Estabilidade de agregados e resistência à penetração em Latossolos adubados por cinco anos com biossólido

O biossólido tem sido utilizado para fins agrícolas como fonte de nutrientes e condicionante dos atributos físicos do solo. Objetivou-se avaliar o efeito do biossólido na estabilidade de agregados e resistência à penetração de um Latossolo Vermelho distrófico textura média (LVd) e um Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso (LVef), em Jaboticabal (SP). Utilizaram-se as doses de 0,0, 25,0, 47,5 e 50,0 Mg ha-1 de massa seca de biossólido que foi incorporado com grade até 0,1 m, antes da semeadura do milho. As amostras foram coletadas no quinto ano, após a colheita do milho, nas camadas de 0,0-0,1; 0,1-0,2; 0,2-0,3 m para determinação da composição granulométrica, matéria orgânica e estabilidade de agregados. A resistência do solo à penetração e umidade do solo foram determinadas até à profundidade de 0,4 m. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com cinco repetições. O diâmetro médio geométrico dos agregados foi maior na camada de 0,0-0,1 m e a partir da aplicação de 47,5 Mg ha-1 de biossólido nos dois solos. A aplicação de biossólido não influiu na resistência do solo à penetração, tampouco na umidade nos dois solos.

Estabilidade temporal de medidas do teor e do potencial mátrico da água no solo em uma transeção

O elevado nível de variabilidade espacial de observações experimentais de campo da condutividade hidráulica do solo dificulta o planejamento de amostragem e a utilização e extrapolação de valores médios, em estudos de campo de dinâmica da água no solo. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi verificar a estabilidade temporal de medidas do teor e do potencial mátrico da água no solo e sua aplicação como ferramenta para racionalizar a estratégia de amostragem para avaliação da condutividade hidráulica do solo em condições de campo. O experimento de drenagem foi desenvolvido num Latossolo Vermelho-Amarelo em Piracicaba (SP), numa parcela experimental com 50 pontos de observação distanciados de 1 m entre si, nos quais foram medidos o teor de água (com TDR) e o potencial mátrico (com tensiômetros) durante três semanas de redistribuição da água no solo. Os resultados mostraram que o método da estabilidade temporal permite identificar, com exatidão, os locais mais adequados para as amostragens, possibilitando a redução do número de amostras necessárias e do custo de execução do esforço amostral para o planejamento de sistemas de uso e manejo de água na agricultura.

Three-dimensional ordered-subset expectation maximization iterative protocol for evaluation of left ventricular volumes and function by quantitative gated SPECT: a dynamic phantom study.

The purposes of this study were to characterize the performance of a 3-dimensional (3D) ordered-subset expectation maximization (OSEM) algorithm in the quantification of left ventricular (LV) function with (99m)Tc-labeled agent gated SPECT (G-SPECT), the QGS program, and a beating-heart phantom and to optimize the reconstruction parameters for clinical applications. METHODS: A G-SPECT image of a dynamic heart phantom simulating the beating left ventricle was acquired. The exact volumes of the phantom were known and were as follows: end-diastolic volume (EDV) of 112 mL, end-systolic volume (ESV) of 37 mL, and stroke volume (SV) of 75 mL; these volumes produced an LV ejection fraction (LVEF) of 67%. Tomographic reconstructions were obtained after 10-20 iterations (I) with 4, 8, and 16 subsets (S) at full width at half maximum (FWHM) gaussian postprocessing filter cutoff values of 8-15 mm. The QGS program was used for quantitative measurements. RESULTS: Measured values ranged from 72 to 92 mL for EDV, from 18 to 32 mL for ESV, and from 54 to 63 mL for SV, and the calculated LVEF ranged from 65% to 76%. Overall, the combination of 10 I, 8 S, and a cutoff filter value of 10 mm produced the most accurate results. The plot of the measures with respect to the expectation maximization-equivalent iterations (I x S product) revealed a bell-shaped curve for the LV volumes and a reverse distribution for the LVEF, with the best results in the intermediate range. In particular, FWHM cutoff values exceeding 10 mm affected the estimation of the LV volumes. CONCLUSION: The QGS program is able to correctly calculate the LVEF when used in association with an optimized 3D OSEM algorithm (8 S, 10 I, and FWHM of 10 mm) but underestimates the LV volumes. However, various combinations of technical parameters, including a limited range of I and S (80-160 expectation maximization-equivalent iterations) and low cutoff values (< or =10 mm) for the gaussian postprocessing filter, produced results with similar accuracies and without clinically relevant differences in the LV volumes and the estimated LVEF.

