Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGMS12DA010.pdf: 3217381 bytes, checksum: 345dcfe3caa8168fae0e2fe64e17df72 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The wine industry has been expanding its participation in the economy of the Planalto Sul Santa Catarina. The soil and climate are two important factors in defining the composition of grapes for winemaking. This study aimed to evaluate the spatial and temporal variability of the chemical, physical and soil water storage elevation and assess what are the conditions that foster productivity and composition of wine grapes. The experiment was conducted in a commercial vineyard, located in São Joaquim (SC), Cfb type climate, subtropical (mesothermal) in a Pachic Humudepts and a Typic Dystrudepts in yields between 2008 and 2011. The variety was Cabernet Sauvignon, established in 2003, grafted on Paulsen in 1103 and conducted cordon training system, shady. Each soil in a grid with 37 points, samples were collected for determination of physical and chemical properties of soil. Soil moisture was measured periodically in two seasons. At each point were collected bunches of grapes to determine their physical, physico-chemical and phenolic compounds. Data were submitted to exploratory analysis, geostatistics, analysis of variance (ANOVA) and Pearson linear correlation. Means were compared by "t" test. The soil type and its position in the landscape influence the spatial variability of physical and chemical properties of soils in the vineyards of altitude. There is spatial variability of chemical and physical attributes in the two Inceptisols, classified as medium to high for the physical attributes and high and very high for the chemical. In Pachic Humudepts variability water storage is less than the Typic Dystrudepts, and is more water available to the vines. The Typic Dystrudepts, with better drainage produces grapes with the most suitable composition to the making of fine wines, while the Pachic Humudepts in years with higher rainfall has negatively affected the composition of the grape. The physical and physico-chemical properties of the grape are dependent on soil and climate, with more pronounced effect of climate / A vitivinicultura vem expandindo a sua participação na economia da região do Planalto Sul Catarinense. O solo e o clima são dois fatores importantes na definição da composição da uva para vinificação. O presente trabalho objetivou avaliar a variabilidade espacial e temporal de atributos químicos, físicos e o armazenamento de água de solos de altitude e avaliar quais são as condições que favorecem a produtividade e a composição das uvas viniferas. O experimento foi realizado em um vinhedo comercial, localizado em São Joaquim (SC), com clima do tipo Cfb, subtropical (mesotérmico), em um Cambissolo Húmico e um Cambissolo Háplico, nas safras entre 2008 a 2011. A variedade foi a Cabernet Sauvignon, implantada em 2003, enxertada sobre Paulsen 1103 e conduzida no sistema de condução espaldeira, sob sombrite. Em cada solo, em uma malha com 37 pontos, amostras foram coletadas para a determinação dos atributos físicos e químicos do solo. A umidade do solo foi determinada periodicamente, em duas safras. Em cada ponto foram coletados cachos de uvas para a determinação de suas características físicas, físico-químicas e compostos fenólicos. Os dados foram submetidos à análise exploratória, geoestatística, análise de variância (ANOVA) e correlação linear de Pearson. As médias foram comparadas pelo teste t . O tipo de solo e sua posição na paisagem influenciam a variabilidade espacial dos atributos físicos e químicos dos solos nos vinhedos de altitude. Há variabilidade espacial dos atributos químicos e físicos nos dois Cambissolos, classificada em média a alta para os atributos físicos e alta e muito alta para os atributos químicos. No Cambissolo Húmico a variabilidade do armazenamento de água é menor do que no Cambissolo Háplico, e tem mais água disponível para as videiras. O Cambissolo Háplico, com melhor drenagem produz uva com composição mais adequada à elaboração de vinhos finos, enquanto o Cambissolo Húmico em anos de maior pluviosidade tem a composição da uva afetada negativamente. As características físicas e físico-químicas da uva são dependentes do solo e do clima, com efeito mais pronunciado do clima

Silvopastoral systems are a kind of agroforestry system in which trees or shrubs are combined with animals and pastures. Silvopastoral systems are important to intensify pasture production and mitigate climate change effects. However, very few studies have been performed to adapt crop models to simulate these systems. The aim of this study was to parameterize and test the mechanistic crop models APSIM and CROPGRO for estimating Urochloa brizantha cv. BRS Piatã productivity under full sun and in a silvopastoral system, to evaluate the models\' performance to simulate tree-crop interactions, and to develop tools to improve these simulations. For this purpose, four field experiments were conducted under full sun to investigate cutting management under irrigated and rainfed conditions and grazing management under rainfed conditions with high and low N supply. Another experiment was carried out in a silvopastoral system with the trees arranged in simple rows, in East-West orientation, with 15 m between rows and 2 m between plants in the rows. This experiment was conducted under grazing management and rainfed conditions with the pasture variables, microclimate and soil water content being assessed at four distances from the North row (0.00 m, 3.75 m, 7.50 m and 11.25 m). The forage mass simulations for the pasture at full sun, performed using the APSIM-Tropical Pasture model, showed good agreement between observed and estimated data (R2 between 0.82 and 0.97, d between 0.92 and 0.98, and NSE ranging from 0.72 to 0.92), while the simulations with the CROPGRO-Perennial Forage model achieved good precision (R2 between 0.65 and 0.93) and good accuracy (d from 0.86 to 0.97, and NSE from 0.60 to 0.90), for the various managements and environmental conditions. Even considering the promising performance of both models for pastures under full sun, they already needs to be tested in other locations, climate conditions, soils, and grazing or cutting intensities, to prove its accuracy and reach enough confidence. The pasture growth simulations at the silvopastoral system indicated that the APSIM-Tropical Pasture was efficient when only competition by solar radiation was considered (R2 from 0.69 to 0.88, d from 0.90 to 0.96, and NSE between 0.51 and 0.85), but inefficient when considering only competition by soil water (R2 between 0.58 and 0.85, d between 0.58 and 0.82, and NSE from -4.07 to -0.14). The CROPGRO-Perennial Forage achieved good performance on pasture growth simulation at the distances 0.00 m, 3.75 