Estimativa da infiltração de água no solo na escala de bacia hidrográfica

A variabilidade espacial das características do solo torna a estimativa da infiltração de água altamente dependente da escala de análise. Muitos trabalhos necessitam de informações da dinâmica da infiltração para descrever o mecanismo de outros processos associados à água, aos sedimentos ou aos solutos. O objetivo deste trabalho foi utilizar duas estratégias metodológicas para a estimativa da infiltração na escala de bacia. Os parâmetros de dois modelos de infiltração foram ajustados a um conjunto de dados coletados durante dois anos de monitoramento, em 77 eventos de chuva-vazão ocorridos sob diferentes condições de uso e manejo do solo numa bacia hidrográfica rural de 1,2 km². Os resultados dos ajustes para os dois modelos de infiltração na escala de bacia foram comparados com aqueles obtidos para dois métodos pontuais de estimativa da infiltração. Com o conjunto de dados do monitoramento, foi possível definir um modelo de infiltração para a bacia monitorada. Além disso, os resultados indicaram que a comparação realizada entre os valores dos modelos com os pontuais são fortemente dependentes da escala de análise; isto é, as medidas pontuais revelaram valores médios de taxa de infiltração alta para a bacia em estudo. Todavia, observações no campo indicaram baixa infiltração, principalmente nas áreas saturadas onde condicionam o escoamento superficial nessa bacia, ao contrário dos resultados pelos modelos de estimativa, que apresentaram menor ordem de magnitude dos valores estimados de infiltração, em razão, entre outros, da maior incorporação dos fatores controladores do processo em seu método.

Macrofauna Edáfica e Atributos Físicos e Químicos em Sistemas de Uso do Solo no Planalto Catarinense

RESUMO O uso do solo pode alterar processos como decomposição da matéria orgânica, ciclagem de nutrientes e agregação das partículas e, com isso, influenciar a ocorrência da macrofauna. Objetivou-se com este estudo relacionar os sistemas de uso do solo e os efeitos deles sobre a distribuição de grupos da macrofauna do solo, bem como a relação desses com os atributos físicos e químicos do solo. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: floresta nativa, reflorestamento de eucalipto, pastagem, integração lavoura-pecuária e lavoura com sistema plantio direto. As amostras foram coletadas em uma grade de amostragem de 3 × 3, totalizando nove pontos, distanciados entre si em 30 m, no inverno e verão, em três municípios do Planalto Sul-catarinense, considerados réplicas verdadeiras. As avaliações foram de atributos físicos e químicos do solo e da abundância e diversidade da macrofauna, coletada pelo método Tropical Soil Biology and Fertility (TSBF). Os organismos do solo são pertencentes a 16 grupos taxonômicos, com 4.702 indivíduos m-2 no inverno e 7.438 indivíduos m-2 no verão. Houve interação entre época e sistemas de uso do solo, com flutuação populacional dos organismos dependente do uso e com relação aos atributos físicos e químicos do solo, evidenciada pela análise de redundância, que apresentou alta correlação entre variáveis ambientais e fauna do solo. As mudanças na composição da macrofauna do solo foram observadas nos seus sistemas de uso, que tiveram maior intervenção antrópica. Floresta nativa, reflorestamento de eucalipto e pastagem são mais estáveis em termos de biodiversidade da macrofauna do solo, quando comparados com áreas agrícolas com plantio direto e integração lavoura-pecuária.

