Comprimento crítico de declive relacionado à erosão hídrica, em três tipos e doses de resíduos em duas direções de semeadura direta

Nos preparos conservacionistas de solo, a eficácia dos resíduos culturais na redução da erosão hídrica diminui se os resíduos forem transportados pela enxurrada e, ou, se esta sulcar o solo. A esse fenômeno denomina-se falha dos resíduos, caracterizando a existência de comprimento crítico de declive, ou seja, estabelece a distância no terreno a partir da qual a enxurrada adquire tensão cisalhante suficiente para superar a resistência do resíduo ao transporte e, ou, a resistência do solo ao sulcamento. O objetivo deste trabalho foi averiguar a existência de comprimentos críticos de declive em duas direções de semeadura direta, sob diferentes tipos e doses de resíduos culturais. O trabalho foi desenvolvido em campo, entre maio de 2009 e maio de 2011, sobre um Nitossolo Bruno aluminoférrico húmico, em São José do Cerrito (SC), usando unidades experimentais com dimensões de 3,5 x 11 m, com declividade média de 0,144 m m-1. Foram testadas as formas de execução de semeadura no sentido transversal (em contorno) e paralelo ao declive (na pendente), sobre os resíduos culturais de milho (Zea mays), trigo (Triticum aestivum) e soja (Glycine max), nas doses de 50 e 100 % dos resíduos produzidos. Foram realizados testes de chuva simulada, com o uso de simulador de chuva de braços rotativos, na intensidade de chuva planejada de 65 mm h-1 e com duração de 90 min cada um - tempo esse necessário para se obter a taxa constante de enxurrada. Ao final dos 90 min de chuva, sem desligar o aparelho simulador de chuva, foram aplicados níveis crescentes de fluxo extra de água limpa na cabeceira das parcelas, simulando a enxurrada provinda de declives mais longos. Para identificação da falha dos resíduos, utilizou-se a teoria de erosão, efetuando as relações entre taxa de erosão (Dp) x taxa de enxurrada (q m) e concentração de sedimentos na enxurrada (C) x taxa de enxurrada (q m). Detectou-se comprimento crítico de declive em todos os tratamentos; de modo geral, a semeadura direta em contorno e a dose maior dos resíduos de milho, trigo e soja aumentaram o comprimento crítico de declive em relação à semeadura direta na direção da pendente e à menor dose de resíduos, respectivamente. Esses comprimentos variaram de 35 a 155 m. Da teoria de erosão, o ponto de falha foi mais bem identificado analisando conjuntamente as relações Dp x q m e C x q m.

Simulador de chuva tipo empuxo com braços movidos hidraulicamente: fabricação e calibração

O uso de simuladores de chuva é fundamental em estudos de erosão hídrica pluvial. Com eles é possível controlar as condições experimentais, principalmente as características da chuva, e compreender melhor o processo erosivo do solo. Vários tipos de simulador de chuva foram desenvolvidos desde 1930 no mundo. Atualmente, o tipo Swanson é o mais utilizado. No entanto, um pequeno número desses simuladores está em pleno funcionamento no Brasil, devido ao alto grau de desgaste e às dificuldades de manutenção. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo modelo de simulador de chuva, construído predominantemente em alumínio, desprovido de motor para rotação dos braços e movido hidraulicamente por empuxo. O simulador de chuva movido hidraulicamente por empuxo mantém em geral as características do modelo Swanson, sobretudo aquelas relacionadas às características de chuva produzida, tendo sido minimizados seu excesso de peso e a necessidade de uso de um motor a gasolina para movimento dos braços, denominado "Tipo Empuxo". Essas características tornaram o novo modelo mais leve, econômico, silencioso e de fácil manejo na área experimental do que o modelo Swanson, sendo possível deslocá-lo com apenas quatro pessoas. A intensidade da chuva correlacionou-se linear e positivamente com a pressão da água no manômetro.

