Estabilidade de agregados e resistência à penetração em Latossolos adubados por cinco anos com biossólido

O biossólido tem sido utilizado para fins agrícolas como fonte de nutrientes e condicionante dos atributos físicos do solo. Objetivou-se avaliar o efeito do biossólido na estabilidade de agregados e resistência à penetração de um Latossolo Vermelho distrófico textura média (LVd) e um Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso (LVef), em Jaboticabal (SP). Utilizaram-se as doses de 0,0, 25,0, 47,5 e 50,0 Mg ha-1 de massa seca de biossólido que foi incorporado com grade até 0,1 m, antes da semeadura do milho. As amostras foram coletadas no quinto ano, após a colheita do milho, nas camadas de 0,0-0,1; 0,1-0,2; 0,2-0,3 m para determinação da composição granulométrica, matéria orgânica e estabilidade de agregados. A resistência do solo à penetração e umidade do solo foram determinadas até à profundidade de 0,4 m. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com cinco repetições. O diâmetro médio geométrico dos agregados foi maior na camada de 0,0-0,1 m e a partir da aplicação de 47,5 Mg ha-1 de biossólido nos dois solos. A aplicação de biossólido não influiu na resistência do solo à penetração, tampouco na umidade nos dois solos.

Correlação linear e espacial entre o rendimento de grãos do feijoeiro e a resistência mecânica à penetração em um Latossolo Vermelho distrófico

A resistência mecânica à penetração apresentada pelo solo exerce grande influência sobre o desenvolvimento vegetal, uma vez que o crescimento das raízes, assim como o rendimento das culturas, varia de forma inversamente proporcional ao seu valor. No ano agrícola de 2001/2002, na Fazenda Experimental de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia/UNESP - Campus de Ilha Solteira, foram analisados o rendimento de grãos do feijoeiro (PG) e a resistência mecânica à penetração (R), de um Latossolo Vermelho distrófico. O objetivo foi apurar diretrizes relacionadas com o aumento da produtividade agrícola em questão, estudando a correlação linear e a espacial entre a PG e a R. Foi instalada uma rede geoestatística para a coleta dos dados do solo e da planta, estabelecida com espaçamentos de 5 x 5 m e 2,5 x 2,5 m, que continham 120 pontos amostrais distribuídos numa área de 1.875 m². A correlação linear entre a PG e a R foi praticamente nula, uma vez que, dependendo das profundidades estudadas do solo, apresentou coeficientes de correlação (r) menores do que 0,20. A análise geoestatística apresentou boa estrutura de dependência espacial, tanto para a PG quanto para a R, quando analisadas isoladamente. Entretanto, a análise espacial conjunta de tais atributos apresentou-se inconsistente. Assim, com o aumento da resistência mecânica à penetração, em determinada região do solo ocorreu ora aumento, ora diminuição do rendimento de grãos do feijoeiro.

Effect of tibial tray inclination on the femoro-tibial contact pattern of a mobile total knee arthroplasty

Introduction: The posterior inclination of the tibial component is an important factor that can affect the success of total knee arthroplasty. It can reduce the posterior impingement and thus increase the range of flexion, but it may also induce instability in flexion, anterior impingement between the polyethylene of postero-stabilizing knee prosthesis, and anterior conflict with the cortical bone and the stem. Although the problem is identified, there is still a debate on the ideal inclination angle and the surgical technique to avoid an excessive posterior inclination. The aim of this study was to predict the effect of a posterior inclination of the tibial component on the contact pattern on the tibial insert, using a numerical musculoskeletal model of the knee joint. Methods: A 3D finite element model of the knee joint was developed to simulate an active and loaded squat movement after total knee arthroplasty. Flexion was actively controlled by the quadriceps muscle and muscle activations were estimated from EMG data and were synchronized by a feedback algorithm. Two inclinations of the tibial tray were considered: a posterior inclination of 0° or 10°. During the entire range of flexion, the following quantities were calculated: the tibiofemoral and patello-femoral contact force, and the contact pattern on polyethylene insert. The antero-posterior displacement of the contact pattern was also measured. Abaqus 6.7 was used for all analyses. Results: The tibio-femoral and patello-femoral contact forces increased during flexion and reached respectively 4 and 7 BW (bodyweight) at 90° of flexion. They were slightly affected by the inclination of the tibial tray. Without posterior inclination, the contact pattern on the tibial insert remained centered. The contact pressure was lower than 5 MPa below 60° of flexion, but exceeded 20 MPa at 90° of flexion. The posterior inclination displaced the contact point posteriorly by 2 to 4 mm. Conclusion: The inclination of the tibial tray displaced the contactpattern towards the posterior border of the tibial insert. However, even for 10° of inclination, the contact center remained far from the posterior border (12 mm). There was no instability predicted for this movement.

