Caracterização e zonamento geotécnico preliminar de circuitos hidráulicos: aproveitamento hidroeléctrico de Padroselos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Geológica (Geotecnia)

Caracterização do intervalo hídrico ótimo de um latossolo roxo sob plantio direto

O crescimento do sistema radicular e da parte aérea das plantas é influenciado por vários atributos físicos do solo, com complexas interações que envolvem o potencial da água no solo, o teor de oxigênio e a resistência do solo à penetração das raízes. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) é um parâmetro físico do solo que incorpora os efeitos do conteúdo de água no solo sobre as variações do potencial mátrico, aeração e resistência mecânica do solo. O IHO não tem sido avaliado em solos tropicais, razão por que o objetivo deste trabalho é o de caracterizá-lo num Latossolo Roxo (Typic Hapludox), cultivado com milho no sistema de plantio direto. Para este fim, foram obtidas, nas posições linha e entrelinha da cultura do milho, 72 amostras de solo com estrutura indeformada, nas quais foram determinadas a curva de retenção de água, a curva de resistência à penetração e a densidade do solo, necessárias à obtenção do limite superior e inferior que definem o IHO. Segundo os resultados, o IHO variou positivamente até a densidade de 1,1 Mg m-3 e negativamente para densidades superiores. A amplitude de variação do IHO foi de 0,0073 até 0,125 m³ m-3. No limite inferior do IHO, em relação ao ponto de murcha, a resistência à penetração foi o fator limitante em 85% das amostras, enquanto a capacidade de campo foi o limite superior em 97% das amostras em relação à porosidade de aeração. As modificações na estrutura do solo, refletidas pela variação na densidade, foram mais sensivelmente descritas pelo IHO do que pela água disponível entre a capacidade de o campo e o ponto de murcha permanente. A resistência à penetração e a porosidade de aeração foram fortemente influenciadas pela densidade do solo; neste solo, a redução nos limites do IHO foi determinada pela variação da resistência do solo. Avaliações suplementares do IHO, em solos tropicais, são necessárias sob condições de ampla variação de textura e manejo.

Avaliação do conceito de capacidade de campo para um latossolo amarelo coeso do estado da Bahia

Por meio da morfologia do perfil e de análises físicas, tais como textura, densidade de partículas e do solo, distribuição do tamanho dos poros, retenção e armazenamento de água e capacidade de campo determinada "in situ", avaliou-se o comportamento de um Latossolo Amarelo, localizado em Cruz das Almas (BA), submetido à prática da irrigação. Os resultados obtidos evidenciaram que os horizontes AB e BA são bastante coesos, principalmente quando secos, e constituem forte impedimento mecânico ao crescimento radicular e à livre movimentação do ar e da água. Tendo em vista a presença de camadas coesas, o conceito clássico de capacidade de campo não se aplica ao solo em questão e, além disso, verificou-se que os teores de água no solo em equilíbrio com os potenciais de -10 e -33 kPa, obtidos em laboratório com amostras deformadas, não representam devidamente o limite superior de água disponível nas condições de campo. Para calcular a faixa de água disponível, são indicados valores de potencial da água no solo, de acordo com os horizontes. Recomendam-se estudos específicos à origem da coesão observada, utilização de plantas ou implementos agrícolas capazes de romper a barreira física imposta pelos horizontes coesos.

