Identificación de estructuras y relaciones espaciales en los componentes del sistema de la corriente de Humboldt: una comparación de métodos estadísticos

Para lograr la sostenibilidad de los recursos marinos es necesario comprender las relaciones que existen entre los diferentes procesos que ocurren dentro de los ecosistemas (procesos físicos o procesos biológicos). La mayoría de los datos que provienen de la ecología tienen una fuerte autocorrelación, la cual hace imposible aplicar métodos estadísticos tradicionales que requieren el supuesto de independencia de las observaciones. En este trabajo hemos aplicado y comparado 4 metodologías que nos permiten trabajar con datos autocorrelacionados; estas metodologías son: la correlación con ajuste del tamaño de muestra, los m´todos geoestadísticos, los PCNM (análisis de coordenadas principales) y los métodos wavelets. Dichas metodologías fueron aplicadas para estudiar las estructuras presentes en la profundidad de la zona mínima de oxígeno (ZMO), el zooplancton y los peces del Sistema de la Corriente de Humboldt. Como resultado se pudo observar las ventajas que ofrecen los métodos PCNM para estudiar las estructuras para cada variable y las interacciones entre la ZMO y el zooplancton, el zooplancton y peces y entre la ZMO y peces. También se observó que los cuatro métodos dieron como resultado la presencia de tres estructuras presentes en cada una de las tres variables. Siendo estas estructuras desde los 500 m hasta los 30 km, desde los 30 km hasta los 60 o 70km y finalmente desde los 70 km hasta los 130 km. Estas estructuras corresponden a dos escalas espaciales que son: la sub-meso escala (100s m a kms) y la mesoescala (10s km a 100s km). Finalmente se observó que existe una relación positiva entre la ZMO y el zooplancton, también se observó relaciones positivas entre el zooplancton y peces.

Infiltração de água e perdas de água e solo por erosão influenciadas por diferentes métodos de melhoramento da pastagem nativa gaúcha

A paralisação do crescimento da pastagem nativa no período do inverno na região Sul do Brasil tem incentivado técnicas de melhoramento das pastagens. Com o objetivo de estudar a infiltração de água no solo e as perdas de solo e água por erosão influenciadas por métodos de melhoramento da pastagem nativa, realizou-se um estudo em área da Estação Experimental Agronômica da UFRGS, no município de Eldorado do Sul (RS), em um Podzólico Vermelho-Amarelo submetido ao uso prolongado com pastagem nativa, no qual se fez a introdução de uma mistura das espécies hibernais: aveia preta (Avena strigosa ), azevém (Lolium multiflorum ) e trevo vesiculoso (Trifolium vesiculosum). O delineamento experimental foi completamente casualizado e com cinco tratamentos que diferiram quanto à maneira de introdução das novas espécies: testemunha (a lanço), gradagem, plantio direto, convencional e subsolagem. As parcelas tinham a dimensão de 3,5 x 11,0 m e uma declividade aproximada de 0,107 m m-1. Aplicaram-se chuvas simuladas de 64 mm h-1, durante 75 min, em três épocas: (a) aos 55 dias do preparo do solo e semeadura, logo após o primeiro pastejo, (b) aos 125 dias do preparo do solo e semeadura, e (c) logo após o segundo pastejo, aos 175 dias do preparo do solo e semeadura. Entre as chuvas simuladas, realizou-se um pastejo por dois dias. A subsolagem apresentou a maior taxa constante de infiltração e a menor taxa constante de enxurrada. As perdas de solo foram pequenas nas três épocas avaliadas. As maiores perdas de água ocorreram na testemunha e as menores na subsolagem, indicando ter sido este último tratamento efetivo em quebrar camadas compactadas subsuperficiais.

Avaliação da disponibilidade do nitrogênio do solo estimada por métodos químicos

Com o objetivo de avaliar a disponibilidade de nitrogênio do solo para a aveia e o milho, realizou-se um experimento em microparcelas com vinte solos do Rio Grande do Sul. As microparcelas foram constituídas por recipientes com 20 L de solo, com drenagem livre, mantidas em céu aberto e com irrigação quando necessária. Foi determinado o N absorvido por plantas de aveia preta (Avena strigosa ) e por três cultivos sucessivos de milho (Zea mays ). Foram determinados, inicialmente, os teores de N-total e de matéria orgânica dos solos. Antes de cada cultivo, foram também determinados os teores extraíveis de N por KMnO4 0,05 mol L-1, tampão fosfato-borato e por KCl 2 mol L-1 às temperaturas de 100 e 95°C, durante 4 e 16 horas, respectivamente. O N do solo extraído por KCl 2 mol L-1 a 95°C por 16 h apresentou os maiores coeficientes de correlação com o somatório do N acumulado pelas plantas nos quatro cultivos. Os coeficientes de correlação entre o N extraído por todos os métodos químicos e o N acumulado pelas plantas aumentaram com a correção da acidez do solo a pH 6,0.