m, and 7.50 m from the trees (R2 from 0.75 to 0.90, d from 0.93 to 0.96, NSE between 0.74 and 0.85). Despite the good results, improvements should be performed in both models for simulating all factors that affect forage growth in silvopastoral systems. / Os sistemas silvipastoris são um tipo de sistema agroflorestal em que árvores ou arbustos são combinados com animais e pastagens. Os sistemas silvipastoris são importantes para a intensificação de pastagens e para a mitigação dos efeitos das mudanças climáticas. Entretanto, poucos estudos vêm sendo realizados visando à adaptação de modelos para a simulação desses sistemas. O objetivo desse estudo foi parametrizar e testar os modelos mecanísticos APSIM e CROPGRO para estimar a produtividade de Urochloa brizantha cv. BRS Piatã a pleno sol e em um sistema silvipastoril, avaliar o desempenho dos modelos para simular as interações árvore-pastagem e desenvolver ferramentas para aprimorar tais simulações. Para isso, foram conduzidos quatro experimentos de campo, a pleno sol, para avaliar diferentes manejos da pastagem: corte, em irrigado e sequeiro; e pastejo, em sequeiro e com alto ou baixo suprimento de nitrogênio. Outro experimento foi conduzido em um sistema silvipastoril com as árvores arranjadas em renques simples, com orientação Leste-Oeste, com espaçamento de 15 m entre renques e 2 m entre plantas nos renques. Esse experimento foi conduzido sob pastejo e em sequeiro, com avaliações das variáveis da pastagem, microclima e água no solo em quatro distâncias em relação ao renque Norte (0,00 m; 3,75 m; 7,50 m and 11,25 m). As estimativas de massa de forragem a pleno sol, realizadas com o modelo APSIM-Tropical Pasture, apresentaram boa concordância entre os dados observados e os estimados (R2 entre 0,82 e 0,97, d entre 0,92 e 0,98 e NSE de 0,72 a 0,92), enquanto que, as estimativas geradas pelo modelo CROPGRO-Perennial Forage alcançaram boa precisão (R2 entre 0,65 e 0,93) e boa exatidão (d entre 0,86 e 0,97 e NSE de 0,60 a 0,90), para os diferentes manejos e condições ambientais. Mesmo considerando o desempenho promissor de ambos os modelos para simular pastagens a pleno sol, para confirmar a acurácia e a eficiência destes, são necessários testes em outros locais, condições climáticas, tipos de solo e intensidades de corte ou pastejo. As simulações do crescimento da pastagem no sistema silvipastoril indicaram que o modelo APSIM-Tropical Pasture, foi eficiente quando somente a competição por radiação solar foi considerada (R2 de 0,69 a 0,88, d entre 0,90 e 0,96 e NSE de 0,51 a 0,85), mas ineficiente quando somente a competição por água no solo foi considerada (R2 entre 0,58 e 0,85, d entre 0,58 e 0,82 e NSE de -4,07 a -0,14). O modelo CROPGRO-Perennial Forage atingiu bom desempenho na simulação do crescimento da pastagem para as distâncias 0,00 m, 3,75 m e 7,50 m em relação às árvores (R2 de 0,75 a 0,90, d entre 0,93 e 0,96, NSE de 0,74 a 0,85). Apesar dos bons resultados, ambos os modelos devem ser melhorados para simular todos os fatores que afetam o crescimento de pastagens em sistemas silvipastoris.

Os sistemas silvipastoris têm despertado interesse por permitir amplas possibilidades de combinar plantas no espaço e no tempo com múltiplos atributos. O Brasil possui a maior variedade de espécies florestais nativas do planeta e condições climatológicas favoráveis à produção de forragens tropicais. Dessa forma, objetivou-se avaliar parâmetros produtivos e morfofisiológicos de Brachiaria decumbens em relação aos renques de árvores de um sistema silvipastoril implantado com espécies arbóreas nativas e sua relações com variáveis microclimáticas (transmissividade da radiação fotossinteticamente ativa e armazenamento de água no solo). Para isso foi conduzido um experimento no campo experimental da Embrapa Pecuária Sudeste, em São Carlos SP, entre novembro de 2009 e abril de 2011. O delineamento experimental foi aleatorizado em blocos completos. O efeito da distância das árvores sobre a massa de material morto, densidade, massa de forragem, massa de folha e de colmos, índice de área foliar, área foliar específica, relação folha:colmo, transmissividade e armazenamento de água foi avaliada ao longo das estações do ano. A interação distância x estação influenciou todas as variáveis analisadas da forragem e a transmissividade da radiação fotossinteticamente ativa. As variações dos níveis de armazenamento de água no solo entre as distâncias foram semelhantes, no entanto observou-se uma variação em relação ao volume em algumas épocas, principalmente entre os perfis. A transmissividade média da radiação fotossintética ativa foi de 38, 59, 81 e 89% para as distâncias 0,0, 2,0, 4,75 e 8,5 m, em relação as árvores tutoras, respectivamente. Entre as maiores distâncias só houve diferença da transmissividade no Outono quando 4,75 m foi 12% menor em relação à distância de 8,5 m. A massa de forragem, de colmo foi semelhante até o Outono de 2010 e a partir do inverno aumentou conforme a maior distância das árvores. A massa de folhas, no Inverno 2010 e Verão 2011, foi menor a 2,0 m em relação às distâncias 4,75 e 8,5 m, porém na Primavera 2010 foi igual para as três distâncias. A 8,5 m das árvores, a relação folha: colmo só foi maior que as outras distâncias no Inverno 2010 e Verão 2011. Com exceção da Primavera 2009, em todas as estações, à distância 2,0 m teve relação folha: colmo menor que as distâncias 4,75 e/ou 8,5 m. A Primavera 2010 não apresentou diferença entre as distâncias contrariamente ao que foi relatado para o Inverno 2010 e o Verão 2011. A 2,0 m das árvores, observou-se maior área foliar específica na Primavera 2009, Outono e Inverno de 2010. A redução na transmissividade da radiação fotossinteticamente ativa em 47% a 2,0 m das árvores tutoras, no verão, ocasiona diminuição de 40% na massa de forragem de B. decumbens, comparada com a distância de 8,5 m com 11% de sombreamento. Sombreamentos de até 26%, não afeta a densidade, massa de forragem, massa de material morto, massa de colmos e massa de folhas de B. decumbens. Transmissividade da radiação fotossinteticamente ativa menor que 66% afeta a estrutura do dossel e componentes morfológicos de B. decumbens. / The silvopastoral systems have attracted interest because it allows a lot of possibilities of combining plants in space and time with multiple attributes. Brazil has the largest variety of native species on the planet and favorable climatological conditions for the production of tropical forages. This work aimed to evaluate the productive and morphophysiological Brachiaria decumbens in relation to the rows of trees in a silvopastoral system deployed with native tree species and their relationships with microclimatic variables (transmissivity of photosynthetically active radiation and soil water storage). For this purpose an experiment was conducted at the experimental field