Intervalo hídrico ótimo num nitossolo vermelho distroférrico irrigado

O manejo da irrigação tem-se baseado no controle do potencial da água no solo (Ψ) como fator limitante do crescimento das plantas. Entretanto, outras variáveis podem influenciar a cultura mesmo que o Ψ não seja limitante. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) é um conceito de disponibilidade de água no solo que leva em consideração a porosidade de aeração e a resistência do solo à penetração em adição ao Ψ. O objetivo deste estudo foi quantificar o IHO num Nitossolo Vermelho distroférrico irrigado e utilizá-lo no estabelecimento de critérios para o manejo de água e do solo em áreas irrigadas. A resistência do solo à penetração foi a variável que limitou o IHO com maior frequência, diminuindo sua magnitude com o aumento da densidade do solo (Ds). Com o aumento da Ds, ocorreu redução na frequência com que θ manteve-se dentro dos limites do IHO. A Ds crítica (Dsc) foi de 1,40 Mg m-3, indicando severa degradação física do solo para Ds > Dsc. Para Ds < 1,28 Mg m-3, o Ψ de -800 hPa utilizado frequentemente para o controle da irrigação por meio de tensiômetros caracterizou o limite inferior do IHO. Para 1,28 < Ds < 1,40 Mg m-3, o limite inferior do IHO foi determinado pela RP e, nestas condições, a adoção de Ψ igual a -800 hPa como limite para a aplicação de água estabelece restrições físicas às plantas devido à elevada RP. Neste caso, o mapeamento de áreas com Ds uniformes poderia ser utilizado para o manejo do Ψ para a manutenção da RP < 2,0 MPa. Nas áreas em que a Ds < 1,28 Mg m-3 pode ocorrer maior secamento do solo sem que ocorra RP > 2,0 MPa; para 1,28 < Ds < 1,40 Mg m-3 deve-se manter Ψ > -800 hPa visando ao controle da RP. Para áreas em que Ds > Dsc, medidas que visem a redução da Ds poderiam ser tomadas em função da severa degradação física do solo.

Transporte de boro no solo e sua absorção por eucalipto

O mecanismo e a magnitude do transporte de B até as raízes das plantas dependem da umidade e do teor do nutriente no solo. As contribuições do fluxo de massa e da difusão para o transporte de B até as raízes de eucalipto foram avaliadas em resposta ao potencial de água do solo e às doses do nutriente. No ensaio, foram utilizados dois potenciais de água do solo (-10 e -40 kPa) e seis doses de B (0, 0,5, 1, 2, 3 e 5 mg dm-3 de B). As plantas foram cultivadas em vasos com capacidade de 2,5 dm³ em casa de vegetação. O controle do potencial da água do solo foi efetuado pelo uso de um tensiômetro por vaso, e o ajuste por acréscimo de água destilada. A máxima produção de matéria seca de raízes foi obtida nas doses correspondentes a 0,98 e 2,38 mg dm-3 de B nos potenciais de água de -10 e -40 kPa, respectivamente. A máxima produção de matéria seca de parte aérea foi obtida nas doses correspondentes a 0,96 e 1,82 mg dm-3 de B nos potenciais de água de -10 e -40 kPa, respectivamente. Foram observadas relações positivas e altamente significativas (p < 0,01) entre as doses de B aplicadas, o B extraível do solo, o B na solução do solo e o conteúdo de B na planta, para ambos os potenciais de água. O fluxo de massa foi o mecanismo predominante no transporte de B, chegando a suprir 100 % das necessidades das plantas nas doses mais elevadas do nutriente. O fluxo difusivo foi o mecanismo complementar de maior importância relativa no solo com baixo teor de B e com déficit hídrico.

Método alternativo para quantificação do intervalo hídrico ótimo em laboratório

O intervalo hídrico ótimo (IHO) é definido pela amplitude do teor de água (θ) no solo em que são mínimas as limitações ao crescimento vegetal, associadas à disponibilidade de água, aeração e resistência do solo à penetração (RP). Em geral, a determinação do IHO exige equipamentos de elevado custo, sendo laboriosa a obtenção dos dados de retenção de água e RP. O uso de membranas de pressão e placas porosas de Richards exige longo tempo para definir a curva de retenção de água no solo (CRA) em função do tempo de equilíbrio hidráulico, o qual depende das dimensões da amostra, do tipo de solo e da pressão aplicada. Atualmente, há disponibilidade de equipamentos para determinar o potencial de água do solo (ψ) com rapidez e menor custo como tensiômetros e equipamentos psicrométricos. O objetivo deste trabalho foi quantificar o IHO a partir do secamento de amostras indeformadas de solo em estufa elétrica com ventilação de ar e temperatura de 40 ºC (tempos de secamento de 20, 40, 60, 80, 100, 120, 180, 240, 300, 360 e 420 min), com subsequentes medições de ψ, utilizando tensiômetro ou psicrômetro, e medidas de RP, usando um penetrômetro eletrônico com aquisição automatizada de dados. A CRA e a curva de resistência do solo à penetração (CRS) foram adequadamente descritas utilizando o método proposto, que permitiu obter dados de θ e de RP em 10 dias e possibilitou ajuste acurado dos dados para descrever o IHO e alcançar a densidade crítica do solo (Dsc).

