Estimation of water retention and availability in soils of Rio Grande do Sul

Dispersed information on water retention and availability in soils may be compiled in databases to generate pedotransfer functions. The objectives of this study were: to generate pedotransfer functions to estimate soil water retention based on easily measurable soil properties; to evaluate the efficiency of existing pedotransfer functions for different geographical regions for the estimation of water retention in soils of Rio Grande do Sul (RS); and to estimate plant-available water capacity based on soil particle-size distribution. Two databases were set up for soil properties, including water retention: one based on literature data (725 entries) and the other with soil data from an irrigation scheduling and management system (239 entries). From the literature database, pedotransfer functions were generated, nine pedofunctions available in the literature were evaluated and the plant-available water capacity was calculated. The coefficient of determination of some pedotransfer functions ranged from 0.56 to 0.66. Pedotransfer functions generated based on soils from other regions were not appropriate for estimating the water retention for RS soils. The plant-available water content varied with soil texture classes, from 0.089 kg kg-1 for the sand class to 0.191 kg kg-1 for the silty clay class. These variations were more related to sand and silt than to clay content. The soils with a greater silt/clay ratio, which were less weathered and with a greater quantity of smectite clay minerals, had high water retention and plant-available water capacity.

Simulação da dinâmica do carbono e nitrogênio em um Argissolo do Rio Grande do Sul usando modelo Century

Diversas pesquisas têm mostrado desempenho satisfatório do modelo Century no estudo da dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) nas condições edafoclimáticas do Rio Grande do Sul, porém os estoques de N do solo são normalmente superestimados. O objetivo deste estudo foi ajustar parâmetros do modelo Century em relação ao ciclo do N, para torná-lo uma ferramenta útil no estudo da dinâmica do N em nosso meio. As simulações foram realizadas com dados experimentais de um estudo de longa duração instalado em 1985 em um Argissolo Vermelho distrófico da EEA-UFRGS, em Eldorado do Sul (RS). A inicialização do modelo consistiu na entrada de dados de solo, clima e ajuste de variáveis locais relacionadas à adição de N por fixação não simbiótica e parâmetros relativos a perdas de N por volatilização e relação C/N de resíduos de culturas que entram nos compartimentos lento e passivo da MOS. O modelo foi executado por um período de 6.000 anos nas condições do bioma de campos nativos do Sul do Brasil (bioma mesic/subhumid grassland), para obtenção dos estoques estáveis do C orgânico total (COT) e N total (NT) do solo e dos compartimentos de C e N do solo. Com o modelo assim ajustado, simularam-se oito tratamentos (dois tipos de preparo de solo, dois sistemas de cultura e duas doses de N mineral em fatorial 2 x 2 x 2) selecionados do experimento, conforme o histórico d estudo, alterando-se o parâmetro de cultivo CLTEFF(2) (multiplicador para decomposição do compartimento lento), o qual dependeu do potencial de adição de C pelas culturas e do grau de revolvimento do solo. Adicionalmente, foi acrescentado às sequências de eventos de manejo de solo sob preparo convencional um "efeito adicional de cultivo", persistindo por dois meses após cada evento de revolvimento do solo. Esse prolongamento do efeito do revolvimento do solo permitiu melhor ajuste da dinâmica do C no solo sob sistema de preparo convencional, pois refletiu a maior decomposição da MOS observada nas condições locais. De maneira geral, a aplicação do modelo Century com a parametrização proposta demonstrou bom ajuste das estimativas de COT e NT em relação aos valores observados em 1998, evidenciando que o modelo C tem potencial para ser utilizado no planejamento e na definição de estratégias de manejo de solo.