Efeito de Herbicidas sobre a Biota de Invertebrados do Solo em Área de Restauração Florestal

RESUMO O controle químico de plantas daninhas é um método eficaz utilizado em florestas plantadas e em áreas de restauração florestal, favorecendo o desenvolvimento das mudas florestais e a redução dos custos de intervenção. Entretanto, se essa estratégia não for aplicada de maneira correta, pode-se tornar um potencial causador de impactos negativos aos organismos do solo e aos processos ecológicos que esses participam. Avaliou-se o efeito do uso de herbicidas na biota do solo por meio da amostragem da comunidade da fauna edáfica e testes ecotoxicológicos de reprodução e sobrevivência de Folsomia candida eEnchytraeus crypticus, em área-alvo de restauração florestal recém-implantada. O delineamento experimental adotado foi de blocos casualizados com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos consistiram da aplicação dos herbicidas pós-emergentes mesotrione (0,4 L ha-1), fluazifop-P-butyl (1,0 L ha-1) e nicosulfuron (1,5 L ha-1), aplicados em área total nas parcelas, mais o controle (sem aplicação). Na área de estudo, foram realizadas duas aplicações dos herbicidas com intervalos de seis meses, onde as parcelas foram correspondentes aos tratamentos em ambas as aplicações. Em cada parcela, foram realizadas quatro coletas de solo, sendo a primeira (coleta 1) seis dias antes da segunda aplicação dos herbicidas na área. As demais, após um (coleta 2), oito (coleta 3) e 22 dias (coleta 4) dessa mesma aplicação. A comunidade da fauna do solo foi avaliada por meio do método de funis de Berlese modificado, utilizando-se uma amostra de solo por parcela. Em laboratório, os indivíduos foram contados e identificados em grandes grupos. Os ensaios ecotoxicológicos de sobrevivência e reprodução de F. candida e E. crypticus foram realizados a partir de uma amostra composta de solo por tratamento. Um dia após a aplicação do herbicida mesotrione, verificou-se diminuição da riqueza média nos índices Shannon Weaver e Pielou e na reprodução de E. crypticus. Concluiu-se que a dupla aplicação dos herbicidas fluazifop-P-buthyl e nicosulfuron, nas respectivas doses de 1,0 e 1,5 L ha-1, não promoveu impactos negativos para os invertebrados do solo. Os efeitos negativos apresentados pelo mesotrione, mesmo que temporários, remeteu a uma ponderação sobre o uso desse em áreas de restauração florestal.

Avaliação de parâmetros hidráulicos para modelos de distribuição de água no solo sob gotejamento

As soluções analíticas de distribuição de água para ponto fonte e regime de fluxo não- permanente são dependentes de parâmetros de solos considerados constantes em suas deduções. Erros na determinação desses parâmetros implicam insucesso dessas soluções. Este trabalho teve por objetivo avaliar o comportamento dos parâmetros alfada equação de Gardner k(h) = Ks ealfah e o parâmetro de linearização k = dK(teta)/dteta em diferentes posições do bulbo molhado, considerando os processos de infiltração isolado e seguido de redistribuição de água, à semelhança de um ciclo de irrigação. Dados de potencial matricial foram coletados em diversas posições do bulbo molhado em duas situações:(i) início da irrigação até atingir regime permanente em todo o bulbo molhado (infiltração); e (ii) durante dois ciclos de irrigação envolvendo infiltração e redistribuição de água. Os resultados mostraram que os parâmetros alfa e k variaram nas posições do bulbo molhado em relação ao gotejador, de acordo com o regime de umidade a que tais posições estiveram sujeitas. A obtenção desses parâmetros pelo método inverso requer testes que considerem as fases de infiltração e redistribuição em pelo menos dois ciclos de irrigação.

Degradação e formação de resíduos não-extraíveis ou ligados do herbicida atrazina em solo

A persistência de um pesticida no solo depende de processos de dissipação, como a degradação, que pode estar relacionada com o metabolismo microbiano. Com o objetivo de se avaliar os mecanismos de dissipação do herbicida atrazina no solo e a importância dos microrganismos neste processo, avaliou-se sua mineralização, degradação intermediária e formação de resíduos não-extraíveis ou ligados ao solo após aplicação de 14C-atrazina em solo Glei Húmico. Os processos foram quantificados através de técnicas radiométricas e cromatográficas em solo natural, solo esterilizado e solo esterilizado e infectado com Pseudomonas putida. Observou-se a importância dos microrganismos através dos estudos de biomineralização nos quais detectou-se mineralização de 14C-atrazina somente em solo natural (cerca de 15%). Entretanto, houve formação de metabólitos extraíveis de atrazina, tanto em solo esterilizado (67%) como em solo natural (75%), o que indica que este processo não dependeu apenas da presença de microrganismos. Já os resíduos não-extraíveis foram formados em maior quantidade (cerca de 56%) no solo esterilizado.

