Movimento de um soluto aplicado em duas concentrações a um solo não saturado via um permeâmetro de disco

Um dos principais fatores que tornam necessário conhecer o movimento de solutos e os processos que determinam a interação destes com o solo é o problema da poluição do lençol freático. A percolação profunda de produtos químicos aplicados na superfície do solo, juntamente com observações em laboratório da diminuição na concentração de solutos em uma solução que atravessa o solo, levou os pesquisadores a considerar a água (ou solução) no solo em duas fases: uma móvel e outra imóvel. Neste trabalho, a umidade volumétrica na fase móvel (θm) da solução foi determinada para um solo não saturado no campo, utilizando duas concentrações de solução de KCl (0,1 e 0,05 mol L-1). No experimento, foram montadas três parcelas no solo da área experimental do Departamento de Ciências Exatas da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ-USP), classificado como Nitossolo Vermelho Eutroférrico Latossólico de massa específica 1.410 kg m-3 e textura argilosa. Foi utilizado um permeâmetro de disco, com raio de 0,125 m, ajustado para fornecer solução a um potencial mátrico de - 1 KPa de coluna de água. Os resultados mostraram a influência da concentração do soluto aplicado no estudo do movimento da solução. A umidade volumétrica na fase móvel (θm) para a concentração de 0,05 mol L-1 foi cerca de 50 % menor do que a concentração a 0,1 mol L-1, na qual apenas 30 % da solução foi móvel.

DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA E DA SORVIDADE DE UM SOLO NÃO-SATURADO UTILIZANDO-SE PERMEÂMETRO A DISCO

Dois métodos, utilizando permeâmetros a disco, foram usados para medir a sorvidade e a condutividade hidráulica em três horizontes de um solo de Santa Maria da Boa Vista, Pernambuco, utilizando-se potenciais de fornecimento de água de 0, -2,5, -5 e -10 cm de água. No primeiro método, a condutividade hidráulica foi obtida através de estimativas da sorvidade e do fluxo estacionário, utilizando-se apenas um permeâmetro. No segundo, as medidas da sorvidade e da condutividade hidráulica foram feitas utilizando-se valores dos fluxos estacionários, obtidos a partir de dois permeâmetros de diferentes raios. Esse segundo método apresentou resultados mais consistentes dos tempos -- gravitacional e geométrico --, e do raio característico de poros que o primeiro método. A sorvidade foi tão importante quanto a condutividade hidráulica para caracterizar o processo de infiltração. A redução brusca dos valores dos raios característicos de poros do horizonte A2/B, com mudanças no potencial de fornecimento de água, revelou a heterogeneidade da estrutura deste horizonte, permitindo identificar a influência dos volumes argilosos compactados sobre o processo de infiltração.

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.

Umidade crítica de compactação e densidade do solo máxima em resposta a sistemas de manejo num Latossolo Roxo

O termo compactação do solo refere-se à compressão do solo não saturado durante a qual existe um aumento da densidade do solo em conseqüência da redução de seu volume, pela expulsão do ar causado pelo manejo inadequado. Com o objetivo de estudar o efeito de diferentes sistemas de manejo na densidade do solo máxima (Ds máx), e na umidade crítica de compactação (Ucrít), realizou-se um experimento em um Latossolo Roxo da Região de Lavras (MG), submetido aos seguintes sistemas de manejo: preparo com arado de discos (AD), preparo com escarificador (CM), semeadura direta (SD), preparo com arado de aivecas (AA) e preparo intensivo com grade (GD). O experimento foi instalado, em novembro de 1994, em blocos casualizados. Foram realizadas três amostragens em 1996: em janeiro, antes da semeadura do feijão; em abril, antes da colheita do feijão, e em novembro, antes da semeadura do milho. As amostras deformadas foram coletadas nas camadas de 0-0,07 e 0,20-0,27 m de profundidade nos sistemas de manejo AD, CM e AA. No sistema de manejo SD, as amostras deformadas foram coletadas nas camadas de 0-0,07 e 0,25-0,32 m de profundidade e, no caso do sistema GD, nas camadas de 0-0,07 e 0,15-0,22 m de profundidade. A partir das curvas de compactação, obteve-se a densidade do solo máxima. Determinaram-se, ainda, o teor de argila e matéria orgânica (MO), o limite de plasticidade (LP) e a água retida a - 0,033 e - 0,01 MPa. Os valores de (Ds máx), (Ucrít) para os diferentes sistemas de manejo, época de coleta e profundidades, não foram estatisticamente diferentes, não sendo, portanto, influenciados pelos teores de argila e M.O. Verificou-se que a Ucrít corresponde a 90% do LP e a 90% da água retida a - 0,01 MPa é aproximadamente igual à água retida a - 0,033 MPa.