Comportamento de atributos relacionados com a forma da estrutura de Latossolo Vermelho sob sistemas de preparo e plantas de cobertura

Os sistemas de preparo de solo e de culturas têm influência significativa na estrutura do solo e nos fluxos de água e ar. Este trabalho objetivou avaliar os efeitos do manejo do solo sobre as propriedades relacionadas com estrutura de um Latossolo Vermelho cultivado com milho intercalado com plantas de cobertura de verão. Dois experimentos foram realizados em Chapecó (SC), em preparo reduzido (PR), de 1993 a 1998, e preparo convencional (PC), de 1994 a 1998, nos quais foram avaliados três sistemas de cultura: milho + guandu anão, milho + mucuna cinza e milho isolado. Adjacente aos experimentos, foi avaliada uma mata nativa. Em comparação com a mata nativa, os sistemas de preparo modificaram a estrutura do solo, com aumento da densidade e da resistência do solo à penetração e redução da macroporosidade e da porosidade total. Após cinco anos de uso, o PR com milho isolado não recuperou as propriedades relacionadas com a forma da estrutura; entretanto, no sistema milho intercalado com mucuna cinza, notou-se aumento da macroporosidade, porosidade total e condutividade hidráulica saturada, bem como a redução da densidade do solo. Estas melhorias, advindas do uso de plantas de cobertura, não foram observadas no sistema de preparo convencional. O uso de culturas intercalares foi adequado para melhorar a qualidade física desse Latossolo Vermelho argiloso, especialmente pelo maior aporte de resíduos de culturas.

Influência de diferentes sistemas de uso e manejo na coesão, resistência ao cisalhamento e óxidos de Fe, Si E Al em solo de tabuleiro costeiro de Alagoas

A tensão de cisalhamento e a coesão do solo constituem importantes propriedades físicas do solo, podendo ser influenciadas pelo sistema de manejo e óxidos de Fe, Si e Al do solo. Os efeitos de diferentes sistemas de manejo de solo cultivado com cana-de-açúcar na tensão de cisalhamento, ângulo de atrito interno, coesão do solo e nos teores de óxidos de Fe, Si e Al de um Argissolo Amarelo Coeso foram estudados em quatro áreas da Usina Triunfo, no Estado de Alagoas. Os tratamentos abrangeram: uma área irrigada, uma área não irrigada, uma com aplicação de vinhaça e uma sob floresta nativa, como condição original. Amostras foram tiradas de cada área a 0,2-0,4 m e 0,4-0,8 m de profundidade. Os sistemas sequeiro e irrigado promoveram os maiores aumentos na coesão, ângulo de atrito interno e resistência ao cisalhamento do solo. Os teores de água e de óxidos no solo influíram nos valores de coesão do solo, tendo sido os maiores valores deste atributo obtidos em solos com teores de água mais baixos e solos com maiores teores de óxidos.

Avaliação dos atributos físicos de um Nitossolo Vermelho distroférrico sob sistema plantio direto, preparo convencional e mata nativa

