Representação e propagação de incertezas em dados de solos: I - Atributos categóricos

Este trabalho teve por objetivos utilizar krigagem por indicação para espacializar propriedades de solos expressas por atributos categóricos, gerar uma representação acompanhada de medida espacial de incerteza e modelar a propagação de incerteza pela álgebra de mapas por meio de procedimentos booleanos. Foram estudados os atributos: teores de potássio (K) e de alumínio trocáveis, saturação por bases (V), soma de bases (S), capacidade de troca catiônica (CTC), textura (Tx) e classes de relevo (CR), de profundidade efetiva do solo, de drenagem interna e de pedregosidade e, ou, rochosidade, extraídos de 222 perfis pedológicos e de 219 amostras extras, referentes a solos do estado de Santa Catarina. A espacialização das incertezas evidenciou a variabilidade espacial dos dados a qual foi relacionada com a origem das amostras e com o comportamento do atributo. Os atributos S, V, K e CR apresentaram grau de incerteza maior do que o de Tx e CTC e houve aumento da incerteza quando representações categóricas foram integradas.

Representação e propagação de incertezas em dados de solo: II - Atributos numéricos

Este trabalho teve por objetivos utilizar krigagem por indicação para espacializar propriedades de solos expressas por atributos numéricos, gerar uma representação acompanhada de medida espacial de incerteza e modelar a propagação de incerteza por procedimentos fuzzy de álgebra de mapas. Foram estudados os atributos: teores de potássio (K) e de alumínio (Al) trocáveis, saturação por bases (V), soma de bases (S), capacidade de troca catiônica (CTC) e teor de areia total (AT), extraídos de 222 perfis pedológicos e de 219 amostras extras, localizados no estado de Santa Catarina. Quando os atributos foram expressos em classes de fertilidade, a incerteza de Al, S e V aumentou e a de K e CTC diminuiu, considerando intervalos de confiança de 95 % de probabilidade. Constatou-se que um maior número de dados numéricos de K, S e V levou a uma maior incerteza na inferência espacial, enquanto o maior número de dados numéricos de AT e CTC diminuiu o grau de incerteza. A incerteza diminuiu quando diferentes representações numéricas foram integradas.

Alterações químicas do solo e resposta do milho à calagem e aplicação de gesso

A calagem e a aplicação de gesso levam a modificações químicas no solo que podem influenciar o crescimento radicular e a produção de culturas anuais. Com o objetivo de avaliar as alterações químicas do solo e a resposta do milho ao calcário e gesso aplicados no sistema plantio direto, foi realizado um experimento em um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa, em Ponta Grossa (PR). Os tratamentos, dispostos em blocos completos ao acaso em parcelas subdivididas com três repetições, constaram da aplicação de calcário dolomítico (sem calcário e 4,5 t ha-1 de calcário na superfície, em dose total e 1/3 da dose por ano, durante três anos, e incorporado), nas parcelas, e doses de gesso (0, 3, 6 e 9 t ha-1), nas subparcelas. Os tratamentos com calcário foram aplicados em julho e as doses de gesso em outubro de 1998. A cultura do milho foi avaliada no ano agrícola de 2001/02. A correção da acidez pela calagem na superfície, com ou sem parcelamento, foi mais acentuada na camada superficial do solo (0-0,05 m) e houve maior reação nas profundidades de 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m, quando o calcário foi incorporado. O gesso melhorou o subsolo, aumentando os teores de Ca e S-SO4(2-), aumentou a concentração de N, K e Ca no tecido foliar do milho e causou redução do Mg no solo e nas folhas. O crescimento radicular do milho não foi influenciado pelos tratamentos de calcário e gesso. A calagem na superfície, com ou sem parcelamento, ou com incorporação e a aplicação de gesso aumentaram a produção de milho, em decorrência do aumento da saturação por Ca nas camadas superficiais do solo. A aplicação de gesso agrícola, associada à calagem, foi uma estratégia eficiente para maximizar a produção de milho.