Erodibilidade, fatores cobertura e manejo e práticas conservacionistas em argissolo vermelho-amarelo, sob condições de chuva natural

Os modelos de predição de perda de solo têm se tornado importantes ferramentas no planejamento conservacionista, sendo, para tanto, fundamental a estimativa local dos parâmetros que influenciam o processo erosivo. O objetivo deste trabalho foi determinar a erodibilidade (fator K) e os fatores manejo e cobertura (fator C) e práticas conservacionistas de suporte (fator P) da Equação Universal da Perda de Solo (USLE), em um Argissolo Vermelho-Amarelo. Foram avaliadas as perdas de solo (PS) ocorridas em parcelas-padrão de Wischmeier, no período de 2006 a 2011, com seus respectivos índices de erosividade (EI30). Valores de erodibilidade foram calculados pelo quociente entre PS e EI30 das chuvas anuais (Ka) e total no período (Kt) e pelo coeficiente angular gerado pela análise de regressão linear entre esses mesmos parâmetros (Kci e Kct). Os fatores C e P foram estimados para a cultura do milho, durante três anos de cultivo em nível (MN). Os valores de Kt e Kct obtidos foram de 0,0090 e 0,0106 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1, respectivamente. Os valores médios calculados para os fatores C e P são de 0,0070 Mg ha Mg-1 ha-1 e de 0,45, respectivamente, indicando redução de 55 % na perda de solo do MN, em relação ao MMA. Os valores dos fatores K, C e P encontrados podem ser usados como primeira aproximação para estudos de manejo e conservação do solo e da água na região.

Erosão hídrica em semeadura direta de milho e soja nas direções da pendente e em contorno ao declive, comparada ao solo sem cultivo e descoberto

Dados de perdas de água e solo obtidos em estudos de erosão hídrica são necessários nos planos de conservação do solo. Mesmo com o advento do sistema de semeadura direta, difundido no Brasil a partir dos anos de 1970, ainda se fazem necessárias práticas conservacionistas para o efetivo controle da erosão hídrica, como o uso do cultivo em contorno e o terraceamento, especialmente em regiões com altos volumes de chuva. Outra opção para o controle da erosão é o uso de culturas protecionistas do solo. O objetivo deste trabalho consistiu em quantificar as perdas de água e solo por erosão hídrica, em um solo cultivado com soja e milho sob semeadura direta, nas direções da pendente e em contorno ao declive. O experimento foi realizado em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, no período de 2010-2011, sob a aplicação de quatro testes de chuva simulada. Estudaram-se cinco tratamentos, com duas repetições, sendo eles: semeadura de soja no sentido do declive (SD); semeadura de soja no sentido da curva de nível (SC); semeadura de milho no sentido do declive (MD); semeadura de milho no sentido da curva de nível (MC); e testemunha - solo sem cultivo e descoberto (T). Os cultivos foram implantados sobre resíduo cultural de trigo, no sistema de semeadura direta. A semeadura da soja em contorno foi mais eficaz no controle das perdas de solo do que a semeadura dessa no sentido do declive. A cultura do milho foi mais eficaz no controle das perdas de solo do que a soja, independentemente da forma de semeadura, e ambas foram mais eficazes do que a testemunha. As perdas de água foram influenciadas apenas pela forma de semeadura e relacionaram-se negativamente com a umidade do solo antes do início das chuvas e com o tempo de início da enxurrada.

Erosão hídrica, em três momentos da cultura do milho, influenciada por métodos de preparo do solo e semeadura