Com o aumento do tempo de uso do sistema plantio direto (SPD), atributos físicos do solo são modificados; entretanto, os efeitos ainda não estão bem quantificados. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do tempo de adoção do sistema plantio direto, comparativamente com área de mata nativa e preparo convencional, usando atributos físicos do solo em um Nitossolo Vermelho distroférrico. Os sistemas de manejo estudados foram: mata nativa (MN), preparo convencional (PC), plantio direto com um ano (PD1), plantio direto com quatro anos (PD4), plantio direto com cinco anos (PD5) e plantio direto com 12 anos (PD12). Os valores de densidade do solo foram menores na profundidade de 0-5 cm em relação a 10-15 cm para todos os sistemas. Os sistemas de manejo MN e PD12, na profundidade de 0-5 cm, apresentaram densidade do solo inferior à dos demais sistemas. O diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregados do solo foi crescente com o tempo de adoção do sistema plantio direto, na profundidade de 0-5 cm, e a mata nativa (MN) apresentou maior DMG em ambas as profundidades. O tempo de adoção do SPD não promoveu diferenciação na porosidade total. O PD12 apresentou aumento da macroporosidade e diminuição da microporosidade na profundidade de 0-5 cm em relação aos demais sistemas. A resistência do solo à penetração não apresentou tendência predominante de variação com o tempo de adoção no SPD, tampouco em relação ao tipo de preparo. Os sistemas PD12 e MN apresentaram maiores velocidades de infiltração tridimensional de água no solo e condutividade hidráulica do solo saturado.

Analysis of warm season thunderstorms using an object-oriented tracking method based on radar and total lightning data

Monitoring thunderstorms activity is an essential part of operational weather surveillance given their potential hazards, including lightning, hail, heavy rainfall, strong winds or even tornadoes. This study has two main objectives: firstly, the description of a methodology, based on radar and total lightning data to characterise thunderstorms in real-time; secondly, the application of this methodology to 66 thunderstorms that affected Catalonia (NE Spain) in the summer of 2006. An object-oriented tracking procedure is employed, where different observation data types generate four different types of objects (radar 1-km CAPPI reflectivity composites, radar reflectivity volumetric data, cloud-to-ground lightning data and intra-cloud lightning data). In the framework proposed, these objects are the building blocks of a higher level object, the thunderstorm. The methodology is demonstrated with a dataset of thunderstorms whose main characteristics, along the complete life cycle of the convective structures (development, maturity and dissipation), are described statistically. The development and dissipation stages present similar durations in most cases examined. On the contrary, the duration of the maturity phase is much more variable and related to the thunderstorm intensity, defined here in terms of lightning flash rate. Most of the activity of IC and CG flashes is registered in the maturity stage. In the development stage little CG flashes are observed (2% to 5%), while for the dissipation phase is possible to observe a few more CG flashes (10% to 15%). Additionally, a selection of thunderstorms is used to examine general life cycle patterns, obtained from the analysis of normalized (with respect to thunderstorm total duration and maximum value of variables considered) thunderstorm parameters. Among other findings, the study indicates that the normalized duration of the three stages of thunderstorm life cycle is similar in most thunderstorms, with the longest duration corresponding to the maturity stage (approximately 80% of the total time).

Atributos físicos do solo e distribuição do sistema radicular de citros como indicadores de horizontes coesos em dois solos de tabuleiros costeiros do estado da Bahia

Em 2001, foram realizadas a caracterização física e a avaliação do sistema radicular de citros em dois solos típicos de Tabuleiros Costeiros (Latossolo Amarelo-LA e Argissolo Acinzentado-PAC) do Estado da Bahia, visando estabelecer atributos que melhor identifiquem horizontes coesos. Em cada um dos solos, foram coletadas amostras nos primeiros quatro horizontes, para determinar granulometria, densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade e condutividade hidráulica saturada. Também foram determinadas a resistência do solo à penetração e a umidade crítica de resistência à penetração. Amostras de raízes de citros foram coletadas nos mesmos horizontes. Foi brusca a diminuição da densidade de raízes de citros nos horizontes AB, Bw1, BA e Bt1, associada ao aspecto coeso, sendo um indicador direto de horizonte coeso; no entanto, pela dificuldade de medição, buscou-se identificar atributos do solo mais bem relacionados com a densidade de raízes. A resistência do solo à penetração foi o atributo que melhor identificou a presença de horizonte coeso, devendo ser avaliada em umidade abaixo daquela considerada crítica para expressar a coesão. A condutividade hidráulica saturada também se revelou adequada para identificar horizonte coeso, podendo ser substituída pela macroporosidade, atributo igualmente importante para tal finalidade e com menor variabilidade e de mais fácil medição que aquele. A densidade do solo pode ser considerada um atributo para indicar a presença de horizontes coesos, tendo como principal limitação a interferência da granulometria na manifestação dos seus valores. Os indicadores recomendados permitem detectar a presença de horizontes coesos, orientando intervenções de manejo para superar os problemas de aprofundamento do sistema radicular que tais solos apresentam.

