Comportamento erosivo de um sistema pedológico de Umuarama, noroeste do estado do Paraná

O município de Umuarama, noroeste do estado do Paraná, apresenta solos de textura arenosa e média, associados aos arenitos da Formação Caiuá do Cretáceo Superior. Além da fragilidade natural desses solos, o desmatamento, o uso e a ocupação generalizados contribuíram para a intensificação dos processos erosivos. Uma vertente próxima à área urbana foi escolhida para estudo em toposseqüência, visando à caracterização pedológica macro e micromorfológica, acompanhada de caracterização físico-hídrica dos horizontes pedológicos. Os dados permitiram chegar a algumas conclusões importantes, quanto ao comportamento dos materiais, dos fluxos hídricos e quanto à dinâmica erosiva dos solos, bem como permitiram distinguir os setores inferiores da vertente como os de maior risco à erosão linear.

Chemical changes in argisols under irrigated grape production in the central São Francisco river valley, Brazil

This study compares the chemical composition of the solution and exchange complex of soil in a 3-year-old irrigated vineyard (Vitis vinifera L., Red Globe cultivar) with that of adjacent clearing in the native hyperxerophyllic 'caatinga' vegetation. The soils are classified as Plinthic Eutrophic Red-Yellow Argisol; according to Soil Taxonomy they are isohyperthermic Plinthustalfs. Detailed physiographic characterization revealed an impermeable gravel and cobble covering the crystalline rocks; the relief of this layer was more undulating than the level surface. Significant higher concentrations of extractable Na, K, Mg and Ca were observed within the vineyard. Lower soil acidity, higher Ca/Mg ratios, as well as lower sodium adsorption and Na/K ratios reflected additions of dolomitic lime, superphosphate and K-bearing fertilizers. As the water of the São Francisco River is of good quality for irrigation (C1S1), the increases in Na were primarily attributed to capillary rise from the saline groundwater table. None of the soil in the study area was found to be sodic. About 62% of the vineyard had an Ap horizon with salinity levels above 1.5dSm-1 (considered detrimental for grape production); according to average values for this horizon, a potential 13% reduction in grape production was predicted. Differences in chemical composition in function of distance to the collector canals were observed in the clearing, but not in the vineyard. The influence of differences in the elevations of the surface and impermeable layers, as well as pediment thickness, was generally weaker under irrigation. Under irrigation, soil moisture was greater in points of convergent surface waterflow; the effect of surface curvature on chemical properties, though less consistent, was also stronger in the vineyard.

Iowa Fisheries Research Technical Series No. 75-1 Variations in the abundance of channel catfish year classes in the upper Mississippi River and causative factors Don R. Helms, Fishery Research Biologist Fisheries Section Jerry M. Conley, Superintendent of Fisheries December, 1975

study of channel catfish in the Mississippi River to determine differences in year class abundance and causative factors

Estimativa da acidez potencial pelo método do pH SMP em solos da formação Caiuá: noroeste do estado do Paraná

A utilização do pH SMP na estimativa da acidez potencial tem vantagens em relação ao método do acetato de cálcio 0,5 mol L-1, pH 7, mas requer regionalização edafológica prévia para estimar, com segurança, os valores de H + Al. Na região noroeste do Paraná, encontram-se solos originários de uma rocha sedimentar arenosa da Formação Caiuá, denominada Arenito Caiuá, do período Cretáceo. Esses solos são caracterizados pelos baixos teores de argila, matéria orgânica e baixo tamponamento, diferindo da maioria dos solos existentes no estado. Este estudo teve por objetivo comparar os métodos do pH SMP e o do acetato de cálcio 0,5 mol L-1, pH 7, visando estabelecer uma equação que estime a acidez potencial dos solos dessa área, por meio da obtenção do pH de equilíbrio da suspensão com a solução SMP. Cento e cinqüenta amostras de solos daquela área foram submetidas a análises de regressão, utilizando três modelos que foram avaliados, quanto à qualidade das estimativas, pelas estatísticas dos seus coeficientes e pelo comportamento dos seus resíduos (medido-estimado). A equação linear H + Al = 20,1925 - 2,6484 pH SMP (R² = 0,9051) foi a que melhor estimou a acidez potencial dos solos pertencentes à Formação Caiuá.

