O uso intensivo do solo na agricultura associado ao consumo de fertilizantes nitrogenados tem causado a degradação acelerada dos recursos naturais e dos mananciais. A presente pesquisa teve como objetivo avaliar a lixiviação dos íons nitrato (NO3-) e amônio (NH4+) em colunas indeformadas de solo de uma pedossequência (cabeceira de drenagem), no município de Ponta Grossa, Paraná, analisando o comportamento dos solos em relação à susceptibilidade à contaminação da água pela lixiviação destes íons. Foram coletadas amostras de solo indeformadas de 0,5 m de comprimento, nas profundidades de 0 a 0,50 m e de 0,50 a 1,00 m. Nas amostras à granel foram efetuadas análises de macro e micronutrientes, da acidez atual e potencial, do teor de matéria orgânica e da granulometria nas camadas de 0-0,1 m, 0,1-0,2 m, 0,2-0,3 m, 0,3-0,5 m e 0,5-1,0 m de profundidade. Para determinação das porosidades (macro, micro e total) dos solos foram feitas coletas de amostras em anéis volumétricos nas mesmas profundidades das amostras à granel. Os solos descritos e amostrados foram os seguintes: Latossolo Bruno* Distrófico rubrico (não-hidromórfico), Cambissolo Húmico Distrófico gleissólico (semi-hidromórfico) e Gleissolo Melânico Tb Distrófico típico (hidromórfico). Nas colunas foram adicionadas quantidades de ureia e NPK equivalente a adubação recomendada para um ano e o volume de água adicionado foi equivalente a um ano de precipitação pluvial. Foram determinadas as concentrações de NO3- pelo método colorimétrico do salicilato e de NH4+ pelo sistema FIA (Análise de Injeção de Fluxo) nas amostras de água eluídas nos solos. Os resultados das análises foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, utilizando o programa SAS. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que: o volume de eluição para os solos da coluna de superfície foi maior para o Gleissolo e Latossolo em relação ao Cambissolo, provavelmente devido a compactação desse último. Ao contrário do solo das colunas de superfície, a subsuperfície do Cambissolo apresentou o maior volume de eluição em relação ao Latossolo; as colunas de solo de superfície apresentaram maior lixiviação de N-NH4+ e N-NO3- no Latossolo em relação ao Cambissolo e Gleissolo. Na subsuperfície, tanto a lixiviação de N-NH4+ como a lixiviação de N-NO3- não diferenciou estatisticamente no Latossolo e Cambissolo. Para o N-NH4+ houve maior retenção no Latossolo em relação ao Cambissolo e o Gleissolo na camada 0,0-0,1 m e maior retenção no Cambissolo e o Gleissolo na camada de 0,1-0,2 m; nas demais camadas não houve diferença estatística. Com relação ao N-NO3- praticamente não houve retenção nos solos estudados; a lixiviação de nitrogênio nos três solos foi maior na forma N-NH4+ em relação a forma N-NO3- / The intensive use of soil in agriculture associated with the nitrogen fertilizers consumption has caused accelerated degradation of natural resources and water sources. This study aimed to evaluate leaching of nitrate (NO3-) and ammonium (NH4+) ions in undisturbed soils columns of a pedossequence in the county of Ponta Grossa, Paraná (Brazil) (25o09\' S, 50o16\' W) and to analyse the behavior of soils in relation to water contamination susceptibility by leaching of these ions. Undisturbed soil columns were colleted in these soils, in the depths from 0 to 0.5 m and from 0.5 to 1.0 m. In the disturbed soil samples were measured both macro and micronutriens, current and potential acidity, organic matter contend and particle size at depths of 0-0.1 m, 0.1-0.2 m, 0.2-0.3 m, 0.3-0.5 m and 0.5-1.0 m. To determine the porosity (macro, micro and total) of soil, undisturbed soil samples were colleted using Uhland extractor at the same depths of the disturbed ones. Soils described and sampled were the following: Latosol (non-hydromorphic), Cambisol (semi-hydromorphic) and Gleisol (hydromorphic). Urea and NPK equivalent to fertilization for one year and water equivalent to one year of rainfall were added into the soil columns. Concentrations of NO3- and NH4+ in eluate (water) samples and in the soils were determined by salicylate colorimetric method and FIA system (Flow Injection Analysis), respectively. The results were subjected to variance analysis and means compared by Tukey test at 5% probability, using the SAS program. From this experiment it a could be concluded that: (i) the elution water volume for surface soil columns (0.0-0.5 m) was higher for Gleisol and Latosol in relation to Cambisol, probably due to compaction of Cambisol and, in contrast, for subsurface