Comparação entre dois métodos para a determinação do volume de escoamento superficial

A determinação do volume máximo de escoamento superficial é fundamental para o dimensionamento de diversos tipos de obras hidráulicas, constituindo o parâmetro de maior importância no projeto de sistemas de terraceamento em nível. A determinação incorreta do volume escoado superficialmente gera imprecisões no dimensionamento destes sistemas que, quando superdimensionados, apresentam elevado custo de instalação. Tendo em vista esses aspectos, o presente trabalho teve por objetivo comparar os valores de volume máximo de escoamento superficial, obtidos por meio do método empírico do número da curva, desenvolvido pelo Serviço de Conservação de Solos dos Estados Unidos, com aqueles obtidos por meio do método desenvolvido por Pruski e colaboradores, baseado em princípios consagrados na hidrologia. O desempenho dos dois métodos foi analisado com base nas condições pluviométricas correspondentes a Belo Horizonte e Uberlândia, para período de retorno de 10 anos. Evidenciaram-se grandes diferenças entre os valores de volume de escoamento superficial obtidos pelos dois métodos, as quais se mostraram mais acentuadas para maiores velocidades de infiltração de água no solo, tendo o método proposto por Pruski e colaboradores apresentado comportamento mais condizente com a realidade.

Erodibilidade entressulcos e atributos de solos com B Textural e B Latossólico do sul de Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi determinar a erodibilidade entressulcos (Ki) de três solos de textura argilosa: Podzólico Vermelho-Escuro (PE) e Vermelho Amarelo (PV) e um Latossolo Roxo (LR), visando obter subsídios para a aplicação no modelo WEPP- Water Erosion Prediction Project - na região de Lavras (MG), bem como estudar a relação daquele parâmetro com alguns atributos físicos, químicos e mineralógicos dos solos. Foi adotado um delineamento experimental do tipo blocos inteiramente casualizados com os três solos, quatro declives (15, 25, 35 e 45%), cinco intensidades de chuva simulada (60, 50, 70, 90 e 120 mm h-1), com umedecimento prévio das parcelas, e cinco repetições. Foram determinados os valores de Ki, usando as intensidades médias das chuvas, as declividades das parcelas e as taxas médias de erosão entressulcos nos diversos tempos de coleta do deflúvio de cada chuva aplicada. Os resultados mostraram que o PV foi o solo que apresentou as maiores erodibilidades entressulcos (Ki) seguido do PE e LR. As erodibilidades entressulcos determinadas foram : 4,67 x 10(5) kg s m-4, para o PE; 6,85 x 10(5) kg s m-4, para o PV, e 3,38 x 10(5) kg s m-4, para o LR. Os atributos do solo que melhor se correlacionaram com a erodibilidade entressulcos foram os teores de óxidos de ferro e caulinita, a argila dispersa em água, o volume total de poros, as densidades do solo e de partículas, os teores de matéria orgânica e de agregados < 0,105 mm de diâmetro.

Recomendação de adubação nitrogenada para o milho no RS e SC adaptada ao uso de culturas de cobertura do solo, sob sistema plantio direto

O nitrogênio, na maioria das situações, é o nutriente que mais influencia o rendimento do milho. O manejo da adubação nitrogenada deve satisfazer o requerimento da cultura com o mínimo de risco ambiental. Para tanto, é necessário que a recomendação da dose de adubo nitrogenado seja a mais exata possível. A generalização do uso do sistema de plantio direto e culturas de cobertura, no Sul do Brasil, criou a necessidade de ser a recomendação da adubação nitrogenada adaptada a este novo cenário agrícola. O presente trabalho, além de considerar o teor de MO e a expectativa do rendimento de grãos de milho na recomendação da adubação nitrogenada conforme preconiza a CFS-RS/SC (1995), propõe a introdução de um terceiro parâmetro que é a contribuição em N das culturas de cobertura antecedente. O efeito das culturas de cobertura foi considerado em três situações: leguminosas em cultivo solteiro, gramíneas em cultivo solteiro e consorciações. No caso de leguminosas e gramíneas em cultivo solteiro, a influência na disponibilidade de N foi considerada com base na produção de matéria seca, enquanto, nas consorciações, a proporção da leguminosa foi o principal fator considerado. A recomendação de adubação apresentada neste trabalho não dispensa acompanhamento de campo, visando a ajustes que se fizerem necessários, especialmente porque sistemas de produção, baseados em culturas de cobertura, dependem de processos biológicos influenciados por condições de clima, manejo e solo, que devem ser acompanhados localmente.