Independentemente do sistema de preparo, as condições superficiais do solo que regem o processo erosivo pela água da chuva se alteram durante o desenvolvimento da cultura de milho. Ao mesmo tempo, as condições físicas de superfície do solo que maneam as perdas de solo são distintas das que conduzem as perdas de água por erosão. A hipótese desta pesquisa foi que essas alterações ocorridas durante o desenvolvimento da cultura do milho reduziriam as perdas de solo, mas não alterariam as perdas de água por erosão. Com base nisso, realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes condições físicas de superfície do solo, criadas por métodos de seu preparo, nas perdas de solo e água por erosão hídrica (causada por chuva simulada), em três momentos de crescimento da cultura do milho. O estudo foi desenvolvido na EEA/UFRGS, município de Eldorado do Sul, RS, em Argissolo Vermelho distrófico típico, com textura franco-argiloarenosa no horizonte A e declividade média de 0,08 m m-1. Os tratamentos estudados, estabelecidos sobre resíduos culturais (recém-colhidos) de aveia-preta, foram: preparo convencional (uma aração+duas gradagens - A+2G), preparo reduzido 1 (uma escarificação+uma gradagem - E+G), preparo reduzido 2 (apenas uma escarificação - E), semeadura direta 1 (semeadora-adubadora provida de facões ou hastes sulcadoras para colocação do fertilizante na profundidade de 12 cm - SDf), semeadura direta 2 (semeadora-adubadora desprovida de hastes sulcadoras, mas contendo discos-duplos desencontrados para colocação das sementes na profundidade de 5 cm - SDd) e tratamento testemunha (preparo convencional - aração+duas gradagens -, porém sem cultivo do solo - parcela padrão ou unitária - T), seguidos da semeadura do milho (exceto o tratamento T). A avaliação das perdas de solo e água por erosão foi feita por meio da aplicação de três chuvas simuladas (simulador de braços rotativos), na intensidade de 64 mm h-1 e com duração de 120 min cada uma, nos seguintes momentos da cultura do milho: logo após a semeadura; aos 45 e aos 116 dias, após a primeira aplicação de chuva. A rugosidade superficial do solo criada pela escarificação retardou o início da enxurrada e aumentou a infiltração de água, consideravelmente diminuindo a perda dessa última por erosão, enquanto a cobertura por resíduos culturais expressivamente reduziu a perda de solo. A máquina de semeadura direta provida de facões ou hastes sulcadoras mobilizou o solo mais do que a desprovida desses órgãos (equipada apenas com sulcadores tipo discos-duplos desencontrados), diminuindo a perda de água ao redor de 35 % e mantendo a perda de solo pequena. No solo preparado convencionalmente e com cultivo, em razão do processo natural de reconsolidação e da cobertura gradual oferecida pelas plantas de milho, a perda de solo foi maior no início da cultura, enquanto a perda de água foi maior no seu final.

Avaliação do potencial erosivo das chuvas em Urussanga, SC, no período de 1980 a 2012

O conhecimento do potencial erosivo das chuvas e a sua distribuição ao longo do ano contribuem para o planejamento de práticas de manejo e a conservação do solo, que visam a redução da erosão hídrica, diminuindo as perdas de solo e aumentando a produção agrícola. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as chuvas da região de Urussanga, SC, com relação ao potencial erosivo, determinando os Índices de Erosividade mensais e anuais (EI30) e estabelecendo assim o fator "R" para utilização na Equação Universal de Perdas de Solo, período de retorno e probabilidade de ocorrência das chuvas erosivas, a partir dos dados de chuva de diagramas diários do pluviógrafo da Estação Meteorológica de Urussanga, de outubro de 1980 a março de 2012. As chuvas foram digitalizadas em segmentos com intensidade constante. Foi elaborado um programa computacional para a leitura dos dados digitalizados, identificação das chuvas erosivas e realização dos cálculos de erosividade. A precipitação pluvial média anual foi de 1.781,8 mm, dos quais 1.502,6 mm foram de chuvas erosivas e 279,1 mm, de não erosivas. Ocorrem em média 184,9 chuvas por ano, sendo 77,7 % não erosivas e 22,3 %, erosivas. O valor médio anual do índice EI30 é 5.665,10 MJ mm ha-1 h-1, classificando as chuvas com erosividade média a forte. A época do ano com maior erosividade é de dezembro a março. O fator "R" da USLE, para regiões do entorno com características semelhantes de Urussanga, pode ser estimado com dados de pluviometria utilizando-se a equação linear ajustada.