Relações da rugosidade superficial do solo com o volume de chuva e com a estabilidade de agregados em água

A rugosidade superficial do solo é afetada, dentre outros fatores, pelo tipo de preparo, volume de chuva e estabilidade dos agregados estruturais diante da ação destrutiva da água. Em um Inceptisol, num experimento de erosão sob chuva natural realizado há 15 anos, no Sul da região do Planalto Catarinense, Brasil, avaliou-se a rugosidade superficial, a qual foi expressa por meio dos índices: rugosidade (RR), tortuosidade (T) e diferença de elevação limite (LD), no cultivo do milho, em 2003, e no cultivo da aveia, em 2004, em cujos períodos experimentais precipitaram 229 e 350 mm de chuva, respectivamente. Além disso, em 2004, entre os dois cultivos, avaliou-se a estabilidade dos agregados em água, expressa pelo diâmetro médio ponderado (DMP) e diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregados. Os tratamentos de sistemas de manejo do solo foram: preparo convencional (PC) com uma aração + duas gradagens; cultivo mínimo (CM) com uma escarificação + uma gradagem, e semeadura direta (SD), ambos cultivados com milho e aveia, além de um tratamento adicional sem cultivo do solo (SC) em preparo convencional com uma aração + duas gradagens. A rugosidade foi avaliada em cinco oportunidades no cultivo do milho e em quatro da aveia, sendo a primeira avaliação imediatamente após o preparo do solo, e as demais, em intervalos sucessivos de 15 dias. A rugosidade inicial do solo foi alta e diminuiu com o aumento do volume das chuvas nos tratamentos SC, PC e CM, enquanto, na SD, a rugosidade foi alta apenas no cultivo da aveia e apresentou variação muito pequena com o aumento da chuva. O SC apresentou a maior redução da rugosidade ao acaso, enquanto a menor redução ocorreu na SD. A rugosidade superficial foi reduzida da condição original, na qual não se retiraram os efeitos da pendente e das marcas do preparo do solo, para a condição ao acaso, na qual esses efeitos foram retirados. A rugosidade superficial ao acaso relacionou-se inversamente com o volume das chuvas naturais. O decaimento máximo da rugosidade ao acaso relacionou-se inversamente com o DMP e com o DMG dos agregados estruturais.

A fully adaptive numerical approximation for a two-dimensional epidemic model with nonlinear cross-diffusion

An epidemic model is formulated by a reactionâeuro"diffusion system where the spatial pattern formation is driven by cross-diffusion. The reaction terms describe the local dynamics of susceptible and infected species, whereas the diffusion terms account for the spatial distribution dynamics. For both self-diffusion and cross-diffusion, nonlinear constitutive assumptions are suggested. To simulate the pattern formation two finite volume formulations are proposed, which employ a conservative and a non-conservative discretization, respectively. An efficient simulation is obtained by a fully adaptive multiresolution strategy. Numerical examples illustrate the impact of the cross-diffusion on the pattern formation.

Agregação e estabilidade de agregados do solo em sistemas agropecuários em Mato Grosso do Sul

Sistemas de manejo do solo, incluindo lavouras em plantio direto, lavouras (soja) em rotação com pastagens em plantio direto e pastagens permanentes (Brachiaria sp.), foram avaliados quanto à agregação do solo e estabilidade dos agregados. Em três experimentos de longa duração (9 e 11 anos) localizados em Mato Grosso do Sul, o solo foi amostrado nas camadas de 0 a 5, 5 a 10 e 10 a 20 cm, para determinação da estabilidade dos agregados em água e a seco. Foram calculados o diâmetro médio ponderado (DMP) e o índice de estabilidade dos agregados (IEA). Em todos os experimentos, nos sistemas com pastagens, seja de forma isolada ou em rotação com lavouras, foi verificado maior volume do solo, constituindo agregados com tamanho superior a 4,76 mm. Os sistemas com pastagens também apresentaram maior DMP e maior IEA em todos os experimentos. O sistema apenas com lavouras apresentou, nos três experimentos, o maior volume de solo com agregados de tamanho entre 0,25 e 2,00 mm. Esses efeitos ocorreram de forma semelhante em todas as profundidades avaliadas. Entre os locais, observou-se o efeito do teor de argila na agregação, sendo maior em Maracaju e menor em Campo Grande. Foi observada estreita relação entre a estabilidade dos agregados e o teor de C no solo. A formação de macroagregados parece estar relacionada à presença de raízes, que são mais abundantes sob pastagem de gramíneas.

Correlations between trabecular bone score, measured using anteroposterior dual-energy x-ray absorptiometry acquisition, and 3-dimensional parameters of bone microarchitecture: an experimental study on human cadaver vertebrae.