Hydrologic Simulations of the Maquoketa River Watershed Using SWAT Working Paper 09-WP 49,June 2009

This paper describes the application of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model to the Maquoketa River watershed, located in northeast Iowa. The inputs to the model were obtained from the Environmental Protection Agency’s geographic information/database system called Better Assessment Science Integrating Point and Nonpoint Sources (BASINS). Climatic data from six weather stations located in and around the watershed, and measured streamflow data from a U.S. Geological Survey gage station at the watershed outlet were used in the sensitivity analysis of SWAT model parameters as well as its calibration and validation for watershed hydrology and streamflow. A sensitivity analysis was performed using an influence coefficient method to evaluate surface runoff and base flow variations in response to changes in model input hydrologic parameters. The curve number, evaporation compensation factor, and soil available water capacity were found to be the most sensitive parameters among eight selected parameters when applying SWAT to the Maquoketa River watershed. Model calibration, facilitated by the sensitivity analysis, was performed for the period 1988 through 1993, and validation was performed for 1982 through 1987. The model performance was evaluated by well-established statistical methods and was found to explain at least 86% and 69% of the variability in the measured stream flow data for the calibration and validation periods, respectively. This initial hydrologic modeling analysis will facilitate future applications of SWAT to the Maquoketa River watershed for various watershed analysis, including water quality.

Toposseqüências de Latossolos originados de rochas basálticas no Paraná: I - mineralogia da fração argila

Com o objetivo de estudar o efeito de diferentes posições do relevo e materiais de origem sobre as características mineralógicas da fração argila dos solos, foram estudadas duas toposseqüências de Latossolos (Latossolo Bruno ácrico LBw e Latossolo Vermelho distroférrico LVdf) no Estado do Paraná. A fração argila foi estudada por difratometria de raios X, análise termodiferencial, análise termogravimétrica diferencial e análises químicas. Os teores totais de Si, Al e Fe foram determinados após a digestão das amostras com água régia (mistura 3:1 de HCl 36 %: HNO3 68 %). Nos extratos resultantes da extração com oxalato de amônio ácido (OAA) e ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), determinaram-se os teores de Fe e Al. O teor de Si no material de origem e a posição dos perfis na paisagem foram importantes na definição da mineralogia da fração argila. O LBw e o LVdf foram classificados como caulinítico/goethítico e gibbsítico/hematítico, respectivamente. Verificaram-se maiores teores de SiO2 total e de caulinita (Ct) (373,3 a 574,3 g kg-1) para o LBw nos horizontes mais profundos (Bw2) e nos perfis mais baixos na toposseqüência. A maior presença de água associada à drenagem limitada no perfil 4 do LBw (ponto mais baixo da toposseqüência) favoreceu os maiores teores de óxidos de Fe e Al de baixa cristalinidade (OAA) e os menores teores de Fe2O3 DCB (óxidos de Fe mais cristalinos). De maneira geral, não houve variação consistente nos valores dos atributos cristalográficos da hematita e goethita de acordo com a profundidade do solo e posição do perfil na toposseqüência. Os menores índices de cristalinidade da Ct foram verificados nas amostras do LVdf, associados ao maior teor de Fe total no solo (r = 0,79**). O menor crescimento da gibbsita [menor valor do diâmetro médio do cristal no domínio (110)] foi observado no perfil 4 do LBw (posição mais baixa da toposseqüência).

Toposseqüências de Latossolos originados de rochas basálticas no Paraná: II - relação entre mineralogia da fração argila e propriedades físicas dos solos

A estrutura do solo (tipo, tamanho e grau de desenvolvimento) define a porosidade total do solo e a distribuição relativa entre macro e microporos, sendo considerada uma das mais importantes propriedades do solo do ponto de vista agrícola. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da mineralogia da fração argila, incluindo as características cristalográficas dos minerais, sobre as propriedades físicas de duas classes de Latossolos provenientes de rochas basálticas, em diferentes posições no relevo (toposseqüência) no Estado do Paraná. Para tal, procedeu-se à descrição morfológica dos perfis, e as amostras dos horizontes Bw1 e Bw2 foram submetidas a análises físicas e micromorfológicas. A hematita (Hm), goethita (Gt) e Gibbsita (Gb) foram responsáveis pelo aumento na macroporosidade, porosidade total (PT) e pela redução na densidade do solo (Ds) para o Latossolo Bruno ácrico (LBw). Verificou-se influência oposta para a caulinita (Ct). As correlações entre os atributos físicos e os teores de Ct, Hm, Gt e Gb na fração argila não foram significativas para o Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf). Aparentemente, os óxidos de Fe e Al de baixa cristalinidade foram mais importantes no incremento da macroporosidade e PT dos horizontes do LVdf. Com relação às características cristalográficas dos minerais da fração argila, para o LVdf, apenas os coeficientes de correlação entre o tamanho médio do cristal da Gb [DMC(110)] e a PT (correlação negativa) e a Ds (correlação positiva) foram significativos. Verificou-se comportamento semelhante para o diâmetro médio do cristal da Hm no domínio (104) para o LBw.

