Predição de qualidade da madeira e da polpa celulósica por técnica de espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS)

O objetivo deste estudo foi desenvolver modelos de calibração multivariada, com espectros infravermelhos próximos (NIR), para predição de qualidade da madeira e da polpa celulósica kraft de Eucalyptus. Foram utilizadas 30 amostras de madeira, em forma de cavacos, e 116 amostras de polpa kraft de Eucalyptus. Os cavacos foram utilizados com dois teores de umidade (33% e 10%). Nos cavacos mais úmidos, foram obtidas as seguintes correlações: 97% na densidade básica, 84% no teor de extrativos e 93% no teor de lignina. Nos cavacos mais secos, as correlações foram: 97% na densidade básica, 92% no teor de extrativos e 90% na lignina. Para a predição de qualidade das polpas, foram obtidos espectros NIR de folhas de celulose e das polpas na forma original (desagregada). Os modelos com espectros obtidos na folha de celulose apresentaram correlações de 94% no número kappa, 93% na viscosidade da polpa, 90% no rendimento depurado e 86% no teor de ácido hexenurônico. Os modelos com espectros obtidos na polpa desagregada apresentaram as seguintes correlações: 90% no número kappa, 91% na viscosidade da polpa, 88% no rendimento depurado e 85% no teor de ácidos hexenurônicos. Os resultados demonstraram a viabilidade da aplicação da técnica de modelagem das características da madeira e da polpa celulósica, utilizando-se espectros NIR.

Efeitos de cenários de uso do solo sobre o regime hidríco e produção de sedimentos na bacia do Ribeirão Concórdia - SC

O uso inadequado dos solos agrícolas vem causando a perda gradual da sua capacidade produtiva e a degradação dos recursos hídricos por sedimentos e poluentes. O uso do solo pode afetar os processos hidrológicos e a erosão do solo na bacia. O objetivo do trabalho foi simular diferentes cenários de uso do solo para a bacia hidrográfica do ribeirão Concórdia, utilizando o modelo SWAT, e analisar os efeitos dessas mudanças no fluxo de água e de sedimentos. Os cenários gerados foram agricultura, mata nativa e pastagem. A bacia está localizada no sul do Brasil e possui uma área de drenagem de 30,74 km². Na etapa de calibração, obteve-se coeficente de eficiência Nash-Sutcliffe mensais de 0,82 para escoamento e 0,83 para sedimento. O cenário mata nativa apresentou o maior decréscimo na vazão média, em relação ao cenário atual, cerca de 8,70%. O cenário agricultura produziu a maior taxa de produção de sedimentos, aproximadamente 3 vezes maior que o cenário atual.Observou-se que alterações no uso do solo impactam o regime e a disponibilidade hídrica da bacia.

Compton scattering tomography for agricultural measurements

This paper presents a new approach in tomographic instrumentation for agriculture based on Compton scattering, which allows for the simultaneous measurements of density and moisture of soil samples. Compton tomography is a technique that can be used to obtain a spatial map of electronic density of samples. Quantitative results can be obtained by using a reconstruction algorithm that takes into account the absorption of incident and scattered radiation. Results show a coefficient of linear correlation better than 0.81, when comparison is made between soil density measurements based on this method and direct transmission tomography. For soil water contents, a coefficient of linear correlation better than 0.79 was found when compared with measurements obtained by time domain reflectrometry (TDR). In addition, a set of Compton scatter images are presented to illustrate the efficacy of this imaging technique, which makes possible improved spatial variability analysis of pre-established planes.

Sistema automatizado para aquisição de dados de umidade relativa do ar

Devido à importância do ambiente na produção animal e vegetal e, portanto, controle ambiental adequado, o trabalho propõe como objetivo a construção de um sistema de aquisição automatizada de dados de umidade relativa do ar, utilizando-se de microcontrolador de dimensões reduzidas e de baixo custo. A calibração do sensor de umidade relativa foi realizada em três etapas de simulação desenvolvidas em laboratório: caixas perfuradas, dessecador sem tampa contendo sílica-gel em seu fundo e psicrometria. As etapas de calibração, utilizando situações naturais e artificiais, bem como as metodologias desenvolvidas, apresentaram resultados que permitem concluir que o sistema pode ser utilizado com segurança no monitoramento dessa variável.