Efeitos de métodos de controle de plantas daninhas na cultura do cafeeiro (Coffea arabica L.) sobre a qualidade física do solo

Estudaram-se os efeitos de diferentes métodos de controle de plantas daninhas na cultura do cafeeiro sobre alguns indicadores da qualidade física do solo. O experimento foi instalado, em 1977, na Fazenda Experimental da EPAMIG em São Sebastião do Paraíso (MG), em um Latossolo Roxo distrófico. Foi utilizado o cultivar "Catuaí Vermelho" LCH 2077-2-5-99, plantado no espaçamento 4 x 1 m. Roçadeira (RÇ), grade (GR), enxada rotativa (RT), herbicida de pós-emergência (HC), herbicida de pré-emergência (HR) e capina manual (CM) foram empregados no controle das plantas daninhas na entrelinha de plantio ("ruas"), em comparação com a área cultivada mantida sem capina (SC) e a condição original de mata (MT). Os seguintes indicadores da qualidade física do solo foram avaliados, entre 1978 e 1995, nas camadas de 0-15 e 15-30 cm: matéria orgânica, densidade do solo, volume total de poros e estabilidade de agregados em água. Após dezoito anos de avaliações, a qualidade física do solo mostrou-se diretamente correlacionada com o seu teor de matéria orgânica. A utilização contínua de herbicida de pré-emergência, além de reduzir o teor de matéria orgânica do solo, provocou o surgimento de encrostamento superficial do solo. Os usos da enxada rotativa e da roçadeira acarretaram o surgimento de camada subsuperficial compactada. O controle das plantas daninhas por meio de capinas manuais e herbicidas de pós-emergência mostraram-se eficientes na manutenção da qualidade física do solo.

Avaliação de características de ácidos húmicos de resíduos de origem urbana: I. métodos espectroscópicos (UV-Vis, IV, RMN 13C-CP/MAS) e microscopia eletrônica de varredura

Foram caracterizados fisico-quimicamente ácidos húmicos, obtidos de composto de resíduos sólidos urbanos (AH-CRSU) e de lodo de estação de tratamento de esgoto (AH-LETE), ambos produzidos na cidade do Rio de Janeiro, por meio da análise da composição elementar, acidez total, de dados espectroscópicos (UV-Vis; IV, RMN de 13C-CP/MAS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise das características estruturais revelou diferenças entre os AHs estudados. A presença de sistemas aromáticos foi observada por meio da espectroscopia de UV-Vis, indicando sistemas mais substituídos nos AH-LETE. A espectroscopia na região do infravermelho (IV) mostrou a presença de estruturas alifáticas nos AHs e maior complexidade nos sinais de absorção devida a polissacarídeos nos AH-CRSU. Além disso, foram observados grupos OH, COOH, COO-, CO2NH2, e confirmada a presença de sistemas aromáticos. Com a análise de RMN de 13C-CP/MAS, foi possível verificar as diferenças quantitativas nos diferentes tipos de carbono. Os AH-LETE apresentaram maior quantidade de grupos aromáticos e de COOH. A análise de RMN de 13C-CP/MAS também mostrou presença de polissacarídeos, N em aminoácidos e grupamentos OCH3. O conjunto de propriedades avaliadas permitiu indicar que a fração ácidos húmicos dos resíduos é "do tipo" ou "análoga" aos ácidos húmicos de origem pedogênica.

Avaliação de características dos ácidos húmicos de resíduos de origem urbana: II. métodos termodegradativos (pirólise acoplada à cromatografia gasosa / espectrometria de massa)

Este trabalho objetivou investigar as principais unidades estruturais de ácidos húmicos obtidos do composto de resíduos sólidos urbano (AH-CRSU) e lodo de estação de tratamento de esgoto (AH-LETE) por meio da pirólise acoplada à cromatografia gasosa / espectrometria de massas. Os ácidos húmicos extraídos do lodo da estação de tratamento de esgotos apresentaram maior quantidade de mono e diaril ésteres de massa mais elevada. Os n-alcanos presentes nos AH-LETE revelaram-se de cadeia mais curta do que nos AH-CRSU. Foram incorporados na estrutura dos AH fragmentos de ftalatos, provavelmente em virtude da contaminação da matéria orgânica por plásticos. Os compostos aromáticos presentes nos AH-LETE originaram-se, principalmente, de derivados do naftaleno e derivados do benzeno com substituição por cadeias alifáticas maiores do que AH-CRSU. Os compostos nitrogenados presentes mostraram-se essencialmente heteroaromáticos e os oxigenados furanos substituídos originados da degradação de carboidratos. Os compostos oxiaromáticos predominantes foram fenóis substituídos.