Erosividade e características hidrológicas das chuvas de Rio Grande (RS)

As características específicas das chuvas variam entre regiões, e o conhecimento da sua potencialidade em causar erosão é necessário para planejar atividades agrícolas e de engenharia civil. Para a localidade de Rio Grande (RS), foi determinada a erosividade e sua relação com a precipitação e o coeficiente de chuva, os padrões hidrológicos e o período de retorno das chuvas. Utilizaram-se dados pluviográficos de 23 anos de Rio Grande. Para cada chuva erosiva, foram separados os segmentos do pluviograma com a mesma intensidade e registrados os dados em planilha. Com o programa Chuveros foram calculados a erosividade mensal, anual e média pelo índice EI30 no Sistema Internacional de Unidades e os padrões hidrológicos das chuvas. Os valores médios mensais da precipitação e do índice de erosividade foram expressos como percentagens do valor médio anual da precipitação e do índice de erosividade, respectivamente, a fim de obter a curva de distribuição acumulada da precipitação e do índice de erosividade em função do tempo. O coeficiente de chuva (Rc) foi calculado. Foram realizadas correlações de Pearson e regressões lineares simples entre o índice de erosividade EI30 e os valores médios anuais de precipitação e de coeficiente de chuva. O período de retorno foi calculado para 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos. O valor médio anual da erosividade das chuvas com base no índice EI30 para o Rio Grande foi de 5.135 MJ mm ha-1 h-1, valor que representa o Fator "R" da Equação Universal de Perdas de Solo (USLE). As equações de regressão entre EI30 e precipitação e coeficiente de chuva não foram significativas. Em relação ao total das chuvas, 32,6 % do número e 99,3 % do volume foram erosivos. Do número total das chuvas erosivas, 45,6 % foram do padrão hidrológico avançado, 25,6 % do intermediário e 28,7 % do atrasado, ao passo que, do volume total das chuvas erosivas, 47,8 % foram do padrão avançado, 28,0 % do intermediário e 24,2 % do atrasado. Da erosividade anual, 49,1 % correspondeu a chuvas do padrão avançado, 28,9 % a chuvas do padrão intermediário e 22,1 % a chuvas do padrão atrasado. O método da distribuição extrema tipo I foi adequado para obter as curvas de intensidade-duração-frequência. Os períodos de retorno da chuva podem ser calculados por meio das equações, utilizando os valores dos parâmetros encontrados, ou pelos gráficos das curvas de intensidade-duração-frequência.

Alterações nas concentrações de fósforo em solos cultivados com arroz irrigado no Rio Grande do Sul

Os solos utilizados para a cultura de arroz irrigado por alagamento no Estado do Rio Grande do Sul são oriundos de diferentes materiais de origem, os quais conferem diferentes características mineralógicas e químicas, que alteram de forma diferenciada a disponibilidade de P para a cultura. Com o objetivo de verificar essas diferenças na disponibilidade de P para o arroz em solos oriundos de diferentes materiais de origem, conduziu-se um experimento fatorial, delineado em blocos ao acaso, em que cinco solos foram submetidos à ausência ou presença de superfosfato triplo. Os solos derivados de sedimentos de arenito e granito (Planossolos) apresentaram redução mais rápida do Fe com liberação do P adsorvido, quando comparados aos solos derivados de sedimento de basalto. Os Planossolos apresentaram maior quantidade de P acumulado no arroz que o Vertissolo e Chernossolo, sem ou com a adição de superfosfato triplo. A adição de superfosfato triplo resultou em maior quantidade de P acumulado na planta para todos os solos.

Oeuvres patriotiques de Voltaire, Catherine la Grande et le Grand Frédéric, suivies des trois héroïnes de France [Jeanne d'Arc, Melle Philis de la Charce de la Tour-du-Pin et Jeanne Hachette]

Comprend : [Lettres de Voltaire

Morfologia dos contatos entre solo-saprolito-rocha em neossolos derivados de arenitos da formação caturrita no Rio Grande do Sul