Reatividade de uma escória de siderurgia em um latossolo vermelho distrófico

O presente trabalho objetivou estudar a reatividade de uma escória de siderurgia de aciaria, em diferentes frações granulométricas, aplicada em uma amostra de um Latossolo Vermelho distrófico, ácido, em condições de laboratório. Utilizou-se um fatorial 4 x 3 + 2 com quatro repetições, sendo quatro granulometrias (material retido entre as peneiras ABNT 5-10; 10-20; 20-50 e < 50), três doses de escória, correspondentes a 0,00, 5,04 e 10,08 t ha-1, ou seja, 0,00, 1,01 e 2,02 g por copo com 0,40 dm³ de solo e duas testemunhas (escória e calcário dolomítico, na dose correspondente a V = 70 %, ou seja, 1,01 e 0,60 g por copo, respectivamente). Para definir as doses, adotou-se o método da saturação por bases, considerando-se o valor do PRNT da escória e do calcário, obtidos na granulometria correspondente. O solo foi mantido na capacidade de campo e incubado durante os períodos de três, seis e nove meses. As frações granulométricas da escória influiram diferentemente na acidez do solo. A fração retida entre as peneiras ABNT 5-10 mostrou-se ineficiente, enquanto a fração que passa pela peneira ABNT 50 foi a que conferiu o maior efeito na neutralização da acidez. A reatividade das partículas da escória retidas nas peneiras intermediárias, ABNT 10-20 e 20-50, foi proporcional aos valores vigentes na legislação brasileira para calcários. Portanto, a taxa de reatividade obtida para a escória foi de: ABNT nº 5-10 = 0 %; 10-20 = 22 %; 20-50 = 58 % e < 50 = 100 %.

Manejo da calagem e os componentes da acidez de Latossolo Bruno em plantio direto

A viabilidade da aplicação de calcário sobre a superfície de solos em plantio direto e seu efeito na acidez em subsuperfície são pouco conhecidos. O presente estudo foi realizado em experimento de longa duração (21 anos), instalado, em 1978, em Guarapuava (PR), e teve por objetivo avaliar o efeito do método de reaplicação de calcário nos componentes da acidez das fases sólida e líquida de um Latossolo Bruno alumínico em plantio direto. Os tratamentos avaliados foram: sem calcário, calcário incorporado por uma lavração e duas gradagens e calcário aplicado sobre a superfície do solo, sem incorporação. Reaplicações de calcário foram realizadas em 1987 e 1995 nas doses de 4,5 e 3,0 Mg ha-1 de calcário, respectivamente. A amostragem de solo foi feita manualmente, em abril de 1999, em nove camadas até 0,4 m de profundidade. A reaplicação de calcário promoveu melhoria no ambiente químico do solo em plantio direto, evidenciada pela elevação do pH em água, dos teores de Ca e Mg trocáveis e em solução, da saturação por bases, bem como pela diminuição dos teores de Al trocável. A aplicação de calcário sobre a superfície do solo em plantio direto foi eficiente na elevação do pH na camada de 0-0,15 m e na elevação dos teores de Ca e Mg trocáveis e da saturação por bases, bem como na diminuição dos teores de Al trocável na camada de 0-0,20 m, não diferindo do tratamento com incorporação de calcário ao solo. A eficiência da calagem superficial na correção da acidez da camada arável do solo constitui importante indicativo da viabilidade desta prática em solos sob plantio direto de longa duração.

