Estabilidade dos agregados e sua relação com o teor de carbono orgânico num latossolo roxo distrófico, em função de sistemas de plantio, rotações de culturas e métodos de preparo das amostras

O tamanho dos agregados do solo e o estado de agregação podem ser influenciados por diferentes processos de manejo e práticas culturais que alteram o teor de matéria orgânica e a atividade biológica do solo. O objetivo do trabalho foi verificar as relações entre o teor de C-orgânico e o tamanho e estabilidade dos agregados do solo em dois sistemas de plantio (convencional e direto) e três rotações de culturas (milho/trigo/milho, soja/trigo/milho e soja/trigo/soja), submetendo-se as amostras a dois processos de preparo: uso das peneiras de 4 e 8 mm antes do tamisamento úmido. O trabalho foi executado em 1990, usando-se amostras de solo, coletadas num experimento com 14 anos de duração, localizado em Londrina, PR, num Latossolo Roxo (Typic Haplorthox). As amostras de solo foram coletadas em 5 de abril de 1990, em duas profundidades: 0-10 e 10-20 cm. Os índices de agregação determinados foram: o diâmetro médio ponderado (DMP), o diâmetro médio geométrico (DMG) e o índice de estabilidade de agregados (IEA). Os resultados mostraram que o sistema de plantio direto melhorou o estado de agregação do solo com o incremento do teor de C-orgânico, sobretudo na camada de 0-10 cm, onde os valores de DMP e DMG foram significativamente superiores. A agregação tendeu a aumentar quando a sucessão de culturas incluiu espécie de relação C/N mais alta (milho). O aumento do teor de C-orgânico resultou em aumento do IEA pela diminuição de agregados das classes com diâmetro < 0,25 mm e aumento das classes de diâmetro maior. Os métodos de preparo das amostras produziram diferenças na agregação do solo, tendo o preparo com peneira 8 mm melhorado a sensibilidade para determinar o estado de agregação em função dos processos de manejo.

Estabilidade temporal da distribuição espacial da umidade do solo em área irrigada por pivô central

A heterogeneidade do solo faz com que o armazenamento de água seja variável, sendo necessária uma amostragem intensa, para caracterizar a sua distribuição espacial em uma área irrigada. Para fins de manejo da irrigação, é importante o monitoramento da umidade do solo durante o processo de secagem entre duas irrigações sucessivas. O presente trabalho tem por objetivos avaliar a estabilidade temporal da distribuição espacial da umidade do solo, a correlação da umidade com conteúdo de argila e avaliar se há estrutura de dependência espacial dessas variáveis. Quanto mais estável for a distribuição espacial da umidade e mais estreita a correlação com a textura, menos intensas poderão ser as amostragens para fins de controle das irrigações. Em área irrigada por pivô central, no campus da ESALQ/USP, de solo Podzólico Vermelho-Escuro, a umidade foi medida em pontos espaçados de 2,83 m ao longo de uma transeção radial, nas profundidades de 0,15 e 0,30 m, por meio de uma sonda de nêutrons. O conteúdo de argila e a densidade global foram também medidos. As medidas foram feitas durante um período de secagem do solo. A estabilidade temporal das distribuições espaciais foi avaliada por meio do coeficiente de correlação e da técnica de diferenças relativas. Foi constatada a persistência no tempo das distribuições de umidade, sendo possível identificar pontos de amostragem cujos valores permitem estimar a média geral da umidade na área, a qualquer momento. A dependência espacial da umidade foi avaliada por meio de semivariogramas, os quais mostraram que mais de 50% da variação dos dados pode ser atribuída à variação estruturada no espaço, cujo padrão se mantém estável no tempo e varia com a profundidade. Na camada inferior, a correlação espacial entre umidade e conteúdo de argila é descrita por semivariograma cruzado com efeito pepita nulo. A estrutura de dependência espacial pode ser usada no mapeamento da umidade do solo.