Os Neossolos rasos apresentam limitações ao uso devido à pequena profundidade efetiva e pedregosidade associadas. Existe uma carência de informações sobre a definição dos contatos entre solo, saprolito e rocha existentes nesta classe de solo, bem como, ferramentas que facilitem a sua identificação morfológica no campo. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a morfologia dos contatos existentes entre solo, saprolito e rocha em Neossolos derivados de arenito da Formação Caturrita, na região central do Rio Grande do Sul; testar e adequar as classes de intemperismo de Pedron et al. (2009) para as condições de rocha sedimentar; e verificar a correlação das classes de intemperismo com os resultados do teste de resistência à penetração. Verificou-se que a morfologia das camadas saprolíticas dos Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos derivados do arenito é semelhante às mesmas classes de solos derivadas de basalto/riólito no Estado, permitindo a adaptação das mesmas classes de intemperismo propostas por Pedron et al. (2009). Os testes com o penetrômetro de impacto apresentaram alta correlação com as classes de intemperismo adaptadas neste trabalho. Foram identificados, nos perfis avaliados, os seguintes contatos: contato lítico, contato lítico fragmentário e, a alguns foi associado o contato saprolítico fragmentário, o qual os autores sugerem, considerando sua importância, a inclusão no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos.

Comportamento de superfosfato simples contendo fosfato de ferro de baixa solubilidade em água em solos de várzea do Rio Grande do Sul

Algumas rochas utilizadas na produção de fertilizantes contêm impurezas de baixa solubilidade em água, destacando-se alguns fosfatos de Fe e Al, que poderiam ser aplicados em solos alagados, onde as reações de redução podem aumentar a solubilidade. O objetivo deste trabalho foi estudar a liberação do P de fertilizantes contendo impurezas de fosfatos de Fe com baixa solubilidade em água em diferentes solos de várzea do Rio Grande do Sul (RS) sob condições de alagamento. Para realização do experimento foram utilizados seis solos de várzea (dois Gleisssolos, dois Planossolos e dois Chernossolos) de diferentes locais do Estado do Rio Grande do Sul, os quais foram acondicionados em vasos plásticos de 8 L. Cada solo recebeu duas fontes de P (superfosfato simples e superfosfato simples com resíduos de Fe) e uma testemunha sem adição de P, com três repetições. Nos tratamentos com P foram adicionados ao solo 100 mg kg-1 P no solo. Os solos foram alagados e mantidos, em delineamento inteiramente casualizado e três repetições, com uma lâmina de água de 5 cm de altura acima de sua superfície. A solução do solo foi coletada semanalmente, sendo medidos imediatamente o pH e o potencial redox (Eh); posteriormente, procedeu-se, em laboratório, à determinação dos teores de P e Fe. Os resultados mostram redução do Eh e aumento do pH e dos teores de Fe e P em solução para todos os solos. O teor de P na solução não diferiu quanto à fonte, mostrando que o superfosfato simples com impurezas de fosfato de Fe tem potencial de uso em solos de várzea do Rio Grande do Sul cultivados com arroz irrigado por alagamento, mesmo sem a solubilidade em água prevista na legislação brasileira.

Relação entre óxidos de ferro e de manganês e a sorção de fósforo em solos no Rio Grande do Sul

Os solos utilizados para a cultura de arroz irrigado por alagamento no Estado do Rio Grande do Sul são oriundos de diferentes materiais de origem e estão sujeitos às variações temporais das condições de oxidação e redução. Essas condições contribuem para as variações nos teores totais e na crista-linidade de óxidos de Fe e de Mn, as quais estão relacionadas aos processos de sorção e dessorção, afetando a disponibilidade de P para a cultura de arroz irrigado. Com o objetivo de verificar a sorção de P e a sua disponibilidade para o arroz em solos oriundos de diferentes materiais de origem, foram desenvolvidos dois estudos: o primeiro para determinar os teores totais de Fe e de Mn e a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) pelas isotermas de Langmuir; além disso, foram associados a CMAP e os teores totais de Fe e de Mn, na razão FeOx6/Fe dit, razão MnOx6/Mn dit argila e da matéria orgânica. O segundo estudo foi para quantificar a sorção de P durante quatro períodos de alagamento do solo. Os solos oriundos de sedimento de basalto (Luvissolo, Vertissolo e Chernossolo) apresentaram maior CMAP do que os oriundos de sedimento de granito e arenito (Planossolos e Gleissolos), devido aos maiores teores totais de Fe e também às razões de Fe extraído por oxalato de amônio a pH 6 (Fe ox6)/ferro extraído por ditionito (Fe dit) e Mn extraído por oxalato de amônio a pH 6 (Mn ox6)/Mn dit. A razão Fe ox6/Fe dit apresentou a maior associação com a CMAP em todos os solos utilizados. O Planossolo teve menor sorção de P do que os solos oriundos de sedimento de basalto em todos os períodos de alagamento.