Comparação entre dois métodos para a determinação do volume de escoamento superficial

A determinação do volume máximo de escoamento superficial é fundamental para o dimensionamento de diversos tipos de obras hidráulicas, constituindo o parâmetro de maior importância no projeto de sistemas de terraceamento em nível. A determinação incorreta do volume escoado superficialmente gera imprecisões no dimensionamento destes sistemas que, quando superdimensionados, apresentam elevado custo de instalação. Tendo em vista esses aspectos, o presente trabalho teve por objetivo comparar os valores de volume máximo de escoamento superficial, obtidos por meio do método empírico do número da curva, desenvolvido pelo Serviço de Conservação de Solos dos Estados Unidos, com aqueles obtidos por meio do método desenvolvido por Pruski e colaboradores, baseado em princípios consagrados na hidrologia. O desempenho dos dois métodos foi analisado com base nas condições pluviométricas correspondentes a Belo Horizonte e Uberlândia, para período de retorno de 10 anos. Evidenciaram-se grandes diferenças entre os valores de volume de escoamento superficial obtidos pelos dois métodos, as quais se mostraram mais acentuadas para maiores velocidades de infiltração de água no solo, tendo o método proposto por Pruski e colaboradores apresentado comportamento mais condizente com a realidade.

Comparação de métodos de extração de cobre, zinco, ferro e manganês em solos do estado do Rio de Janeiro

As conseqüências da deficiência ou toxidez de micronutrientes na produção agrícola do estado do Rio de Janeiro são pouco conhecidas. Desta forma, em 1997, foram quantificados os teores de cobre, zinco, ferro e manganês em 103 amostras de horizontes superficiais de solos representativos do estado, sendo utilizados os extratores Mehlich-1, DTPA-TEA e HCl 0,1 mol L-1. De maneira geral, o extrator HCl 0,1 mol L-1 foi o que apresentou maior poder de extração dos micronutrientes estudados, tendo o Mehlich-1 extraído as menores quantidades de cobre e ferro e o DTPA-TEA as menores quantidades de zinco e manganês. Segundo os resultados, equações de conversão entre extratores, para um mesmo elemento, e a utilização de faixas de interpretação desenvolvidas para regiões edáficas diferentes das condições do trabalho podem não estimar corretamente a disponibilidade dos micronutrientes às plantas.

Carbono da biomassa microbiana em solos de cerrado sob vegetação nativa e sob cultivo: avaliação dos métodos fumigação-incubação e fumigação-extração

A biomassa microbiana do solo é um componente essencial da matéria orgânica que, entre outras funções, regula a ciclagem de nutrientes no solo. Dentre os métodos mais utilizados para determinação do carbono da biomassa microbiana, destacam-se: os de clorofórmio-fumigação-incubação (CFI) e clorofórmio-fumigação-extração (CFE). Trabalhos na literatura têm comparado a eficiência desses métodos em diversos locais. No entanto, para a região do Cerrado, não existem informações a esse respeito. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos métodos CFE e CFI na determinação do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) em áreas de Cerrado sob cultura anual (rotação soja-milho) e pastagem consorciada (Andropogon gayanus e Stylosanthes guianensis) e sob três fitofisionomias - mata de galeria, campo sujo e cerradão. Amostras de solo coletadas em duas profundidades, 0-5 cm e 5-20 cm, foram analisadas em quatro épocas: agosto de 1998, janeiro e agosto de 1999 e janeiro de 2000. Nas áreas cultivadas, os resultados obtidos com os métodos CFE e CFI foram semelhantes, independentemente dos tratamentos e das épocas amostradas, tendo as pastagens consorciadas apresentado maiores teores de CBMS do que as áreas sob culturas anuais. A interação profundidades x métodos foi significativa. Não houve diferenças entre as profundidades 0-5 e 5-20 cm, quando se utilizou o método CFI, mas as diferenças obtidas com o método CFE foram significativas. Os métodos CFI e CFE apresentaram as mesmas tendências nas áreas nativas, independentemente dos tratamentos, profundidades ou épocas analisados, tendo a mata de galeria apresentado níveis de CBMS superiores aos do cerradão e campo sujo. As interações profundidades x métodos e épocas x métodos foram significativas pelo fato de as diferenças nos teores do carbono da biomassa microbiana, nas profundidades e épocas amostradas, terem sido mais acentuadas com o método CFE. Os resultados indicaram que os métodos CFI e CFE foram apropriados para determinação da CBMS em solos de Cerrado sob cultivo e sob vegetação nativa.

