Modelos de ajuste e métodos para a determinação da curva de retenção de água de um Latossolo-vermelho-amarelo

A caracterização da capacidade de retenção de água de um solo é fundamental para a descrição do fluxo de água através dele e para o adequado manejo da irrigação. São apresentadas comparações entre curvas de retenção de água do solo: ajustadas pelos modelos propostos por van Genuchten e por Hutson & Cass; obtidas pelo método do WP4 usando processo de umedecimento e de secagem; obtidas pelo método da centrífuga utilizando amostras deformadas e indeformadas; e obtidas pelo WP4 e centrífuga, usando um processo de secagem e amostra deformada. Amostras deformadas e indeformadas foram coletadas com trados específicos em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), textura argilosa. Foram determinadas as propriedades hídricas do solo necessárias à elaboração das curvas de retenção de água obtidas por análise de regressão. O modelo de van Genuchten possibilitou o melhor ajuste nas diversas situações estudadas. Considerando o processo de secagem, o teor de água útil obtido superou em 13 % o resultado do processo de umedecimento e evidenciou reduzido efeito de histerese. A amostra deformada apresentou-se com um teor de água útil superior 61,7 % ao valor obtido para a amostra indeformada. Entre os métodos estudados, verificou-se que aquele que usa o WP4 subestimou os dados obtidos pela centrífuga. Verificou-se que há diferenças entre amostra deformada e indeformada e os métodos utilizados na obtenção da curva de retenção.

Porosidade e retenção de água em um argissolo sob manejos convencional e direto submetido a compressões unidimensionais

A dinâmica da ocupação do espaço poroso pela água e ar em solos sujeitos ao estresse mecânico ainda é pouco conhecida, principalmente quando as pressões situam-se sobre a reta de pré-consolidação. Assim, este trabalho foi realizado com o intuito de quantificar as mudanças no espaço poroso de um Argissolo sob dois sistemas de preparo, submetido a compressões unidimensionais, dando-se ênfase à densidade do solo e ao conteúdo de água retida em dois potenciais. Foram coletadas amostras sob os sistemas plantio convencional (SPC) e plantio direto (SPD), em triplicata e com estrutura preservada, do horizonte superficial Ap (0-0,075 m) de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico, do campus da Universidade Federal de Santa Maria, Rio Grande do Sul. Uniformizou-se o conteúdo de água das amostras a -32 kPa sobre placa porosa em membrana de Richards (panela de pressão), sendo submetidas, em célula odométrica com dreno aberto, às pressões uniaxiais finais de zero, 50, 100 e 200 kPa. Após o ensaio, torrões foram separados com as mãos por tração e submetidos, em quadruplicata, a dois potenciais de água (-1.600 e -100 kPa), utilizando-se membrana de Richards (célula). O volume das amostras e o teor de água gravimétrica foram determinados por pesagens sob empuxo e após secagem em estufa a 105 °C. Aplicou-se a análise de variância nos resultados, e uma análise de regressão foi aplicada quando necessária. A densidade do solo respondeu linearmente para o SPD e de forma quadrática para o SPD com o aumento das pressões. O conteúdo de água variou de forma quadrática com o aumento das pressões aplicadas em ambos os sistemas de preparo do solo. Explica-se 85 % da retenção de água do solo pela variação da pressão unidimensional aplicada, sendo a resposta positiva para o SPC e negativa para o SPD. As mudanças na densidade do solo e no conteúdo de água gravimétrica foram importantes em ambos os sistemas de preparo no potencial de água de -100 kPa. Pode-se inferir que o solo sob sistema de preparo convencional foi mais sensível ao estresse mecânico que aquele sob plantio direto, evidenciando a diminuição da porosidade e consequentemente da proporção de ar.

Avaliação de modelo de extração da água do solo por sistemas radiculares divididos entre camadas de solo com propriedades hidráulicas distintas