Condutividade hidráulica de amostras remoldadas de um latossolo roxo distrófico tratado com água/vinhaça

Este trabalho foi realizado no CENA/USP, Piracicaba, SP, com a finalidade de obter informações relativas aos efeitos da aplicação de água/vinhaça (nas dosagens de 100, 200, 400, 800 e 1.000 m³ ha-1) na condutividade hidráulica de amostras remoldadas de um Latossolo Roxo distrófico, sob condições saturadas e não saturadas. Empregou-se, para tanto, um infiltrômetro de carga constante, para a avaliação da condutividade hidráulica em solo saturado e, na caracterização da condutividade hidráulica em solo não saturado, utilizou-se o método do perfil instantâneo, sendo os dois experimentos realizados sob condições de laboratório. Com o aumento das dosagens de vinhaça, ocorreu um decréscimo gradativo da condutividade hidráulica sob condições de saturação e de forma mais pronunciada a partir das dosagens maiores que 400 m³ ha-1. A aplicação do método do perfil instantâneo em condições de laboratório na caracterização da condutividade hidráulica do solo não saturado foi satisfatória, havendo concordância razoável dos valores da condutividade hidráulica do solo saturado, obtidos por esse método, com os obtidos experimentalmente pela utilização do infiltrômetro de carga constante. Não houve diferença expressiva entre os valores obtidos da condutividade hidráulica do solo não saturado entre os tratamentos com água e vinhaça.

Permeâmetro de carga decrescente associado a programa computacional para a determinação da condutividade hidráulica do solo saturado

A condutividade hidráulica do solo saturado (Kθs) é uma propriedade com grande variabilidade, o que exige a utilização de um número maior de determinações para que sua descrição possa ser feita adequadamente pela função densidade de probabilidade normal. Consequentemente, há aumento de trabalho e de tempo para a obtenção dos resultados, principalmente se as determinações forem feitas com equipamentos de pouca praticidade. A construção de equipamentos de maior praticidade e o desenvolvimento de ferramentas computacionais podem tornar o processo de análise mais rápido e preciso. Com esse objetivo, foi construído um permeâmetro de carga decrescente e desenvolvido um software para a aquisição de dados. As medidas de Kθs obtidas com esses equipamentos, em amostras de um Argissolo, mostraram menor variabilidade, avaliada pelo coeficiente de variação, o que resultou em maior precisão das determinações. Além disso, o tempo de análise foi reduzido em 30 %.

Características hidrológicas do solo saturado na Reserva Florestal Adolpho Ducke - Amazônia central

Neste estudo, investigaram-se a porosidade e condutividade hidráulica da zona saturada do solo, buscando entender como essas variáveis físicas afetam os processos hidrológicos em uma área de floresta primária, sob pressão urbana, na Amazônia central. O experimento foi realizado na Reserva Florestal Adolpho Ducke, localizada ao norte da cidade de Manaus, AM. No igarapé Bolívia foi instalado um posto fluviométrico (régua linimétrica e linígrafo); no local, foram instalados quatro piezômetros na zona ripária, perpendicular ao curso do igarapé. A porosidade variou no perfil do solo, alcançando valores acima de 0,40 cm³/cm³. Os valores médios de condutividade hidráulica saturada ou infiltração básica (K) foram elevados e variaram de 89,5 ± 12,8 a 279,5 ± 9,0 mm/h. O nível d'água no igarapé oscilou entre 65 e 141 cm, no período de observação (novembro de 2005 a outubro de 2007). O piezômetro da camada profunda do solo, distante do curso d'água, variou entre 166,2 e 304,9 cm. As condutividades hidráulicas do solo saturado foram maiores nos pontos mais distantes do curso d'água, tanto na camada superficial quanto na profunda, determinando o comportamento hidrológico do lençol freático no local.

