SIG e sensoriamento remoto aplicado ao estudo dos processos de inundação e mapeamento da cobertura vegetal na planície fluvial do alto Rio Paraná

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Variação de armazenagem de água num latossolo de cerrado em recuperação

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Identificação de áreas de risco na região urbana do município de Guaratinguetá, SP, quanto à ocorrência de inundações e processos erosivos

The city of Guaratinguetá, SP, presents in its history, several instances of property damage and human losses, conditional on the event of flooding and mass movement of soil, resulting from the development of erosion processes. The extent and severity of these events that affect humans and their properties is the result of the illegal occupation of these areas as potential geohazard. Thus, it is of great importance to physical characterization and identification of such areas within the map of the same city as a way to minimize the effects and mitigate the consequences of these events. Thus, this graduate report presents a series of field campaigns, geotechnical laboratory testing, consultation with maps and satellite images, representative of the physical environment, and the city plan as a means conclusive for the delimitation of risk areas with potential for occurrence of erosion and / or flooding on the map representing the urban area of Guaratinguetá, SP. Also featured are the descriptions of the main characteristics of those areas identified as being at risk, along with proposals to avoid or minimize the impact of problems related to flooding and erosion processes on the local population

Dinâmica da mobilização de elementos em solos da Amazônia submetidos à inundação

Parte significativa de solos da Amazônia permanece saturada ou inundada por períodos que podem variar de alguns dias a vários meses, em decorrência de enchentes ou deficiência de drenagem em algumas áreas, resultando em alterações químicas, físicas e biológicas nos solos. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a dinâmica da mobilização de Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, Si e P em solos da Amazônia submetidos a inundação. Amostras de vários solos foram submetidas à inundação durante seis meses. Alíquotas da solução foram coletadas periodicamente durante o tempo de inundação e determinaram-se os teores dos diversos elementos em solução. A inundação influenciou a cinética dos elementos, com aumento da mobilização dos mesmos, principalmente, nas primeiras semanas. Os teores de Fe em solução foram mais elevados para os solos mais ricos em Fe amorfo. Em amostras com baixos teores de Fe amorfo e baixo conteúdo de matéria orgânica, os teores de Fe em solução foram muito reduzidos. O teor de P em solução foi influenciado por todas as formas de P. O P ligado ao Fe foi a forma que maior influência exerceu sobre o teor de P solúvel. Os teores dos cátions Ca, Mg, K e Na, em solução, foram diretamente influenciados por seus respectivos teores trocáveis, bem como pela cinética do Fe e do Mn.

Características de solos sistematizados em duas áreas cultivadas com arroz sob inundação

A sistematização dos solos, um processo de adequação da superfície do terreno, vem sendo introduzida em grande escala em diversas propriedades orizícolas do estado do Rio Grande do Sul, gerando alterações nas propriedades morfológicas, físicas, químicas e biológicas dos solos. Para estudar estas alterações, selecionaram-se áreas-testes em superfícies homogêneas onde ocorrem Planossolos sistematizados em diferentes épocas (oito anos, um ano e um mês) e em perfis não alterados (original), no município de São João do Polêsine (RS). A descrição morfológica e a coleta de amostras dos horizontes e, ou, camadas dos perfis representativos das áreas de corte e aterro (sistematizadas) e não alterados foram efetuadas em 1997/98. Nas áreas de corte, observaram-se as maiores alterações em relação aos perfis originais, com concentração mais elevada de argila, teores mais baixos de carbono orgânico e fósforo e teor mais elevado de Al trocável, principalmente no primeiro ano após a sistematização. A sistematização aumentou a densidade do solo em subsuperfície, em razão do intenso tráfego de máquinas, e reduziu a compactação na superfície, pelo revolvimento com o preparo do solo e incorporação de resíduos da cultura do arroz. As camadas superficiais dos perfis de corte apresentaram teores de Fet, Fed e Alt semelhantes aos do horizonte Btg do perfil original. Os ciclos de umedecimento e secagem a que os solos foram submetidos alteraram os tipos de óxidos de ferro, com aumento das formas mal cristalizadas.