Erosão hídrica pós-plantio em florestas de eucalipto na bacia do rio Paraná, no leste do Mato Grosso do Sul

Nas regiões tropicais, o desgaste provocado no solo por ação das águas da chuva, ou seja, a erosão hídrica é a mais importante forma de degradação do solo. Visto que os plantios florestais de eucalipto estão inseridos em ecossistemas sensíveis às perturbações antrópicas em razão de ocorrência de plantações em solos com baixos teores de argila, com baixa fertilidade natural e grande parte das plantações estabelecidas em antigas áreas agrícolas e de pastagens degradadas, surge a necessidade do entendimento dos processos que regem a erosão hídrica e suas relações com as perdas de solo e água nos sistemas florestais. Objetivaram-se com este trabalho calcular os valores de erosividade da chuva (fator R - EI30), estimar a tolerância de perda de solo (T) para as classes representativas nas áreas de estudo, avaliar as perdas de solo e água por erosão hídrica e verificar a influência, por meio de análise de componentes principais (ACP), de atributos físicos e matéria orgânica do solo sobre a erosão hídrica em florestas de eucalipto no estádio de pós-plantio. Os tratamentos constituíram de diferentes sistemas de manejo dos resíduos e da disposição de plantio (nível e desnível), em dois biomas distintos, Cerrado e Floresta, e solo descoberto. Os solos foram classificados como Latossolo Vermelho distrófico típico textura média-alta fase floresta (LVd1) e Latossolo Vermelho distrófico típico textura média-baixa fase cerrado (LVd2). O estudo foi realizado em áreas experimentais de plantio de eucalipto localizadas no município de Três Lagoas, na bacia do Rio Paraná, no leste do Mato Grosso do Sul. O índice de erosividade anual obtido foi de 6.792,7 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. Os valores de T variaram de 9,0 a 11,0 Mg ha-1 ano-1, para o LVd2 e LVd1, respectivamente. As perdas de solo apresentaram valores em torno de 0 a 0,505 Mg ha-1 no LVd1 e de 0 a 0,853 Mg ha-1, no LVd2. A ACP evidenciou-se eficiente na discriminação dos sistemas de manejo em razão da interação entre os atributos físicos e matéria orgânica do solo e suas relações com a erosão hídrica, possibilitando visualizar de forma clara a influência do manejo sobre esses atributos e a relação de ambos com as perdas de solo e água.

Influência das condições de superfície e do cultivo do solo na erosão hídrica em um cambissolo húmico

A cobertura do solo por resíduos culturais dissipa a energia cinética das gotas de chuva, enquanto a rugosidade superficial dissipa a energia cinética da enxurrada; por isso, ambas armazenam água e retêm sedimentos na superfície, diminuindo a erosão hídrica. O objetivo deste estudo foi determinar a persistência e a influência dos resíduos culturais e da rugosidade superficial em solo cultivado nas perdas de solo e água, comparando ao solo sem cultivo e descoberto, nos seguintes tratamentos: solo cultivado - coberto por resíduos de azevém (Lolium multiflorum), com rugosidade mínima (SRA); coberto por resíduos de ervilhaca (Vicia sativa), com rugosidade mínima (SRE); escarificado após o cultivo de azevém sem os resíduos culturais da parte aérea e mantendo-se apenas as raízes da cultura, com rugosidade alta (SEA); escarificado após o cultivo de ervilhaca sem os resíduos culturais da parte aérea e mantendo-se apenas as raízes da cultura, com rugosidade alta (SEE); e solo sem cultivo: sem cobertura, escarificado, com rugosidade alta (SDE). O experimento foi desenvolvido entre maio de 2011 e dezembro de 2012, em parcelas com 11 m de comprimento no sentido do declive por 3,5 m de largura. Sobre os tratamentos, aplicaram-se oito testes de chuva simulada, em oito datas distintas, com chuvas de 90 min de duração e 65 mm h-1 de intensidade constante, utilizando- se um simulador de chuva com braços rotativos do tipo empuxo. A massa de resíduos e a rugosidade diminuíram ao longo do tempo, principalmente nos tratamentos com ervilhaca, com maior decréscimo na primeira chuva para a rugosidade e na segunda, para o resíduo. O cultivo diminuiu as perdas de solo em relação ao solo sem cultivo, independentemente das condições de superfície. Os resíduos de azevém e ervilhaca reduziram as perdas de solo em relação aos tratamentos escarificados; já o resíduo de azevém reduz as perdas em relação ao de ervilhaca, independentemente do manejo do solo. As perdas de solo aumentam com o tempo sob cultivo do solo, principalmente com escarificação. As perdas de água apresentam a mesma tendência das perdas de solo, porém com menores diferenças entre tratamentos.