Modelagem computacional do fluxo unidimensional de água em meio não saturado do solo

O estudo do fluxo de água em zonas não saturadas do solo é de grande importância para pesquisas relacionadas à disponibilidade hídrica para o desenvolvimento das plantas. Devido ao alto custo, ao tempo demandado e ao esforço humano nas investigações de campo, os modelos matemáticos, aliados às técnicas numéricas e avanços computacionais, constituem-se em uma ferramenta importante na previsão desses estudos. No presente trabalho, objetivou-se solucionar a equação diferencial parcial não linear de Richards mediante a aplicação do Método de Elementos Finitos. Na aproximação espacial, foi empregada a adaptatividade com refinamento "h" na malha de elementos finitos e, na derivada temporal, foi aplicado o esquema de Euler Explícito. A função interpolação polinomial utilizada foi de grau 2, e a que garantiu a conservação de massa da estratégia de adaptação. Para a validação do modelo, foram utilizados dados disponíveis em literatura. A utilização da função interpolação polinomial de grau 2 e o refinamento "h", com considerável redução do tempo de execução da rotina computacional, permitiram uma boa concordância do modelo em comparação a soluções disponíveis na literatura.

Propriedades físicas do solo após extração seletiva de madeira na Amazônia Central

Variáveis físicas do solo foram investigadas em parcelas de floresta de terra firme submetidas à extração seletiva de madeira na Amazônia central. Foram obtidas curvas de retenção de água no solo, juntamente com medidas de água disponível no solo às plantas, densidade do solo e porosidade total. Medidas de temperatura do solo foram realizadas por mais de 13 meses, considerando seis tratamentos: controle, centro da clareira, borda da clareira, borda da floresta remanescente, floresta remanescente e trilha do trator. Medidas de condutividade hidráulica de solo saturado foram feitas na floresta e em clareiras, sem distinguir os tratamentos. O solo revelou baixa capacidade de armazenar água disponível: apenas 11 a 18% da água pode estar disponível às plantas, num perfil de 1 m de profundidade. A temperatura das camadas superiores do solo foi influenciada pela extração seletiva de madeira: nas clareiras abertas, a luz chega com mais intensidade no solo, proporcionando temperaturas mais elevadas no centro e nas bordas das clareiras do que no controle e na floresta remanescente.

Efeito do lodo de esgoto e do composto de lixo urbano sobre a condutividade hidráulica de um Latossolo Amarelo saturado e não saturado

Um experimento de aplicação de lodo de esgoto e composto de lixo urbano em um Latossolo Amarelo cultivado com cana-de-açúcar foi realizado, durante dois anos, adotando-se um delineamento em blocos ao acaso, com nove tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: tr1 - adubação mineral + calagem; tr2, tr3; tr4 e tr5 - doses de lodo de esgoto (respectivamente, 0; 33; 66 e 99 Mg ha-1, no primeiro ano, e 0; 37; 74 e 112 Mg ha-1, no segundo ano, com base no material seco); tr6, tr7; tr8 e tr9 - doses de composto de lixo (respectivamente, 0; 20; 40 e 60 Mg ha-1, no primeiro ano, e 0; 24; 48 e 72 Mg ha-1, no segundo ano, com base no material seco). Os resíduos foram aplicados manualmente na superfície do solo: no primeiro ano, em área total, e, no segundo, apenas na entrelinha, e incorporados com enxada rotativa. Ao final do primeiro e do segundo ciclo da cultura, determinou-se, em cada parcela, a condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado in situ, utilizando o infiltrômetro de tensão. No primeiro ano do experimento, não houve efeito dos resíduos sobre a condutividade hidráulica do solo na saturação e no potencial mátrico -0,25 kPa. Para os demais potenciais mátricos estudados (-0,5 e -1 kPa), houve sua diminuição com o aumento das doses dos resíduos, de forma linear ou quadrática. No segundo ano, a condutividade hidráulica do solo saturado aumentou com as doses dos resíduos, linearmente, para o lodo de esgoto, e de forma quadrática, para o composto de lixo. Para os demais potenciais mátricos estudados (-0,25, -0,5 e -1 kPa), verificou-se sua redução linear ou quadrática com as doses dos resíduos. Pelos resultados, conclui-se que a aplicação de resíduos urbanos ao solo leva a modificações da condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado.