Decomposição do resíduo de milho e variáveis relacionadas

A eficácia da semeadura direta na redução da erosão hídrica depende, em grande parte, da cobertura do solo ocasionada pelos resíduos das culturas. Objetivou-se determinar, entre agosto de 2001 e junho de 2002, em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, situado entre 27 º 49 ' latitude Sul e 50 º 20 ' longitude Oeste de Greenwich, a decomposição do resíduo de milho. Os tratamentos, em três repetições, consistiram de: solo sem resíduo ou descoberto (SSR), solo com 8,77 Mg ha-1 de resíduo de milho (SR) e solo com 8,77 Mg ha-1 de resíduo de milho mais 100 kg ha-1 de N (SR + N), avaliados em intervalos regulares de 30 dias. Determinou-se a quantidade do resíduo de milho, C orgânico e N total do referido resíduo. No solo, na camada de 0-0,03 m, foram avaliados C orgânico, N mineral, K trocável, pH em água, umidade e temperatura e, no ar, a temperatura a um metro acima da superfície do solo. O SR + N apresentou maior decomposição do resíduo de milho do que o SR, principalmente nos primeiros 120 dias, de tal modo que o tempo necessário para a quase que completa decomposição do resíduo (restando ainda cerca de 10 % da massa inicial) seria de aproximadamente 1.300 dias, para o SR, e de aproximadamente 900 dias, para o SR + N.

Propriedades químicas do solo aluvial da Ilha de Assunção - Cabrobó (Pernambuco)

O solo aluvial da Ilha de Assunção, localizada no Rio São Francisco, em Cabrobó (PE), tem sido intensamente cultivado com culturas anuais sob irrigação. O nível de produtividade atual não é satisfatório em razão do uso de práticas agrícolas inadequadas para a continuidade da atividade agrícola. Objetivou-se realizar um levantamento das propriedades químicas dos solos numa área de 1.131 ha, por meio da coleta de 1.053 amostras de solo, na profundidade de 0-30 cm. As amostras foram caracterizadas quimicamente e os dados analisados por técnicas estatísticas descritivas. Os resultados obtidos indicaram haver maior variabilidade para os teores de alumínio, potássio, fósforo e para a percentagem de saturação por sódio e menor variabilidade para pH, não havendo distribuição normal dos dados. As amostras de solo apresentaram, em sua maioria, baixos teores de alumínio, de matéria orgânica e de fósforo; valores de pH e CTC e teores de cálcio + magnésio e potássio adequados para a maioria das culturas e foram classificadas como normais em relação à percentagem de saturação por sódio.

Escarificação mecânica e biológica para a redução da compactação em argissolo franco-arenoso sob plantio direto

O manejo influi nas propriedades físicas no campo, alterando a dinâmica do ar, da água e de solutos no solo. Propriedades físicas em sistemas de manejo conservacionista do solo foram avaliadas em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico (Typic Hapludalf) de textura franco-arenosa no horizonte A. Os tratamentos foram estabelecidos em solo com histórico de 10 anos de plantio direto, a saber: soja em sistema plantio direto; soja em solo escarificado; crotalária em cultivo mínimo e solo descoberto sem preparo. Foram determinadas: a resistência mecânica à penetração; a densidade do solo; a porosidade total; a distribuição do tamanho de poros; a condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado; a infiltração de água no solo pelos métodos de anéis concêntricos e sob chuva natural; a variação da umidade volumétrica do solo durante o ciclo das culturas e a curva característica de água no solo. Observou-se que a resistência mecânica à penetração (RP) foi máxima na camada de 0,075 m, nos tratamentos sem preparo do solo, enquanto, no solo escarificado (Esc-soja), a RP máxima ocorreu em maior profundidade (0,175 m). A mobilização subsuperficial (escarificação) e a superficial (discagem e semeadura) do solo não se refletiram em redução na densidade do solo (Ds). O solo sob plantio direto de soja apresentou maior volume de macroporos que o solo sob cultivo de crotalária e descoberto, na profundidade 0,02 a 0,05 m, favorecendo a maior condutividade hidráulica do solo saturado e a menor retenção de água no solo em situação de déficit hídrico. Dentre as propriedades físico-mecânicas analisadas, a RP mostrou-se mais sensível em detectar a compactação do que a Ds e porosidades, especialmente para camadas de solo pouco espessas. A eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende da propriedade hídrica ou mecânica do solo usada como indicadora. Usando a condutividade hidráulica do solo saturado, em médio prazo, a "escarificação biológica" (CM-crot) mostrou-se mais eficaz na ruptura da camada compactada e estabelecimento de poros condutores de água do que a escarificação mecânica (Esc-soja) do solo. Em contrapartida, se o indicador for a RP, o resultado é inverso. Assim, a propriedade hídrica ou mecânica do solo a ser usada como indicadora para a avaliação da eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende do processo físico priorizado: a infiltração e redistribuição de água ou a penetração e crescimento de raízes.