Rate and processes of river network rearrangement during incipient faulting: The case of the Cahabon river, Guatemala

Deeply incised river networks are generally regarded as robust features that are not easily modified by erosion or tectonics. Although the reorganization of deeply incised drainage systems has been documented, the corresponding importance with regard to the overall landscape evolution of mountain ranges and the factors that permit such reorganizations are poorly understood. To address this problem, we have explored the rapid drainage reorganization that affected the Cahabon River in Guatemala during the Quaternary. Sediment-provenance analysis, field mapping, and electrical resistivity tomography (ERT) imaging are used to reconstruct the geometry of the valley before the river was captured. Dating of the abandoned valley sediments by the Be-10-Al-26 burial method and geomagnetic polarity analysis allow us to determine the age of the capture events and then to quantify several processes, such as the rate of tectonic deformation of the paleovalley, the rate of propagation of post-capture drainage reversal, and the rate at which canyons that formed at the capture sites have propagated along the paleovalley. Transtensional faulting started 1 to 3 million years ago, produced ground tilting and ground faulting along the Cahabon River, and thus generated differential uplift rate of 0.3 +/- 0.1 up to 0.7 +/- 0.4 mm . y(-1) along the river's course. The river responded to faulting by incising the areas of relative uplift and depositing a few tens of meters of sediment above the areas of relative subsidence. Then, the river experienced two captures and one avulsion between 700 ky and 100 ky. The captures breached high-standing ridges that separate the Cahabon River from its captors. Captures occurred at specific points where ridges are made permeable by fault damage zones and/or soluble rocks. Groundwater flow from the Cahabon River down to its captors likely increased the erosive power of the captors thus promoting focused erosion of the ridges. Valley-fill formation and capture occurred in close temporal succession, suggesting a genetic link between the two. We suggest that the aquifers accumulated within the valley-fills, increased the head along the subterraneous system connecting the Cahabon River to its captors, and promoted their development. Upon capture, the breached valley experienced widespread drainage reversal toward the capture sites. We attribute the generalized reversal to combined effects of groundwater sapping in the valley-fill, axial drainage obstruction by lateral fans, and tectonic tilting. Drainage reversal increased the size of the captured areas by a factor of 4 to 6. At the capture sites, 500 m deep canyons have been incised into the bedrock and are propagating upstream at a rate of 3 to 11 mm . y(-1) deepening at a rate of 0.7 to 1 5 mm . y(-1). At this rate, 1 to 2 million years will be necessary for headward erosion to completely erase the topographic expression of the paleovalley. It is concluded that the rapid reorganization of this drainage system was made possible by the way the river adjusted to the new tectonic strain field, which involved transient sedimentation along the river's course. If the river had escaped its early reorganization and had been given the time necessary to reach a new dynamic equilibrium, then the transient conditions that promoted capture would have vanished and its vulnerability to capture would have been strongly reduced.

Audit report on the Great River Regional Waste Authority for the year ended June 30, 2009

Audit report on the Great River Regional Waste Authority for the year ended June 30, 2009

Qualidade física do solo em pomar de laranjeira no noroeste do paraná com manejo da cobertura permanente na entrelinha