Resistência hidráulica da crosta formada em solos submetidos a chuvas simuladas

Para avaliar a redução da taxa de infiltração em solos sujeitos ao encrostamento decorrente da aplicação de chuvas simuladas, foi realizado um experimento em esquema fatorial 5 x 6, sendo cinco solos (Argissolo Vermelho, Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho-Amarelo, Neossolo Flúvico e Neossolo Quartzarênico) e seis energias cinéticas de chuva (0, 525, 1051, 2102, 3153 e 4204 J m-2), com três repetições. A partir dos dados de taxa de infiltração da água no solo e da espessura da crosta, determinadas por micromorfometria, calcularam-se a condutividade e a resistência hidráulica da crosta. Todos os solos apresentaram redução da taxa de infiltração, quando a energia cinética de chuva simulada aplicada aumentou. A resistência hidráulica da crosta aumentou com a energia cinética (especialmente para os solos Argissolos Vermelho-Amarelos e Vermelho) até atingir um valor máximo, a partir do qual ocorreu diminuição, atribuída ao desgaste erosivo da crosta provocado pelo aumento do escoamento superficial, associado aos maiores valores de energia cinética da chuva simulada. Por meio de análise de regressão múltipla, foram determinadas a relação da resistência hidráulica da crosta com a energia cinética da chuva e as características químicas e físicas de cada solo. A variável resistência hidráulica da crosta mostrou-se adequada a ser utilizada nos modelos infiltração da água no solo para descrever a influência do encrostamento neste processo.

Estimativa da capacidade de suporte de carga do solo a partir da avaliação da resistência à penetração

A pressão de preconsolidação, apesar das dificuldades inerentes à sua obtenção, representa uma medida útil do estado mecânico do solo para o seu uso, manejo e planejamento de sistemas de mecanização. A estimativa da pressão de preconsolidação, a partir de propriedades do solo facilmente mensuráveis, é, portanto, uma alternativa que pode ser utilizada para contornar as dificuldades. Os objetivos deste trabalho foram: (a) quantificar a pressão de preconsolidação e a resistência do solo à penetração, em laboratório e em campo, para um Latossolo Vermelho-Amarelo, sob pomar de laranja, e (b) estabelecer a relação entre ambos os indicadores físicos. A amostragem e as avaliações foram realizadas em oito dias consecutivos, acompanhando o secamento natural do solo. Houve relação significativa, positiva e linear entre a pressão de preconsolidação e a resistência do solo à penetração, medida no laboratório e no campo. A similaridade das relações entre resistência à penetração, obtida no campo e em laboratório, e a pressão de preconsolidação permitiu afirmar que a capacidade de suporte de carga pode ser adequadamente estimada a partir da resistência de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico à penetração medida diretamente no campo.

Efeito da colheita seletiva de madeira sobre algumas características físicas de um latossolo amarelo sob floresta na Amazônia Central

A colheita seletiva de madeira pode vir a ser uma forma sustentável de uso da terra para ecossistemas florestais da Amazônia, uma vez que permite a manutenção de parte considerável da biomassa florestal, diminuindo, assim, a perturbação nas áreas exploradas. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da exploração seletiva de madeira sobre as características físicas de um Latossolo Amarelo. A área de estudo localiza-se a cerca de 80 km ao norte de Manaus e a vegetação é do tipo Floresta Ombrófila Densa. O número de árvores retiradas com um trator de esteiras D6, por arraste, em 1993, variou de sete a dez árvores/ha (DAP > 55 cm). O delineamento experimental foi do tipo blocos ao acaso, com três repetições. Seis tratamentos foram avaliados, equivalendo às seguintes classes de perturbação identificadas na área: trilha de trator, centro de clareira, borda da clareira/floresta, borda da floresta/clareira, floresta remanescente e floresta-controle. A colheita seletiva de madeira provocou modificações nas características físicas do solo, principalmente nas trilhas de trator, e representou, em média, 13,8 % da área total explorada. Os valores de densidade do solo e resistência à penetração foram maiores para o solo sob estas áreas, enquanto a macroporosidade e o volume de água disponível para as plantas apresentaram-se menores do que nas demais classes de perturbação. Estas classes foram menos afetadas, não se estabelecendo diferenças significativas para as características físicas do solo entre estas e a floresta-controle, indicando, assim, a colheita seletiva como uma prática de menor impacto para o solo dos ecossistemas florestais da Amazônia.