Compactação do solo na cultura do arroz de terras altas

A presente pesquisa teve o objetivo de avaliar o efeito da compactação do solo sobre duas cultivares de arroz de terras altas. O experimento foi realizado em casa de vegetação, utilizando um Latossolo Vermelho-Escuro, de textura franca, com densidades do solo de 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6 e 1,7 g cm-3. Estas densidades foram produzidas artificialmente, na camada de 0-20 cm de profundidade, em colunas de solo com 24,4 cm de diâmetro. O solo foi mantido em potencial da água superior a 0,035 MPa. O comportamento do arroz foi avaliado aos 40 dias após a emergência, por meio de parâmetros da parte aérea e radicular da planta. O crescimento da parte aérea do arroz de terras altas diminui com o aumento da densidade do solo a partir de 1,2 g cm³; as raízes na camada compactada de 0-20 cm de profundidade apresentam engrossamento, em razão do aumento da densidade do solo; e a compactação superficial do solo diminui a quantidade de raízes presentes nesta camada e na camada inferior não-compactada de 20-40 cm de profundidade.

Indução do florescimento e crescimento de tangerineira 'Poncã' (Citrus reticulata Blanco) em função da irrigação e da aplicação de paclobutrazol

O experimento foi conduzido na Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP/Câmpus de Botucatu (SP), com o objetivo de avaliar o florescimento fora de época e o crescimento vegetativo da tangerineira 'Poncã'. Nesse contexto, adotou-se o delineamento estatístico em blocos casualizados, em parcelas subdivididas, com duas repetições, na instalação do ensaio. Os dois tratamentos de -0,03 e -0,05 MPa, como potenciais mínimos da água no solo, constituíram as parcelas e as quatro doses de paclobutrazol: 0; 4; 8 e 12 g por planta, nas subparcelas. No segundo ano de pesquisa, foram mantidas as mesmas parcelas e foram aplicadas nas plantas das subparcelas as doses de 0; 500; 1000 e 2000 mg l-1 de paclobutrazol, via foliar. Cada parcela foi constituída de 16 plantas, sendo oito destinadas à avaliação. Utilizou-se, em ambas as combinações, de um tratamento sem irrigação (-0,07 MPa) e sem aplicação de paclobutrazol, como testemunha. Foram avaliados parâmetros, como a altura, diâmetro médio, volume e área de projeção da copa e condutância estomática para caracterizar a resposta das plantas aos tratamentos empregados. Concluiu-se que a aplicação do paclobutrazol e a variação do potencial da água no solo não proporcionaram a indução do florescimento fora de época das tangerineiras, e que os níveis de paclobutrazol influenciaram no desenvolvimento das plantas.