Erosão em entressulcos sob diferentes tipos de preparo e manejo do solo

A validação de uso de modelos de predição da erosão hídrica do solo baseados em processos físicos fundamentais necessita de informações sobre os valores de seus parâmetros obtidos em condições locais.Este trabalho foi realizado no campo em um Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de avaliar a erosão hídrica em entressulcos sem preparo do solo (com resíduos culturais na superfície), com preparo convencional com solo descoberto (sem resíduos) e com preparo convencional com resíduos incorporados. O esquema experimental baseou-se nos estudos realizados para a determinação da erodibilidade do solo em relação ao modelo WEPP (Water Erosion Prediction Project). Foi aplicada chuva simulada com intensidade planejada de 60 mm h-1, durante 70 minutos, e coletadas amostras da enxurrada das parcelas em entressulcos. A perda de solo em entressulcos foi significativamente menor no tratamento sem preparo do solo em relação aos tratamentos submetidos ao preparo convencional. As taxas de erosão e perda de água em entressulcos foram crescentes com o tempo de chuva até atingir um ponto de valor máximo, após o qual decresceram, com exceção do tratamento sem preparo do solo, cujas taxas foram crescentes em todo o período de aplicação da chuva. O valor da erodibilidade do solo em entressulcos é de Ki = 2,83x10(6) kg s m-4.

Escoamento superficial e desagregação do solo em entressulcos em solo franco-argilo-arenoso com resíduos vegetais

A presença de resíduos vegetais sobre a superfície do solo altera as características do escoamento superficial gerado pela chuva e a desagregação e transporte de sedimento resultantes do processo erosivo. O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições hidráulicas e as relações de desagregação do solo e de resistência ao escoamento com a presença de resíduos vegetais na erosão em entressulcos. O experimento foi realizado no laboratório, com um Argissolo Vermelho distrófico típico, em parcelas com 0,10 m m-1 de declive sob chuva simulada. O solo foi coberto por resíduos vegetais de palha de soja, nas doses de 0, 0,05, 0,1, 0,2, 0,4 e 0,8 kg m-2. O aumento na cobertura do solo (CS) com resíduos vegetais elevou a altura da lâmina de escoamento e a rugosidade hidráulica e reduziu a velocidade média do escoamento, provocada pelo aumento das forças viscosas promovida pela interposição física dos resíduos ao escoamento. O resultado é a redução na taxa de desagregação do solo (Di). A Di foi de 5,35x10-4 kg m-2 s-1 para solo descoberto e 1,50x10-5 kg m-2 s-1 em solo com 100% de cobertura na maior dose de palha. Os modelos de Laflen e potencial foram adequados para estimar o coeficiente de cobertura para resíduo em contato direto com a superfície do solo em função da cobertura do solo.

Estudo preliminar do vermicomposto produzido a partir de lodo de esgoto doméstico e solo

O lodo de esgoto doméstico é um resíduo gerado durante os processos de tratamento de esgoto, podendo ser estabilizado por diversos processos químicos, físicos e biológicos. O lodo de esgoto estabilizado (biossólido) não possui um destino final adequado e gera diversos problemas no sentido de sua disposição final. Dentre os muitos processos que visam à disposição do biossólido, destaca-se a reciclagem agrícola. A utilização da vermicompostagem como meio de estabilização do lodo de esgoto mostra-se como uma ferramenta útil na estabilização deste resíduo. O processo de vermicompostagem apresentou características físico-químicas satisfatórias para ser utilizado como técnica de estabilização do lodo de esgoto doméstico. O produto final apresentou potencial para ser utilizado na agricultura como fertilizante ou condicionador de solos.