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.

Formas de potássio em solos de várzea e sua disponibilidade para o feijoeiro

O presente estudo teve como objetivos caracterizar as formas de K em solos de várzea e o aproveitamento dessas formas pela planta, avaliar a resposta do feijoeiro à aplicação desse nutriente nesses solos e determinar os seus níveis críticos nos solos e nas plantas. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 5, com quatro repetições, sendo quatro solos de várzea [Gleissolo Melânico (GM), Gleissolo Háplico (GX), Neossolo Flúvico (RU) e Organossolo Méssico (OY)] e cinco níveis de saturação por K da CTC potencial (natural, 4, 6, 8 e 10 %). Foram cultivadas quatro plantas de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) por vaso até a produção de grãos. Amostras dos solos foram coletadas para a determinação do K total, não-trocável, trocável, em solução, disponível pelos extratores Mehlich-1 e Resina e medidas da relação Quantidade/Intensidade de K. Os teores de K total e K não-trocável foram maiores nos solos OY e RU, enquanto os teores de K trocável e K em solução foram maiores nos solos OY e GM. As saturações críticas por K da CTC potencial foram de 5,0, 4,1, 8,7 e 5,3 %, enquanto os níveis críticos de K foliar foram de 17,9, 30,5, 16,8 e 14,6 mg kg-1, para os solos OY, GM, GX e RU, respectivamente.

Análise da erodibilidade de saprolitos de gnaisse

As voçorocas são freqüentes em áreas com rochas do embasamento cristalino. A evolução destas feições é sempre fortemente condicionada pelos processos de erosão hídrica subsuperficial, embora os processos superficiais também sejam importantes. Este trabalho objetivou investigar os processos erosivos subsuperficiais atuantes nas voçorocas e compreender que fatores mineralógicos e texturais poderiam influenciar a erodibilidade dos saprolitos. Para tanto, foram realizados ensaios de caracterização e de avaliação da erodibilidade em amostras representativas, sendo o principal destes o ensaio de furo de agulha. Os resultados indicam que a erosão por carreamento não ocorre e que os saprolitos apresentam susceptibilidade variável à erosão por piping, mesmo quando derivados de uma mesma unidade litológica, mas superior à do horizonte B latossólico. Dados preliminares indicam que os saprolitos mais susceptíveis à erosão por piping são os de textura siltosa (determinados em ensaios granulométricos sem defloculante e agitação) e pobres em minerais agregadores, como os argilominerais.

Razão de perdas de terra e fator C da cultura do cafeeiro em cinco espaçamentos, em Pindorama (SP)