Continuidade espacial da condutividade hidráulica saturada do solo na bacia hidrográfica do Alto Rio Grande, MG

A distribuição espacial da condutividade hidráulica saturada (k0) é essencial para estudos relacionados a erosão do solo e escoamento superficial. Este trabalho objetivou estudar a continuidade espacial do atributo hidrológico do solo k o na Bacia Hidrográfica do Alto Rio Grande, MG, e realizar seu mapeamento por meio de técnicas geoestatísticas, utilizando dados sem e com transformação logarítmica. Os modelos de semivariograma esférico e exponencial foram ajustados ao semivariograma experimental pelo método dos Mínimos Quadrados Ordinários (MQO) e Mínimos Quadrados Ponderados (MQP). Técnicas de validação cruzada e preditiva foram aplicadas para a escolha do melhor modelo. Os resultados indicaram que, ao se trabalhar com o logaritmo dos dados de k o, houve redução de pontos discrepantes e de anisotropia, entretanto os valores mais elevados de grau de dependência espacial foram observados nos dados sem transformação. O ajuste do modelo esférico, por meio do método MQO, foi o que produziu melhor desempenho na modelagem da continuidade espacial de k0. Os mapas gerados a partir dos dados sem e com transformação logarítmica não apresentaram o mesmo comportamento na distribuição espacial dos valores, e o mapa dos dados na forma transformada teve o melhor detalhamento da distribuição espacial.

Diversidade genética, tolerância aos fatores de acidez e eficiência simbiótica de rizóbios para cornichão de solos do Rio Grande do Sul

O cornichão é uma leguminosa forrageira perene hiberno-primaveril de grande importância para o Rio Grande do Sul, destacando-se pela capacidade de se manter em solos relativamente ácidos e pouco férteis. Com este trabalho, objetivou-se a seleção de rizóbios para cornichão tolerantes à acidez e ao Al tóxico e eficientes na fixação biológica de N em solos de baixa fertilidade. Foram avaliados 52 isolados de rizóbios de Lotus spp. obtidos de solos de cinco localidades do Rio Grande do Sul. Os rizóbios foram avaliados quanto à diversidade genética, à tolerância a pH 4,2 e ao Al tóxico. Entre os rizóbios tolerantes a fatores de acidez, sete foram avaliados quanto à eficiência simbiótica com plantas, em casa de vegetação, em vasos com solo não estéril. Observou-se alta diversidade genética entre os rizóbios estudados, dos quais 16 foram tolerantes a pH 4,2 e a 50 µM de Al em meio de cultura, produzindo populações da ordem de 10(7) até 10(8) UFC mL-1. Os sete rizóbios testados em casa de vegetação superaram as estirpes atualmente recomendadas para a produção de inoculantes, o que demonstra a existência, em solos do Rio Grande do Sul, de rizóbios tolerantes à acidez do solo e eficientes como fixadores de N em plantas de cornichão.