A avaliação da capacidade de raízes de plantas em extrair água do solo é de grande importância na modelagem da taxa de transpiração e, para entender o crescimento e rendimento vegetal e o balanço de água e de solutos no solo. Para testar um modelo de extração radicular macroscópico baseado no processo em escala microscópica, descreveram-se os resultados de um experimento com plantas cujo sistema radicular foi dividido entre camadas de solo com propriedades hidráulicas contrastantes. Um experimento de lisímetro dividido com plantas de sorgo foi realizado em Piracicaba-SP. Quatro lisímetros com dois compartimentos separados fisicamente (split-pot) foram construídos e preenchidos com material de dois tipos de solo de diferentes classes texturais (um solo de textura média - AR e outro de textura argilosa - AG). Durante um mês e meio foi imposto um regime hídrico, alternando a irrigação entre os compartimentos. O teor de água nos compartimentos dos lisímetros foi monitorado com TDR e tensiômetros. O material dos dois solos foi analisado conforme método-padrão quanto às suas propriedades de retenção e condução da água. A densidade radicular foi determinada por pesagem no fim do experimento, tendo ficado em torno de duas vezes maior no solo AR do que no AG. Observou-se que a extração de água ocorreu preferencialmente do compartimento do lisímetro com maior potencial de fluxo matricial. Em certas ocasiões houve transferência de água do lado de maior para o de menor potencial de fluxo matricial, com a liberação da água ao solo pelo sistema radicular (hydraulic lift). Para compensar o efeito da heterogeneidade da distribuição radicular e da atividade radicular, incluiu-se, no modelo, um fator empírico f de correção. O modelo testado descreveu bem 80 % das observações com a utilização de valores de f de 0,01506 e 0,003713, para os solos AR e AG, respectivamente. O modelo simulou a liberação de água ao solo mais frequentemente do que ela ocorreu no experimento. Esse fato pode indicar que a resistência interna do sistema radicular, não contabilizada pelo modelo, pode ter papel importante nas relações hídricas na rizosfera.

Modelo para estimativa da infiltração de água e perfil de umidade do solo

A adequada modelagem da infiltração de água no solo é fundamental para estimação do movimento de água, erosão hídrica, recarga e contaminação de aquíferos. Este trabalho apresenta um modelo para estimativa da infiltração de água no solo (GAML-c), com base no modelo de Green-Ampt-Mein-Larson, que provê descrição da geometria e do deslocamento da frente de umedecimento no solo. Testes experimentais foram conduzidos em Latossolo Vermelho-Amarelo para avaliar o GAML-c, usando-se quatro diferentes cenários: considerando a condutividade hidráulica do solo igual à taxa de infiltração estável (Tie) e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na zona de transmissão (θw) (TW); condutividade hidráulica do solo igual à do solo saturado (K0) e a umidade máxima do solo igual θw (KW); condutividade hidráulica do solo igual à Tie e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na saturação (θs) (TS); e condutividade hidráulica do solo igual a K0 e a umidade máxima do solo igual θs (KS). Verificou-se que o GAML-c no cenário TW foi o melhor estimador do perfil de umidade do solo, resultando em aceitáveis estimativas da infiltração de água.

Trocas gasosas e condutância estomática em duas espécies de trigo em diferentes teores de água no solo

Neste trabalho teve-se como objetivo comparar o efeito da variação do teor de água no solo sobre as trocas gasosas e relações hídricas em duas espécies de trigo (Triticum aestivum L., trigo normal, e Triticum durum L., trigo duro). As plantas foram deixadas crescer em casa de vegetação em vasos de 0,13 m de diâmetro por 0,3 m de altura, e as medidas de assimilação de CO2, o potencial de água na folha, a condutância estomática e a transpiração foram feitas sob condições controladas (DFFFA = 800 mimol m-2 s-1, T = 28ºC). Os potenciais de água na folha variaram entre -0,3 e -2,4 e -0,3 e -2,8 MPa, respectivamente, em trigo normal e trigo duro. A assimilação de CO2, tendo em vista a variação do potencial de água na folha, apresentou diferenças tanto em relação ao padrão de resposta quanto à tolerância à deficiência hídrica. Em trigo normal, a assimilação de CO2 foi nula em potencial da água da folha, ao redor de -2,4 MPa, enquanto no trigo duro a assimilação de CO2 foi ao redor de 4 mimol m-2 s-1 em potencial de -2,8 MPa. Discute-se o possível efeito direto do dessecamento do solo sobre a abertura estomática.