Incorporação da densidade no ajuste de dois modelos à curva de retenção de água no solo

A curva de retenção de água no solo é fundamental para o desenvolvimento de estudos relacionados com a dinâmica da água, com a modelagem de processos físicos do solo e crescimento das plantas. Normalmente, a curva de retenção é obtida por meio de medidas simultâneas do conteúdo de água (θ) e do potencial mátrico da água no solo (ψ) numa única amostra. Um procedimento alternativo consiste em utilizar várias amostras por ψ para descrever a curva de retenção. A utilização deste procedimento requer a incorporação dos fatores de variação existentes entre as amostras nos parâmetros das funções matemáticas utilizadas para descrever essa curva. O objetivo deste trabalho foi obter a curva de retenção, utilizando esta última sistemática, e ajustar duas diferentes funções não-lineares aos dados de θ(ψ). Amostras indeformadas (0,05 m de diâmetro e 0,05 m de altura) foram obtidas num Latossolo Vermelho distroférrico cultivado com milho sob plantio direto e preparo convencional do solo. Foram retiradas 96 amostras por sistema de preparo, na profundidade de 0-0,10 m, na linha e na entrelinha da cultura. A curva de retenção foi obtida utilizando-se 12 ψ, sendo 16 amostras por ψ: oito por sistema de preparo e quatro por posição amostrada. Os modelos de Genuchten (1980) - VG e o de Hutson & Cass (1987) - HC foram ajustados aos dados. Funções relacionando os parâmetros dos modelos com as variáveis independentes preparo, posição de amostragem e densidade do solo (Ds) os substituíram no ajuste dos dados. Não houve influência estatisticamente significativa dos sistemas de preparo e posição de amostragem (p > 0,05) no ajuste das funções aos dados . Com a função de VG obtiveram-se efeitos significativos da Ds no parâmetro n, o qual foi descrito por uma função quadrática da Ds. Resultado similar foi obtido com o parâmetro "a" da função de HC. A curva de retenção foi sensível às variações da Ds e o procedimento utilizado apresenta vantagens de natureza metodológica, bem como a redução substancial de tempo e custo para obter a curva de retenção. A precisão dos modelos utilizados foi praticamente similar, mas o modelo de HC apresentou menor número de parâmetros empíricos que o modelo de VG.

Métodos de determinação do salpico e influência da cobertura do solo em condições de chuva natural

Independentemente da capacidade da enxurrada em transportar as partículas minerais e orgânicas do solo, a avaliação da ação erosiva da chuva, em sua fase inicial, não será completa, se os mecanismos de desagregação e salpico do solo pelo impacto das gotas de chuva não forem avaliados. Considerando a ausência de dados sobre esses mecanismos em solos do Ceará, os objetivos deste trabalho foram: comparar métodos para a coleta do solo desagregado e salpicado e avaliar as correlações entre a erosividade das chuvas e o salpico em solo descoberto e com cobertura para reduzir a erosão em sua fase inicial. O estudo foi realizado sob condições de campo, em Fortaleza (CE), em um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico, durante a estação chuvosa de 21/3 a 9/7/1994, ocasião em que a erosividade da chuva foi de 6.003 MJ mm (ha h)-1. Para quantificar as massas de partículas de solo desagregadas e salpicadas, foram empregados os métodos da bandeja coletora de Morgan (1982) e o do funil de Sreenivas et al. (1947). Intervalos de confiança a 95 %, para a diferença entre as médias do salpico coletado pelos dois aparelhos, foram calculados pelo teste t em dados emparelhados. Para ambos os tratamentos, solo descoberto e com uma cobertura de 50 % de colmos de capim-elefante, não houve diferença estatística significativa entre os dois métodos. Foram encontradas correlações significativas entre o parâmetro de erosividade EI30 e a massa de solo salpicado para equações de regressão da forma de potência. A média dos salpicos totais coletados nos dois métodos apresentou uma redução de 52 % quando foi comparado o tratamento com cobertura (2,31 kg m-2) com o solo descoberto (4,81 kg m-2). Esse resultado vem confirmar a eficiência da cobertura do solo na redução da erosão por salpico, estádio inicial e de grande importância do processo erosivo.