Relação entre a erodibilidade em entressulcos e estabilidade dos agregados

A erodibilidade do solo é uma característica utilizada nos planejamentos conservacionistas, especialmente, quando áreas agrícolas são utilizadas intensivamente. As práticas de conservação devem ser mais intensas em solos com erodibilidade alta do que em áreas com erodibilidade baixa. Como a determinação da erodibilidade do solo é difícil de ser realizada no campo, avaliou-se a relação entre os índices de expressão de estabilidade dos agregados e a erodibilidade do solo em entressulcos, utilizando amostras de solos do Rio Grande do Sul com propriedades químicas, físicas e mineralógicas diferentes. Foram medidas em laboratório a estabilidade dos agregados e a erodibilidade do solo em entressulcos, servindo-se de chuva simulada. Os coeficientes de determinação (R²) entre diferentes índices de estabilidade dos agregados e a erodibilidade do solo em entressulcos foram significativos (p < 0,01), indicando que esses índices foram adequados para predizer a erodibilidade do solo em entressulcos. Alguns índices que usam o diâmetro médio ponderado para expressar a estabilidade dos agregados também foram significativos (p < 0,05). A estabilidade dos agregados mostrou-se adequada para estimar a suscetibilidade dos solos à erosão hídrica em entressulcos.

Improved coronary artery definition with T2-weighted, free-breathing, three-dimensional coronary MRA.

BACKGROUND: Three-dimensional (3D) navigator-gated and prospectively corrected free-breathing coronary magnetic resonance angiography (MRA) allows for submillimeter image resolution but suffers from poor contrast between coronary blood and myocardium. Data collected over >100 ms/heart beat are also susceptible to bulk cardiac and respiratory motion. To address these problems, we examined the effect of a T2 preparation prepulse (T2prep) for myocardial suppression and a shortened acquisition window on coronary definition. METHODS AND RESULTS: Eight healthy adult subjects and 5 patients with confirmed coronary artery disease (CAD) underwent free-breathing 3D MRA with and without T2prep and with 120- and 60-ms data-acquisition windows. The T2prep resulted in a 123% (P<0. 001) increase in contrast-to-noise ratio (CNR). Coronary edge definition was improved by 33% (P<0.001). Acquisition window shortening from 120 to 60 ms resulted in better vessel definition (11%; P<0.001). Among patients with CAD, there was a good correspondence with disease. CONCLUSIONS: Free-breathing, T2prep, 3D coronary MRA with a shorter acquisition window resulted in improved CNR and better coronary artery definition, allowing the assessment of coronary disease. This approach offers the potential for free-breathing, noninvasive assessment of the major coronary arteries.

Periodic Solutions in Low-Dimensional Climatic Models

Classic climatic models use constitutive laws without any response time. A more realistic approach to the natural processes governing climate dynamics must introduce response time for heat and radiation fluxes. Extended irreversible thermodynamics (EIT) is a good thermodynamical framework for introducing nonclassical constitutive laws. In the present study EIT has been used to analyze a Budyko–Sellers one-dimensional energybalance model developed by G. R. North. The results present self-sustained periodic oscillations when the response time is greater than a critical value. The high-frequency (few kiloyears) damped and nondamped oscillations obtained can be related to abrupt climatic changes without any variation in the external forcing of the system

Effects of convection on the removal of the multiplicity of stable states in one-dimensional vertical models

Here I develop a model of a radiative-convective atmosphere with both radiative and convective schemes highly simplified. The atmospheric absorption of radiation at selective wavelengths makes use of constant mass absorption coefficients in finite width spectral bands. The convective regime is introduced by using a prescribed lapse rate in the troposphere. The main novelty of the radiative-convective model developed here is that it is solved without using any angular approximation for the radiation field. The solution obtained in the purely radiation mode (i. e. with convection ignored) leads to multiple equilibria of stable states, being very similar to some results recently found in simple models of planetary atmospheres. However, the introduction of convective processes removes the multiple equilibria of stable states. This shows the importance of taking convective processes into account even for qualitative analyses of planetary atmosphere

Second differential of the entropy as a criterion for the stability in low-dimensional climate models

The second differential of the entropy is used for analysing the stability of a thermodynamic climatic model. A delay time for the heat flux is introduced whereby it becomes an independent variable. Two different expressions for the second differential of the entropy are used: one follows classical irreversible thermodynamics theory; the second is related to the introduction of response time and is due to the extended irreversible thermodynamics theory. the second differential of the classical entropy leads to unstable solutions for high values of delay times. the extended expression always implies stable states for an ice-free earth. When the ice-albedo feedback is included, a discontinuous distribution of stable states is found for high response times. Following the thermodynamic analysis of the model, the maximum rates of entropy production at the steady state are obtained. A latitudinally isothermal earth produces the extremum in global entropy production. the material contribution to entropy production (by which we mean the production of entropy by material transport of heat) is a maximum when the latitudinal distribution of temperatures becomes less homogeneous than present values

Extremal climatic states simulated by a 2-dimensional model Part I: Sensitivity of the model and present state