soil columns (0.5-1.0 m), the elution water volume was higher in Cambisol than Latosol; (ii) in surface soil columns, N-NH4+ and N-N0-3 lixiviations were higher in Latosol in relation to Cambisol and Gleisol and, in subsurface soil columns, both N-NH4+ and N-N0-3 lixiviations were not significantly different in Latosol and Cambisol; (iii) there was higher N-NH4+ retention in Latosol in relation to Cambisol and Gleisol only in 0.0-0.1 m soil layer and a higher N-NH4+ retention in Cambisol and Gleisol in relation to Latosol only in 0.1-0.2 m soil layer, whereas with respect to N-N03-, there was no retention in any soil layers in studied soils; (iv) nitorogen lixiviation in the three soils was higher as N-NH4+ than N-N0-3.

A infiltração é o processo pelo qual a água atravessa a superfície do solo, com grande importância para a hidrologia, irrigação e agricultura. À medida que a água infiltra, as camadas superiores do solo vão se umedecendo, alterando gradativamente o perfil de umidade. Sob condições de campo, a água que infiltra pode fluir tanto na vertical, como na horizontal, dependendo do tipo de solo e declividade do terreno. A taxa de infiltração da água no solo é afetada, principalmente, pelas características do solo que afetam a geometria de seu sistema poroso, como textura e estrutura, e pode ser determinada tanto no campo como em laboratório, por diferentes métodos. Com a intenção de otimizar a previsão da infiltração da água no solo, diversos modelos foram desenvolvidos, podendo ser classificados em três grupos: empíricos, semi-empíricos e com base física. O objetivo deste trabalho foi avaliar a infiltração de água em solos com diferentes texturas e comparar a qualidade do ajuste de diferentes modelos usualmente empregados. As curvas da taxa de infiltração e da infiltração acumulada foram determinadas em laboratório utilizando amostras de solo homogeneamente acondicionadas em colunas e comparadas pelos seguintes modelos: Kostiakov, Horton, Green & Ampt, e Philip. Dentre os solos estudados, o solo 3 (textura franco arenosa) foi o que apresentou a maior taxa de infiltração e a maior VIB, provavelmente devido a menor proporção de argila e maior presença de macroporos, facilitando a infiltração da água no solo. Dos modelos analisados, o de Kostiakov, seguido pelo de Philip, foram os que apresentaram em média os melhores valores estimados da taxa de infiltração quando comparados com os valores medidos em laboratório. O gráfico do avanço da frente de molhamento com a raiz quadrada do tempo de infiltração (horizontal) ajustou-se perfeitamente ao modelo de Philip. No que respeita a infiltração vertical tal gráfico foi semelhante ao da horizontal (linha reta), mas com maior inclinação. / Infiltration is the process in which the water passes through the soil surface, being of great importance for hydrology, irrigation and agriculture. As the water infiltrates, the soil water content profile will changing and the infiltrated water can flow vertically or horizontally, depending on the soil type and land slope. The soil water infiltration rate is mainly affected by soil properties that affect its porous geometry, such as texture and structure, and can be determined in the field and in the laboratory, using different methods. In order to optimize the prediction of the soil water infiltration, many different models have been developed and may be classified into three groups: empirical, semi-empirical and physically based. The objective of this study was to evaluate the water infiltration in soils with different textures and compare the quality of fit of the different used models. The infiltration rate curves and the cumulative infiltration curves were determined in the laboratory using soil samples homogeneously packed in column and compared by the following models: Kostiakov, Horton, Green & Ampt and Philip. Among the studied soils, the soil 3 (sandy loam texture) presented the highest infiltration rate and the highest basic infiltration rate, probably due to lower clay content and larger quantity of macropores, facilitating the water infiltration into the soil. Among the tested models, Kostiakov, followed by Philip, presented, on average, the best estimated values of the infiltration rate compared to the values measured in the laboratory. The front of the advancing wetting graph of the square root of the infiltration time (horizontal) well set to Philip model. With respect to this vertical graph infiltration was similar to the horizontal (straight line) but more inclined.