Métodos de análise de sulfetos em amostras de rochas e sedimentos

O presente trabalho foi realizado no período de agosto a dezembro de 1998, com o objetivo de comparar métodos de análise de sulfetos, visando obter uma técnica rápida, exata e reprodutível para avaliar o potencial de drenagem ácida em rochas e sedimentos. As amostras foram submetidas a digestões oxidativas com H2O2 e água régia. Nos extratos, foram determinados o S por gravimetria, por meio do Ba remanescente por espectrofotometria de absorção atômica (EAA), por turbidimetria e por colorimetria. Os teores de Fe e Pb foram determinados por EAA. Nos extratos de H2O2, determinou-se, também, a acidez por titulação com NaOH. A técnica mais indicada para avaliar o teor de sulfetos foi a digestão das amostras com água régia, seguida da determinação indireta do S, por meio do Ba remanescente por EAA. A digestão com H2O2 não foi eficiente para a oxidação total dos sulfetos presentes nas amostras, devendo subestimar o potencial de geração da drenagem ácida em amostras de rochas e sedimentos.

Métodos de determinação do salpico e influência da cobertura do solo em condições de chuva natural

Independentemente da capacidade da enxurrada em transportar as partículas minerais e orgânicas do solo, a avaliação da ação erosiva da chuva, em sua fase inicial, não será completa, se os mecanismos de desagregação e salpico do solo pelo impacto das gotas de chuva não forem avaliados. Considerando a ausência de dados sobre esses mecanismos em solos do Ceará, os objetivos deste trabalho foram: comparar métodos para a coleta do solo desagregado e salpicado e avaliar as correlações entre a erosividade das chuvas e o salpico em solo descoberto e com cobertura para reduzir a erosão em sua fase inicial. O estudo foi realizado sob condições de campo, em Fortaleza (CE), em um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico, durante a estação chuvosa de 21/3 a 9/7/1994, ocasião em que a erosividade da chuva foi de 6.003 MJ mm (ha h)-1. Para quantificar as massas de partículas de solo desagregadas e salpicadas, foram empregados os métodos da bandeja coletora de Morgan (1982) e o do funil de Sreenivas et al. (1947). Intervalos de confiança a 95 %, para a diferença entre as médias do salpico coletado pelos dois aparelhos, foram calculados pelo teste t em dados emparelhados. Para ambos os tratamentos, solo descoberto e com uma cobertura de 50 % de colmos de capim-elefante, não houve diferença estatística significativa entre os dois métodos. Foram encontradas correlações significativas entre o parâmetro de erosividade EI30 e a massa de solo salpicado para equações de regressão da forma de potência. A média dos salpicos totais coletados nos dois métodos apresentou uma redução de 52 % quando foi comparado o tratamento com cobertura (2,31 kg m-2) com o solo descoberto (4,81 kg m-2). Esse resultado vem confirmar a eficiência da cobertura do solo na redução da erosão por salpico, estádio inicial e de grande importância do processo erosivo.

Perdas de nutrientes por erosão em diferentes métodos de melhoramento de pastagem nativa no Rio Grande do Sul

A paralisação do crescimento da pastagem nativa no período do inverno no Rio Grande do Sul tem incentivado a introdução de espécies hibernais para aumentar a oferta de forragem aos animais. Com o objetivo de estudar as perdas de nutrientes por erosão influenciadas por métodos de melhoramento da pastagem nativa, realizou-se um estudo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, no município de Eldorado do Sul (RS), em um Argissolo Vermelho distrófico típico, submetido ao uso prolongado com pastagem nativa. Uma mistura de espécies hibernais composta por aveia preta (Avena strigosa), azevém (Lolium multiflorum) e trevo vesiculoso (Trifolium vesiculosum) foi introduzida sobre parcelas de 3,5 x 11,0 m e declividade média de 0,107 m m-1. Aplicou-se uma chuva simulada de 64 mm h-1, durante 75 minutos, em três épocas: 55 dias após o preparo do solo e semeadura; 125 dias após o preparo do solo e semeadura (logo após o primeiro pastejo) e 175 dias após o preparo do solo e semeadura (logo após o segundo pastejo). O delineamento experimental foi completamente casualizado com cinco tratamentos para a introdução das espécies hibernais: Testemunha, Gradagem, Plantio Direto, Convencional e Subsolagem. Em amostras compostas de enxurrada, coletadas de 15 em 15 min durante cada chuva, determinou-se a concentração dos nutrientes fósforo, cálcio, magnésio e potássio disponíveis, utilizando o método de extração por resinas de troca iônica. Houve diferenças entre as épocas de aplicação das chuvas e entre os tratamentos quanto às concentrações e perdas de nutrientes na enxurrada. As maiores perdas ocorreram na primeira época. No geral, as maiores perdas de nutrientes foram verificadas no tratamento Testemunha e as menores no Convencional, as quais não foram diretamente relacionadas com as perdas de solo e de água na enxurrada, porém determinadas pelas condições de superfície do solo e modo de aplicação do calcário e dos fertilizantes.