O tráfego de máquinas e a compactação do solo ocorrem próximo à copa das plantas de citros, aumentando as restrições físicas do solo ao crescimento das raízes. Estratégias de manejo incluem o uso de coberturas permanentes do solo nas entrelinhas de pomares de laranjeira, mas são desconhecidos os seus efeitos na qualidade física do solo. O objetivo deste estudo foi quantificar o impacto de sistemas de manejo com cobertura permanente do solo em alguns indicadores de qualidade física do solo em um pomar de laranjeira. O estudo foi realizado em um experimento de longa duração de laranjeira 'Pêra' sobre limoeiro 'Cravo' com sistemas de cobertura permanente do solo nas entrelinhas, no município de Alto Paraná, noroeste do Paraná, em um Argissolo Vermelho distrófico latossólico, com horizonte superficial de textura arenosa. Os tratamentos de cobertura permanente nas entrelinhas com a gramínea mato-grosso ou batatais (Paspalum notatum) manejada com roçada e a leguminosa amendoim forrageiro (Arachis pintoi) foram comparados ao manejo tradicional, em que a vegetação espontânea foi dessecada com herbicida pós-emergente. O delineamento experimental utilizado foi de bloco ao acaso com três repetições. Em maio de 2003, a amostragem de solo foi realizada sob rodado e entrerrodado das máquinas nas entrelinhas do pomar. As amostras indeformadas de solo obtidas no centro da camada de 0-15 cm de profundidade foram utilizadas para determinação dos seguintes indicadores: conteúdo de água na capacidade de campo, porosidade total do solo e densidade do solo, a partir dos quais foram estimados os indicadores capacidade de aeração do solo e capacidade de armazenamento de água do solo. Amostras de solo deformadas foram coletadas nas camadas de 0-5 e 10-15 cm de profundidade, para determinação dos teores de C orgânico do solo e cálculo da taxa de estratificação de C orgânico do solo. Os indicadores de qualidade do solo, capacidade de armazenamento de água do solo, capacidade de aeração do solo e taxa de estratificação de C orgânico do solo foram eficientes na avaliação de sistemas de manejo de solo em citros. A manutenção da vegetação das entrelinhas vegetadas com a gramínea mato-grosso ou batatais melhora a qualidade física do solo, independentemente das posições rodado e entrerrodado. A qualidade física do solo é afetada negativamente na posição rodado sob o manejo com amendoim forrageiro e nas posições rodado e entrerodado no manejo tradicional da vegetação espontânea com herbicida pós-emergente.

Audit report on the Disaster Grants – Public Assistance program of the Iowa River - Flint Creek Levee District in Des Moines County and Louisa County, Iowa for the year ended June 30, 2009

Audit report on the Disaster Grants – Public Assistance program of the Iowa River - Flint Creek Levee District in Des Moines County and Louisa County, Iowa for the year ended June 30, 2009

Caracterização química e mineralógica de agregados de diferentes classes de tamanho de Latossolos Bruno e Vermelho localizados no estado do Paraná

O teor e a forma dos minerais da fração argila são determinantes na definição da morfologia dos agregados do solo. Objetivando estudar a mineralogia da fração argila e as propriedades químicas de diferentes classes de agregados de Latossolos (Latossolo Bruno Ácrico húmico - LBd e Latossolo Vermelho Distroférrico húmico - LVdf) originados de rochas basálticas no Estado do Paraná, coletaram-se amostras indeformadas em diferentes profundidades (horizontes Bw1 e Bw2) em perfis de solos localizados em duas toposseqüências (quatro perfis no LBd e três no LVdf). Após secagem e separação das amostras indeformadas em seis classes de agregados (2-4; 1-2; 0,5-1; 0,25-0,5; 0,105-0,25; < 0,105 mm) determinaram-se os teores de Si solúvel em ácido acético 0,5 mol L-1 e de K, Ca, Mg e Al trocáveis. A fração argila das diferentes classes de agregados também foi estudada por diferentes técnicas: difratometria de raios X, análise térmica e análises químicas. Verificou-se homogeneidade nos teores trocáveis de elementos entre as classes de tamanho de agregados dos horizontes Bw1 e Bw2 dos perfis dos Latossolos Bruno e Vermelho. A intensa e contínua pedogênese dos Latossolos não foi suficiente para homogeneizar a mineralogia da fração argila (característica mais estável que a dos teores trocáveis) dos agregados. A maior variação nos teores de minerais, em função da classe de tamanho dos agregados, foi para o perfil localizado na posição mais alta da toposseqüência do LBd: variação de 35 % nos teores de gibbsita no horizonte Bw1 e 44 % nos teores de caulinita no horizonte Bw2. Considerando, ainda, o efeito da classe de tamanho dos agregados sobre a mineralogia dos horizontes Bw1 e Bw2 do LBd e LVdf, verificaram-se variações em algumas características cristalográficos da goethita e hematita - diâmetro médio do cristal (DMC) e intensidade de substituição isomórfica de Fe por Al - e da caulinita (DMC).