The criterion, based on the thermodynamics theory, that the climatic system tends to extremizesome function has suggested several studies. In particular, special attention has been devoted to the possibility that the climate reaches an extremal rate of planetary entropy production.Due to both radiative and material effects contribute to total planetary entropy production,climatic simulations obtained at the extremal rates of total, radiative or material entropy production appear to be of interest in order to elucidate which of the three extremal assumptions behaves more similar to current data. In the present paper, these results have been obtainedby applying a 2-dimensional (2-Dim) horizontal energy balance box-model, with a few independent variables (surface temperature, cloud-cover and material heat fluxes). In addition, climatic simulations for current conditions by assuming a fixed cloud-cover have been obtained. Finally,sensitivity analyses for both variable and fixed cloud models have been carried out

Extremal climatic states simulated by a 2-dimensional model Part II: Different climatic scenarios

Different climatic simulations have been obtained by using a 2-Dim horizontal energy balancemodel (EBM), which has been constrained to satisfy several extremal principles on dissipationand convection. Moreover, 2 different versions of the model with fixed and variable cloud-coverhave been used. The assumption of an extremal type of behaviour for the climatic system canacquire additional support depending on the similarities found with measured data for pastconditions as well as with usual projections for possible future scenarios

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.

Aplicação de calcário e fósforo e estabilidade da estrutura de um solo ácido

O presente estudo objetivou avaliar o efeito da aplicação de calcário e fósforo sobre o comportamento estrutural de um solo ácido com altos teores de argila e matéria orgânica, típico do planalto sul brasileiro. O experimento foi realizado no campo, num Latossolo Bruno, em Lages (SC), no delineamento de blocos ao acaso, disposto em parcelas subdivididas. Os tratamentos consistiram da aplicação, no início do experimento, de 0, 4,5 e 9,0 Mg ha-1 de calcário, combinada com adições anuais médias de fósforo correspondentes a 42, 84, 126 e 168 kg ha-1 de P2O5. Determinaram-se o grau de floculação da argila, a estabilidade de agregados, a condutividade elétrica, o ponto de efeito salino nulo (PESN) e a composição química do solo. A dispersão da argila aumentou linearmente com a dose de calcário aplicada, o que foi relacionado com a elevação do PESN e do potencial elétrico superficial negativo. Essas alterações nos atributos fisico-químicos dos colóides de solo não interferiram, entretanto, sobre a estabilidade estrutural avaliada pelo diâmetro médio ponderado dos agregados, o que pode estar relacionado com o efeito indireto da calagem sobre a agregação graças ao maior aporte de resíduos vegetais ao solo e do estímulo à atividade biológica do solo, além da própria adição de Ca. A adição de P não alterou nenhum atributo físico analisado. A adição de calcário, apesar de aumentar a dispersão da argila, não comprometeu a qualidade física desse solo argiloso com alto tamponamento.

Three-dimensional computed cementless custom femoral stems in young patients: midterm followup.

We prospectively evaluated the results of our custom cementless femoral stems to ascertain whether this technology produced reasonable clinical function, complication rates, and loosening rates at midterm. Fifty-seven consecutive patients had surgery in 62 hips for primary osteoarthritis at a mean age of 57 years using a three-dimensional computed custom cementless stem. Patients were reviewed at a mean followup of 94.9 months. At review, the mean Harris hip score was 98.8 points (range, 84-100) compared with 61.1 (range, 28-78) points preoperatively. No patient complained of thigh pain. No migration or subsidence was observed. All stems were considered stable according to the radiographic criteria defined by Engh et al. There were no dislocations, no infections, and no reoperations. Our results are comparable with published results from clinical and radiologic points of view. Two problems remain unsolved: the price of a custom stem is twice as expensive as a standard stem; and we need longer term results before definitely recommending this technology as a reasonable alternative to current arthroplasties in younger patients. The data support the continued exploration of this technology with controlled clinical followup. LEVEL OF EVIDENCE: Therapeutic study, Level II-1 (prospective cohort study). See the Guidelines to Authors for a complete description of levels of evidence.