Ponto de murcha permanente de soja, feijão e plantas daninhas

Objetivou-se neste trabalho determinar o ponto de murcha permanente das culturas da soja e do feijão e de plantas daninhas de grande ocorrência nas áreas agrícolas do Brasil. Os tratamentos foram constituídos por seis espécies, sendo duas cultivadas, Glycine max e Phaseolus vulgaris, e quatro de plantas daninhas - Euphorbia heterophylla (plantas suscetíveis e resistentes a herbicidas inibidores de ALS), Bidens pilosa e Desmodium tortuosum -, com duas épocas de indução de estresse hídrico (pré-florescimento e início do enchimento de grãos). Os solos contidos nos vasos foram mantidos próximos a 80% da capacidade de campo até as épocas predeterminadas para o início do estresse hídrico. A partir desta etapa não foram mais molhadas e, ao primeiro sinal de murcha das espécies, no final do dia, os respectivos vasos foram transferidos para câmara escura, com umidade relativa do ar próxima a 100%, para constatação do não-retorno definitivo da turgidez [ponto de murcha permanente (PMP)]. Nesse ponto, foi coletada uma amostra (sem raízes) do solo para a determinação do teor de água pelo método gravimétrico. A partir dos valores de umidade determinados nas amostras de solo, para cada tratamento avaliado, caracterizou-se, por meio da curva de retenção de umidade do solo, o potencial da água no PMP. Na fase de enchimento de grãos, o PMP das plantas de B. pilosa ocorreu quando o potencial de retenção de água do solo era mais negativo em relação às outras espécies avaliadas, demonstrando que, neste estádio de desenvolvimento, esta espécie apresenta maior eficiência na extração de água do solo e, conseqüentemente, maior potencial competitivo do que as outras avaliadas.

Efeito de herbicidas sobre plantas de Brachiaria plantaginea submetidas a estresse hídrico

Este trabalho objetivou avaliar a eficiência de controle de herbicidas inibidores da ACCase aplicados em pós-emergência em plantas de Brachiaria plantaginea submetidas a diferentes teores de água no solo. O estudo foi conduzido em casa de vegetação. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições, utilizando-se o esquema fatorial 9 x 4, sendo a combinação de três manejos hídricos (-0,03, -0,07 e -1,5 MPa) com três herbicidas (fluazifop-p-butil, haloxyfop-methyl e sethoxydim + óleo mineral Assist) e quatro doses destes (100, 50, 25 e 0% da dose recomendada). A aplicação dos herbicidas foi realizada em dois estádios vegetativos das plantas: 4-6 folhas e 2-3 perfilhos. As avaliações visuais de fitointoxicação das plantas de B. plantaginea foram realizadas aos 3, 7 e 14 dias após a aplicação, sendo determinada a massa seca das plantas no final do experimento. A eficiência de controle foi menor em plantas mantidas em potencial de água no solo de -1,5 MPa (manejo hídrico de 8%), independentemente do herbicida utilizado, nos dois estádios de aplicação, com exceção do herbicida haloxyfop-methyl aplicado no estádio de 2-3 perfilhos. Não houve diferenças de controle entre as aplicações com 100 e 50% da dose recomendada dos herbicidas nas plantas no estádio de 4-6 folhas, independentemente do manejo hídrico.

Estabelecimento e padrões sazonais de produtividade de Kielmeyera coriacea (Spr) Mart. nos cerrados do Planalto Central: efeitos do estresse hídrico e sombreamento

Kielmeyera coriacea é uma árvore caducifólia, típica dos cerrados do Planalto Central. Neste estudo, investigou-se como as mudanças no potencial da água do solo (Ys) e a luz afetaram a produtividade e a sobrevivência de indivíduos jovens de Kielmeyera coriacea transplantados na matriz herbácea de uma vegetação do cerrado, em que os elementos arbustivos e arbóreos são esparsos (campo sujo). Indivíduos de 2 meses de idade foram transplantados na primeira metade da estação chuvosa (novembro-dezembro) de 1994. A maior parte da mortalidade dos indivíduos de Kielmeyera coriacea ocorreu nos primeiros meses após o transplante, durante a estação chuvosa. A grande maioria das plantas sobreviventes conseguiu atravessar sua primeira estação seca, mostrando que o período de estiagem não influenciou na sobrevivência das mesmas. No entanto, durante a época seca do segundo ano, 35% das plantas sobreviventes foram removidas por tatus do gênero Dasypus spp. Em meados de julho de ambos os anos, quando o Ys alcançou valores inferiores a -2,5 MPa a 5 cm e Ys < -1,0 MPa a 15 cm de profundidade, a grande maioria das plantas já havia perdido suas folhas. Algumas chegaram a perder toda a parte aérea, que rebrotou do solo nos primeiros meses chuvosos quando o Ys atinge valores próximos de zero. As plantas não mostraram grande investimento em altura, aumentando 1,5 cm em média, durante o período estudado (28 meses), e não mais de 3-4 folhas por planta foram produzidas durante a estação chuvosa de cada ano. Dados de disponibilidade de luz indicaram que plantas com folhas horizontais localizadas a 5 cm de altura teriam uma assimilação potencial de CO2 entre 26 e 40% da sua capacidade máxima durante a estação chuvosa, enquanto que a 50 cm do solo, onde não há mais sombreamento pelo estrato graminoso, chegaria a 80% do máximo. Assim sendo, nos primeiros anos de vida, a disponibilidade de água restringiria a produtividade desta espécie na seca, enquanto o sombreamento pelo estrato herbáceo limitaria a sua produtividade na época chuvosa.