Parametrização do método do perfil instantâneo para a determinação da condutividade hidráulica do solo em experimentos com evaporação

A condutividade hidráulica do solo é uma propriedade cuja quantificação é essencial para qualquer estudo que envolva o movimento da água no solo. Os métodos para sua determinação baseados na drenagem interna, como o do perfil instantâneo - MPI, são os mais empregados, restringindo-se à determinação da condutividade hidráulica entre a condição de solo saturado e a umidade na capacidade de campo. Com a finalidade de obter a condutividade hidráulica para menores valores de umidade, propôs-se um método de emprego do MPI com evaporação, apresentando-se o procedimento para a determinação do plano de fluxo zero e estimativa da densidade de fluxo. Demonstrou-se a aplicação do método, obtendo-se resultados de condutividade hidráulica para a camada superficial de um perfil monitorado a partir de um experimento de campo realizado durante um período de 12 dias. A profundidade máxima do plano de fluxo zero estimado foi de aproximadamente 0,50 m. A faixa de umidade obtida variou de 0,25 a 0,21 m³ m-3, valores complementares aos obtidos em experimentos sem evaporação no mesmo local. Os resultados indicaram a viabilidade do método, útil especialmente para se estender à faixa de umidade obtida na camada superficial de tais experimentos.

Escarificação em plantio direto como técnica de conservação do solo e da água

O plantio direto (PD) é, comprovadamente, uma técnica de manejo do solo eficiente no controle à erosão, minimizando as perdas de solo. No entanto, o não-revolvimento do solo, aliado ao tráfego de máquinas, acarreta alterações na sua estrutura que, associada à reduzida rugosidade superficial, podem ser desfavoráveis à infiltração de água, modificando a sua dinâmica nesse sistema. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações nas propriedades físico-hídricas do solo sob PD e plantio direto escarificado (PDE), após seis anos sob PD, e os efeitos de sulcadores de semeadoras-adubadoras no solo. Avaliaram-se a densidade do solo, a porosidade total, a macroporosidade e a infiltração da água no solo antes da semeadura da soja, a rugosidade superficial e o percentual da superfície do solo coberto com restos culturais antes e depois da semeadura e a condutividade hidráulica do solo saturado após 12 meses da escarificação. O PDE apresentou uma densidade do solo menor que o PD e uma maior infiltração de água, condutividade hidráulica do solo saturado e rugosidade superficial, demonstrando ser uma técnica eficaz para melhorar a conservação do solo e da água, apresentando efeito residual da escarificação transcorrido um ano da operação. A porosidade total e a macroporosidade não apresentaram diferença significativa entre os manejos. Nos dois manejos, a cobertura do solo apresentou-se similar antes da semeadura, isto é, após seis meses da escarificação. Durante a semeadura da soja, os mecanismos sulcadores de adubo apresentaram ação distinta, tendo o tipo guilhotina incorporado significativamente mais restos culturais do que o duplo disco.

Qualidade química e física do solo sob vegetação arbórea nativa e pastagens no Pantanal Sul-Mato-Grossense

A busca por aumento de produtividade da pecuária pantaneira tem motivado o desmatamento de áreas florestadas para a implantação de pastagem cultivada, gerando preocupação quanto à sustentabilidade dos recursos naturais. Para estudar alguns aspectos de uso do solo no Pantanal Sul-Mato-Grossense, este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nos atributos químicos e físicos do solo em razão da conversão da vegetação arbórea nativa em pastagem cultivada, bem como da submissão da pastagem nativa ao sistema de pastejo contínuo. Os ambientes de estudo consistiram de três remanescentes de vegetação arbórea nativa, representadas por uma floresta semidecídua (FN) e dois cerradões (CE1 e CE2), três pastagens de Brachiaria decumbens com 27, 26 e 11 anos de formação, implantadas em substituição a FN, CE1 e CE2, respectivamente, e uma pastagem nativa caracterizada pela predominância de Mesosetum chaseae e Axonopus purpusii, submetida a três diferentes sistemas de pastejo (contínuo e sem pastejo por 3 e 19 anos). Amostras de solo, deformadas e indeformadas, foram coletadas em cada ambiente de estudo, nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm, com três repetições. A substituição da vegetação arbórea nativa por pastagem cultivada e o sistema de pastejo contínuo da pastagem nativa determinaram redução da qualidade química do solo, evidenciada principalmente por perdas de matéria orgânica do solo, notadamente na profundidade de 0-10 cm. Embora a qualidade física do solo também tenha apresentado tendência à redução nas pastagens cultivada e nativa sob pastejo contínuo, a densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, condutividade hidráulica do solo saturado e resistência do solo à penetração não atingiram valores considerados limitantes ao desenvolvimento do sistema radicular.