Erosividade da chuva: distribuição e correlação com a precipitação pluviométrica de Teodoro Sampaio (SP)

Foram separadas 812 chuvas individuais consideradas erosivas de uma série contínua de 19 anos de registros de dados pluviográficos. As chuvas selecionadas foram cotadas, digitalizadas e, posteriormente, analisadas pelo programa desenvolvido por Cataneo et al. (1982). O fator erosividade da chuva, expresso pelo parâmetro EI30 médio anual calculado, foi de 7.172 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, fator esperado no local pelo menos uma vez a cada 2,33 anos, com uma probabilidade de ocorrência de 42,9 %. Os valores anuais de erosividade de Teodoro Sampaio, esperados nos períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos, foram, respectivamente, de 6.831, 8.666, 9.877, 11.046, 12.546 e 13.675 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. No semestre de outubro a março, ocorreu 74,0 % da erosividade anual, sendo 45,7 % de dezembro a fevereiro. Observou-se elevada correlação entre o parâmetro EI30 médio mensal e o coeficiente de chuva (P²/P). Portanto, a equação de regressão determinada permite que seja estimado, com boa margem de segurança, o fator R para outros locais que não disponham de dados pluviográficos, mas que, entretanto, tenham dados pluviométricos e condições climáticas semelhantes às de Teodoro Sampaio (SP).

Desenvolvimento de um modelo fractal para a estimativa da condutividade hidráulica de solos não saturados

Baseado nos conceitos da geometria fractal e nas leis de Laplace e de Poiseuille, foi criado um modelo geral para estimar a condutividade hidráulica de solos não saturados, utilizando a curva de retenção da água no solo, conforme representada por um modelo em potência. Considerando o fato de que este novo modelo da condutividade hidráulica introduz um parâmetro de interpolação ainda desconhecido, e que, por sua vez, depende das propriedades dos solos, a validação do modelo foi realizada, utilizando dois valores-limite fisicamente representativos. Para a aplicação do modelo, os parâmetros de forma da curva de retenção da água no solo foram escolhidos de maneira a se obter o modelo de van Genuchten. Com a finalidade de obter fórmulas algébricas da condutividade hidráulica, foram impostas relações entre seus parâmetros de forma. A comparação dos resultados obtidos com o modelo da condutividade e a curva experimental da condutividade dos dois solos, Latossolo Vermelho-Amarelo e Argissolo Amarelo, permitiu concluir que o modelo proposto é simples em sua utilização e é capaz de predizer satisfatoriamente a condutividade hidráulica dos solos não saturados.

Análise exploratória e variabilidade dos parâmetros da equação da condutividade hidráulica, em um experimento de perfil instantâneo

No contexto das Ciências Agronômicas e Ambientais, a função condutividade hidráulica K(teta), isto é, a condutividade hidráulica (K) em função da umidade (teta), tem especial importância para os estudos e solução de problemas práticos relacionados, dentre outros, com a irrigação, drenagem e lixiviação de nutrientes e poluentes. Quantificar e caracterizar a variabilidade deste parâmetro hídrico é fundamental para a obtenção de valores médios representativos que possam ser utilizados com segurança nas suas diversas aplicações. Objetivando caracterizar o comportamento estatístico e quantificar a variabilidade dos parâmetros da equação representativa da função K(teta), realizou-se um experimento de campo para determinação desta função pelo método do perfil instantâneo em um Latossolo Vermelho-Amarelo (Typic Hapludox), numa transeção de 50 pontos distanciados entre si de 1 m. As equações obtidas foram do tipo K = Kteta = 0 exp(bq) e os resultados indicaram que os padrões de variabilidade dos parâmetros beta e lnKteta=0, bem como de teta, aumentaram em profundidade e não apresentaram relação entre si. Verificou-se também que a presença de valores extremos alterava as medidas estatísticas relativas aos parâmetros da função K(teta), com reflexos significativos quanto ao número de amostras necessárias para estimar o valor médio destes parâmetros, sendo importante sua identificação antes de aplicar determinado método para avaliação da condutividade hidráulica do solo.