Características hidrológicas do solo saturado na Reserva Florestal Adolpho Ducke - Amazônia central

Neste estudo, investigaram-se a porosidade e condutividade hidráulica da zona saturada do solo, buscando entender como essas variáveis físicas afetam os processos hidrológicos em uma área de floresta primária, sob pressão urbana, na Amazônia central. O experimento foi realizado na Reserva Florestal Adolpho Ducke, localizada ao norte da cidade de Manaus, AM. No igarapé Bolívia foi instalado um posto fluviométrico (régua linimétrica e linígrafo); no local, foram instalados quatro piezômetros na zona ripária, perpendicular ao curso do igarapé. A porosidade variou no perfil do solo, alcançando valores acima de 0,40 cm³/cm³. Os valores médios de condutividade hidráulica saturada ou infiltração básica (K) foram elevados e variaram de 89,5 ± 12,8 a 279,5 ± 9,0 mm/h. O nível d'água no igarapé oscilou entre 65 e 141 cm, no período de observação (novembro de 2005 a outubro de 2007). O piezômetro da camada profunda do solo, distante do curso d'água, variou entre 166,2 e 304,9 cm. As condutividades hidráulicas do solo saturado foram maiores nos pontos mais distantes do curso d'água, tanto na camada superficial quanto na profunda, determinando o comportamento hidrológico do lençol freático no local.

Análise temporal dos processos erosivos na microbacia hidrográfica do córrego da fazenda Glória, Taquaritinga, SP, Brasil

Este estudo teve como principal objetivo avaliar os estados de erosão acelerada do solo da microbacia hidrográfica do córrego da Fazenda Glória, Município de Taquaritinga, SP. Para tanto, foram utilizadas técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento para análise em fotografias aéreas verticais, coloridas, na escala aproximada de 1:30.000, do aerolevantamento realizado pela BASE - Aerolevantamentos, dos anos de 1983 e 2000. Os processos erosivos foram identificados nas fotografias aéreas da microbacia hidrográfica e observados nas visitas em campo. Como resultado, o aspecto erosivo predominante na área foi o 3, áreas onde ocorria erosão com intensidade que afetava severamente a cobertura vegetal. O estado de erosão 2, com média intensidade, aumentou durante o período analisado. Este trabalho servirá de base para implementar programas de preservação de recursos naturais e de manejo conservacionista na microbacia.

Uso do solo na zona ripária de bacias agrícolas de pequeno a médio porte

As zonas ripárias situam-se às margens dos sistemas de drenagens de águas superficiais, afetando processos hidrológicos. O Código Florestal Brasileiro estabelece um afastamento mínimo ao longo dos cursos de águas, considerado como área de preservação permanente. Este trabalho objetivou determinar a distribuição do uso do solo em bacias agrícolas com várias dimensões para diferentes afastamentos em relação ao sistema de drenagem de águas superficiais. A metodologia utilizada compreendeu o uso de imagens do satélite SPOT-5, para classificação do uso de solo em seis bacias com áreas variando de 14 a 600 km². A precisão da classificação foi determinada pela acuracidade e o nível de acerto, determinado pelo coeficiente Kappa. A partir do sistema de drenagem foram traçadas linhas paralelas aos cursos de águas, denominados buffers, com afastamento das margens de 20, 30, 50, 100 e 200 m. Em cada buffer foi determinada a distribuição da ocupação do uso do solo. Os valores obtidos com a classificação indicaram acerto com coeficiente Kappa médio de 0,96. Os temas classificados em todas as imagens apresentaram boa acuracidade, com valores maiores que 96%. Os resultados apontaram que o uso da terra predominante em todas as bacias é a mata nativa com valores médios de 46,8%, seguida de culturas agrícolas com 24,7% e pastagens com 21,7%. As áreas de matas nativas apresentavam tendência de redução à medida que se afastavam dos cursos de água, enquanto os reflorestamentos tendiam a aumentar o percentual da área ocupada com o afastamento das margens dos rios.