Efeitos da roda compactadora de semeadoras sob cargas verticais na deformação do solo com dois teores de água

O presente trabalho foi conduzido na Pista de Ensaios de Semeadura do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola (LAMMA) da UNESP/Jaboticabal - SP, para o estudo da ação da roda compactadora de semeadoras sob cargas verticais, na deformação do solo, com dois teores de água. Os tratamentos consistiram da combinação de dois teores de água e seis cargas verticais, totalizando 12 tratamentos, com três repetições, em dois ensaios, analisando-se a resistência mecânica do solo à penetração e a deformação do solo provocada pela roda compactadora. A roda compactadora utilizada era de alumínio, com massa de 6,4 kg, 40 cm de diâmetro e 10 cm de largura, sob a ação de cargas verticais de 63; 161; 259; 357; 455 e 553 N, obtidas acoplando-se lastros de chumbo sobre a roda compactadora, sendo os teores de água do solo de 15,4 e 9,2%. Os resultados permitem concluir que o teor de água do solo tem grande influência na deformação e compactação do solo, que aumentam proporcionalmente com as cargas verticais sobre a roda compactadora, e que, quanto maior o teor de água do solo, mais suscetível o mesmo fica à compactação e deformação.

Influência da temperatura do ar de secagem no calor latente de vaporização de água em feijão macassar (Vigna unguiculata (L.) Walp.), variedade sempre-verde

Em cálculos da quantidade de energia requerida em processos de secagem artificial de um produto agrícola, é necessário o conhecimento de uma expressão para a determinação do calor latente de vaporização (H) de água no produto. Normalmente, as expressões para H, encontradas na literatura, são dadas pelo calor latente de vaporização (h) de água livre multiplicado por funções que dependem apenas do teor de água do produto. Isso significa que a relação H/h, para um dado produto, só depende do teor de água, o que é uma simplificação, pois se sabe que tal relação depende também da temperatura. Neste artigo, é apresentada uma expressão para o cálculo de H para feijão macassar, variedade sempre-verde, levando em consideração a dependência de H/h com a temperatura. Para tal, foi desenvolvido e utilizado um programa computacional que ajusta, de forma automática, cerca de 500 funções contidas em sua biblioteca, com uma e duas variáveis independentes, a dados experimentais. O programa, que usa regressão não-linear, classifica as melhores funções ajustadas pelo critério do menor qui-quadrado reduzido. O conjunto de testes estatísticos realizados indica que a expressão apresentada neste artigo produz resultados mais precisos na determinação de H para feijão macassar que os de outras equações normalmente encontradas na literatura.

Curva de retenção de água elaborada pelo método do psicrômetro para uso na determinação do índice "S" de qualidade física do solo

RESUMO A curva de retenção representa a relação entre o teor de água no solo e a energia com a qual a mesma está retida nos poros e/ou adsorvida nas partículas minerais do solo. Trata-se de uma relação com várias e importantes aplicações práticas relacionadas à relação solo-água em agricultura. Atualmente, é também utilizada como base para determinação de índices de qualidade física do solo, a exemplo do índice "S" proposto por Dexter em 2004. Para sua elaboração existe uma grande variedade de métodos, dentre os quais o que usa a câmara de pressão de Richards é o mais tradicional. Atualmente equipamentos eletrônicos, a exemplo do psicrômetro WP4, têm sido sugeridos como instrumentos úteis para a elaboração da curva de retenção. Neste contexto, o presente estudo tem como objetivo avaliar o potencial da curva de retenção de água no solo elaborada pelo método do psicrômetro para utilização na determinação do índice "S" de qualidade física do solo. Os resultados mostram que curvas de retenção de água no solo, elaborada pelo método do psicrômetro, apresentam alterações nos parâmetros de ajuste relativos à equação de Van Genuchten, podendo subestimar os valores do índice "S" de qualidade física do solo.

Teores de água no solo e eficácia do herbicida glyphosate no controle de Euphorbia heterophylla

Um experimento em casa de vegetação foi realizado com os objetivos de avaliar a eficácia do herbicida glyphosate no controle de Euphorbia heterophylla se desenvolvendo em solo com diferentes teores de água e determinar qual o menor teor de água do solo que não prejudica a ação desse herbicida no controle dessa planta daninha. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 6 x 5, sendo seis intervalos entre a última irrigação e a aplicação do herbicida (0, 6, 12, 24, 48 e 72 horas) e cinco doses de glyphosate (0, 180, 360, 720 e 1.080 g ha-1). Quando as plantas atingiram estádio de três pares de folhas, foram aplicados 10 mm de chuva simulada, conforme tratamento previsto. Ao término do período de simulação de chuva, aplicou-se o herbicida com pulverizador costal pressurizado com CO2, utilizando-se volume de calda de 120 L ha-1. Aos 7, 20, 34 e 41 dias após aplicação (DAA), foram avaliados o controle (por escala visual) e, aos 41 DAA, a massa seca de raízes e da parte aérea. Após análise dos dados, verificou-se que a partir da dose de 720 g ha-1 de glyphosate obteve-se controle satisfatório de E. heterophylla, independentemente do intervalo entre a última irrigação e a aplicação do herbicida. Pulverizações de 360 g ha-1 de glyphosate a intervalos menores que 48 horas entre a última irrigação e sua aplicação e em solo com teor de água maior que 0,09 cm³ cm-3 não prejudicaram a eficácia do herbicida. A aplicação de 180 g ha-1 de glyphosate a intervalos menores que 12 horas entre a última irrigação e sua aplicação e em solo com teor de água superior a 0,14 cm³ cm-3 não afetou a eficácia do herbicida.