Erosão hídrica influenciada por uma aplicação de dejeto líquido de suínos no solo cultivado em semeadura direta

A suinocultura em Santa Catarina é responsável por geração de emprego no meio rural e, por isso, apresenta grande importância social e econômica. Este trabalho foi realizado entre março e setembro de 2012 para avaliar a influência de uma aplicação de dejeto líquido de suínos na erosão hídrica, em um Nitossolo Bruno aluminoférrico húmico, nos tratamentos constituídos pelas doses: 0; 50; 100; e 200 m³ ha-1 do dejeto aplicado na superfície do solo uma única vez, 30 dias após a germinação da aveia-preta. As parcelas tinham 11 × 3,5 m e declividade média de 14,4 %. Ao longo do ciclo da aveia, foram realizados quatro testes de chuva simulada, cada um com quatro chuvas com intensidade planejada de 65 mm h-1 e duração de 75 min, com simulador de chuva tipo Swanson. As perdas totais de solo e água por erosão hídrica não foram influenciadas pela dose de dejeto líquido de suínos aplicado sobre o solo cultivado com aveia, evidenciando, no entanto, influência do teor de água no solo antecedente às chuvas simuladas aplicadas. Os teores de P e K solúveis na água da enxurrada diminuíram após a aplicação de dejeto líquido de suínos no solo cultivado com aveia, por certo tempo; quando o cultivo foi submetido à chuva simulada, os teores reduziram nas chuvas do teste 1 para as do teste 3 e aumentaram nas do teste 4. Os teores de P e K solúveis na água da enxurrada diminuíram com a dose de 100 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos aplicado sobre o solo para a dose zero m³ ha-1, nas chuvas simuladas dos testes 1 e 2. As perdas totais de P e K solúveis na água da enxurrada não foram influenciadas pela dose de dejeto líquido de suínos aplicado sobre o solo no cultivo da aveia; no entanto, apresentaram tendência de diminuir nas chuvas do teste 1 para as do teste 3 e de aumentar naquelas do teste 4. Os teores de P e K solúvel na água da enxurrada reduziram exponencialmente com a elevação do número de teste de chuva simulada realizada em solo cultivado com aveia, cujos dados do modelo exponencial y = y0 + ae-bx ajustou-se significativamente; o modelo não se adaptou aos dados da dose zero de dejeto em relação ao K.

Erodibilidade de um Cambissolo Húmico sob chuva natural

A estimativa de perdas de solo é fundamental para o planejamento conservacionista. Com essa finalidade, destaca-se no Brasil o uso da Equação Universal de Perdas de Solo (USLE), para cuja utilização há escassez de dados obtidos de acordo com o método-padrão desse modelo. Entre os fatores que compõem a USLE, a erodibilidade do solo (fator K) é de difícil obtenção em razão da necessidade de conduzir experimentos em campo por longo tempo sob chuva natural. Com o objetivo de quantificar a erodibilidade do solo em um Cambissolo Húmico em Lages, SC, utilizando-se do método-padrão da USLE, quantificaram-se a erosividade (EI30) das chuvas naturais e as respectivas perdas de solo durante o período de 1993 a 2012. A erodibilidade foi determinada pelo quociente entre essas variáveis e pela regressão linear simples dessas. O valor de erodibilidade anual estimado pelo quociente e pela regressão linear simples entre as perdas de solo e as erosividades foi respectivamente de 0,0175 e 0,0172 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1. A erodibilidade nos períodos de primavera-verão e outono-inverno apresentou pequenas variações em relação à média anual. A erodibilidade mensal variou de 0,0083 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1 no mês de dezembro a 0,0241 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1, no mês de abril. Ao longo do período de tempo avaliado, a erodibilidade anual evidenciou maior incremento nos anos iniciais e menor incremento nos anos finais.