of Embrapa Southeast Cattle in Sao Carlos - SP, between November 2009 and April 2011. The experimental design was randomized complete block. The effect of distance from trees on the mass of dead material, density, herbage mass, leaf and stem, leaf area index, specific leaf area, leaf: stem ratio, transmissivity and storage of water was evaluated along the seasons. The interaction distance x season influenced all variables of forage and transmissivity of photosynthetically active radiation. Changes in levels of water storage in soil between the distances are similar, however there was a variation in the volume at some times, especially between the profiles. The average transmission of photosynthetic active radiation was 38, 59, 81 and 89% for the distances 0.0, 2.0, 4.75 and 8.5 m, for tutors trees respectively. Among the larger distances only difference was in the autumn when transmissivity of 4.75 m was 12% lower compared to the distance of 8.5 m. The forage mass, stem was similar to the autumn of 2010 and from winter increased with greater distance from the trees. The mass of leaves in winter 2010 and summer 2011 was less than 2.0 m in relation to the distances 4.75 and 8.5 m, but in spring 2010 was the same for all three distances. 8.5 m from the trees, the leaf: stem ratio was not larger than the other distances in winter 2010 and summer 2011. With the exception of spring 2009 in all seasons, at a distance 2.0 m had leaf: stem ratio smaller than the distances 4.75 and / or 8.5 m. Spring 2010 showed no difference between the distances contrary to what was reported for the winter 2010 and summer 2011. The 2.0 m from the trees, there was a higher specific leaf area in spring 2009, autumn and winter of 2010. The reduction in the transmissivity of photosynthetically active radiation by 47% to 2.0m trees tutors in the summer causes a decrease of 40% of forage mass of B. decumbens, compared with the distance of 8.5 m with 11% shading. Shades under 26%, does not affect the density, forage mass, mass of dead material, stalk weight and mass of leaves of B. decumbens. Transmissivity of photosynthetically active radiation affects less than 66% canopy structure and morphological components of B. decumbens.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lilian Maia.pdf: 265574 bytes, checksum: e238fccc28538a7dc1be8b719296a4e8 (MD5) Previous issue date: 2008-07-15 / Os problemas ambientais, sociais e econômicos gerados pela produção de resíduos na sociedade moderna não se caracterizam tão somente pela inadequada disposição no meio ambiente, mas também, pela redução gradativa de áreas para dispor tais resíduos que, nos grandes centros urbanos, atingem volumes extremamente grandes. É possível utilizar restos de culturas e dejetos animais e humanos, de forma mais efetiva, para a fertilização das culturas e, ao mesmo tempo, ajudar a solucionar os problemas ambientais rurais e urbanos. Uma das práticas para conservação e recuperação dos solos é o uso de lodo de esgoto doméstico em solos agrícolas, mediante a garantia de que não ocorram impactos ambientais negativos. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência da aplicação do lodo de esgoto doméstico e de diferentes intervalos de irrigação sobre os atributos químicos do solo. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, no Núcleo de Estudos e de Difusão de Tecnologia em Floresta, Recursos Hídricos e Agricultura Sustentável do CCA-UFES, em vasos de 12 litros. Foi montado um fatorial 5 x 3, sendo cinco doses de lodo de esgoto (D0, D5, D10, D15, D20) e três intervalos de irrigação (7, 14 e 21 dias), em três repetições, num delineamento inteiramente casualizado. Ao final de 180 dias de experimento, o material de solo foi retirado dos vasos, colocado para secar e passado em peneira de 2 mm, para realização das análises químicas de: pH em água (pH), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), acidez potencial (H +Al), capacidade de troca de cátions (CTC) total, ferro (Fe), manganês (Mn), zinco (Zn), boro (B) e índice de saturação de sódio (ISNa). Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott para as doses de lodo de esgoto e teste de Tukey para os intervalos de irrigação a 5% de probabilidade, utilizando o Software SAEG 9.1. Os resultados mostraram que a aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto promove aumento dos valores de pH, CTC total, P, Ca e Zn do solo e redução dos valores de H + Al, ISNa, Mn, Fe e B do solo. Há influência do intervalo de irrigação sobre os atributos químicos do solo: P, K, Ca, CTC total, ISNa, Fe, Mn e B. A utilização de lodo esgoto promove alterações químicas do solo, portanto sua utilização deve ser feita com base em critérios técnicos, haja vista que doses muito elevadas deste resíduo podem acarretar processos como a alcalinização e a sodicidade dos solos, o que inviabilizaria a produção das culturas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese glenio g santos part 1.pdf: 422298 bytes, checksum: f55f5a007ac66f4eca51eb0700509f2e (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / When the agricultural usage becomes more intensive, the soil-water physical attributes can undergo significant modifications which are generally adverse to plant growth. The changes can be rather easily detected when the cultivated systems are compared with the same soil still under natural Cerrado vegetation. The use of the system of crop-livestock integration can lead to marked changes in the physical, chemical, and biological soil attributes that can affect the development and hence the productivity of the crops that come after the pasture. This study aimed at analyzing quantitatively by means of attributes of soil-water relations, the main changes in soil quality, resulting from long-term soil usage under integrated crop-livestock, conducted in Cerrado area. The study was carried out by sampling soil trenches dug in the Capivara Farm of Embrapa Rice and Beans, as well as, in a private farm, located nearby Embrapa property. The trenches were sampled in the following depths: 2.5-7.5 cm, 12.5-17.5 cm, 22.5-27.5 cm, 42.5-47.5 cm, 72.5-77.5 cm and 142.5-147.5 cm. The evaluations were carried in six production systems, with an average of 13.5 ha in each area, being characterized by its current usage as: P1 system (Brachiaria brizantha grazing managed for four years); P2 system (Brachiaria brizantha grazing managed for two years); P3 system (Brachiaria brizantha grazing managed for three years); C1 system (soybean under no-tillage); C2 system (rice under conventional tillage) and C3 system (maize + Brachiaria brizantha under no-tillage). It was also used a seventh area, kept under continuous grazing with Brachiaria decumbens managed for 19 years, identified as CP, and an eighth area of the native cerrado vegetation, identified as CE. Generally, the soil-water