Desempenho de lisímetro de pesagem hidráulica de baixo custo no semi-árido nordestino

Medidas diretas de evapotranspiração de referência são importantes na avaliação e na calibração de métodos indiretos. Avaliou-se o desempenho de lisímetro de pesagem hidráulica de baixo custo, visando à determinação direta da evapotranspiração de referência (ETo), em área de assentamento rural no Semi-Árido nordestino. O lisímetro é de concepção simplificada, com travesseiros hidráulicos confeccionados com mangueira flexível de butil e revestida em náilon, interligados a um sistema manométrico com mercúrio e água. O equilíbrio do lisímetro foi estável, sendo o maior erro médio posicional de 3,93%. As calibrações geraram coeficientes de correlação superiores a 0,9993 e resoluções de leituras entre 0,095 e 0,134 mm. As leituras lisimétricas foram comparadas com estimativas da ETo obtidas, utilizando-se dos métodos de Penman-Monteith, Blaney-Criddle-FAO, Jensen-Haise e do Tanque Classe A-FAO. Adicionalmente, avaliou-se o desempenho de um tanque evaporimétrico simplificado, construído a partir de material reciclado, o qual vem sendo utilizado no manejo da irrigação em áreas de agricultura familiar. Todos os métodos analisados apresentaram bom desempenho, com medidas bem correlacionadas aàs do lisímetro, para o período estudado.

Variabilidade espacial da emissão de CO2 em Latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar em diferentes sistemas de manejo

Neste trabalho, foi determinada a estrutura da variabilidade espacial da emissão de CO2, temperatura e umidade de solos desprovidos de vegetação em duas localidades sob cultivo da cana-de-açúcar, em sistemas de manejos de cana crua e de cana queimada, no nordeste do Estado de São Paulo. A emissão de CO2 e a temperatura do solo foram registradas utilizando-se de câmara de fluxo portátil e sensor de temperatura do sistema LI-6400. A umidade foi avaliada utilizando sistema portátil TDR. A maior emissão foi observada no local sob manejo de cana queimada, com valor médio de 2,05 μmol m-2 s-1, porém a dependência espacial na emissão de CO2 foi encontrada somente na área sob manejo de cana crua. Os mapas de krigagem da emissão de CO2, temperatura e umidade do solo sob manejo de cana queimada mostraram correspondência à declividade do terreno, com as maiores emissões e temperaturas localizadas na parte mais alta, sendo as maiores umidades do solo encontradas na parte mais baixa do local estudado. Os resultados indicam correlação linear positiva da emissão de CO2 com a temperatura, e negativa com a umidade do solo somente no local com manejo de cana queimada, e não no sistema de cana crua, onde a presença de palhada certamente impede a ação direta da radiação solar e o escoamento de chuvas.

Avaliação de sensor capacitivo para o monitoramento do teor de água do solo

Este trabalho teve como objetivo avaliar sensores capacitivos desenvolvidos para monitorar o teor de água do solo. Os sensores foram submetidos a testes para avaliar o efeito da temperatura, o tempo de resposta, obter a equação de calibração e determinar a sua sensibilidade. Foram analisados em diferentes situações (solo, água e ar) e temperaturas (25 ºC; 20 ºC; 15 ºC; 10 ºC; 5º C e 0 ºC). A calibração foi efetuada com um dos sensores capacitivos instalado em uma coluna de solo (indeformada) contida em um tubo de PVC (0,015066 m³) e suspensa em um dos lados de uma balança de braços. Na outra extremidade da balança, havia uma célula de carga conectada a um sistema de aquisição de dados. Os resultados indicaram redução na frequência do sensor capacitivo com o aumento da temperatura. O sensor capacitivo apresentou alta velocidade de resposta (menos de um segundo) ao imergi-lo na água e às variações da quantidade de água na amostra de solo e detectou as mudanças de perda de água pela coluna de solo no decorrer deste experimento, apresentando maior sensibilidade à medida que se diminui o conteúdo de água no solo. Portanto, o sensor capacitivo pode ser utilizado para determinar o teor de água do solo de forma adequada.