Efeitos de cenários de uso do solo sobre o regime hidríco e produção de sedimentos na bacia do Ribeirão Concórdia - SC

O uso inadequado dos solos agrícolas vem causando a perda gradual da sua capacidade produtiva e a degradação dos recursos hídricos por sedimentos e poluentes. O uso do solo pode afetar os processos hidrológicos e a erosão do solo na bacia. O objetivo do trabalho foi simular diferentes cenários de uso do solo para a bacia hidrográfica do ribeirão Concórdia, utilizando o modelo SWAT, e analisar os efeitos dessas mudanças no fluxo de água e de sedimentos. Os cenários gerados foram agricultura, mata nativa e pastagem. A bacia está localizada no sul do Brasil e possui uma área de drenagem de 30,74 km². Na etapa de calibração, obteve-se coeficente de eficiência Nash-Sutcliffe mensais de 0,82 para escoamento e 0,83 para sedimento. O cenário mata nativa apresentou o maior decréscimo na vazão média, em relação ao cenário atual, cerca de 8,70%. O cenário agricultura produziu a maior taxa de produção de sedimentos, aproximadamente 3 vezes maior que o cenário atual.Observou-se que alterações no uso do solo impactam o regime e a disponibilidade hídrica da bacia.

Avaliação por fotointerpretação das áreas de abrangência dos diferentes estados da erosão acelerada do solo em canaviais e pomares de citros

Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar os estados de erosão acelerada do solo presente em áreas com canaviais e pomares de citros localizados na região administrativa de Ribeirão Preto - SP. Foram empregadas fotografias aéreas verticais, na escala aproximada de 1:40.000, do vôo da cobertura aerofotográfica da região citrícola do Estado de 1988. O estudo foi realizado identificando-se e delimitando-se todas as áreas de abrangência de cinco estados da erosão acelerada do solo presentes nos canaviais e pomares de citros. A presença da erosão acelerada severa a extremamente severa foi constatada tanto nos canaviais como nos pomares de citros, nas quatro unidades de solos de ocorrências principais na área de estudo. Os valores da extensão total das áreas de abrangência dos estados da erosão 2 a 5 (processos erosivos intensos a extremamente intensos) revelaram forte impacto sobre o desenvolvimento das culturas, degradando o solo agrícola e afetando a qualidade da água. As principais diferenças, quanto à extensão total das áreas de abrangência dos diferentes estados da erosão presente, foram identificadas principalmente entre os Argissolos e os Latossolos, e entre os dois estágios de desenvolvimento das culturas. As condições de solo exposto foram verificadas nas áreas recentemente plantadas com cana-de-açúcar ou citros, explicitando-se a grande necessidade de empregar, nessas condições, práticas conservacionistas.

Influência da pressão interna dos pneus e da velocidade de deslocamento nos parâmetros operacionais de um trator agrícola e nas propriedades físicas do solo

O tráfego intenso de tratores ocasiona alterações na qualidade física do solo, desencadeando processos de compactação e erosão. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da alteração da pressão interna dos pneus e da velocidade de deslocamento de um trator agrícola 4 x 2 com tração dianteira auxiliar (TDA), em propriedades físicas de um solo usadas como parâmetros para a avaliação da compactação e em parâmetros operacionais do trator relacionados ao seu desempenho. Para tanto, foram determinadas a densidade do solo, a porosidade total e o índice de cone de amostras de solo coletadas antes e após a passagem do trator. Determinou-se, ainda, o avanço cinemático do trator, a patinagem dos rodados, a área de contato entre o pneu e o solo, e a pressão de contato aplicada à superfície do solo. O uso de diferentes combinações de pressões internas e de velocidades de deslocamento não alteraram a patinagem dos rodados do trator, nem o índice de cone do solo. A densidade foi afetada apenas pelas velocidades de deslocamento. A aplicação das pressões de 110 e 124 kPa, respectivamente, nos pneus dianteiros e traseiros do trator, combinada com a velocidade de deslocamento de 1,51 m s-1 ocasionou a maior redução na porosidade total.