Morfologia de agregados de Latossolos Bruno e Vermelho do estado do Paraná, avaliada por imagens obtidas em scanner

A forma e o tamanho das estruturas definem a maioria das características dos solos, principalmente a porosidade total e a distribuição dessa porosidade em macro e microporos. Objetivou-se neste trabalho o estudo da morfologia de diferentes classes de tamanho de agregados de duas toposseqüências de Latossolos (Latossolo Bruno distrófico húmico - LBd e Latossolo Vermelho distroférrico húmico - LVdf), ambos sob condições naturais e originados de rochas basálticas no Paraná, por meio de análise de imagens. Foram coletadas amostras indeformadas de dois horizontes (Bw1 e Bw2) nas toposseqüências do LBd (quatro perfis) e do LVdf (três perfis). Após secagem, as amostras foram separadas em seis classes de tamanho de agregados (2-4 mm;1-2 mm; 0,5-1 mm; 0,25-0,5 mm; 0,105-0,25 mm; e < 0,105 mm), determinando-se a distribuição percentual e o diâmetro médio geométrico (DMG). As imagens dos agregados das quatro maiores classes foram obtidas com scanner e processadas pelo programa de computador UTHSCSA Image Tool. Os agregados do LBd e do LVdf foram predominantemente poliedrais e rugosos, o que deve contribuir para aumentar a superfície externa destes. Os maiores valores de DMG, área e perímetro dos agregados foram verificados para o LBd, sobretudo para o horizonte mais profundo (Bw2). O grau de arredondamento aumentou com a diminuição da classe de tamanho dos agregados para ambos os solos, ou seja, agregados menores tendem a ser mais esféricos e menos rugosos. A qualidade da fração argila teve efeito não apenas no tamanho dos agregados, mas também na morfologia externa destes. Para algumas classes de tamanho de agregados dos horizontes do LBd e do LVdf, o aumento no DMG e na área, o crescimento preferencial em um eixo (alongamento) e a redução da rugosidade externa dos agregados foram favorecidos pelo maior teor de caulinita na fração argila. Efeito oposto foi verificado para os óxidos de Fe e Al.

Estimativa da resistência mecânica à penetração de um latossolo vermelho sob cultura perene no norte do estado do Paraná

Uma das propriedades físicas importantes para o manejo e estudo da qualidade física dos solos é sua resistência à penetração, uma vez que esta propriedade se apresenta relacionada a diversos atributos do solo indicadores do grau de compactação. O objetivo deste trabalho foi estimar a resistência mecânica do solo à penetração de um Latossolo Vermelho eutroférrico sob cultura perene, em três condições de umidade gravimétrica, a partir da densidade, umidade, teor de argila (Arg) e matéria orgânica do solo. A resistência mecânica do solo à penetração foi avaliada mediante o uso do penetrômetro de impacto, e os dados obtidos em impactos dm-1 foram convertidos em resistência dinâmica (MPa). No momento da determinação da resistência mecânica do solo, foram coletadas 30 amostras por profundidade: 0-0,10; 0,1-0,3; 0,3-0,5 m, para determinação de três diferentes teores de umidade gravimétrica (Ug) (Ug1 < 0,20 kg kg-1 , 0,20 < Ug2 < 0,30 kg kg-1 e Ug3 > 0,30 kg kg-1 ), composição granulométrica, teor de matéria orgânica (MO) e densidade do solo (Ds). Foram aplicados testes de distribuição normal para seleção das variáveis participantes dos modelos, por meio do teste W. Em seguida, foram realizadas análises de correlação simples entre as variáveis e análise de regressão múltipla por Stepwise. Para obtenção dos modelos, realizou-se uma análise com quatro variáveis independentes, representadas por: X1 = Ug, X2 = Ds, X3 = MO, X4 = Arg, e a variável dependente (Y), caracterizada pela resistência do solo à penetração (RP). Após obtenção dos modelos finais, testaram-se os efeitos de multicolinearidade por meio do VIF (Fator de Incremento de Variância), sendo os valores de VIF menores que 10 indicativos de que o efeito da multicolineridade não influencia os resultados da regressão. Foi utilizado o nível de significância do valor F da variável de 15 % de probabilidade para a inclusão e exclusão de variáveis no modelo. Os resultados permitiram concluir que as equações que melhor estimaram a resistência do solo à penetração foram: para Ug < 0,20 kg kg-1 : RPE = 1,12 + 2,04Ds + 0,17MO (R² = 0,92); para (0,20 < Ug < 0,30 kg kg-1): RPE = 2,93 - 17,85Ug + 2,98Ds (R² = 0,95); para Ug > 0,30 kg kg-1: RPE = 3,20 - 13,78Ug + 4,43Ds (R² = 0,97). Em todas as situações estudadas, os coeficientes de variação variaram de altos (situação UG1) a muito altos (situação UG2 e Ug3), caracterizando alta variabilidade espacial da RP; logo, a utilização dos modelos selecionados deve ser feita com cautela, pois ocorre importante dispersão de pontos estimados por meio dos modelos, em relação aos valores medidos.