Teores de água no solo e eficácia do herbicida fomesafen no controle de Amaranthus hybridus

Com os objetivos de avaliar a eficácia do herbicida fomesafen no controle de plantas de Amaranthus hybridus se desenvolvendo em solo com diferentes teores de água e determinar qual o menor teor de água do solo que não prejudica a ação desse herbicida no controle dessa espécie, foi realizado um experimento em casa de vegetação. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial 5 x 5, envolvendo cinco intervalos entre a última irrigação e a aplicação do herbicida (0, 6, 12, 24 e 48 horas) e cinco doses de fomesafen (0,0, 62,5, 125,0, 250,0 e 375,0 g ha-1). Quando as plantas atingiram estádio de quatro pares de folhas, foram aplicados 10 mm de chuva simulada, conforme tratamento previsto. Ao término do período de simulação de chuva, aplicou-se o herbicida utilizando pulverizador costal pressurizado com CO2, com volume de calda de 120 L ha-1. Aos 5, 22, 29 e 43 dias após a aplicação (DAA) do herbicida, foi avaliado o controle (por escala visual) de A. hybridus e, aos 43 DAA, foram avaliadas também a massa seca das raízes e a da parte aérea. A aplicação de 375,0 g ha-1 de fomesafen proporcionou controle satisfatório de A. hybridus, independentemente do intervalo entre a última irrigação e a aplicação do herbicida ou do teor de umidade do solo, dentro da faixa avaliada. Pulverizações de 250,0 g ha-1 de fomesafen a intervalos menores que 24 horas entre a última irrigação e sua aplicação e/ou em solo com teor de água maior que 0,12 cm³ cm-3 não afetaram a eficácia do herbicida sobre A. hybridus. Aplicações de 125,0 g ha-1 de fomesafen a intervalos menores que 12 horas entre a última irrigação e sua aplicação e/ou em solo com teor de água maior que 0,15 cm³ cm-3 não afetaram a eficácia do herbicida sobre A. hybridus.

Toxicidade da mistura formulada de imazethapyr e imazapic sobre o azevém em função do teor de umidade do solo

Herbicidas do grupo das imidazolinonas têm, em geral, fraca adsorção ao solo e alta solubilidade em água, e, por isso, os níveis de umidade do solo podem alterar a disponibilidade desses herbicidas e seu efeito sobre culturas suscetíveis. Com o objetivo de comparar o efeito de doses da mistura formulada de imazethapyr + imazapic (75 + 25 g i.a. L-1) sobre plantas de azevém, cultivadas em solo com três níveis de umidade, foi realizado um experimento em casa de vegetação, no delineamento em blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de sete níveis do fator dose (0, 100, 200, 300, 400, 600 e 800 mL ha-1 do produto formulado), combinados com três níveis do fator umidade do solo (0, -10 e -100 kPa). Houve aumento na toxicidade e na taxa de redução da massa da matéria seca das plantas com o aumento nas doses do herbicida, sendo esses efeitos menores em solo com teor de água de -100 kPa. O teor de água no solo altera a toxicidade da mistura formulada de imazethapyr + imazapic sobre o azevém, sendo a cultura mais afetada em solos com maiores níveis de umidade.

Mobilização de água e conservação da viabilidade de embriões de sementes recalcitrantes de ingá (Inga vera Willd. subsp. affinis (DC.) T. D. Pennington)

Sementes anidrobióticas (ortodoxas) podem ter seu teor de água reduzido a valores suficientemente baixos para minimizar o metabolismo e, dessa forma, manter a viabilidade por períodos prolongados. Sementes não-anidrobióticas (recalcitrantes) não perdem sua viabilidade desde que o teor de água seja mantido acima de determinados valores em que a quantidade da água ainda é elevada para manter o metabolismo ativo; no entanto, a longevidade dessas sementes é relativamente baixa. No presente trabalho procurou-se manter o teor de água dos embriões de ingá por meio do armazenamento em soluções de polietileno glicol 6000 (PEG), com potencial hídrico conhecido e pré-estabelecido, visando a prolongar a longevidade. Os resultados indicaram que embriões mantidos em substrato com solução de PEG a -2,4 MPa apresentaram germinação superior a 80% aos 90 dias de armazenamento a 10 ºC, enquanto os armazenados em substrato umedecido com água pura (0 MPa), na mesma temperatura, apresentaram germinação inferior a 60%.