Variabilidade espacial de propriedades físico-hídricas de um nitossolo sob a cultura do feijoeiro irrigado

Devido à utilização mais intensa de água via irrigação e ao elevado custo que tem sido agregado a este recurso, é necessário que os sistemas de irrigação operem com altos níveis de eficiência. A descrição do padrão espacial de propriedades físico-hídricas do solo pode auxiliar no manejo eficiente da irrigação. Para tanto, técnicas da geoestatística são necessárias. Assim, este trabalho teve como objetivos descrever e avaliar o padrão espacial da porosidade, densidade e armazenamento de água no solo durante um ciclo de secamento, num Nitossolo Vermelho distroférrico cultivado com a cultura do feijoeiro. A área de cultivo foi subdividida em 80 quadrículas, segundo uma malha de 3 por 3 m. Em cada quadrícula, mediu-se o teor de água do solo ao longo do tempo, com sondas de TDR de 0,20 m de comprimento, e coletou-se uma amostra de solo indeformada. Os dados foram analisados por meio da estatística descritiva, análise exploratória e técnicas da geoestatística. A porosidade total, a macroporosidade e a microporosidade ocorreram de forma aleatória na área. A densidade do solo apresentou moderado grau de dependência espacial. Verificou-se que a uniformidade de aplicação da lâmina de irrigação não alterou o padrão espacial de armazenamento de água no solo, evidenciando que fatores intrínsecos do solo definiram este padrão.

Variabilidade espacial da umidade de um Latossolo Vermelho-Amarelo sob plantio direto

O estudo da dependência espacial de atributos do solo é importante para aprimorar as práticas de manejo e de amostragem. Este trabalho teve o objetivo de estudar a variabilidade espacial da umidade de um Latossolo Vermelho-Amarelo sob plantio direto, cultivado com milho, e sua relação com o carbono orgânico total do solo, macroporosidade e microporosidade. A pesquisa foi conduzida em uma área localizada no município de Lavras - MG. Na avaliação dos atributos do solo, foi delineada uma malha experimental com dimensões iguais a 90 x 90 m (0,81 ha de área), com espaçamento entre os pontos de amostragem de 15 x 15 m. Para obter maior detalhamento da dependência espacial dos dados, realizou-se a implantação de mais duas malhas (zoom) dentro de um quadrante da grande malha, totalizando 73 pontos de leitura. A umidade do solo em base volume (cm³ cm-3) foi determinada in situ em duas datas, utilizando-se de um equipamento de TDR. Por meio da análise dos dados das duas datas pela Estatística Clássica, observaram-se coeficientes de variação médios para a umidade do solo. Obteve-se um semivariograma com efeito pepita puro quando o solo se apresentou mais úmido, indicando a ausência total de estruturação nestas condições. Já para o solo mais seco, ajustou-se o modelo exponencial ao semivariograma, o qual mostrou moderada dependência espacial e alcance de 75 m. Verificou-se que a associação entre a umidade do solo e o carbono orgânico aumentou na condição de solo mais seco.