Resistência inter e intra-agregados em ensaios de cisalhamento direto de um nitossolo vermelho distrófico

Para solos agregados, a envoltória da resistência ao cisalhamento pode ser dividida em dois segmentos, com declividades e interceptos diferentes. Um primeiro segmento mais inclinado e com intercepto menor representaria a envoltória de ruptura definida pelo atrito e coesão interagregados, enquanto o segundo segmento, menos inclinado e com intercepto maior, seria a envoltória definida pelo atrito e coesão intra-agregados. O presente estudo foi realizado com o objetivo de avaliar se a envoltória de resistência ao cisalhamento de agregados do horizonte superficial de um Nitossolo Vermelho pode ser subdividida em segmentos distintos, com coeficientes angulares diferentes, e se isso está relacionado à existência de agregados nele. Inicialmente, amostras coletadas na superfície de um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico de textura argilosa foram submetidas ao ensaio de cisalhamento direto com pressões normais de 24,4; 48,9; 98,2; 196,4; 294,6; 392,8 e 491,8 kPa. Posteriormente, o ensaio foi realizado com amostras de agregados de cinco classes de diâmetro: < 0,25; 0,25-0,50; 0,50-1,00; 1,00-2,00 e 2,00-4,00 mm, empregando-se pressões normais de 24,4; 48,9; 73,5; 147,3; 294,6; 441,9; 589,2 e 736,6 kPa. Em todos os ensaios, verificou-se que as envoltórias obtidas podem ser divididas em dois segmentos de reta. Os resultados indicam que a agregação deve ser considerada na definição das cargas normais a serem utilizadas no ensaio de cisalhamento direto, bem como na análise dos resultados, pois ela tem efeitos sobre a envoltória de resistência ao cisalhamento. Para o Nitossolo Vermelho distrófico usado neste estudo, constatou-se que, na umidade em que as amostras foram ensaiadas, os agregados definem a resistência ao cisalhamento do solo para cargas normais de até 294,6 kPa.

Homogeneidade da qualidade física do solo nas entrelinhas de um pomar de laranjeira com sistemas de manejo da vegetação permanente

A qualidade física do solo é fundamental para a sustentabilidade da produção citrícola. O objetivo deste estudo foi avaliar a homogeneidade da qualidade física do solo nas entrelinhas de um pomar de laranjeira com sistemas de manejo da vegetação permanente. O estudo foi realizado em um experimento com sistemas de manejo de solo nas entrelinhas de um pomar de laranjeira 'Pêra' sobre limoeiro 'Cravo', implantado em 1993 em um Argissolo Vermelho distrófico latossólico, em Alto Paraná, região noroeste do Estado do Paraná. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com três repetições. Os tratamentos de sistemas de vegetação permanente das entrelinhas foram: gramínea "mato-grosso" ou "batatais" (Paspalum notatum), leguminosa amendoim forrageiro (Arachis pintoi) e o sistema de manejo tradicional com dessecação das plantas espontâneas com herbicida. Em maio de 2003, coletaram-se 216 amostras de solo indeformadas no meio da camada de 0-15 cm de profundidade e em duas posições de amostragem, no rodado e entrerrodado do trator. As amostras de solo foram usadas para determinar o teor de água em diferentes potenciais matriciais, a densidade do solo, a porosidade total e a resistência do solo à penetração. Também foram calculados a distribuição do tamanho de poros, a capacidade de aeração do solo e o índice S. A inclusão da capacidade de aeração do solo e do índice S associado à distribuição do tamanho de poros permitiu melhor entendimento das alterações físicas resultantes do manejo do solo com vegetações permanentes nas entrelinhas do pomar de laranjeira. O aumento do volume de poros drenados sob a vegetação leguminosa reduz o teor de água do solo, confirmado pela maior capacidade de aeração e pelo índice S no rodado e entrerrodado. A qualidade física do solo na entrelinha do pomar de laranjeira mantida com gramínea é mais homogênea do que daquele com vegetações espontânea ou leguminosa.