Análise de sensibilidade no processamento de dados de experimentos de perfil instantâneo

Dentre as propriedades físicas do solo, a condutividade hidráulica é uma das mais importantes, quando se estudam fenômenos que estão ligados ao movimento da água no solo. O método para determinar a função condutividade hidráulica versus umidade ou função K(θ) de um solo, denominada método de perfil instantâneo, tem como maior vantagem o fato de se basear em medições diretas no campo, sem necessidade de aguardar o estabelecimento de um equilíbrio dinâmico. No caso de experimentos desse tipo, não se conhecem estudos sobre sua sensibilidade em relação a erros nos dados experimentais; tampouco se conhece a influência que uma observação experimental a mais ou a menos possa ter sobre a parametrização da função K(θ) O presente trabalho visou analisar a sensibilidade do método de perfil instantâneo a variações nas observações realizadas in situ Utilizaram-se dados de dois experimentos de perfil instantâneo realizados no campus "Luiz de Queiroz", da Universidade de São Paulo, em Piracicaba (SP). Por meio de um algoritmo computacional para a análise dos dados experimentais, verificou-se a sensibilidade do resultado do cálculo dos parâmetros da função K(θ) para variações nos valores de entrada. Foi analisado o efeito das seguintes alterações no conjunto original de dados: retirada de uma leitura completa do conjunto de dados; retirada de leituras finais; erro no coeficiente angular de calibração do TDR; erro no intercepto da curva de calibração do TDR; erro em uma das leituras do TDR. Pelos resultados do levantamento, concluiu-se que o método do perfil instantâneo, conjuntamente com a rotina computacional utilizada para processar os valores observados no campo, apresenta alta sensibilidade a pequenas incertezas no ajuste de funções aos valores da umidade Versus tempo; é também muito sensível à leitura do tempo zero, que, portanto, deveria ser desconsiderada. Erros ou incertezas nos ajustes dos valores do potencial total Versus a profundidade têm menor influência no resultado final. Se houver comportamento não estritamente exponencial entre condutividade hidráulica e umidade, a sensibilidade do método para pequenas alterações no conjunto de dados de entrada aumenta. Respectivos erros no coeficiente angular e no intercepto de um TDR com equação de calibração linear alteram os respectivos coeficiente angular (γ) ou intercepto (ln(K*)) da relação entre condutividade hidráulica e umidade, quando o potencial matricial é obtido por tensiometria.

Método convencional e "bootstrap" para estimar o número de observações na determinação dos parâmetros da função K(Θ)

A variabilidade natural do solo dificulta a obtenção de valores que representem adequadamente as propriedades do solo em determinada área. O conhecimento do número mínimo de observações, que devem ser realizadas para representar, com um erro aceitável, uma propriedade ou característica do solo, é fundamental para que os resultados experimentais possam ser aplicados com segurança. No presente trabalho, comparou-se o método convencional (teste-t) com o método "bootstrap", com vistas em estimar o número de observações necessárias para calcular os parâmetros que caracterizam a relação entre a condutividade hidráulica e o teor de água do solo, determinada pelo método do perfil instantâneo. Realizou-se um experimento de drenagem num Latossolo Vermelho-Amarelo em Piracicaba (SP), numa parcela experimental com 45 pontos de observação distanciados de 1 m entre si. Observaram-se a umidade (com TDR) e o potencial mátrico (com tensiômetros) durante três semanas de redistribuição da água. Após processamento dos dados, o conjunto de valores mostrou uma distribuição não-normal, fazendo-se necessária a eliminação de "outliers" para a aplicação do método convencional, normalizando a distribuição. Assim, o uso do método tradicional só é recomendado após a confirmação da pertinência da eliminação dos "outliers". Ambos os métodos de análise requerem grande número de repetições, reafirmando que determinações da função condutividade hidráulica com poucas repetições não podem ser extrapoladas para áreas maiores.