physical attributes, and among them, the soilwater retention curves and the respective S-index values are altered when managed with agricultural implements and animal grazing in comparison to native cerrado area, considered in this study as a reference area. The use of S-index to evaluate the soil physical quality from the point of view of its structure quality by means of the soil-water retention curve can be a viable option, since it does not have some of the restrictions found by using other soil quality indicators. However, its use requires a greater number of regionalized investigations for different tillage systems and crops, soil types, climate, soil biological activity, among others, in order to relate the critical values with average productivity, so it can used safely to appraise the "effective" soil physical quality / Na medida em que se intensifica o uso agrícola, os atributos físico-hídricos do solo sofrem alterações, geralmente adversas ao crescimento vegetal e essas modificações ficam mais nítidas, quando os sistemas de uso do solo são comparados com o estado do solo ainda sob vegetação natural de cerrado. A utilização do sistema de integração lavourapecuária pode acarretar mudanças acentuadas nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo e que podem afetar o desenvolvimento e, consequentemente, a produção das culturas que venham em sequência ao pastejo. Este estudo teve como objetivo geral analisar, quantitativamente, por meio de atributos físico-hídricos, as principais alterações na qualidade do solo, decorrentes da utilização de longo prazo em sistema de integração lavoura-pecuária, conduzidos em ambiente de Cerrado. O estudo foi realizado a partir da abertura de trincheiras na Fazenda Capivara, Embrapa Arroz e Feijão, e em área particular, ao lado da propriedade da Embrapa, onde amostras de solo foram coletadas nas profundidades: 2,5-7,5 cm, 12,5-17,5 cm, 22,5-27,5 cm, 42,5 47,5 cm, 72,5-77,5 cm e 142,5-147,5 cm. As avaliações foram realizadas em seis sistemas, com área média de 13,5 ha cada, sendo caracterizadas pelo seu uso atual como: sistema P1 (pastagem de Brachiaria brizantha com quatro anos de uso); sistema P2 (pastagem de Brachiaria brizantha com dois anos de uso); sistema P3 (pastagem de Brachiaria brizantha com três anos de uso); sistema C1 (Soja sob plantio direto); sistema C2 (arroz sob plantio convencional) e; sistema C3 (milho + Brachiaria brizantha sob plantio direto). Foi também usada uma sétima área de cinco ha, mantida sob pastagem contínua de Brachiaria decumbens, por 19 anos após implantação designada por CP e uma oitava área de cerrado nativo chamada de CE. De uma forma geral, os atributos físico-hídricos e dentre eles as curvas de retenção de água do solo e os respectivos valores do índice-S são alterados, quando submetidos ao manejo com implementos agrícolas e ao pastoreio animal, se comparados à área de cerrado nativo, considerada área de referência neste estudo. O uso do índice-S para avaliar a qualidade física do solo, do ponto de vista da sua estrutura de qualidade por meio da curva de retenção de água pode ser uma opção viável, uma vez que não têm algumas das limitações encontradas no uso de outros indicadores de qualidade do solo. Contudo, sua aplicação demanda um número maior de investigações regionalizadas para diferentes sistemas de manejo e plantas cultivadas, tipos de solo, clima, atividade biológica do solo, dentre outros, relacionando seus valores críticos a índices médios de produtividade agrícola, para que se possa utilizá-lo com segurança na determinação da qualidade física efetiva do solo

A utilização de pastagens como base da alimentação de bovinos de leite ou corte é umas das formas de reduzir os custos de produção e tornar a atividade mais competitiva. Para obter a máxima produtividade de forragem é indispensável dispor de condições ideais à fotossíntese, tais como boa disponibilidade de luz, nutrientes e água. Uma das opções para aumentar a produtividade e sustentabilidade das pastagens é um manejo adequado da irrigação e da adubação nitrogenada. Dois experimentos foram conduzidos em ambiente protegido, com plantas em vasos de 8,5 litros, na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP). No primeiro experimento, foi avaliado o efeito de cinco níveis de depleção de água no solo (P1 = 0 - 0,05; P2 = 0,20; P3 = 0,40; P4 = 0,60; P5 = 0,80), respectivamente, 95%-100% (testemunha), 80%, 60%, 40% e 20% da água disponível no solo no momento das irrigações. No segundo experimento, foram testados cinco momentos de aplicação da ureia em relação ao momento do corte da parte aérea: (a) no dia do corte; (b) 3 dias após; (c) 6 dias após; (d) 9 dias após; (e) 12 dias após o corte; e um tratamento-controle, sem aplicação de ureia. Ambos os experimentos foram conduzidos em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições para três períodos de crescimento (cortes). Foram avaliados: massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca de raízes (MSR), relação parte aérea/ raiz (PA/R), relação colmo + bainha/lâmina (CB/L), teor de nitrogênio na parte aérea, proteína bruta (PB), eficiência do uso do nitrogênio (EUN), produtividade água (PDA), área foliar (AF) e perfilhamento. Não foi encontrada diferença significativa dos tratamentos de depleção para as variáveis estudadas, com exceção da produção de MSR e PDA, indicando que para o período em que o experimento foi realizado (inverno), fatores de depleção mais altos podem ser utilizados sem que haja comprometimento da quantidade e da qualidade da forragem produzida. O momento de aplicação de ureia não influenciou a produção de MSR, a relação CB/L e a relação PA/R; no entanto, foi observado que o momento da adubação exerceu um efeito significativo sobre a produção nos cortes de estabelecimento, gerando um efeito na quantidade e na qualidade da forrageira. / The use of pasture as the base for feeding dairy or beef cattle is one of the ways to reduce production costs and to turn more competitive these activities. In order to achieve the maximum forage productivity, it is essential to have ideal conditions for photosynthesis, such as good availability of light, nutrients and water. One option to increase the productivity and sustainability of pasture is a proper management of irrigation and nitrogen fertilization. Two experiments were carried out in a greenhouse environment, with plants in pots of 8.5 liters in the experimental area of the Department of Biosystems Engineering, at the \'Luiz de Queiroz\' College of Agriculture (ESALQ/USP). In the first experiment, it was tested the effect of five levels of soil water depletion (P1 = 0 - 0.05, P2 = 0.20, P3 = 0.40, P4 = 0.60, P5 = 0.80), respectively corresponding to 95%-100% (control), 80%, 60%, 40% and 20% of the soil water availability at the moment of irrigations. In the second experiment, it