Efeitos da seca sazonal e disponibilidade de luz na sobrevivência e crescimento de Bowdichia virgilioides em duas fitofisionomias típicas dos cerrados do Brasil Central

Bowdichia virgilioides Kunth, uma leguminosa arbórea comum no cerrado, ocorre no campo sujo, em que predomina o estrato herbáceo e em formações florestais, como o cerradão. Neste estudo investigou-se os efeitos do sombreamento e da seca sazonal no estabelecimento e desenvolvimento dessa espécie nestas duas fitofisionomias. O solo permaneceu úmido durante a maior parte da estação chuvosa, mas curtos períodos sem chuva afetaram o potencial de água das camadas superficiais. Ao longo da estação seca, o solo sob campo sujo secou mais rapidamente. A emergência de plântulas foi maior no campo sujo e a maior parte da mortalidade ocorreu logo após a emergência, durante a estação chuvosa. A estação seca não foi um fator importante de mortalidade. O ambiente florestal não foi favorável ao desenvolvimento desta espécie. Poucas plantas sobreviveram no cerradão e atingiram apenas 3,8 ± 0,7 cm (média ± desvio padrão) de comprimento da parte aérea, enquanto as plantas no campo sujo atingiram 6,9 ± 1,3 cm, 15 meses após a semeadura. O sombreamento pode ser um dos principais fatores que limitam o desenvolvimento inicial dessa espécie. Devido ao dossel arbóreo, os efeitos do sombreamento foram críticos no cerradão. A 5 cm acima do solo no cerradão, a densidade de fluxo de fótons na faixa fotossinteticamente ativa manteria taxas estimadas de assimilação de CO2 (A CO2) entre 40 e 70% da A CO2 para a mesma altura no campo sujo e entre 20 e 40% da A CO2 para uma superfície sem sombreamento. No campo sujo, à proporção que a planta crescesse, o sombreamento diminuiria rapidamente, devido ao baixo porte do dossel herbáceo, que atingiu uma altura máxima de 50 cm.

Alterações físicas em ambientes de estufa plástica e seus efeitos sobre as condições hídricas e o crescimento do tomateiro

O consumo de frutas e hortaliças vem aumentando rapidamente, em função de mudanças nos hábitos das populações urbanas. Novas técnicas para produção são necessárias, para que haja um suprimento contínuo de alimentos de alta qualidade e baixo custo. Este foi o principal propósito da introdução do cultivo em estufas plásticas, em muitos países. Porém, à medida em que este sistema evoluiu, surgiram vantagens e limitações, ao mesmo tempo. Assim, tornou-se indispensável aprofundar conhecimentos das relações planta-atmosfera. Em particular, as relações entre as condições hídricas e o crescimento das plantas, em resposta às alterações físicas nos ambientes protegidos, devem ser melhor avaliadas. Com este objetivo conduzido um experimento com tomateiro cultivado dentro e fora de estufa plástica, em ciclos de primavera-verão e verão-outono, em Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul, em 1999/2000. As reduções na radiação solar incidente e na velocidade do vento mostraram ser as causas primárias das alterações no ambiente interno. A redução na entrada de energia e na ventilação, combinadas ao aumento da umidade do ar causado pela transpiração do tomateiro, reduziram a demanda evaporativa do ambiente interno, causando modificações morfológicas e fisiológicas nas plantas. A área foliar, a duração da área foliar e a altura das plantas dentro da estufa foram maiores do que fora dela. A mesma tendência se deu na produção de biomassa. A condutância foliar e a transpiração relativa mostraram ser melhores indicadores de déficit hídrico do que o potencial da água na planta e a taxa fotossintética. A aclimatação das plantas nos ambientes protegidos provocou alterações morfológicas que resultaram em aumento na eficiência de uso da radiação fotossinteticamente ativa. Como resultado, as plantas aumentaram a produção de matéria seca, apesar da redução (em cerca de 30%) na radiação global dentro da estufa. O uso de tela plástica anti-insetos nas bordas da estufa amplificaram tanto as alterações físicas como seus efeitos sobre as plantas do ambiente interno.