Simulação da irrigação por inundação e da drenagem nos solos de várzea do Rio Grande do Sul

Os solos de várzea são responsáveis por uma parcela significativa da economia do Rio Grande do Sul. As principais atividades de exploração desses solos são o cultivo do arroz irrigado por inundação e a pecuária. Tendo em vista o método de irrigação adotado, o cultivo do arroz é acompanhado de grandes consumos de água e energia. As más condições de drenagem, associadas à uma série de outros fatores, praticamente limitam a atividade agrícola à essa cultura, e fazem com que a pecuária seja quase uma imposição. Tendo esse quadro como referência foram definidos os objetivos desse trabalho, através dos quais buscaram-se algumas respostas que possam auxiliar na definição de um modelo de exploração mais adequado ao grande potencial que esses solos apresentam. Inicialmente o modelo agroidrológico SWAP foi adaptado às particularidades da irrigação por inundação e dos sistemas de drenagem que têm seus drenos implantados com subsoladores. Criou-se então uma nova versão, denominada SWAP_INU. Na seqüência o modelo foi validado a partir da comparação de seus resultados com observações feitas em áreas da Estação Experimental do Arroz do IRGA. Nessas áreas os perfis de solo têm como característica a presença de horizonte B superficial e impermeável. Uma série de simulações permitiram que fossem confrontadas as lâminas de irrigação e profundidades do lençol freático registradas nos experimentos e calculadas pelo modelo. No caso específico da irrigação, as lâminas observadas e calculadas também foram comparadas com as recomendadas pelo IRGA, quando pode-se constatar que o limite inferior do intervalo recomendado é compatível com as observações e cálculos feitos. Além disso, verificou-se que nesse tipo de perfil as características do horizonte A têm pouca importância sobre os resultados finais. Em outra série de simulações procurou-se relacionar a drenagem com a possibilidade de mecanização. Foram criados cenários com diferentes condições de drenagem superficial e subsuperficial, além da presença de drenos livres. Os resultados mostraram uma dependência muito grande entre os sistemas convencionais, e um desempenho bastante satisfatório da drenagem não convencional. Por fim, os resultados de um modelo simplificado, IRRIGA, foram confrontados com os do modelo SWAP_INU. A proximidade entre os valores calculados indicou um ótimo desempenho do modelo simplificado na estimativa da necessidade total de água para a irrigação por inundação.

Caracterização química e granulométrica de solos do Golfão maranhense

A área de estudo corresponde aos campos flúvio-marinhos com risco de inundação e presença de solos hidromórficos da região do Golfão Maranhense. Os solos dessa região apresentam algum impedimento a drenagem, proximidade com o mar (fonte de sais), condições favoráveis a inundação e aos processos de evaporação. Este conjunto de fatores pode elevar as concentrações de sais solúveis e inviabilizar ou reduzir a produtividade. Foram coletadas 38 amostras de solo em 22 pontos com trado holandês a profundidades variáveis, normalmente de 0 a 20 e de 30 a 50 cm. As amostras foram secas ao ar e analisados atributos químicos e granulométricos. Os solos do golfão maranhense apresentam grande variabilidade e predominam os com argila de atividade alta, alta soma de bases e altos teores de hidrogênio e alumínio. Os teores de magnésio são predominantes em relação aos de cálcio. Apesar da maioria dos solos apresentarem textura argilosa a granulometria é bastante variável. Mesmo com altos teores de magnésio e de sódio o grau de floculação das amostras pode ser considerado alto. Os solos do Golfão Maranhense não se encontram salinizados, porém é necessário manejá-los de maneira adequada para não promover sua salinização.

Atributos de solos hidromórficos no Pantanal Norte Matogrossense

Os solos hidromórficos, comuns na Amazônia e no Pantanal, estão sujeitos à alternância natural de períodos de alagamento e secamento, que conduzem a uma formação e características diferenciadas. Estes solos guardam estreita relação com a natureza do material de origem e com os processos de deposição e sedimentação. O objetivo neste trabalho foi avaliar as características químicas, morfológicas e mineralógicas de três perfis de solos do Pantanal Norte Matogrossense (Planossolo, Plintossolo e Gleissolo), a fim de interpretar as relações entre suas propriedades e o ambiente em que foram formados. Os Planossolos e Gleissolos possuem maior fertilidade natural, evidenciada pelos valores expressivos de CTC (capacidade de troca de cátions) e saturação por bases. Os menores teores de Fe2O3 do Planossolo estão relacionados com a redução e remoção do Fe durante sua gênese A mineralogia da fração areia dos solos é constituída principalmente de quartzo, nódulos e concreções de Fe e de Mn, e em menor grau, biotita, muscovita e traços de turmalina, magnetita, ilmenita, epídoto, zircão e rutilo. Os solos apresentaram perfil mineralógico semelhante na fração argila, constituído por caulinita, esmectita, ilita e interestratificados do tipo ilita-esmectita. A mineralogia da fração argila dos solos foi compatível com as diferenças químicas constatadas entre eles, pois o Planossolo apresentou argila de maior atividade relativa às esmectitas e interestratificados ilita/esmectita, com maior soma de bases trocáveis e CTC, enquanto o Plintossolo e o Gleissolo, cujo mineral predominante foi a caulinita, apresentaram baixo teor de bases trocáveis e menor CTC.