was evaluated the moment of urea application in relation to the moment of the aerial part cut: (a) on the day of cutting; (b) 3 days; (c) 6 days; (d) 9 days; and (e) 12 days after the cut; and a control treatment, without urea application. Both the experiments were carried out under a statistical design of randomized blocks, with four replications for three periods of growth (cut intervals). The parameters evaluated at the experiment were: dry matter weight of the aerial part (MSPA), dry matter weight of roots (MSR), aerial part/root ratio (PA/R), stem + heath/blade ratio (CB/L), plant nitrogen content, crude protein content (PB), nitrogen use efficiency (EUN), water productivity (PDA), leaf area (AF) and plant tillering. No significant differences for the studied variables were found for the depletion treatments, except for the MSR and PDA, indicating that, during the experiment period (winter), higher depletion factors can be used without compromising the forage production and quality. The moment of urea application did not affect the MSR and the relations CB/L and PA/R, however, it was observed that the moment of urea application had a significant effect on the MSPA on the establishment cuts, generating an effect on the amount and quality of the forage crop.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joao Fernando _Apel Miguel.pdf: 2365694 bytes, checksum: 7d9d98b6d57859a97870ad98e9d6d788 (MD5) Previous issue date: 2014-08-15 / This trial aimed at determining the S index using a drip irrigated viticulture in a nitossol. Twenty soil samples were collected for chemical analyses at the same familiar farm in Salto do Lontra city, southwestern Paraná. Richards chamber methodology was applied to make the water retention curve. Statistical process control was chosen to check which elements were under statistical control. Only three elements of the chemical properties were within control chart limits: phosphorus, calcium and aluminum. The calculated values of S index were below the critical value of S = 0.035, which means good physical condition of the soil. / O objetivo deste trabalho foi determinar o índice S para um Nitossolo sob viticultura irrigada por gotejamento. Foram coletadas 20 amostras de solo para análises químicas na mesma propriedade agrícola, no município de Salto do Lontra, Sudoeste do Paraná. Foi utilizada a metodologia da câmara de Richards para a confecção da curva de retenção de água no solo. O controle estatístico de processo foi usado para verificar quais elementos químicos estavam sob controle estatístico. Os elementos das propriedades químicas que se apresentaram dentro dos limites dos gráficos de controle foram: fósforo, cálcio e alumínio. Os valores calculados do índice S ficaram abaixo do valor crítico de S = 0,035, o que significa boa condição física do solo.

A preocupação com o destino de produtos químicos e água, aplicados ao solo, tem motivado vários pesquisadores a desenvolverem e aplicarem modelos teóricos, objetivando descrever os processos físicos envolvidos no transporte desses produtos no perfil do solo. Nesse sentido, a presente pesquisa teve como objetivo a aplicação do modelo Hydrus-1D para simulação do movimento da água e dos íons nitrato e potássio, em condições de laboratório, utilizando-se para tal colunas segmentadas preenchidas com dois tipos de solo não-saturado (Latossolo Vermelho Amarelo e Nitossolo Vermelho), bem como avaliar o desempenho e sensibilidade do referido modelo. Para a obtenção dos parâmetros de transporte de cada soluto, foram elaboradas as curvas de distribuição de efluentes (Breakthrough Curves BTC). Os parâmetros de transporte obtidos e as condições de contorno de cada ensaio foram inseridos no modelo Hydrus- 1D para realização das simulações. O desempenho do modelo foi avaliado com base nos parâmetros estatísticos: erro máximo, erro absoluto médio, raiz quadrada do erro médio normalizado, coeficiente de massa residual, coeficiente de determinação, eficiência e índice de concordância de Willmott. A sensibilidade do modelo foi avaliada conforme o método proposto por McCuen e Snyder (1986) e a análise foi aplicada aos parâmetros: fluxo de entrada, condutividade hidráulica do solo saturado, teor de água na saturação, alfa e n (parâmetros de ajuste da curva de retenção), coeficiente de distribuição e dispersividade. Os resultados experimentais mostraram que o deslocamento do íon nitrato acompanhou a frente de molhamento e em relação ao potássio, observou-se uma maior retenção nas camadas superficiais da coluna de solo, para ambos os solos. Pôde-se concluir que o modelo Hydrus-1D foi eficiente para simulações de deslocamento de potássio e água para ambos os solos estudados e mediante a utilização do modelo de equilíbrio para o transporte de solutos no solo, o modelo Hydrus-1D não foi eficiente para simular o deslocamento de nitrato, para ambos os solos. Os procedimentos experimentais para estimativa de parâmetros de transporte, como as curvas de distribuição de efluentes, foram suficientes para descrever a movimentação de potássio no solo, gerando informações de entrada precisas para os modelos de simulação. Para a simulação do deslocamento do íon nitrato, concluiu-se que o modelo Hydrus-1D requer um processo experimental mais detalhado, sendo necessária a estimativa de um maior número de parâmetros de transporte. Em relação à análise de sensibilidade, ao simular os teores de potássio e água no solo, o modelo apresentou maior sensibilidade aos parâmetros teor de água na saturação e fluxo de entrada da solução. Tais parâmetros, portanto, precisam ser determinados com maior precisão. Houve baixa sensibilidade aos parâmetros condutividade hidráulica do solo saturado e dispersividade, para ambos os solos estudados. / The concern about the fate of chemical products and water, applied to the soil, has been motivating several researchers to develop and apply theoretical models, aiming to describe the physical processes involved in the transport of those products in soil profile. The present research had as objective the application of the model Hydrus- 1D for water and solute (nitrate and potassium) simulation profile, in laboratory conditions, using soil columns filled with two types of unsaturated soil (Oxisol (Haplustox) and Hapludox), as well to evaluate the acting and sensitivity of the model. The transport parameters were obtained for each solute by breakthrough curves (BTCs). The transport parameters obtained and the boundary conditions were inserted in the Hydrus-1D model to realize the simulations. The acting of the Hydrus-1D model was evaluated using the statistical indicators: maximum error, mean absolute error, normalized root mean-square error, coefficient of residual mass, determination coefficient, efficiency and Willmott concordance index. The model sensitivity was evaluated by the method