Comparação de métodos de campo para determinação da velocidade de infiltração básica

Vários são os métodos utilizados para determinar a velocidade de infiltração básica (VIB) do solo. Todavia, para utilização dos resultados, é importante conhecer como cada método interage com os atributos do solo. Assim, o objetivo deste trabalho foi comparar quatro métodos de determinação da VIB, considerando o tipo de solo sob sistema plantio direto. Foram realizados três experimentos em solos do estado de São Paulo, em Campinas, Campos Novos Paulista e Pindorama, em Latossolo textura argilosa, Latossolo textura média e Argissolo textura arenosa/média, respectivamente. As determinações foram feitas de setembro a novembro de 2000. Utilizaram-se um infiltrômetro de aspersão, um permeâmetro, um infiltrômetro de tensão e um infiltrômetro de pressão para determinação da VIB. Verificou-se que os métodos comportaram-se diferentemente em relação ao tipo de solo, tendo sido os menores valores de VIB determinados com o infiltrômetro de aspersão. Verificou-se que, no infiltrômetro de pressão e no permeâmetro, o movimento de água foi governado pela estrutura do solo e, no infiltrômetro de aspersão, onde é considerado o impacto das gotas de chuva, o processo de infiltração foi regido principalmente pela taxa de cobertura do solo e pelas suas características granulométricas.

Simulação de cenários alternativos de uso da terra em uma microbacia utilizando técnicas de modelagem e geoprocessamento

O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado na simulação de cenários alternativos de uso da terra na microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, em Piracicaba (SP), no biênio 1999/2000. Dois cenários foram simulados. No primeiro, o uso atual foi mantido numa faixa de mata ciliar de 30 m em toda a extensão dos cursos d'água e de 50 m ao redor das nascentes, de acordo com o Código Florestal. No segundo cenário, como as pastagens ocupavam 30,9 % da área da microbacia, nas encostas mais íngremes, com alto potencial erosivo, as áreas de pastagem foram substituídas por vegetação florestal. As simulações dos dois cenários foram comparadas com as condições do cenário atual em termos de produção de sedimentos. Os cenários geraram diferentes padrões espaciais da produção de sedimentos. Uma redução de 94,0 % na produção de sedimentos foi obtida com a substituição da pastagem por vegetação nativa (cenário 2). No cenário 1, a redução foi de 10,8 %. Esses resultados evidenciam a necessidade de tratar a paisagem em bacias hidrográficas de forma global, identificando as "áreas sensíveis ambientalmente", onde são necessárias práticas de controle dos processos erosivos e não somente práticas de proteção dispensada aos cursos d'água por meio da mata ciliar.

Simulação da produção de sedimentos para a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins (SP)

O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado para simular a carga de sedimentos produzida pela microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, em Piracicaba (SP), no biênio 1999/2000. A aplicação do modelo requer a entrada dos dados na forma espacializada que foi feita com o auxílio de uma interface entre o modelo e um Sistema de Informações Geográficas (SIG's). A microbacia foi discretizada em sub-bacias para determinar os parâmetros de entrada no modelo. Os resultados obtidos na simulação da produção de sedimentos foram comparados aos dados observados em um posto hidrossedimentométrico, localizado no terço superior da microbacia, utilizando o Coeficiente de Eficiência de Nash e Sutcliffe (COE) e o desvio dos dados simulados em relação aos observados (Dv). Para as condições específicas da microbacia do Ribeirão dos Marins, os resultados obtidos na simulação da produção de sedimentos pelo modelo, após a calibração, foram de 0,83, para o COE, e de -3,2 %, para o Dv, indicando um bom ajuste dos dados simulados comparados aos dados observados.