Manejo da irrigação associada a coberturas mortas vegetais no cultivo orgânico da beterraba

Práticas agrícolas orgânicas, como a cobertura do solo com palha, foram testadas em área irrigada por gotejamento na Baixada Fluminense, no Estado do Rio de Janeiro. O cultivo de inverno da beterraba nesta região é favorecido por temperaturas mais amenas, coincidindo com a época de maior disponibilidade do produto no Estado. No cultivo da beterraba, foram adotados três tipos de cobertura do solo e seis lâminas de irrigação (0; 29; 48; 78; 100 e 148% da ETc) determinadas com base no balanço de água no solo utilizando a técnica da TDR. O delineamento estatístico adotado foi blocos casualizados, com seis tratamentos e quatro repetições. Sob cobertura morta de Pennisetum purpureum, de Gliricidia sepium e na ausência de cobertura morta, os valores máximos relativos de EUA, no cultivo de beterraba, foram de 21,00; 32,90 e 17,90 kg m-3, respectivamente. A maior e a menor lâmina de irrigação acumulada para cada tipo de manejo foram de 2.746 e 951 m³ ha-1 nas parcelas sem cobertura morta. Em comparação, as parcelas com cobertura do solo reduziram em 34,5 e 10,5% as lâminas acumuladas, respectivamente. Os valores acumulados de nitrogênio nas partes das plantas foram maiores no cultivo sob cobertura morta de G. sepium, indicando vantagens desta prática cultural associada à irrigação por gotejamento.

Desempenho de um trator agrícola equipado com pneus radiais e diagonais com três níveis de lastros líquidos

A utilização correta de pneus em tratores, tanto em relação ao seu tipo quanto à calibração de sua pressão interna, e a lastragem ideal para cada condição de carga são fatores que influem significativamente no desempenho do trator. Esta pesquisa teve como objetivo comparar o desempenho de um trator equipado com pneus radiais e com pneus diagonais, para três condições de lastragem líquida (0%, 40% e 75% de água), em três condições superficiais de um Nitossolo Vermelho distrófico (superfície firme, preparada e com cobertura vegetal de resto de milho) e em três velocidades teóricas de deslocamento (4 km h-1, 5 km h-1 e 7 km h-1), informadas no painel do trator, correspondendo às marchas B1, B2 e C1. O melhor desempenho do trator, equipado com pneu diagonal, ocorreu na condição de 75% de água nos pneus, apresentando maior velocidade de deslocamento, menor patinhagem do trator, menor consumo horário de combustível e gerando maior potência na barra de tração. Com pneus radiais, o melhor desempenho do trator ocorreu na condição de 40% de água nos pneus, proporcionando maiores velocidades de deslocamento do trator, menores patinhagens, menores consumos, horário e específico de combustível, e maiores potência e rendimento na barra de tração.

Evapotranspiration and crop coefficient for potato in organic farming

The aim of this study was to quantify the water consumption and the crop coefficients (Kc) for the potato (Solanum tuberosum L.), in Seropédica, Rio de Janeiro (RJ), Brazil, under organic management, and to simulate the crop evapotranspiration (ETc) using the Kc obtained in the field and the ones recommended by the Food and Agriculture Organization (FAO). The water consumption was obtained through soil water balance, using TDR probes installed at 0.15m and 0.30m deep. At the different stages of development, the Kc was determined by the ratio of ETc and reference evapotranspiration, obtained by Penman-Monteith FAO 56. The crop coefficients obtained were 0.35, 0.45, 1.29 and 0.63. The accumulated ETc obtained in the field was 109.6 mm, while the ETc accumulated from FAO's Kc were 142.2 and 138mm, respectively, considering the classical values and the values adjusted to the local climatic conditions. The simulation of water consumption based on meteorological data of historical series from 1961 to 2007 provided higher value of ETc when compared with the one obtained in the field. From the meteorological data of historical series, it was observed that the use of Kc recommended by FAO may overestimate the amount of irrigation water by 9%, over the same growing season.