Estimativa da acidez potencial pelo método SMP em solos ocorrentes no nordeste Paraense

A determinação da acidez potencial (H + Al) em amostras de solo pelo método do acetato de cálcio 0,5 mol L-1 a pH 7,0 (método usual) é normalmente utilizada pelos laboratórios no Brasil. Outros métodos que apresentam vantagens quanto à rapidez e operacionalidade têm sido testados em várias regiões com sucesso, o que ainda não ocorreu para os solos da região nordeste do estado do Pará. Por essa razão, vinte e sete amostras de solo da região nordeste do Pará foram analisadas quanto à acidez potencial pelo método usual. O pH de equilíbrio no extrato acetato-solo antes da titulação foi determinado, e os valores obtidos relacionados com os teores de H + Al. Determinou-se, ainda, o pH da solução de equilíbrio da agitação das amostras de solo com solução-tampão SMP, sendo os valores relacionados com acidez potencial obtidos pelo método usual. Dos modelos testados, o quadrático foi o que melhor se ajustou às duas situações. Verificou-se elevada relação entre os teores de H + Al, obtidos pelo método usual, e os valores de pH do extrato acetato-solo e pH SMP. A maior amplitude de valores encontrada para o pH SMP, em relação aos obtidos pelo pH do extrato acetato-solo, evidencia maior precisão para o primeiro.

Método de determinação de enxofre lábil com membrana de troca aniônica

A disponibilidade de enxofre no solo pode ser explicada pela inter-relação dos fatores intensidade, quantidade e capacidade-tampão. O fator quantidade refere-se à reserva lábil do nutriente, ou seja, a quantidade que, presente na fase sólida do solo, possa passar à solução, no tempo necessário para o ciclo vital de uma cultura de ciclo curto ou anual. Com o objetivo de desenvolver um método para determinar a quantidade de enxofre lábil do solo, utilizaram-se amostras de três solos que foram incubadas, por 60 dias, após receberem os seguintes tratamentos: (a) amostra não desinfetada e sem adição de enxofre (-D, -S); (b) amostra desinfetada sem adição de enxofre (+D, -S); (c) amostra não desinfetada com adição de enxofre (-D, +S), e (d) amostra desinfetada e com adição de enxofre (+D, +S). Para a determinação do enxofre lábil, foram utilizadas membranas de troca aniônica de 50 x 20 mm saturadas com o íon Cl-. Para definir o método de determinação do enxofre lábil, realizaram-se três ensaios, sendo: (1) extração com diferente número de membranas de troca aniônica; (2) extrações sucessivas de 16 h cada, com uma membrana, e (3) extração com uma membrana por diferentes tempos de agitação (1, 2, 4, 8, 16, 24, 36, 48 e 72 h). Os resultados indicaram que a extração com agitação contínua por 48 h com uma membrana de troca aniônica constitui método viável e eficiente, tendo extraído uma elevada percentagem do enxofre lábil, denominado enxofre rapidamente lábil (SRL). O enxofre extraído entre 48 e 152 h foi chamado de enxofre lentamente lábil (SLL), enquanto o enxofre do solo que não foi extraído com um tempo de agitação de até 152 h foi denominado não-lábil (SNL).

Estudi i guia docent per a modelatge i simulació de sistemes mitjançant l'entron ARENA

