados estáveis em água em diferentes classes de tamanho e diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP). O experimento vem sendo realizado desde 1995/96 e encontra-se instalado na Estação Experimental de Terras Baixas (ETB) da Embrapa - Clima Temperado, no município do Capão do Leão (RS). Após três anos, o sistema de manejo SD favoreceu a formação de agregados de maior tamanho, originando maior diâmetro médio ponderado de agregados, enquanto o sistema de plantio PG proporcionou a maior concentração de agregados do solo na classe de menor tamanho, com menor diâmetro médio ponderado dos agregados. O diâmetro médio ponderado de agregados do solo correlacionou-se linear e positivamente com o C-orgânico, não apresentando correlação com a argila dispersa em água.

Modelos analíticos para predição do processo da redistribuição da água no solo

A avaliação do processo da redistribuição da água no solo, em condições de campo, demanda considerável tempo e apreciável custo, porque as propriedades hidráulicas do solo sofrem extensa variabilidade espacial e estão sujeitas a freqüentes alterações no tempo. O presente trabalho propõe dois modelos analíticos para estimar a dinâmica desse processo, a partir da adoção do gradiente de potencial hidráulico unitário na equação de Richards. O primeiro modelo estima a umidade do solo e o segundo estima a densidade de fluxo, ambos de acordo com o tempo de drenagem interna para a profundidade de interesse. Os resultados gerados pelos modelos confrontam-se satisfatoriamente física e estatisticamente com os valores medidos da umidade e densidade de fluxo durante o período de drenagem em diferentes profundidades numa Areia Marinha submetida a esse processo em condições de campo. Os modelos propostos exigem somente o conhecimento prévio dos dados da curva de retenção e da condutividade hidráulica do solo na profundidade de interesse.

Estoques totais de carbono orgânico e seus compartimentos em argissolo sob floresta e sob milho cultivado com adubação mineral e orgânica

Os estoques de matéria orgânica do solo e seus compartimentos são importantes na disponibilidade de nutrientes, agregação do solo e no fluxo de gases de efeito estufa entre a superfície terrestre e a atmosfera. Os objetivos deste estudo foram: (a) avaliar os efeitos de sistemas de produção de milho sob adubação orgânica e mineral nos estoques totais de carbono orgânico (COT) e nitrogênio (NT) e de compartimentos de carbono (C) orgânico, em um Argissolo Vermelho-Amarelo, e (b) estimar a contribuição desses sistemas no seqüestro ou emissão de CO2 atmosférico. Os sistemas de produção, durante 16 anos, constaram de combinações entre dois níveis (0 e 1) de composto orgânico, nas doses de 0 e 40 m³ ha-1 (AO), e três níveis (0, 1 e 2) de adubo mineral, nas doses de 0, 250 (AM1), e 500 kg ha-1 (AM2) da fórmula 4-14-8. Uma área sob Floresta Atlântica (FA) adjacente ao experimento foi amostrada e usada como referência de um estado de equilíbrio. Os sistemas de produção em que o composto orgânico foi adicionado apresentaram maiores estoques de COT, NT, carbono da fração leve (C FL) e carbono lábil (C L) do que os sistemas sem adubação ou apenas com adubação mineral, o que confirma a adubação orgânica como estratégia de manejo importante para a melhoria da qualidade do solo. No entanto, no solo sob FA, os estoques de COT, NT e dos compartimentos de C foram maiores do que aqueles observados nos sistemas de produção. Em virtude da maior sensibilidade, os estoques dos compartimentos do C FL e do C L foram reduzidos em maior intensidade do que os estoques de COT, razão por que podem ser usados como indicadores da interferência antrópica ou das mudanças no manejo sobre o estado da matéria orgânica do solo.