proposed by McCuen and Snyder (1986) and applied to the parameters: input flow, soil saturated hydraulic conductivity, water content (saturation point), alpha and n (soil water retention curve parameters), distribution coefficient and dispersivity. The obtained results, experimentally, showed the nitrate displacement following the wetting front and, in relation to the potassium ion, a larger retention was observed at the superficial soil columns layers. Therefore, was possible to conclude that Hydrus-1D model was efficient for both water and potassium displacement simulations, for both studied soils and by the balance model for solute transport in soil, the Hydrus- 1D model was not efficient to simulate the nitrate displacement in both soils. The experimental procedures to estimate transport parameters, by the BTCs, were enough to describe the potassium movement in soil, generating input information necessary to the model simulation. To the simulation of the nitrate displacement, was possible to conclude that the model Hydrus-1D requests a more detailed experimental process, being necessary the estimate of a larger number of transport parameters. In relation to the sensitivity analysis of the Hydrus-1D model, when simulated the content of potassium and water at the soil columns, was observed that the model shows more sensitivity about to the parameters: water content (saturation point) and input flow. This parameters need to be estimated with more precision. There was a low sensitivity to the parameters soil saturated hydraulic conductivity and dispersivity for both studied soils.

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma cultura de grande importância social, econômica e ambiental para o Brasil, ocupa 7,1 milhões de hectares, com produção de aproximadamente 570 milhões de toneladas. A disponibilidade hídrica é a principal causa da redução da produtividade, sendo o início do desenvolvimento o período mais sensível a déficit hídrico. São necessárias mais pesquisas para entender claramente os mecanismos de resposta da cultura ao déficit hídrico. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento vegetativo e resistência à seca de duas variedades da cultura de cana-de-açúcar (RB867515 e SP81-3250) durante a fase inicial de desenvolvimento quando submetidas a diferentes níveis de estresse hídrico para quatro profundidades de solo. O experimento foi realizado na área de pesquisa do Departamento de Engenharia de Biossistemas na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) em ambiente protegido (casa de vegetação), o solo utilizado foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo, textura franco arenosa, denominado Série Sertãozinho. Utilizaram-se caixas dágua de 100 litros preenchidas com diferentes camadas de pedra brita nº 02, e solo, compondo camadas de 40, 30, 20 e 10 cm. Os níveis de déficit hídrico (N) foram aplicados interrompendo-se as irrigações por diferentes períodos, sendo que a evapotranspiração de referência acumulada (EToAc) foi de 0, 21, 38 e 58 mm até o tratamento ser novamente irrigado para N1, N2, N3 e N4 respectivamente. O sistema de irrigação utilizado foi por gotejamento e o manejo realizado com base em dados de umidade do solo obtidos a partir de leituras de tensiômetros. O delineamento foi em blocos ao acaso (DBC) em esquema fatorial 2 x 4 x 4 com os tratamentos dispostos em faixas, totalizando 32 tratamentos, sendo a parcela experimental representada por uma caixa contendo quatro touceiras de cana-de-açúcar. Observou-se que as plantas cultivadas em solo com profundidade de 10 cm apresentaram redução significativa na extensão máxima do colmo primário, massa de folhas do colmo primário, massa de folhas e bainha+colmo dos perfilhos, mesmo não tendo restrição hídrica. Para solos rasos, a variedade SP81-3250 foi mais sensível ao déficit hídrico, com grande redução na massa seca de folhas e bainha+colmo dos perfilhos. O desenvolvimento das plantas em solos de 30 e 40 cm de profundidade não apresentou diferença de sensibilidade ao déficit hídrico entre as variedades. Uma vez que o nível de água disponível do solo seja esgotado, a tolerância à seca das variedades estudadas é relativamente baixa. Balanços hídricos com valores menores que -13 mm causam queda significativa na população final de plantas, independentemente da variedade, sendo que, a partir de um valor acumulado de -35 mm, nenhuma planta sobreviveu. / Sugar cane (Saccharum spp.) is an important crop from social, economic and environmental points of view for Brazil. It occupies 7,1 million hectares, producing approximately 570 million tons per year. Total available water in the soil (TWA) is the main cause of low productivity of certain areas, and the early development period it is one of most sensitive to water deficit. More research is needed to clearly understand mechanisms of crop response to drought, so this study aimed to evaluate plant growth and drought resistance of two varieties of the crop of sugar cane (RB867515 and SP81- 3250) during the initial phase of development, under different water stress levels for different soil depths. The experiment was conducted at the Biosystems Engineering Department at the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) under greenhouse conditions; the soil used was classified as Typic Yellow, sandy loam, called Series Sertãozinho. Fiber cement containers were used, filled with 100 liters of different gravel layers and soil, forming layers 40, 30, 20 and 10 cm of soil. The levels of water deficit (N) were applied interrupting the irrigation for different periods of cumulative reference evapotranspiration (EToAc): 0, 21, 38 and 58 mm, before reirrigated treatment for N1, N2, N3 and N4 respectively. Irrigation management was carried out based on a drip irrigation system and tensiometer readings. The design was a randomized block design (RBD) in factorial 2 x 4 x 4 with treatments arranged in bands, totalizing 32 treatments (containers), presenting four clumps of sugar cane per recipient. It was observed that plants growing in 10 cm soil depths showed a significant reduction to the fullest extent of the primary stem, leaf mass of primary stem, leaf mass and stem sheath of tillers, although not differing under water restriction. For shallow soils the variety SP81-3250 was more sensitive to drought, with a large reduction in dry weight of leaves and stalks + sheath of the tillers. The development of plants in soils 30 and 40 cm soil depths showed no difference in sensitivity to water deficit among varieties. The percentage of plants alive correlated very well with the value of climatic water balance, and the treatments with climatic water balance more negative than -13 mm had a significant reduction in final plant population, without difference among varieties; after - 35 mm of water deficit, 100% of the plants died.