Developing a novel technique for the efficient, noninvasive clinical evaluation of bone microarchitecture remains both crucial and challenging. The trabecular bone score (TBS) is a new gray-level texture measurement that is applicable to dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) images. Significant correlations between TBS and standard 3-dimensional (3D) parameters of bone microarchitecture have been obtained using a numerical simulation approach. The main objective of this study was to empirically evaluate such correlations in anteroposterior spine DXA images. Thirty dried human cadaver vertebrae were evaluated. Micro-computed tomography acquisitions of the bone pieces were obtained at an isotropic resolution of 93μm. Standard parameters of bone microarchitecture were evaluated in a defined region within the vertebral body, excluding cortical bone. The bone pieces were measured on a Prodigy DXA system (GE Medical-Lunar, Madison, WI), using a custom-made positioning device and experimental setup. Significant correlations were detected between TBS and 3D parameters of bone microarchitecture, mostly independent of any correlation between TBS and bone mineral density (BMD). The greatest correlation was between TBS and connectivity density, with TBS explaining roughly 67.2% of the variance. Based on multivariate linear regression modeling, we have established a model to allow for the interpretation of the relationship between TBS and 3D bone microarchitecture parameters. This model indicates that TBS adds greater value and power of differentiation between samples with similar BMDs but different bone microarchitectures. It has been shown that it is possible to estimate bone microarchitecture status derived from DXA imaging using TBS.

Mass conservative three-dimensional water tracer distribution from Markov chain Monte Carlo inversion of time-lapse ground-penetrating radar data

Time-lapse geophysical measurements are widely used to monitor the movement of water and solutes through the subsurface. Yet commonly used deterministic least squares inversions typically suffer from relatively poor mass recovery, spread overestimation, and limited ability to appropriately estimate nonlinear model uncertainty. We describe herein a novel inversion methodology designed to reconstruct the three-dimensional distribution of a tracer anomaly from geophysical data and provide consistent uncertainty estimates using Markov chain Monte Carlo simulation. Posterior sampling is made tractable by using a lower-dimensional model space related both to the Legendre moments of the plume and to predefined morphological constraints. Benchmark results using cross-hole ground-penetrating radar travel times measurements during two synthetic water tracer application experiments involving increasingly complex plume geometries show that the proposed method not only conserves mass but also provides better estimates of plume morphology and posterior model uncertainty than deterministic inversion results.

Estabilidade de agregados do solo após manejo com rotações de culturas e escarificação

O objetivo desse trabalho foi avaliar, em solo compactado, a estabilidade dos agregados influenciada pelo cultivo de espécies de cobertura em esquema de rotações de culturas, em sistema de semeadura direta, mediante o efeito da escarificação mecânica. As rotações de culturas repetidas por três anos consecutivos envolveram o cultivo de triticale e girassol, no outono-inverno, associados ao cultivo de milheto, de sorgo forrageiro e de Crotalária júncea como plantas de cobertura, antecedendo o da soja (cultura de verão). No tratamento envolvendo a escarificação mecânica, a área permaneceu em pousio entre os cultivos de outono-inverno e de verão. O experimento foi realizado na Fazenda Experimental Lageado (Botucatu-SP), nos anos agrícolas de 2003/2004, 2004/2005 e 2005/2006. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas. As amostras para a análise da estabilidade de agregados foram coletadas nas profundidades de 0 a 0,05 m e de 0,05 a 0,10 m após o manejo das plantas de cobertura em dezembro de 2003 e de 2005. Logo no primeiro ano de instalação do experimento, o cultivo de triticale resultou em maior porcentagem de agregados com mais de 2 mm, maior DMG e maior DMP na camada de 0 a 5 cm, além de maior DMP na camada de 0,05 a 0,10 m. Já a escarificação do solo e a ausência do cultivo de plantas de cobertura proporcionaram menor porcentagem de agregados maiores que 2 mm e menor DMP na camada de 0,05 a 0,10 m. A estabilidade dos agregados foi influenciada pela rotação de culturas, sendo maior na camada de 0 a 0,05 m e de 0,05 a 0,10 m quando o triticale foi introduzido como espécie de outono-inverno.

Inter-relação biomassa vegetal subterrânea-estabilidade de agregados-erosão hídrica em solo submetido a diferentes formas de manejo