Calagem e adubação fosfatada para o arroz em solos inundados: I. teores de ferro e fósforo nos solos

A dinâmica do P em solos e sedimentos inundados tem grande significado ambiental e parece estar fundamentalmente associada às reações de oxirredução dos compostos de ferro. Com o objetivo de verificar os efeitos da calagem e da adubação fosfatada nos teores de Fe e P no solo, amostras de nove solos de várzeas do estado de Minas Gerais foram tratadas com dois níveis de calcário e seis níveis de fósforo. Após um período de incubação aeróbica, foram determinados os teores de Fe e P dos solos por extração com acetato de amônio, Mehlich-1 e oxalato de amônio. Os solos foram, então, inundados, determinando-se, periodicamente, os teores de fósforo pelo uso do papel aniônico. Verificou-se que a calagem e a adubação fosfatada tenderam a diminuir os teores de Fe e aumentar os teores de P extraível por acetato de amônio e pelo Mehlich-1. Em amostras recentemente inundadas, a calagem tendeu a aumentar o fósforo determinado pelo papel aniônico, ao passo que o contrário ocorreu após maior período de inundação das amostras de solo.

Calagem e adubação fosfatada para o arroz em solos inundados: II. disponibilidade de fósforo

A dinâmica do P e sua disponibilidade para as plantas em solos inundados envolve processos complexos que diferem substancialmente daqueles observados em solos bem drenados. Com o objetivo de estudar a disponibilidade de P para o arroz em solos inundados, foi realizado um experimento, em casa de vegetação, com amostras de nove solos de várzea de Minas Gerais. Os tratamentos constaram de combinações de seis doses de P e duas doses de calcário. As plantas foram cultivadas por 60 dias , sendo avaliados a produção de matéria seca e os teores de P na parte aérea. Os resultados revelaram efeitos divergentes da calagem sobre a disponibilidade de P, dependendo das características dos solos: (a) Em solos de baixa capacidade de retenção de P e com óxidos de Fe instáveis frente a condições de inundação, a calagem limitou a disponibilidade de P. (b) Em solos de alta capacidade de retenção de P e com óxidos de Fe mais estáveis, verificou-se o contrário. Além dos fatores quantidade e capacidade tampão, os teores de Fe ativo (extraível por acetato de amônio) nos solos parecem influenciar a disponibilidade de P para o arroz em solos inundados.

Mineralogia e fontes de potássio em solos no Rio Grande do Sul cultivados com arroz irrigado

Estudos desenvolvidos com arroz irrigado por inundação no estado do Rio Grande do Sul têm evidenciado ausência de resposta desta cultura à adubação potássica, mesmo em solos com baixo teor de potássio disponível. Este trabalho objetivou verificar a contribuição da mineralogia destes solos como fonte potencial de potássio para a cultura do arroz. Para tal, selecionaram-se quatro solos representativos das zonas orizícolas do estado do Rio Grande do Sul (Planossolo Hidromórfico, Planossolo Háplico, Gleissolo Háplico e Chernossolo Ebânico) cultivados com arroz irrigado. Estes solos apresentam baixos teores de potássio trocável e não apresentam respostas à adubação potássica. Nas amostras dos horizontes A e B dos quatro solos, foram analisadas a granulometria e a composição química. A mineralogia das frações areia, silte e argila foi identificada por difratometria de raios-X. Os principais minerais fontes de potássio foram os seguintes: na fração areia, feldspatos e micas; nas frações silte e argila, feldspatos, micas, esmectitas e esmectitas com hidróxi-alumínio entrecamadas. A quantidade de potássio total, nas frações granulométricas, diferiu entre os solos. As frações silte e argila apresentaram os maiores teores de K-total, exceto para o Planossolo Háplico, que revelou maior reserva de potássio na fração areia. A ausência, ou a baixa resposta, à adubação potássica na cultura do arroz irrigado nesses quatro solos pode ser explicada pelos minerais fontes de potássio que ocorrem nesses solos.