Parâmetros relacionados com a erosão hídrica sob taxa constante da enxurrada, em diferentes métodos de preparo do solo

O preparo do solo altera as suas condições físicas de superfície e subsuperfície e, conseqüentemente, influencia os valores dos fatores que se relacionam com a erosão hídrica. Considerando estes aspectos, realizou-se um experimento de erosão em campo, sob a ação de chuva simulada, entre outubro de 1999 e maio de 2000, na região do Planalto Sul Catarinense, tendo por objetivo a avaliação de alguns fatores relacionados com a erosão hídrica do solo na condição de equilíbrio do escoamento superficial, em três métodos de preparo do solo. No estudo, utilizou-se Nitossolo Háplico alumínico de textura argilosa, apresentando, no local do experimento, 0,14 m m-1 de declividade. Os tratamentos avaliados foram: (a) preparo reduzido (escarificação + gradagem); (b) preparo convencional tradicional (aração + duas gradagens), e (c) preparo convencional alterado (aração + duas gradagens + duas rastelagens), os dois primeiros em solo continuamente cultivado e o último em solo mantido continuamente sem cultivo (tratamento-testemunha). Os tratamentos foram caracterizados em termos de rugosidade ao acaso e cobertura superficiais do solo, as quais foram avaliadas imediatamente antes e depois do preparo, no dia anterior à aplicação da chuva simulada. O teste de chuva foi realizado por ocasião da semeadura da soja, na intensidade constante de 64 mm h-1 e com duração variável (até alcançar 30 min de enxurrada constante, em cada tratamento). O preparo do solo aumentou a rugosidade superficial ao acaso e diminuiu a cobertura por resíduo cultural em graus diferenciados, dependendo do método de preparo empregado. O preparo reduzido foi o tratamento mais eficaz no aumento da rugosidade superficial do solo ao acaso e na manutenção da cobertura por resíduo cultural. Os tempos de início e equilíbrio da enxurrada foram relativamente altos e pouco afetados pelos métodos de preparo do solo estudados. A velocidade da enxurrada, a concentração e o tamanho dos sedimentos, bem como a taxa de perda de solo, aumentaram com a diminuição da rugosidade e da cobertura superficiais do solo, enquanto a taxa de infiltração da água da chuva diminuiu. A taxa de descarga e o coeficiente de enxurrada - parâmetro C da Fórmula Racional -, aumentaram com a diminuição da rugosidade e da cobertura superficiais do solo.

Caracterização de adubos orgânicos por espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica

O aumento do interesse na produção dos alimentos denominados orgânicos fez crescer a demanda por insumos com características adequadas para atender a esse sistema de produção. Contudo, a qualidade dos denominados adubos orgânicos disponíveis para comercialização é, em alguns casos, questionável devido à falta de uma metodologia de análise que avalie o produto. Neste trabalho é apresentada uma proposta de metodologia baseada na avaliação do grau de humificação inferido por meio da quantificação dos radicais livres orgânicos (RLO), presentes na matéria orgânica, e que podem ser detectados por meio da espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (RPE). Foram utilizadas nove amostras de adubos orgânicos de diferentes procedências e, como possíveis fontes de adulteração, dois solos e carvão vegetal. Os resultados mostraram significativa variação na concentração de RLO entre os diferentes adubos orgânicos analisados (de 0,10 × 10(18) spins g-1 a 1,84 × 10(18) spins g-1). A análise de componentes principais (PCA) confirmou a significância estatística entre as amostras com relação a esse parâmetro, podendo este ser utilizado para diferenciar os adubos orgânicos. Possíveis adulterações, provindas da adição de solos e carvão vegetal, foram detectadas pela observação de alterações nos espectros de RPE, como concentração de spins, largura de linha do sinal, fator g, forma de linha e surgimento de novos sinais. O limite de detecção de impurezas variou em torno de 5 e 10 %, dependendo do tipo de impureza adicionada e do parâmetro espectral analisado.