Aquest projecte es basa en el modelatge i simulació de sistemes utilitzant un simulador digital, i pretén ser una guia docent com a eina d’ajuda per a una assignatura que, a priori, s’impartirà a la Universitat de Vic. La simulació és una tècnica que permet representar el comportament de processos (físics, productius, de serveis, etc.) sense necessitat d’accedir al sistema real. Per analitzar, estudiar i millorar el comportament d’un sistema mitjançant la tècnica de la simulació digital és necessari primer desenvolupar un model conceptual que descrigui les variables d’interès, i després implementar-lo en un simulador per poder analitzar els resultats. ARENA és el software de simulació que s’estudia en aquest projecte i es presenta com una eina que permet la descripció complerta de l’experiència que una entitat desenvolupa a l’interior del sistema mentre flueix a través d’aquest. En concret s’utilitza la versió ARENA 10.0. Pel que fa a l’estructura del projecte, primerament s’introdueixen conceptes teòrics referents a la simulació, així com avantatges i inconvenients i els camps d’aplicació de la simulació. Seguidament i ja centrats en l’Arena, s’analitza un exemple senzill per començar-ne a veure el funcionament. Posteriorment, es van estudiant varis exemples amb complexitat progressiva. Aquests exemples es desenvolupen pas a pas de manera que es puguin anar provant amb el simulador. En el transcurs del projecte es van estudiant les eines de l’Arena i les seves possibilitats, així com els resultats obtinguts i les interpretacions d’aquests. Aquest projecte pretén, doncs, donar conceptes introductoris en el camp de la simulació en general, i, en particular, descriure eines bàsiques sobre el funcionament de l’Arena.

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.

Avaliação da disponibilidade de manganês e ferro em solos pelo uso do método modificado da resina de troca iônica

A avaliação do método modificado da resina de troca de íons para extração de Mn e Fe dos solos foi o objetivo desta pesquisa. Foram utilizadas 44 amostras de solo, cujos teores de Mn variaram de baixos a altos e de Fe de médios a altos. Como plantas-teste, utilizaram-se o milho e a soja, cultivadas em casa de vegetação. O Fe e o Mn do solo foram determinados, usando o método modificado da resina de troca de íons, DTPA, AB-DTPA, Mehlich-1 e Mehlich-3. Os coeficientes de correlação entre Mn no solo e Mn acumulado na parte aérea da soja foram: resina (0,62*), DTPA (0,58*), Mehlich-3 (0,54*), Mehlich-1 (0,51*) e AB-DTPA (0,26NS). Para o milho, houve correlação entre Mn-solo e Mn-planta somente nas amostras de solo com baixos teores desse elemento, para todos os extratores, exceto para AB-DTPA. Concluiu-se que a resina foi tão eficiente quanto os extratores DTPA, M-1 e M-3 em avaliar a disponibilidade de Mn para a soja, e que nenhum extrator foi eficiente em avaliar a disponibilidade de Fe para as plantas de milho e soja, com 53 dias de idade, cultivadas em casa de vegetação.

Análise da variabilidade espacial de pontos amostrais da curva de retenção da água no solo

A determinação da curva de retenção da água no solo é parte fundamental da caracterização das propriedades hidráulicas do solo. Apesar de ser estudada há bastante tempo, ainda não são bem descritas várias particularidades referentes à variabilidade espacial das curvas, bem como a variabilidade geral de seus pontos experimentais. O conhecimento da variabilidade permite um planejamento adequado de experimentos, com menor esforço de amostragem. Objetivou-se explorar procedimentos de análise de pontos amostrais da curva de retenção da água no solo, visando melhor descrever sua variabilidade espacial. Este trabalho utilizou amostras indeformadas de solo coletadas em uma transeção, com três repetições a cada 2 m, em cinco profundidades, tendo sido submetida cada amostra a sete diferentes tensões; o valor da umidade de saturação foi estimado pelas densidades do solo e dos sólidos. Foram efetuadas análises descritivas e exploratórias, com determinação de dados discrepantes, encontrando-se para a maioria dos dados distribuição normal. A desconsideração de dados discrepantes aumentou a normalidade. A análise geoestatística revelou dependência espacial e em algumas tensões com estruturas de dependência em duas escalas. Uma análise de concordância das curvas de acordo com a distância revelou diferenças significativas entre as repetições de cada ponto em comparação com seus vizinhos, porém não foi significativa a diminuição da concordância com o aumento da distância.