hídrica em culturas perenes, embora tais dados sejam imprescindíveis ao planejamento conservacionista e estudos de modelagem de erosão. Dados de um experimento de perdas de terra e água sob chuva natural em Pindorama (SP), de julho de 1960 a junho de 1972, foram usados para o cálculo da razão de perdas de terra (RPT) e do fator C da equação universal de perdas de solo, em cinco espaçamentos na cultura do cafeeiro (Coffea arabica L.). Foram estabelecidas parcelas com espaçamentos de 3,0 x 0,5 m, 3,0 x 1,0 m, 3,0 x 2,0 m, 3,0 x 3,0 m e 4,0 x 2,0 m em um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico textura arenosa/média com declividade média de 0,100 m m-1. O ciclo da cultura foi dividido em dois estádios: do plantio aos 60 meses e dos 60 aos 144 meses. Os resultados mostraram que: (a) as perdas anuais de terra e água para a cultura do cafeeiro foram de 4 Mg ha-1 e 18 mm respectivamente; (b) os valores de RPT para o cafeeiro foram de 0,1346, 0,0883, 0,1015, 0,1422 e 0,1001 Mg ha-1 Mg-1 ha, para os espaçamentos 3,0 x 0,5 m, 3,0 x 1,0 m, 3,0 x 2,0 m, 3,0 x 3,0 m e 4,0 x 2,0 m respectivamente; (c) a magnitude do fator C, para os referidos espaçamentos, foi, respectivamente, de 0,1354, 0,0866, 0,0995, 0,1412 e 0,1004 Mg ha-1 Mg-1 ha; (d) as RPTs e os fatores C variaram amplamente entre os espaçamentos, bem como e, mais expressivamente, entre os estádios da cultura, indicando forte efeito do espaçamento e da cobertura vegetal; (e) o espaçamento 3,0 x 1,0 mostrou-se mais eficiente na redução da erosão hídrica na cultura do cafeeiro.

Dinâmica da calagem superficial em um latossolo vermelho distrófico

As alterações químicas do solo após a calagem superficial variam de acordo com o tempo e precipitações pluviais. Com o objetivo de avaliar as alterações das características químicas de um Latossolo Vermelho distrófico textura média de camada superficial arenosa, foi instalado um experimento em blocos ao acaso, com quatro doses de calcário dolomítico (0; 2,4; 4,8 e 7,2 t ha-1) e três repetições, em 1999, no município de Alto Paraná, região noroeste do Paraná. O calcário foi distribuído sobre resíduos de Brachiaria decumbens nas entrelinhas de um pomar de laranja em formação. As parcelas experimentais foram constituídas de 310 m², compostas por 15 plantas em três linhas com cinco plantas cada. As amostras de solo foram coletadas nas entrelinhas das três plantas centrais da parcela nas camadas de 0-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m de profundidade, aos 4, 12, 18, 24, 31 e 37 meses após a distribuição do calcário, correspondendo alternadamente às épocas de amostragens de solo em períodos de alta e baixa precipitação pluvial. As análises de variância foram efetuadas por meio do modelo matemático de blocos ao acaso no esquema de parcela subsubdividida com medidas repetidas no tempo (ano, época do ano em função da precipitação pluvial e doses de calcário), utilizadas nas análises de regressões pela técnica dos polinômios ortogonais. Os resultados mostraram que a máxima alteração das características químicas do solo foi obtida a partir de doses de calcário superiores ao dobro da necessidade de calcário, convencionalmente determinada pelo método de saturação por bases para elevá-la a 70 %, na profundidade de 0,20 m. A amostragem de solo após o período de maior precipitação pluvial foi indispensável ao ajuste dos dados da saturação por bases na camada de 0-0,05 m. As alterações dos teores de Ca2+ limitaram-se à camada de 0-0,10 m, enquanto os teores de Mg2+ aumentaram progressivamente do primeiro ao terceiro ano a 0-0,60 m de profundidade. Os teores de Mg2+ mantiveram-se associados à correção da acidez do solo (pH e H + Al) e à elevação dos valores de saturação por bases na profundidade de 0,10-0,20 m, na qual foi constatada a menor relação de Ca2+/Mg2+ (1,06). A máxima resposta da calagem superficial ocorreu no terceiro ano da aplicação da calagem superficial e na camada de 0-0,10 m identificada pelos modelos de regressão quadrática, momento em que se identificou o estabelecimento de uma frente de alcalinização na camada de 0,10-0,20 m por meio dos modelos de regressão linear. O método empregado de parcelas subsubdivididas no tempo permitiu a descrição da dinâmica da calagem no perfil do solo.