Estado energético da água na semente de milho no processo de germinação

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar as modificações do estado da água na semente de milho no processo de germinação, com destaque para o comportamento do potencial hídrico do embrião e do teor de água da semente inteira e de suas estruturas funcionais. Foram utilizadas sementes de milho, cultivares Zeneca 8330 e 8420, cada um representado por dois lotes, com diferentes potenciais fisiológicos. Para o estabelecimento da marcha de absorção de água da semente e de suas partes (embrião e cariopse sem embrião) e o monitoramento periódico do potencial hídrico do embrião, as sementes foram submetidas à hidratação sob condições de plena disponibilidade hídrica. Os graus de umidade foram obtidos pela pesagem de 100 sementes e, para os embriões e as cariopses sem embrião, foram avaliados pelo método da estufa (105 ± 3°C/24h). Os potenciais hídricos dos embriões foram determinados através de psicrômetro termopar, tipo multivoltímetro, modelo Wescor HR-33T, operando pelo método do ponto de orvalho. Os resultados permitiram constatar que, apesar de absorver menor quantidade de água, o embrião hidrata com velocidade superior à cariopse sem embrião. Na fase de embebição, os embriões das sementes dos lotes de menor potencial fisiológico absorvem quantidade de água superior aos das sementes dos lotes de maior potencial fisiológico. Na retomada do crescimento embrionário, ocorre similaridade de potenciais hídricos nos embriões, entre cultivares e entre lotes com diferentes potenciais fisiológicos.

Estado energético da água na germinação de semente de soja

O potencial hídrico da semente ou de suas estruturas pode indicar, de maneira mais consistente, o estado energético da água na semente, comparativamente ao teor de água. Nesta pesquisa, desenvolvida com o objetivo de estudar as modificações do estado energético da água no processo de germinação da semente de soja, foram utilizados dois cultivares (BRS-157 e BRS-132), cada um representado por dois lotes com diferentes potenciais fisiológicos. A marcha de absorção de água da semente, de suas partes constituintes (cotilédones e eixo embrionário) e o monitoramento periódico do potencial hídrico do eixo embrionário foram conduzidos sob condições de plena disponibilidade hídrica. Os graus de umidade foram obtidos pela pesagem de 100 sementes e, nos eixos embrionários e cotilédones, avaliados pelo método da estufa (105 ± 3ºC/24h). Os potenciais hídricos dos eixos embrionários foram determinados através de psicrômetro termopar, operando no método do ponto de orvalho. O eixo embrionário absorve água com velocidade superior à dos cotilédones e atinge teores de água mais elevados durante a germinação. No momento da protrusão da raiz primária, o potencial hídrico do eixo embrionário apresenta valores similares entre cultivares e lotes, indicando que o estado energético da água no eixo embrionário está relacionado com a germinação.

Características químicas e fisiológicas de sementes de feijão em função do teor de fósforo na semente e doses de fósforo no solo

Para avaliar o efeito da combinação de teores de fósforo na semente com doses de fósforo aplicadas via solo sobre as características químicas e fisiológicas de semente de feijão, foram avaliadas sementes das cultivares Carioca Precoce e IAC-Carioca Tybatã, produzidas em cultivo "da seca". Na produção das sementes utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados em esquema fatorial 3x3, correspondente a três teores de fósforo na semente (baixo, médio e alto) e três doses de fósforo, na forma de superfosfato triplo, aplicadas no sulco de semeadura (zero, 90 e 150 kg P2O5 . ha-1), totalizando nove tratamentos para cada cultivar, com cinco repetições. Foram determinados o teor de água e as características químicas (teores de proteína, açúcares total, N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn e Zn) e fisiológicas da semente (germinação e vigor). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste Tukey, a 5% de probabilidade. A qualidade fisiológica da semente não é favorecida pelos teores de fósforo na semente e no solo, embora esses ocasionem algumas alterações nos teores de nutrientes da semente.