MÉTODOS DE INDEXAÇÃO DE INDICADORES NA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO SOLO EM RELAÇÃO À EROSÃO HÍDRICA

A avaliação da qualidade dos solos agrícolas é importante para definição e adoção de práticas de manejo que garantam a sustentabilidade socioeconômica e ambiental. Os métodos de indexação dos indicadores de qualidade denominados Índice de Qualidade Integrado (IQI) e Índice de Qualidade Nemoro (IQN) foram utilizados neste estudo para avaliar a qualidade de solo em áreas experimentais de plantio de eucalipto. A seleção dos indicadores foi feita a partir de nove indicadores de qualidade do solo: diâmetro médio geométrico, permeabilidade à água, matéria orgânica, macro e microporosidade, volume total de poros, densidade do solo, resistência à penetração e índice de floculação, que estão relacionados à erosão hídrica. Os tratamentos constituíram de eucalipto plantado em nível, com e sem a manutenção dos resíduos, em desnível e solo descoberto, em dois biomas distintos, cujas vegetações nativas são Cerrado e Floresta. Os índices de qualidade do solo (IQS) apresentaram alta correlação com a erosão hídrica. Entre os sistemas manejados, o Eucalipto com manutenção do resíduo evidenciou valores mais elevados em ambos os índices, ressaltando-se a importância da cobertura vegetal e manutenção da matéria orgânica para conservação do solo e da água em sistemas florestais. Os IQS demonstraram alto coeficiente de correlação inversa com as perdas de solo e água. Em locais com as maiores taxas de erosão hídrica manifestaram também os menores valores de IQI e IQN. Assim, os índices testados permitiram avaliar com eficácia os efeitos dos manejos adotados sobre a qualidade do solo em relação à erosão hídrica.

Exact temporal evolution for some non-linear diffusion process

Exact solutions to FokkerPlanck equations with nonlinear drift are considered. Applications of these exact solutions for concrete models are studied. We arrive at the conclusion that for certain drifts we obtain divergent moments (and infinite relaxation time) if the diffusion process can be extended without any obstacle to the whole space. But if we introduce a potential barrier that limits the diffusion process, moments converge with a finite relaxation time.

Variational localized-site cluster expansions. X. Dimerization in linear Heisenberg chains

Ground-state instability to bond alternation in long linear chains is considered from the point of view of valence-bond (VB) theory. This instability is viewed as the consequence of a long-range order (LRO) which is expected if the ground state is reasonably described in terms of the Kekulé states (with nearest-neighbor singlet pairing). It is argued that the bond alternation and associated LRO predicted by this simple, VB picture is retained for certain linear Heisenberg models; many-body VB calculations on spin s=1 / 2 and s=1 chains are carried out in a test of this argument.

To select or to weigh: a comparative study of linear combination schemes for superparent-one-dependence estimators

We conduct a large-scale comparative study on linearly combining superparent-one-dependence estimators (SPODEs), a popular family of seminaive Bayesian classifiers. Altogether, 16 model selection and weighing schemes, 58 benchmark data sets, and various statistical tests are employed. This paper's main contributions are threefold. First, it formally presents each scheme's definition, rationale, and time complexity and hence can serve as a comprehensive reference for researchers interested in ensemble learning. Second, it offers bias-variance analysis for each scheme's classification error performance. Third, it identifies effective schemes that meet various needs in practice. This leads to accurate and fast classification algorithms which have an immediate and significant impact on real-world applications. Another important feature of our study is using a variety of statistical tests to evaluate multiple learning methods across multiple data sets.

Analysis of linear networks with inconsistent initial conditions

This paper presents a new method to analyze timeinvariant linear networks allowing the existence of inconsistent initial conditions. This method is based on the use of distributions and state equations. Any time-invariant linear network can be analyzed. The network can involve any kind of pure or controlled sources. Also, the transferences of energy that occur at t=O are determined, and the concept of connection energy is introduced. The algorithms are easily implemented in a computer program.