Modelo para a determinação do espaçamento entre desaguadouros em estradas não pavimentadas

As estradas não pavimentadas são de fundamental importância para o desenvolvimento social e econômico do Brasil, sendo a erosão provocada pela água no leito e nas margens destas estradas um dos principais fatores para sua degradação. Neste artigo, apresenta-se um novo modelo para a determinação do espaçamento entre desaguadouros em estradas não pavimentadas e, conseqüentemente, para a redução dos problemas associados à erosão hídrica. Utilizando o modelo de ondas cinemáticas, determina-se o hidrograma de escoamento superficial no canal de drenagem da estrada e, a partir deste, é calculada a tensão provocada pelo escoamento. Sempre que a tensão cisalhante causada pelo escoamento supera a tensão crítica para cisalhamento do solo ocorre o seu desprendimento. A diferença entre essas tensões cisalhantes é multiplicada pela erodibilidade do solo e pela área em que ocorre a aplicação da tensão cisalhante para estimar a perda de solo provocada pelo escoamento. O espaçamento máximo entre desaguadouros é obtido, comparando-se a perda de solo provocada pelo escoamento com a perda de solo tolerável. O comprimento máximo do canal é aquele para o qual a perda tolerável é atingida. O modelo permite determinar o espaçamento entre desaguadouros considerando as características das áreas que contribuem para o escoamento e a resistência do solo. As simulações realizadas mostraram que o modelo é sensível às alterações na erodibilidade e na tensão crítica de cisalhamento do solo, bem como à declividade do canal, permitindo ainda que, por meio da alteração no aprofundamento tolerável para o canal, os espaçamentos possam ser ampliados ou reduzidos.

Magnesioferrita e caminho pedogenético de transformação de óxidos de ferro magnéticos em dois perfis de solo derivados de tufito da região do Alto Paranaíba (MG)

Solos magnéticos derivados de tufito da região do Alto Paranaíba (MG) têm mineralogia bastante variável, mas são relativamente ricos em óxidos de Fe isoestruturais ao espinélio, mais especificamente: (Ti, Mg)-magnetita e (Ti, Mg)-maghemita. No presente trabalho, foram estudados os concentrados magnéticos (magnetização de saturação, 34,4 < sigma/J T-1 kg-1 < 43,7) da fração areia de pedomateriais de um Brunizém (Chernossolo) (amostras AP31CR; AP31B e AP31A) e de um Chernossolo Léptico (AP33CR e AP33A) derivados de tufito, coletados no município de Patos de Minas (MG). Foram identificadas, por difratometria de raios X (método do pó) e espectroscopia Mössbauer do 57Fe, a 298 K e a 110 K, maghemita (gamaFe2O3) e hematita (alfaFe2O3) e uma inédita magnesioferrita (fórmula ideal, MgFe2O4), inédita em solos do Brasil, nas frações minerais desses materiais magnéticos. Observou-se, também, que as proporções ponderais e os tamanhos de partículas dos óxidos de Fe variam progressivamente ao longo dos perfis estudados. Os diâmetros médios estimados dos cristalitos de magnesioferrita variam progressivamente, em cada perfil: 27 nm (concentrado magnético da amostra AP31CR); 25 nm (AP31B); 23 nm (AP31A); 48 nm (AP33CR) e 32 nm (AP33A). A proporção de Al isomorficamente substituinte na hematita aumenta sistematicamente de 5 a 13 mol %, da base para o topo do perfil AP31, e tende a se manter constante, em torno de 9 mol %, no perfil AP33. Propõe-se um modelo geral de transformação envolvendo somente óxidos de Fe, em que magnesioferrita é o precursor pedogenético da maghemita, até hematita, nesses pedossistemas: MgFe2O4 -> gFe2O3 -> aFe2O3.