O aumento da biomassa vegetal subterrânea e da estabilidade dos agregados do solo pelo seu manejo adequado aumentam sua capacidade para infiltrar água da chuva e resistir à erosão hídrica. Baseado nesta premissa, foi realizado um estudo de erosão em campo, sob chuva simulada, na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), no verão de 2003/2004, utilizando um experimento de manejo do solo com 7,5 anos de duração. O objetivo da pesquisa foi investigar relações entre variáveis de manejo e de erosão, relacionadas à história de uso e manejo do solo e suas condições físicas superficiais momentâneas, criadas por tratamentos de seu preparo e de cobertura por resíduo cultural, os quais foram aplicados imediatamente antes da realização de testes de erosão com chuva simulada. Utilizou-se um Argissolo Vermelho distrófico típico, com textura superficial franco-argilo-arenosa e declividade média de 0,115 m m-1. Foram estudadas quatro seqüências culturais, com ou sem preparo (gradagem) e cobertura (resíduo cultural) do solo. Realizaram-se três testes de erosão com chuva simulada, cada um na intensidade de 64 mm h-1 e duração de 1,5 h, usando o aparelho simulador de braços rotativos. Avaliaram-se a massa de raízes mortas das plantas, o diâmetro médio ponderado de agregados do solo, a taxa constante de infiltração de água no solo e a perda total de água e de solo por erosão. A infiltração de água no solo foi maior e, inversamente, a perda de água menor no solo recém-mobilizado (superfície solta e rugosa) do que no solo não-mobilizado (superfície firme e praticamente lisa), mesmo o primeiro estando descoberto e o segundo tanto coberto quanto descoberto, com diferenças entre as seqüências culturais. No solo não-mobilizado e coberto, a perda foi pequena em todas as seqüências culturais, enquanto no solo descoberto, tanto não-mobilizado quanto recém-mobilizado, ela foi pequena somente naquelas seqüências culturais que propiciaram altos valores de massa de raízes mortas das plantas e de diâmetro médio ponderado de agregados do solo. No solo recém-mobilizado e descoberto, a diminuição da perda de solo também se deveu à rugosidade superficial criada pelo preparo. As relações da perda total de água e da perda total de solo, com a massa de raízes mortas das plantas e com o diâmetro médio ponderado de agregados do solo, foram significativas a 5 %.

Submillimeter three-dimensional coronary MR angiography with real-time navigator correction: comparison of navigator locations.

Three-dimensional free-breathing coronary magnetic resonance angiography was performed in eight healthy volunteers with use of real-time navigator technology. Images acquired with the navigator localized at the right hemidiaphragm and at the left ventricle were objectively compared. The diaphragmatic navigator was found to be superior for vessel delineation of middle to distal portions of the coronary arteries.

Estabilidade de agregados de um latossolo amarelo distrocoeso de tabuleiro costeiro sob diferentes aportes de resíduos orgânicos da cana-de-açúcar

O potencial produtivo da cana-de-açúcar decorre de fatores relacionados ao clima, ao solo e à variedade cultivada. Sistemas de manejo que proporcionem a adição de resíduos orgânicos ao solo podem provocar alterações em seus atributos físicos, favorecendo o crescimento do sistema radicular e a produtividade da canade-açúcar. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar com diversos níveis de adição de resíduos orgânicos sobre a distribuição e os índices de estabilidade de agregados de um Latossolo Amarelo distrocoeso dos tabuleiros costeiros de Alagoas. Foram selecionadas áreas em talhões de produção com a cultura da cana-de-açúcar: 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 um fragmento de Mata Atlântica (MN). Para avaliar a distribuição e os índices de estabilidade de agregados, amostras do solo foram coletadas ao acaso, nas áreas submetidas aos diferentes sistemas de manejo, nas profundidades de 0-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m, sendo retiradas num ponto situado nas entrelinhas da cana-de-açúcar. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. Estudos de correlações simples foram realizados entre algumas variáveis medidas. Os resultados permitiram concluir que os diferentes sistemas de manejo promoveram alterações na distribuição de agregados do solo e a estabilização dos agregados na camada superficial dependeu do teor de matéria orgânica e da ação dos ciclos sucessivos de umedecimento e secagem do solo. Os estudos de correlações entre o carbono orgânico total e os índices de estabilidade dos agregados apresentaram correlações significativas e positivas.

Vacancy-driven ordering in a two-dimensional binary alloy

Domain growth in a system with nonconserved order parameter is studied. We simulate the usual Ising model for binary alloys with concentration 0.5 on a two-dimensional square lattice by Monte Carlo techniques. Measurements of the energy, jump-acceptance ratio, and order parameters are performed. Dynamics based on the diffusion of a single vacancy in the system gives a growth law faster than the usual Allen-Cahn law. Allowing vacancy jumps to next-nearest-neighbor sites is essential to prevent vacancy trapping in the ordered regions. By measuring local order parameters we show that the vacancy prefers to be in the disordered regions (domain boundaries). This naturally concentrates the atomic jumps in the domain boundaries, accelerating the growth compared with the usual exchange mechanism that causes jumps to be homogeneously distributed on the lattice.

Monte Carlo study of the relation between vacancy diffusion and domain growth in two-dimensional binary alloys

Domain growth in a two-dimensional binary alloy is studied by means of Monte Carlo simulation of an ABV model. The dynamics consists of exchanges of particles with a small concentration of vacancies. The influence of changing the vacancy concentration and finite-size effects has been analyzed. Features of the vacancy diffusion during domain growth are also studied. The anomalous character of the diffusion due to its correlation with local order is responsible for the obtained fast-growth behavior.