Avaliação de métodos para estimativa da disponibilidade de fósforo para arroz em solos de Várzea do Rio Grande do Sul

A eficácia da análise de solo depende de quanto o valor obtido pelo método está correlacionado com a quantidade do nutriente absorvida pela planta, em solos de uma determinada região de utilização do sistema de recomendação de adubação. O objetivo deste trabalho foi avaliar a correlação entre o teor de P no solo avaliado por diferentes métodos de extração e a quantidade de P absorvida por plantas de arroz irrigado por inundação. Foram coletadas amostras na camada superficial (0-20 cm) de solos de várzea em 16 locais do Rio Grande do Sul (RS), com ampla faixa de variação de características químicas e físicas. Os solos receberam três níveis de P: P0 (sem P), P1 (1/2 de P2) e P2 (quantidade para atingir 0,2 mg L-1 na solução do solo, com base na capacidade máxima de adsorção de P de cada solo). As unidades experimentais constaram de quatro quilogramas de solo em vasos com capacidade de 8 L, cultivados com arroz irrigado em casa de vegetação, com três repetições e dispostos inteiramente ao acaso. Cultivou-se o arroz durante 45 dias, quando foi colhida a parte aérea das plantas e quantificado o P absorvido. Amostras dos solos foram submetidas a diferentes métodos de análise de P: Mehlich-1, Mehlich-2, Mehlich-3, Resina de troca de ânions (RTA) em lâminas, RTA em esferas, Bray-1, Bray-2, Olsen, Morgan, Lactato de Ca, Texas, Oxalato, EDTA, H2SO4 e NaOH. Realizaram-se análises de correlação entre os teores de P no solo e as quantidades absorvidas pelas plantas. Dentre os métodos testados, H2SO4, Texas, Lactato de Ca, EDTA, Olsen e RTA foram os que se destacaram, mas apresentaram eficácia semelhante à do extrator Mehlich-1.

EFICIÊNCIA DE MÉTODOS ANALÍTICOS NA PREDIÇÃO DA DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO PARA ARROZ IRRIGADO EM SOLOS CATARINENSES

Os solos cultivados com arroz irrigado no Estado de Santa Catarina apresentam características mineralógicas e químicas distintas dos solos utilizados nos estudos de calibração do extrator Mehlich-1, para estimar a disponibilidade de fósforo do solo para as plantas. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos extratores Mehlich-1, Mehlich-3, Resina em lâminas, Olsen e EDTA na predição da disponibilidade P para plantas de arroz cultivadas em sistema de alagamento em solos representativos de lavouras orizícolas do Estado de Santa Catarina. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, com cinco solos oriundos de várias lavouras orizícolas, em 2014. Foram adicionados aos solos quatro concentrações de P, correspondendo a 0, ¼, ½ e 1,0 vez a quantidade de P para atingir 0,2 mg L-1 de P na solução do solo (com base na capacidade de adsorção de cada solo). Foram usadas três repetições por tratamento, dispostas no delineamento completamente casualizado. Após cinco dias da adição dos níveis de P, as unidades experimentais constituídas por vasos de 8 L contendo 3,5 kg de solo seco foram amostradas para determinar o P disponível do solo por cinco métodos químicos. Na sequência, essas foram alagadas e cultivadas com seis plantas de arroz por 46 dias, quando se quantificaram a massa de matéria seca e o P absorvido pela parte aérea das plantas. A eficácia dos métodos Mehlich-1, Mehlich-3, Resina em lâminas, Olsen e EDTA foi avaliada por correlação linear entre a quantidade de P extraída dos solos e a quantidade absorvida pelas plantas. A quantidade de P absorvida pelas plantas de arroz aumentou com o acréscimo das doses de P aplicadas, variando com o tipo de solo. A maior recuperação do P adicionado aos solos foi obtida pelo extrator EDTA, seguido pelo Olsen. O P extraído pelo EDTA e Mehlich-3 evidenciou melhor correlação com quantidade de P absorvida pelo arroz. O agrupamento dos solos segundo características relacionadas à adsorção de P no solo melhora a eficiência de todos os métodos em predizer a disponibilidade de P em solos cultivados com arroz no sistema de inundação.