Cor do solo: uma abordagem da forma convencional de obtenção em oposição à automatização do método para fins de classificação de solos

A cor é amplamente reconhecida como uma medida primária identificadora de solos. Propriedades físicas, químicas e mineralógicas de solos podem ser derivadas de sua cor. O enquadramento de algumas classes de solos, já no segundo nível categórico do atual Sistema Brasileiro de Classificação de solos, requer que a cor da amostra do horizonte diagnóstico seja determinada por comparação com os padrões existentes na escala de Munsell. Este processo de classificação é extremamente subjetivo e consome tempo, limitando a exatidão, a transferência e a utilização do procedimento. O principal objetivo deste trabalho foi obter a cor do solo com o método convencional e com um colorímetro, a fim de avaliar as possíveis implicações na classificação de solos. Cinco pedólogos foram convidados a classificar o matiz de 80 amostras de solo pela comparação com a carta de Munsell. Em seguida, o matiz das amostras foi obtido com um colorímetro, também na notação de Munsell. Pelas análises estatísticas foram avaliados: coeficientes de correlação, índice de precisão (IP), forma de agrupamento e tendências médias entre as determinações de matiz. Coeficientes de correlação variando de 0,68 a 0,94 entre as determinações de cor demonstraram que os pedólogos produziram dados que validaram o estudo. No entanto, houve confirmação de que as medidas realizadas por pedólogos não coincidiram, sendo diferentes também das determinações feitas pelo colorímetro. Índices de Precisão (IP) indicaram haver concordância em apenas 8,75 % das determinações em amostras úmidas e 17,5 % nas amostras secas. Ocorreram divergências na determinação do matiz das amostras que resultariam em erros na classificação dos solos. A avaliação das tendências médias indicou que os pesquisadores superestimaram as determinações de cor realizadas pelo colorímetro, resultando em alterações na classificação de solos.

Metodologia para reconhecimento de três solos por sensores: laboratorial e orbital

O presente trabalho teve como objetivo estabelecer um método para a utilização de dados espectrais, obtidos em laboratório e imagens do Landsat 5, no reconhecimento e discriminação de três classes de solos do estado de São Paulo. Foram coletadas amostras de solo e obtidos os dados de reflectância por espectrorradiômetro em laboratório como padrão de um Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), um Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) e Neossolo Quartzarênico (RQ). Foram extraídos dados de reflectância das imagens, com os quais se efetuou a classificação digital pelo classificador Spectral Angular Mapper. As curvas espectrais obtidas por espectrorradiômetro em laboratório mostraram três padrões distintos de comportamento espectral, baseados nas diferenças da forma das curvas, feições de absorção dos minerais do solo e na intensidade de reflectância. O LVdf apresentou menor albedo em virtude da textura argilosa e maiores teores de Fe, ao contrário dos solos mais arenosos PVA e RQ. As bandas de absorção características da caulinta (2.200 nm), OH- e água (1.400 e 1.900 nm) ocorreram em todos os solos. Solos arenosos, como o RQ, apresentaram uma curva espectral com tendência positiva. A linha do solo mostrou distinção espectral, tanto com dados orbitais como terrestres, indicando que cada solo tem uma tendência individual. Os padrões espectrais obtidos em laboratório foram importantes para a eficiência do método na detecção dos mesmos nas imagens de satélite. Os solos avaliados podem ser discriminados e reconhecidos pela interpretação quantitativa em imagens. O método mostrou-se eficiente como auxílio no mapeamento de solos no nível semidetalhado de alta intensidade.

Parametrização do método do perfil instantâneo para a determinação da condutividade hidráulica do solo em experimentos com evaporação

A condutividade hidráulica do solo é uma propriedade cuja quantificação é essencial para qualquer estudo que envolva o movimento da água no solo. Os métodos para sua determinação baseados na drenagem interna, como o do perfil instantâneo - MPI, são os mais empregados, restringindo-se à determinação da condutividade hidráulica entre a condição de solo saturado e a umidade na capacidade de campo. Com a finalidade de obter a condutividade hidráulica para menores valores de umidade, propôs-se um método de emprego do MPI com evaporação, apresentando-se o procedimento para a determinação do plano de fluxo zero e estimativa da densidade de fluxo. Demonstrou-se a aplicação do método, obtendo-se resultados de condutividade hidráulica para a camada superficial de um perfil monitorado a partir de um experimento de campo realizado durante um período de 12 dias. A profundidade máxima do plano de fluxo zero estimado foi de aproximadamente 0,50 m. A faixa de umidade obtida variou de 0,25 a 0,21 m³ m-3, valores complementares aos obtidos em experimentos sem evaporação no mesmo local. Os resultados indicaram a viabilidade do método, útil especialmente para se estender à faixa de umidade obtida na camada superficial de tais experimentos.