Relações solo-superfície geomórfica em uma topossequência várzea-terra firme na região de Humaitá (AM)

O conceito de superfície geomórfica permite uma interligação entre os diferentes ramos da ciência do solo, tais como geologia, geomorfologia e pedologia. O objetivo deste trabalho foi estudar as relações solo-superfície geomórfica em uma topossequência de 4.500 m na transição várzea/terra firme, na região de Humaitá (AM). Do divisor de águas até a planície do rio Madeira, as superfícies geomórficas foram identificadas com base na ruptura do declive do terreno, em critérios estratigráficos e em outras observações de campo. Foram abertas trincheiras nos segmentos mapeados da topossequência, os perfis de solos foram caracterizados morfologicamente e amostras foram coletadas de seus horizontes. Foram realizadas análises físicas de granulometria, argila dispersa em água, grau de floculação, densidade do solo, densidade das partículas, porosidade total e condutividade hidráulica do solo saturado. As análises químicas incluíram pH em água e KCl; Ca, Mg, K, Na e Al trocáveis; P disponível; H + Al e C orgânico; SiO2, Al2O3 e Fe2O3 do ataque sulfúrico; Fe "livre" extraído com ditionito-citrato-bicarbonato; e ferro mal cristalizado, extraído com oxalato de amônio. Os índices ∆pH, relação silte/argila, Ki e Fe d/Fe t indicaram solos mais intemperizados na parte mais elevada da paisagem em comparação ao declive de infiltração, declive convexo e sopé aluvial, coincidindo com a maior idade da superfície geomórfica I em relação às superfícies geomórficas II e III. As variações dos solos na transeção estudada mostraram solos mais intemperizados nos ambientes de terra firme quando comparados aos solos dos ambientes de várzeas. O entendimento dos eventos geomórficos favoreceu a compreensão da variação dos atributos dos solos na topossequência.

Compressibilidade de um Latossolo Amarelo distrocoeso não saturado sob diferentes sistemas de manejo da cana-de-açúcar

Os sistemas de manejo que promovem adição de resíduos de cana-de-açúcar ao solo podem provocar alterações nos parâmetros de compressibilidade. O objetivo deste trabalho foi investigar o comportamento da compressibilidade de um Latossolo Amarelo distrocoeso dos Tabuleiros Costeiros de Alagoas, considerando a adição de resíduos orgânicos em três diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar. O trabalho experimental foi realizado na Usina Santa Clotilde, localizada no Estado de Alagoas. Foram escolhidas três áreas em talhões com cana-de-açúcar, sendo investigadas: uma área cultivada sob sistema de manejo irrigado (SMI), uma área sob sistema de manejo de fertirrigação com vinhaça (SMV) e uma área sob sistema de manejo com aplicação de vinhaça + torta de filtro (SMVT). Esses sistemas de manejo foram comparados entre si e em relação a uma testemunha-padrão, representada por uma mata nativa (MN). Os três sistemas de manejo sob cultivo da cana-de-açúcar foram implantados quatro anos antes do início da coleta das amostras de solo. Para o ensaio de compressão uniaxial foram coletadas amostras indeformadas, nas profundidades de 0-0,20 e 0,20-0,40 m, com a intervenção de um amostrador metálico. As amostras preparadas foram ensaiadas por compressão uniaxial, nas seguintes umidades gravimétricas: 0,10; 0,14; 0,18; e 0,22 kg kg-1. No ensaio de compressão foram aplicados carregamentos verticais, correspondentes a tensões de 12,5, 25, 50, 100, 200, 400, 800 e 1.600 kPa, e realizadas leituras aos 30 s. Após o ensaio, as amostras foram levadas à estufa, para determinação da umidade gravimétrica. Os resultados foram submetidos à análise de variância e análise de regressão múltipla da tensão de pré-compactação, considerando as seguintes variáveis independentes: densidade do solo (Ds), umidade gravimétrica (Ug), diâmetro médio ponderado de agregados via úmida (DMPu) e energia dissipada (Ed). O solo sob mata nativa apresenta menor capacidade de suporte de cargas nas duas profundidades estudadas, em relação aos três sistemas de manejo sob cultivo com cana-de-açúcar; os sistemas de manejo sob cultivo da cana-de-açúcar aos quais foram adicionados resíduos orgânicos (SMVT e SMV) apresentam menores históricos de tensões; as curvas-limite (SI e LC) podem ser empregadas no planejamento da execução das operações mecanizadas; e a tensão de pré-compactação pode ser predita a partir de propriedades físicas.