Analysis, modelling and visualisation of spatiotemporal data for urban studies

The proportion of population living in or around cites is more important than ever. Urban sprawl and car dependence have taken over the pedestrian-friendly compact city. Environmental problems like air pollution, land waste or noise, and health problems are the result of this still continuing process. The urban planners have to find solutions to these complex problems, and at the same time insure the economic performance of the city and its surroundings. At the same time, an increasing quantity of socio-economic and environmental data is acquired. In order to get a better understanding of the processes and phenomena taking place in the complex urban environment, these data should be analysed. Numerous methods for modelling and simulating such a system exist and are still under development and can be exploited by the urban geographers for improving our understanding of the urban metabolism. Modern and innovative visualisation techniques help in communicating the results of such models and simulations. This thesis covers several methods for analysis, modelling, simulation and visualisation of problems related to urban geography. The analysis of high dimensional socio-economic data using artificial neural network techniques, especially self-organising maps, is showed using two examples at different scales. The problem of spatiotemporal modelling and data representation is treated and some possible solutions are shown. The simulation of urban dynamics and more specifically the traffic due to commuting to work is illustrated using multi-agent micro-simulation techniques. A section on visualisation methods presents cartograms for transforming the geographic space into a feature space, and the distance circle map, a centre-based map representation particularly useful for urban agglomerations. Some issues on the importance of scale in urban analysis and clustering of urban phenomena are exposed. A new approach on how to define urban areas at different scales is developed, and the link with percolation theory established. Fractal statistics, especially the lacunarity measure, and scale laws are used for characterising urban clusters. In a last section, the population evolution is modelled using a model close to the well-established gravity model. The work covers quite a wide range of methods useful in urban geography. Methods should still be developed further and at the same time find their way into the daily work and decision process of urban planners. La part de personnes vivant dans une région urbaine est plus élevé que jamais et continue à croître. L'étalement urbain et la dépendance automobile ont supplanté la ville compacte adaptée aux piétons. La pollution de l'air, le gaspillage du sol, le bruit, et des problèmes de santé pour les habitants en sont la conséquence. Les urbanistes doivent trouver, ensemble avec toute la société, des solutions à ces problèmes complexes. En même temps, il faut assurer la performance économique de la ville et de sa région. Actuellement, une quantité grandissante de données socio-économiques et environnementales est récoltée. Pour mieux comprendre les processus et phénomènes du système complexe "ville", ces données doivent être traitées et analysées. Des nombreuses méthodes pour modéliser et simuler un tel système existent et sont continuellement en développement. Elles peuvent être exploitées par le géographe urbain pour améliorer sa connaissance du métabolisme urbain. Des techniques modernes et innovatrices de visualisation aident dans la communication des résultats de tels modèles et simulations. Cette thèse décrit plusieurs méthodes permettant d'analyser, de modéliser, de simuler et de visualiser des phénomènes urbains. L'analyse de données socio-économiques à très haute dimension à l'aide de réseaux de neurones artificiels, notamment des cartes auto-organisatrices, est montré à travers deux exemples aux échelles différentes. Le problème de modélisation spatio-temporelle et de représentation des données est discuté et quelques ébauches de solutions esquissées. La simulation de la dynamique urbaine, et plus spécifiquement du trafic automobile engendré par les pendulaires est illustrée à l'aide d'une simulation multi-agents. Une section sur les méthodes de visualisation montre des cartes en anamorphoses permettant de transformer l'espace géographique en espace fonctionnel. Un autre type de carte, les cartes circulaires, est présenté. Ce type de carte est particulièrement utile pour les agglomérations urbaines. Quelques questions liées à l'importance de l'échelle dans l'analyse urbaine sont également discutées. Une nouvelle approche pour définir des clusters urbains à des échelles différentes est développée, et le lien avec la théorie de la percolation est établi. Des statistiques fractales, notamment la lacunarité, sont utilisées pour caractériser ces clusters urbains. L'évolution de la population est modélisée à l'aide d'un modèle proche du modèle gravitaire bien connu. Le travail couvre une large panoplie de méthodes utiles en géographie urbaine. Toutefois, il est toujours nécessaire de développer plus loin ces méthodes et en même temps, elles doivent trouver leur chemin dans la vie quotidienne des urbanistes et planificateurs.