Efeito de herbicidas sobre plantas de Brachiaria plantaginea submetidas a estresse hídrico

Este trabalho objetivou avaliar a eficiência de controle de herbicidas inibidores da ACCase aplicados em pós-emergência em plantas de Brachiaria plantaginea submetidas a diferentes teores de água no solo. O estudo foi conduzido em casa de vegetação. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições, utilizando-se o esquema fatorial 9 x 4, sendo a combinação de três manejos hídricos (-0,03, -0,07 e -1,5 MPa) com três herbicidas (fluazifop-p-butil, haloxyfop-methyl e sethoxydim + óleo mineral Assist) e quatro doses destes (100, 50, 25 e 0% da dose recomendada). A aplicação dos herbicidas foi realizada em dois estádios vegetativos das plantas: 4-6 folhas e 2-3 perfilhos. As avaliações visuais de fitointoxicação das plantas de B. plantaginea foram realizadas aos 3, 7 e 14 dias após a aplicação, sendo determinada a massa seca das plantas no final do experimento. A eficiência de controle foi menor em plantas mantidas em potencial de água no solo de -1,5 MPa (manejo hídrico de 8%), independentemente do herbicida utilizado, nos dois estádios de aplicação, com exceção do herbicida haloxyfop-methyl aplicado no estádio de 2-3 perfilhos. Não houve diferenças de controle entre as aplicações com 100 e 50% da dose recomendada dos herbicidas nas plantas no estádio de 4-6 folhas, independentemente do manejo hídrico.

Indução do florescimento e crescimento de tangerineira 'Poncã' (Citrus reticulata Blanco) em função da irrigação e da aplicação de paclobutrazol

O experimento foi conduzido na Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP/Câmpus de Botucatu (SP), com o objetivo de avaliar o florescimento fora de época e o crescimento vegetativo da tangerineira 'Poncã'. Nesse contexto, adotou-se o delineamento estatístico em blocos casualizados, em parcelas subdivididas, com duas repetições, na instalação do ensaio. Os dois tratamentos de -0,03 e -0,05 MPa, como potenciais mínimos da água no solo, constituíram as parcelas e as quatro doses de paclobutrazol: 0; 4; 8 e 12 g por planta, nas subparcelas. No segundo ano de pesquisa, foram mantidas as mesmas parcelas e foram aplicadas nas plantas das subparcelas as doses de 0; 500; 1000 e 2000 mg l-1 de paclobutrazol, via foliar. Cada parcela foi constituída de 16 plantas, sendo oito destinadas à avaliação. Utilizou-se, em ambas as combinações, de um tratamento sem irrigação (-0,07 MPa) e sem aplicação de paclobutrazol, como testemunha. Foram avaliados parâmetros, como a altura, diâmetro médio, volume e área de projeção da copa e condutância estomática para caracterizar a resposta das plantas aos tratamentos empregados. Concluiu-se que a aplicação do paclobutrazol e a variação do potencial da água no solo não proporcionaram a indução do florescimento fora de época das tangerineiras, e que os níveis de paclobutrazol influenciaram no desenvolvimento das plantas.