Avaliação da irrigação por sulcos em solos com camada de impedimento

O objetivo deste trabalho foi o de analisar o movimento da água no perfil de solos hidromórficos, do tipo glei, com camada de impedimento, quando irrigados por sulcos. Esses solos têm vocação para o cultivo do arroz irrigado por inundação, sendo considerados marginais para outros cultivos. A monocultura, decorrente dessas características, traz consigo o surgimento de limitações ao cultivo, destacando-se entre elas o surgimento de invasoras como arroz vermelho e preto, (Oryza sativa L.) que, por serem da mesma espécie da planta cultivada, não podem ser erradicadas por meio de controle químico com aplicação de herbicidas. A introdução de cultivos alternativos ao de arroz é limitada, entre outros fatores, pela pequena capacidade de armazenamento de água desses solos, o que torna a irrigação prática imprescindível nesses casos. A pequena profundidade da camada impermeável, entretanto, constitui um impedimento à penetração tanto do sistema radicular como da água. Considerando que, neste método a profundidade de umedecimento não é a mesma, em conseqüência de o tempo de permanência da lâmina sobre a superfície também não ser o mesmo, para que a profundidade mínima de irrigação seja igual à profundidade do sistema radicular, haverá sempre um excesso que irá percolar além dessa profundidade. Como a profundidade destes solos está em torno de 0,40m, o excesso de água ao ter sua percolação impedida, tende a saturar o perfil de maneira ascendente, a partir da camada de impedimento. Buscando uma contribuição para a solução da problemática, procurou-se acompanhar o movimento da água de irrigação no perfil desse tipo de solo, quando irrigado pelo método de sulcos. Para tal, foi implantado um cultivo de sorgo granífero (Sorghun bicolor L.), irrigado por sulcos retilíneos com 200m de comprimento e espaçamento de 0,95m. O movimento da água no interior do solo foi monitorado por meio das variações de umidade, com a utilização da prática da reflectometria no domínio do tempo (TDR). As variações do conteúdo de água do solo, durante e após 24 horas cessada a irrigação, indicaram que a distribuição da água no perfil do solo foi bastante boa, não restando pontos com deficiência de umidade e não alcançando, a saturação, uma altura muito significativa, que pudesse comprometer o desenvolvimento de cultivos mesofíticos. A eficiência de aplicação calculada foi de 84%, considerada muito alta para esse método de irrigação. Foi aplicado, utilizando-se os dados do experimento, um modelo de simulação de irrigação superficial, desenvolvido pelo U. S. Water Conervation Laboratory, do U. S. Department of Agriculture, Simulation Irrigation Model SRFR. A simulação realizada pelo modelo não representou o movimento da água no solo, da mesma forma como este foi observado no campo.

Atributos de solos hidromórficos no Pantanal Norte Matogrossense

Os solos hidromórficos, comuns na Amazônia e no Pantanal, estão sujeitos à alternância natural de períodos de alagamento e secamento, que conduzem a uma formação e características diferenciadas. Estes solos guardam estreita relação com a natureza do material de origem e com os processos de deposição e sedimentação. O objetivo neste trabalho foi avaliar as características químicas, morfológicas e mineralógicas de três perfis de solos do Pantanal Norte Matogrossense (Planossolo, Plintossolo e Gleissolo), a fim de interpretar as relações entre suas propriedades e o ambiente em que foram formados. Os Planossolos e Gleissolos possuem maior fertilidade natural, evidenciada pelos valores expressivos de CTC (capacidade de troca de cátions) e saturação por bases. Os menores teores de Fe2O3 do Planossolo estão relacionados com a redução e remoção do Fe durante sua gênese A mineralogia da fração areia dos solos é constituída principalmente de quartzo, nódulos e concreções de Fe e de Mn, e em menor grau, biotita, muscovita e traços de turmalina, magnetita, ilmenita, epídoto, zircão e rutilo. Os solos apresentaram perfil mineralógico semelhante na fração argila, constituído por caulinita, esmectita, ilita e interestratificados do tipo ilita-esmectita. A mineralogia da fração argila dos solos foi compatível com as diferenças químicas constatadas entre eles, pois o Planossolo apresentou argila de maior atividade relativa às esmectitas e interestratificados ilita/esmectita, com maior soma de bases trocáveis e CTC, enquanto o Plintossolo e o Gleissolo, cujo mineral predominante foi a caulinita, apresentaram baixo teor de bases trocáveis e menor CTC.