Diante dos recentes estudos sobre as mudanças climáticas, a preocupação sobre a repartição e a disponibilidades dos recursos hídricos é cada vez maior, estimulando pesquisas sobre métodos de reuso de água. Dentre estes métodos, o uso de efluente de estação de tratamento de esgoto (EETE) para irrigação de culturas agrícolas apresenta várias vantagens, como por exemplo, suprir a necessidade hídrica das plantas e fornecer nutrientes essenciais ao seu desenvolvimento, evitar o despejo dos efluentes nos corpos dágua e ainda poderia ser considerado como um tratamento complementar dos esgotos tratados. Entretanto, os impactos nos solos tropicais que o uso de efluentes para irrigação agrícola podem causar precisam ser melhores conhecidos. Desta forma, pesquisas vêm sendo realizadas desde 2002 no campo experimental de reuso de água em Lins (SP) cujos objetivos visam a sustentabilidade do uso de efluente de tratamento de esgoto para irrigação de culturas agrícolas. Entre as culturas ali estudadas selecionou-se para o desenvolvimento deste trabalho de doutorado, a área cultivada com capim-Bermuda Tifton 85 e o foco da pesquisa foi avaliar os efeitos da irrigação com efluente sobre a matéria orgânica do solo (MOS). O delineamento experimental foi de blocos completos casualisados com três tratamentos e quatro repetições e o período do experimento em campo foi de junho de 2007 a junho de 2009. Os tratamentos avaliados foram SI: sem irrigação e sem fertilização, tratamento de referência, E66 - irrigação com EETE e adubação de 343 kg ha-1 ano-1 de nitrato de amônio, 416 kg \'ha POT.-1\' \'ano POT.-1\' de K2O e 140 kg \'ha POT.-1\' ano-1 \'P IND.2\'\'O IND.5\' e W100: irrigação com água potável e adição de 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via nitrato de amônio, 416 kg \'ha POT.-1\' \'ano POT.-1\' de K2O e 140 kg \'ha POT.-1\' \'ano POT.-1\' \'P IND.2\'\'O IND.5\'. A mineralogia do solo determinada por difração de raios-X, análise térmica diferencial e por espectroscopia de refletância difusa, apresentou-se simples, caracterizada, principalmente, pela presença dominante de quartzo e por caulinita, gibbsita, goethita e hematita. A água do solo foi coletada por meio de lisimetros de sucção e observou-se uma forte correlação (0,93) entre os valores de \'NO IND.2\' POT.-\' e de \'NO IND.3 POT.-\' e coeficientes de correlação mais baixos, mas ainda consideráveis entre a profundidade e o \'K POT.+\', \'Na POT.+\' e \'NO IND.3\'\'POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'F POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'SO IND.4\'\'POT.2-\'. Apesar dos altos teores de carbono orgânico dissolvido e de amônio no efluente, a correlação entre estes compostos foi negativa (0,40), reforçando estudos anteriores que mostraram que o alto teor de \'NH IND.4\'\'POT.+\' estimula uma alta atividade microbiana, resultando numa rápida oxidação do amônio em nitrato e subsequente absorção desta espécie pelas plantas. No solo, os teores de carbono foram baixos (inferiores a 1%) para os solos irrigados (E66 e W100) e para o solo de referência (SI), com esses valores decrescendo com a profundidade. O estoque de carbono foi menor nos solos irrigados que no solo sem irrigação. As amostras de solo dos tratamentos SI e E66 foram submetidas à separação densimétrica, obtendo-se as frações: densidade <1,6 livre, composta por restos de planta poucos decompostas; densidade superior a 2, representada pela fase mineral; e as frações de densidade <1,6 occ, 1,6<d<1,8; 1,8<d<2,0, compostas de fragmentos de planta cobertos pela fase mineral. Observou-se que em ambos os solos mais de 60% de carbono encontrava-se associado à fase mineral, sendo principalmente formado por matéria orgânica muito humificada e matéria orgânica associada aos microrganismos. Os resultados obtidos das análises da razão isotópica do C (\'delta\'\'POT.13\'C) nos solos totais não evidenciaram influência do efluente, porém mostraram que a irrigação promoveu uma desestruturação dos agregados. Esta observação foi confirmada pela comparação dos índices de humificação das frações de densidades superior a 2 calculados a partir dos teores de carbono e das intensidades de fluorescência induzidas por laser. Os espectros de fluorescência da matéria orgânica extraída por uma solução NaOH 1 mol \'L POT.-1\' e tratados com o método matemático PARAFAC, permitiram identificar três componentes: a primeira associada as proteínas, a segunda aos ácidos húmicos e a terceira aos ácidos fúlvicos. Apesar da interpretação dos resultados ter sido dificultada pela provável não homogeneidade da extração da matéria orgânica, eles indicaram uma transferência da matéria orgânica mais lábil das camadas superficiais para as camada mais profunda do perfil de solo. A análise conjunta dos resultados obtidos permitiu concluir que: (i) a diminuição do estoque de carbono dos solos irrigados e o aumento do grau de humificação da matéria orgânica do solo associada à fração mineral são, principalmente, conseqüência da desestabilização dos agregados devido aos altos teores de sódio do efluente e água potável. O controle do processo de sodificação é fundamental para manter as características da matéria orgânica do solo, bem como para manter sua condutividade hidráulica; (ii) não foram observadas diferenças entre o comportamento da matéria orgânica do solo irrigado com efluente de estação de tratamento de esgoto e a do solo irrigado com água potável. Evidenciando que as alterações na MOS são provenientes, sobretudo, do processo de irrigação com águas sódicas e não especificamente com efluente de estação de tratamento de esgoto; (iii) as técnicas de fluorescência utilizadas para a carcacterização da matéria orgânica aparentemente se mostraram sensíveis para monitorar as variações da