Análise dos componentes principais e métodos multicritério ordinais no estudo de organossolos e solos afins

Uma importante propriedade dos Organossolos, e de outros solos com alto teor de C orgânico para predizer o potencial de uso e riscos de degradação, é o grau de subsidência (perda de massa e volume). Nos Organossolos ocorrem diferentes riscos de subsidência, resultantes de seus atributos, em especial da natureza da matéria orgânica e do ambiente de deposição. Este estudo foi realizado com dados de 19 perfis de solos de diferentes regiões do Brasil. Foram adotados os procedimentos da SBCS para descrição e coleta dos perfis, e os métodos analíticos da Embrapa Solos para caracterização dos solos. A análise dos componentes principais foi utilizada para agrupar os perfis com o auxílio de atributos morfológicos, físicos, químicos e do ambiente de ocorrência e mostrou-se adequada no agrupamento dos solos estudados com base em seus atributos, comparando-se com a sua taxonomia. Neste artigo foram usados os métodos multicritério ordinais de Borda, Condorcet e Copeland para ordenar, segundo o risco de subsidência, os perfis de Organossolos estudados. Os resultados mostram correlação entre os métodos (exceto Condorcet, que não foi capaz de ordenar as alternativas) e o resíduo mínimo, parâmetro usual para avaliar subsidência. Isso indica eficácia para ordenar/classificar os perfis de solos estudados quanto ao risco de subsidência. Os métodos quantitativos utilizados neste trabalho mostraram-se promissores como ferramentas em estudos na Ciência do Solo.

Contribuição de constituintes de solo à capacidade de troca de cátions obtida por diferentes métodos de extração

A capacidade de troca de cátions (CTC) é uma propriedade físico-química intrínseca aos constituintes minerais e orgânicos do solo. Apesar do uso de diferentes extratores e procedimentos, a CTC é normalmente expressa considerando apenas o controle ou não do pH na solução extratora. O objetivo deste trabalho foi discutir o significado da contribuição da matéria orgânica do solo prepresentada pelo carbono orgânico total (COT) e da argila à capacidade de troca de cátions de um Argissolo quando diferentes métodos estão envolvidos na determinação desse parâmetro. Para isso, utilizaram-se 75 amostras de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico da área do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, representando, em triplicata, cinco profundidades e cinco sistemas de uso e manejo de solo. A CTC efetiva (CTC E) foi estimada pelo cloreto de hexamina cobalto (CTC E Cohex) e pela soma de cátions Al3+, Ca2+, Mg2+ e K+ (CTC E SB + AlKCl), os três primeiros extraídos por KCl e o último por Mehlich-1; a CTC em pH 7,0 (CTC7) foi estimada por acetato de amônio (CTC7 Metson) e pela soma de cátions Ca2+, Mg2+ e K+ e H + Al estimado pelo índice SMP (CTC7 SB + H + AlSMP). Os valores de CTC obtidos pelos diferentes métodos se relacionam entre si, com coeficientes de correlação linear simples acima de 0,93. Os valores de CTC7 Metson são subestimados quando comparados com o método CTC7 (SB + H + AlSMP). Nesse sentido, as contribuições da argila e do COT à CTC7 foram, respectivamente, menores para a CTC7 Metson, 19 e 256 cmol c kg-1, que para a CTC7 (SB + H + AlSMP), 23 e 399 cmol c kg-1. A contribuição dos constituintes de solo depende, então, do cátion extrator e da capacidade de extração dos métodos empregados.

Intervalo hídrico ótimo e porosidade de solos cultivados em área de proteção ambiental do sul de Minas Gerais

Condições físicas restritivas ao adequado desenvolvimento das plantas reduzem a capacidade produtiva dos solos e a sustentabilidade ambiental. Um importante parâmetro para expressar essas restrições é o intervalo hídrico ótimo (IHO), por representar, conjuntamente, atributos físicos do solo que influenciam o desenvolvimento de plantas. Com o objetivo de avaliar o IHO e a porosidade de solos cultivados com café e pastagem na microbacia do ribeirão Capituvas, local representativo da APA Coqueiral, coletaram-se amostras indeformadas no Latossolo Vermelho distrófico típico (LVd), no Argissolo Vermelho eutrófico típico (PVe) e no Cambissolo Háplico distrófico típico (CXbd), nas camadas de 0-5, 20-25 e 40-45 cm, respectivamente. Os poros com diâmetro > 145 µm foram os mais afetados pelo manejo. Apesar de não haver diferenças entre os microporos (poros com diâmetro < 50 µm, responsáveis pela água potencialmente disponível para as plantas), observaram-se variações no IHO, sendo no LVd > CXbd > PVe. Conclui-se que o IHO é um parâmetro que pode ser utilizado com segurança na quantificação das alterações que ocorrem na disponibilidade de água dos solos submetidos a diferentes usos e manejos.