Estudo sobre a biodegradação do herbicida trufluralina por bactérias isoladas de solo agrícola e proposta metodológica para o ensino de biodegradação

Trifluralina (a, a, a,trifluoro-2,6-dinitro-N, N-dipropil-p-toluidina) (TFL) é um herbicida pré-emergente, incorporado ao solo que tem sido usado na agricultura desde a década de sessenta; ele é moderadamente persistente em vários tipos de solos do Brasil. O objetivo deste estudo foi isolar - de um solo agrícola contaminado por quatro décadas - e caracterizar bactérias resistentes a TFL, determinar suas habilidades em degradar a TFL, investigar a presença de gens degardadores que possam estar envolvidos na degradação da TFL e propor um método de ensino teórico prático sobre a biodegradação, para cursos de graduação. Oito bactérias foram isoladas, pela técnica de subculturas repetidas em meio contendo TFL como única fonte de carbono, e identificadas, pelo método bioquímico e seqüenciamento do rDNA 16S como Klebsiella oxytoca, Herbaspirillum seropedicae, 3 strains of Bacillus simplex, 2 de Pseudomonas montelli e uma outra Pseudomonas sp. Uma terceira bactéria (iaolado #9), não identificada, que crescia ao redor de cristais de TFL em meio sólido, foi isolada; esta é uma técnica nova que poderá ser útil no isolamento de bactérias que são resistentes a outros compostos pouco solúveis em água. Todas as bactérias isoladas foram submetidas ao teste de biodegradação, em um meio contendo sais minerais, 0,1% succinato, 0,1 % de extrato de leveduras e 50 mg. L-1 de TFL Cinco bactérias reduziram a concentração de TFL no meio, após trinta dias de incubação: Klebsiella oxytoca (24,6 %), Herbaspirillum seropedicae (16,4 %), Bacillus simplex 2 (25.0 %), Bacillus simplex 3 (16.0 %) e isolado 9 (21.0 %). Uma bactéria conhecida como degradadora da TFL, Brevundimonas diminuta (NCIMB 10329) degradou a TFL, neste meio, de maneira semelhantes ao das bactérias isoladas. Os DNAs extraídos das quatro bactérias identificadas degradadoras da TFL, foram sondados para os gens catbólicos ndoB, todC, xylX, catA e xylE, os quais codificam as enzimas naftaleno 1,2-dioxigenase, toluene dioxigenase, toluate 1,2-dioxigenase, catecol 1,2-dioxigenase e catecol 2,3-dioxigenase, respectivamente. Técnicas de PCR e hibridização demonstraram que os DNAs de todas estas quatro bactérias foram fortemente hibridizadas para o gen ndoB, contudo, usando a técnica de ¨zonas claras¨, observou-se que nenhuma delas degradou naftaleno. Estes resultados indicam a presença de gens dioxigenases, nestas bactérias degradadoras da TFL, que poderiam estar transformando a TFL como substrato principal, ou como cometabolismo. O conhecimento sobre processos de biodegradação é necessário para os graduados dos cursos de agronomia, química, biologia, tecnologia de alimentos, etc. Neste trabalho, também, propomos o estudo teórico e prático da compostagem o qual estimula o interesse dos estudantes em aprender sobre o metabolismo envolvido neste, e em outros, processos biotecnológicos.