Atributos físicos, químicos e biológicos relacionados com a estabilidade de agregados de dois latossolos em plantio direto no Estado de São Paulo

Com o objetivo de verificar a influência de atributos físicos, químicos e biológicos na estabilidade de agregados em água de dois Latossolos sob plantio direto há mais de quatro anos, foi amostrada a camada de 0-10 cm de duas áreas, utilizando uma grade de amostragem de 100 m entre pontos, georreferenciados com DGPS. Uma das áreas está localizada no município de Campos Novos Paulista, SP (22 º 36 ' 11 " latitude e 50 º 00 ' 09 " longitude) em um Latossolo Vermelho distrófico típico álico textura média A moderado (LVd-CNP), e a outra se localiza no município de Angatuba, SP (23 º 29 ' 23 " latitude e 48 º 24 ' 46 " longitude), em Latossolo Vermelho distrófico típico álico textura argilosa A moderado (LVd-Anga). Os valores do diâmetro médio ponderado (DMP) e dos atributos físicos, químicos e biológicos foram analisados mediante regressões lineares múltiplas, em pré-tratamentos com água, álcool e benzeno. Os resultados mostraram que a matéria orgânica, a comunidade bacteriana e os teores de Fe, de K e de argila foram os principais agentes agregantes. Em áreas com baixos teores de argila e altos teores de areia fina, baixos índices de estabilidade foram encontrados. Mesmo estando sob plantio direto há mais de quatro anos, o LVd-CNP mostrou índices de estabilidade de agregados muito baixos, graças, principalmente, ao seu alto conteúdo de areia fina. Em relação ao LVd-CNP, o LVd-Anga apresentou índices de agregação mais elevados, principalmente por causa do alto teor de argila e maior quantidade de matéria orgânica.

Three-dimensional magnetic resonance myocardial motion tracking from a single image plane.

Three-dimensional imaging for the quantification of myocardial motion is a key step in the evaluation of cardiac disease. A tagged magnetic resonance imaging method that automatically tracks myocardial displacement in three dimensions is presented. Unlike other techniques, this method tracks both in-plane and through-plane motion from a single image plane without affecting the duration of image acquisition. A small z-encoding gradient is subsequently added to the refocusing lobe of the slice-selection gradient pulse in a slice following CSPAMM acquisition. An opposite polarity z-encoding gradient is added to the orthogonal tag direction. The additional z-gradients encode the instantaneous through plane position of the slice. The vertical and horizontal tags are used to resolve in-plane motion, while the added z-gradients is used to resolve through-plane motion. Postprocessing automatically decodes the acquired data and tracks the three-dimensional displacement of every material point within the image plane for each cine frame. Experiments include both a phantom and in vivo human validation. These studies demonstrate that the simultaneous extraction of both in-plane and through-plane displacements and pathlines from tagged images is achievable. This capability should open up new avenues for the automatic quantification of cardiac motion and strain for scientific and clinical purposes.

Estabilidade temporal da distribuição espacial da armazenagem de água em um solo cultivado com citros

O presente trabalho objetivou quantificar e caracterizar a variabilidade espaço-temporal e a estabilidade temporal da armazenagem da água em um Latossolo Amarelo argissólico cultivado com citros. A parcela experimental foi montada em um solo sob uma cultura de citros com 10 anos de idade, consistindo de 40 pontos de observação ao longo de duas transeções, com espaçamento de 4 x 7 m, isto é, duas transeções 1 e 2 (coincidentes com duas linhas de plantas) paralelas e distantes entre si de 7 m e cada uma delas com 20 pontos, separados um do outro de 4 m, delimitando uma área de terreno de dimensões 80 x 14 m (40 plantas). Cada ponto localizava-se no centro da distância entre duas plantas (2 m do tronco) na linha de plantas. Os pontos de observação da transecão 1 foram enumerados de 1 a 20 e os da transecão 2 de 21 a 40 no sentido aposto. Em cada ponto de observação, foi instalado um tubo de acesso à sonda de nêutrons até a profundidade de 1,20 m. As medições foram feitas ao longo de dois anos, em períodos compreendidos entre novembro e julho do ano seguinte, semanalmente. Em cada ponto de observação, foram retiradas amostras de solo com estrutura deformada para a quantificação das frações granulométricas ao longo do perfil. A estabilidade temporal foi observada pelo comportamento dos valores nos 40 pontos ao longo do tempo, os quais mantiveram a sua característica, independentemente do tempo de amostragem, o que pôde ser comprovado por meio do coeficiente de correlação de Pearson utilizado entre datas de observação. Por meio da técnica da diferença relativa, foi possível identificar os pontos que, independentemente de tempo, estimaram a média real do campo, os mais secos e os mais úmidos. O ponto 28 foi escolhido, em decorrência do valor da diferença relativa, como o ponto representativo da média, e identificou-se o ponto 15 como o mais seco e o 05 como o mais úmido.