MOS, no entanto, ainda é necessário se conhecer melhor a relação entre os sinais observados nos espectros e as propriedades agronômicas. / In face of recent studies on climate changes, the concern about sharing availability of water resources is increasing, stimulating research about methods of water reuse. Among these methods, the use of treated sewage effluent (TSE) for irrigation of agricultural crops presents several advantages, such as supplying water for plants, providing essential nutrients for its development, avoiding effluent spillage in the water stream and it might be also considered a supplementary treatment to treated sewage effluent. In the mean time, the impact the effluents might cause on tropical soils, requires further study. In this way, some research on the reuse of water-experimental-field is being carried out in Lins(SP) since 2002. The main objective of this research is to reuse the effluent water to irrigate crops in a sustainable way. Among the studied crops, the planted area with Tifton 85 Bermudagrass was selected in order to develop this Study. The experimental layout was of randomized complete blocks and composed of three treatments, four repetitions and the period of the experiment in the field was carried out from June 2007 to June 2009. The treatments applied were SI: without irrigation and without fertilization, the reference treatment, E66 - irrigated with TSE and fertilized with 343 kg ha-1 year-1 ammonium nitrate, 416 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' of K2O and 140 kg \'ha POT.-1\' \' year POT.-1\' of \'P IND.2\'\'O IND.5\' , and W100 - irrigated with drinking water and fertilized with 520 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' ammonium nitrate, 416 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' of K2O and 140 kg \'ha POT.-1\' \'year POT.-1\' of \'P IND.2\'\'O IND.5\'. The soil mineralogy that was determined by X-ray diffraction, Thermogravimetric analysis and Diffuse reflectance spectroscopy, was simple, mainly characterized by Kaolinite, gibbsite, goethite and hematite. The soil water was collected by suction lysimeter and showed a strong correlation (0,93) between \'NO IND.2\'\'POT.-\' and \'NO IND.3\'\'POT.-\' values and lower correlation, but still noticeable, between depth and \'K POT.+\', \'Na POT.+\' e \'NO IND.3\'\'POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'F POT.-\', \'Cl POT.-\' e \'SO IND.4 POT.2-\'. Regardless the high concentration of dissolved organic carbon and ammonium of the effluent, the correlation between those component was negative (0,40) strengthening previous studies which showed that high concentration of NH4+ promote a high microbiological activity, resulting in quick oxidation of the ammonium in nitrate and subsequent absorption of this specie by plants. In the soil, concentrations of carbon were low (lower than 1%) for the irrigated soils (E66 and W100) and for the reference (SI) soil, and those values decreased according to the depth. The soils samples of SI and E66 were separated in density fractions. The fractions obtained were: dentisy <1,6 free, composed of plant fragments poorly decomposed; density >2 is composed by the mineral phase; The fraction of densities <1,6 occ, 1,6<d<1,8; 1,8<d<2,0 was composed by plant fragments incrusted by minerals . In both soils more than 60% of the carbon was associated with the mineral phase, mainly composed by highly humified organic matter and microbial product. The results obtained from \'delta\'\'ANTPOT.13\'C isotopic ratio analysis of total soils failed to prove the influence of the effluent, but showed irrigation promoted aggregate destabilisation. This observation was confirmed by the comparison of the humification indices of density >2 fractions, which were calculated from the carbon concentrations and Lazer induced fluorescence intensities. The fluorescence spectres of organic matter extracted by NaOH 1 mol \'L POT.-1\' and treated parallel factor analysis (PARAFAC) algorithm, permits the identification of 3 components: the first associated to protein, the second to humic acid and the third to fulvic acid. Regardless the difficult interpretation of the results due to the probable non-homogeneity of the extraction, they indicate a transfer of solute organic matter from superficial to deeper layers of the soil. The analysis of the results obtained allows us to conclude: (i) the decrease of the soil carbon on irrigated soils and the increase of the humification of the mineral associated organic matter are caused mainly by the destabilization of aggregates due to high concentration of Na+ in the effluent and drinking water. The control of the sodification process is fundamental to maintain soil organic matter characteristic, as well as the soil hydraulic conductivity. Differences in the behavior of the soil organic matter from effluent irrigated soil and drinking water irrigated soil were not observed. This shows that the changes are due to irrigation with sodic water and not specifically to waste water treatment plant effluent irrigation. The control of the sodification process is fundamental to maintain the soil organic matter characteristic, as well as the soil hydraulic conductivity. (ii) Differences in the behaviour of the soil organic matter between effluent irrigated soil and drinking water irrigated soil were not observed. This shows that the changes are due to the irrigation with sodic water and not specifically to the irrigation with waste water treatment plant effluent. (iii) the fluorescence utilized to characterized the organic matter apparently showed sensitiveness to monitor MOS variations. However, further study is essential in order to understand the relationship among the observed scope and agronomic properties.