Utilização de lisímetros de pesagem para a determinação dos coeficientes de cultura do meloeiro (Cucumis melo L.) para cultivo em estufa agrícola na região de Araras - SP

Esta pesquisa foi conduzida em uma estufa agrícola instalada na área experimental do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de São Carlos, localizado em Araras - SP. O solo da área experimental é um Latossolo Vermelho-Escuro, distrófico, de horizonte A moderado e textura argilosa. Os meloeiros estudados foram os híbridos Louis e HD 90. O experimento foi irrigado por gotejamento, e o controle da irrigação, realizado por meio de dois lisímetros de pesagem instalados dentro da estufa. A umidade do solo foi monitorada com uma sonda de TDR e mantida próxima de sua capacidade de campo. As informações climatológicas relevantes ao projeto foram coletadas em estações meteorológicas automáticas, instaladas dentro e fora da estufa. A evapotranspiração de referência (ETo) foi estimada pelos modelos agroclimáticos de Penman-Monteith, Penman, Makkink e do Tanque Classe A. Os consumos totais de água medidos nos lisímetros foram de 254,5 mm e 188,6 mm, respectivamente, para os meloeiros Louis e HD 90, os quais correspondem ao consumo médio diário de 3,18 mm e 2,35 mm. Todos os modelos agroclimáticos avaliados subestimaram a evapotranspiração de referência estimada pelo modelo padrão de Penman-Monteith, variando de um mínimo de 26,9%, no caso do modelo de Penman, até um máximo de 74,3%, no caso do modelo de Makkink. Os coeficientes de cultura determinados pelo modelo padrão de Penman-Monteith, considerando-se aqui o valor médio dos dois tipos de meloeiros estudados, foram os seguintes: estádio inicial: 0,20; estádio intermediário: 1,10, e estádio final: 0,50.

Water requirement and yield of fig trees under different drip irrigation management

This work aimed to study the effect of drip irrigation management on growth and yield of the 'Roxo de Valinhos' fig tree (Ficus carica L.), at three years old, and to determine crop coefficients (Kc) and its water requirement (ETc) under Baixada Fluminense climate and soil conditions, state of Rio de Janeiro, Brazil. The study was carried out in the experimental area of SIPA (Sistema Integrado de Produção Agroecológica) in Seropédica, Rio de Janeiro State, from July 2011 to May 2012. The experimental area was divided in two blocks, named B1 (sandy clay loam texture) and B2 (loamy sand texture). In each block, irrigation frequencies (IF) of two (T1) and four days (T2) were evaluated, as well as the irrigation absence (T3). Irrigation management and water consumption determination were performed through the soil water balance, using the TDR technique. Plant growth was not affected by IF, differing only in the number of produced internodes. For both soil textures, the mean Kc was 0.60, with a significant difference (p<0.05) only for IF. The estimated mean yield showed no significant differences between both textural classes, ranging from 6,612 kg ha-1 (T3) to 8,554 kg ha-1 (T1). This study indicates the importance of irrigation frequency in the irrigation management of fig trees cultivated in soils with different physical characteristics.

Distribution of water in sandy soil applied by drip

The search for the use of water with high levels of efficiency has motivated the use of drip irrigation in several agricultural systems. However, for the efficiency be ensured, it is necessary that the water distribution in the soil profile must to be known in more details. As it is a highly variable process, function of the local characteristics, is essential the study of each case. The objective of this research was evaluating the water distribution in the soil profile, from drippers installed in surface and 0.15 m below the soil surface. The experiment was realized in the Technical Center of Irrigation (TCI) of the State University of Maringá - PR. The water monitoring in the soil profile was done with TDR probes installed in a box containing sandy soil, at the depths from 0.05 to 0.80 m; and 0.05 to 0.35 m of lateral spacing, at intervals of 0.05 m, totalizing 30 probes. The treatments were differentiated in relation of the installation depth of the emitters (0.0 and 0.15 m) and flow (1, 2, 4, 6, and 8 L h-1). The irrigation time was 8 hours continuous with reading of the TDR probes each 30 minutes. The results allowed concluding that the wet area with the emitter positioned on the soil surface was directly proportional to the flow increase. For the underground dripper, this area was substantially smaller and the water losses by percolation were higher, mainly to the flows higher than 4 L h-1, which provided to unacceptable water losses that should be avoided.