Simulação do transporte e da sorção de imazaquin em colunas de solo

Dentre os métodos disponíveis para avaliar o comportamento de agrotóxicos no solo, destacam-se o método "batch" (análise em batelada) e o deslocamento miscível. O objetivo deste estudo foi avaliar a sorção e a mobilidade do imazaquin em solos com diferentes características químicas, físicas e mineralógicas, utilizando as técnicas de deslocamento miscível e "batch". Os ensaios foram realizados no laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo (CENA/USP), Piracicaba, São Paulo. Os solos utilizados, classificados como Neossolo Quartzarênico (RQ), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), foram secos ao ar e peneirados em malha 2 mm, sendo então procedida a caracterização química, física e mineralógica das amostras. Foi selecionada para o estudo a molécula do Imazaquin. No ensaio do deslocamento miscível, foi aplicada uma solução de CaCl2, obtendo-se uma curva de eluição do Cl-, utilizado como traçador. As curvas de eluição do Cl- foram ajustadas a um modelo baseado na equação de convecção-dispersão para transporte ideal. Após a eluição do Cl-, aplicou-se a solução que continha 14C-imazaquin que gerou as curvas de eluição para esta molécula. A curva foi ajustada a um modelo bicontínuo que considera o não-equilíbrio durante o transporte. No ensaio de sorção com o método "batch", foram utilizadas soluções de imazaquin radiomarcado variando de 0,67 a 10,72 mmol L-1 para obtenção das isotermas ajustadas pela equação de Freundlich. A taxa de lixiviação foi alta para todos os solos, sendo maior para o RQ. As curvas de eluição do Cl- foram simétricas para todos os solos e apresentaram um bom ajuste ao modelo que considera o transporte ideal, indicando que não houve não-equilíbrio relacionado com o transporte. Para o imazaquin, as curvas de eluição foram assimétricas, com prolongamento da parte posterior da curva, e apresentaram bom ajuste ao modelo bicontínuo, evidenciando que ocorreu não-equilíbrio no processo de sorção. A comparação dos dois métodos empregados mostrou que o coeficiente de sorção determinado no método "batch" foi maior. Tal resultado evidencia que a sorção, durante o processo de lixiviação, pode ser superestimada por métodos que consideram a sorção sob condições de equilíbrio químico.

Acidez potencial estimada pelo método do pH SMP em solos da região do Vale do Jequitinhonha no Estado de Minas Gerais

A acidez potencial tem grande importância pelo seu uso na determinação da necessidade de calagem pelo método da saturação de bases. O objetivo deste trabalho foi definir uma equação de regressão que estime o teor de H + Al a partir do pH SMP medido na suspensão solo-solução SMP, associada à determinção do pH em água, para solos da Região do Vale do Jequitinhonha. As análises dos teores de H + Al, extraídos por acetato de cálcio 0,5 mol L-1 a pH 7,0, e dos valores de pH SMP foram realizadas no laboratório de fertilidade do solo da UFVJM em 50 amostras de solos, com valores de pH em água variando de 4,0 a 7,6, teores de carbono orgânico de 1 a 29 g kg-1 e os de argila de 100 a 810 g kg-1. A acidez potencial, expressa em cmol c dm-3, pode ser estimada pelo uso do pH SMP, por meio da equação: Ln (H + Al) = 8,26 - 1,124312 pH SMP (R² = 0,97).