Simulação da dinâmica do carbono e nitrogênio em um Argissolo do Rio Grande do Sul usando modelo Century

Diversas pesquisas têm mostrado desempenho satisfatório do modelo Century no estudo da dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) nas condições edafoclimáticas do Rio Grande do Sul, porém os estoques de N do solo são normalmente superestimados. O objetivo deste estudo foi ajustar parâmetros do modelo Century em relação ao ciclo do N, para torná-lo uma ferramenta útil no estudo da dinâmica do N em nosso meio. As simulações foram realizadas com dados experimentais de um estudo de longa duração instalado em 1985 em um Argissolo Vermelho distrófico da EEA-UFRGS, em Eldorado do Sul (RS). A inicialização do modelo consistiu na entrada de dados de solo, clima e ajuste de variáveis locais relacionadas à adição de N por fixação não simbiótica e parâmetros relativos a perdas de N por volatilização e relação C/N de resíduos de culturas que entram nos compartimentos lento e passivo da MOS. O modelo foi executado por um período de 6.000 anos nas condições do bioma de campos nativos do Sul do Brasil (bioma mesic/subhumid grassland), para obtenção dos estoques estáveis do C orgânico total (COT) e N total (NT) do solo e dos compartimentos de C e N do solo. Com o modelo assim ajustado, simularam-se oito tratamentos (dois tipos de preparo de solo, dois sistemas de cultura e duas doses de N mineral em fatorial 2 x 2 x 2) selecionados do experimento, conforme o histórico d estudo, alterando-se o parâmetro de cultivo CLTEFF(2) (multiplicador para decomposição do compartimento lento), o qual dependeu do potencial de adição de C pelas culturas e do grau de revolvimento do solo. Adicionalmente, foi acrescentado às sequências de eventos de manejo de solo sob preparo convencional um "efeito adicional de cultivo", persistindo por dois meses após cada evento de revolvimento do solo. Esse prolongamento do efeito do revolvimento do solo permitiu melhor ajuste da dinâmica do C no solo sob sistema de preparo convencional, pois refletiu a maior decomposição da MOS observada nas condições locais. De maneira geral, a aplicação do modelo Century com a parametrização proposta demonstrou bom ajuste das estimativas de COT e NT em relação aos valores observados em 1998, evidenciando que o modelo C tem potencial para ser utilizado no planejamento e na definição de estratégias de manejo de solo.

Qualidade física de um Latossolo Vermelho submetido a sistemas de manejo avaliado pelo Índice S

O monitoramento da qualidade do solo pelos atributos físicos é importante para a avaliação e manutenção da sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Um atributo indicador da qualidade do solo deve ser sensível às variações do manejo ao qual está sendo submetido. Este estudo teve como objetivo avaliar o parâmetro S como indicador da qualidade física do solo e a agregação de um Latossolo Vermelho distrófico, submetido a sistemas de manejo sem ou com a inclusão de plantas de cobertura em pré-safra durante 11 anos. Os tratamentos foram: sistema convencional (SC) e sistemas conservacionistas compostos por plantas de cobertura, crotalária (SDC), milheto (SDM) e lablabe (SDL). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro tratamentos e seis repetições; as camadas constituíram-se nas parcelas subdivididas. Os sistemas conservacionistas SDC, SDM e SDL apresentaram maior teor de matéria orgânica em relação ao SC nas camadas de 0 a 0,05 m. Maiores valores de diâmetro médio ponderado e geométrico dos agregados foram observados nos sistemas conservacionistas. O solo apresentou boa qualidade física determinada pelo índice S, com valores todos superiores a 0,035.