A infiltração é o processo pelo qual a água atravessa a superfície do solo, com grande importância para a hidrologia, irrigação e agricultura. À medida que a água infiltra, as camadas superiores do solo vão se umedecendo, alterando gradativamente o perfil de umidade. Sob condições de campo, a água que infiltra pode fluir tanto na vertical, como na horizontal, dependendo do tipo de solo e declividade do terreno. A taxa de infiltração da água no solo é afetada, principalmente, pelas características do solo que afetam a geometria de seu sistema poroso, como textura e estrutura, e pode ser determinada tanto no campo como em laboratório, por diferentes métodos. Com a intenção de otimizar a previsão da infiltração da água no solo, diversos modelos foram desenvolvidos, podendo ser classificados em três grupos: empíricos, semi-empíricos e com base física. O objetivo deste trabalho foi avaliar a infiltração de água em solos com diferentes texturas e comparar a qualidade do ajuste de diferentes modelos usualmente empregados. As curvas da taxa de infiltração e da infiltração acumulada foram determinadas em laboratório utilizando amostras de solo homogeneamente acondicionadas em colunas e comparadas pelos seguintes modelos: Kostiakov, Horton, Green & Ampt, e Philip. Dentre os solos estudados, o solo 3 (textura franco arenosa) foi o que apresentou a maior taxa de infiltração e a maior VIB, provavelmente devido a menor proporção de argila e maior presença de macroporos, facilitando a infiltração da água no solo. Dos modelos analisados, o de Kostiakov, seguido pelo de Philip, foram os que apresentaram em média os melhores valores estimados da taxa de infiltração quando comparados com os valores medidos em laboratório. O gráfico do avanço da frente de molhamento com a raiz quadrada do tempo de infiltração (horizontal) ajustou-se perfeitamente ao modelo de Philip. No que respeita a infiltração vertical tal gráfico foi semelhante ao da horizontal (linha reta), mas com maior inclinação. / Infiltration is the process in which the water passes through the soil surface, being of great importance for hydrology, irrigation and agriculture. As the water infiltrates, the soil water content profile will changing and the infiltrated water can flow vertically or horizontally, depending on the soil type and land slope. The soil water infiltration rate is mainly affected by soil properties that affect its porous geometry, such as texture and structure, and can be determined in the field and in the laboratory, using different methods. In order to optimize the prediction of the soil water infiltration, many different models have been developed and may be classified into three groups: empirical, semi-empirical and physically based. The objective of this study was to evaluate the water infiltration in soils with different textures and compare the quality of fit of the different used models. The infiltration rate curves and the cumulative infiltration curves were determined in the laboratory using soil samples homogeneously packed in column and compared by the following models: Kostiakov, Horton, Green & Ampt and Philip. Among the studied soils, the soil 3 (sandy loam texture) presented the highest infiltration rate and the highest basic infiltration rate, probably due to lower clay content and larger quantity of macropores, facilitating the water infiltration into the soil. Among the tested models, Kostiakov, followed by Philip, presented, on average, the best estimated values of the infiltration rate compared to the values measured in the laboratory. The front of the advancing wetting graph of the square root of the infiltration time (horizontal) well set to Philip model. With respect to this vertical graph infiltration was similar to the horizontal (straight line) but more inclined.

O uso intensivo do solo na agricultura associado ao consumo de fertilizantes nitrogenados tem causado a degradação acelerada dos recursos naturais e dos mananciais. A presente pesquisa teve como objetivo avaliar a lixiviação dos íons nitrato (NO3-) e amônio (NH4+) em colunas indeformadas de solo de uma pedossequência (cabeceira de drenagem), no município de Ponta Grossa, Paraná, analisando o comportamento dos solos em relação à susceptibilidade à contaminação da água pela lixiviação destes íons. Foram coletadas amostras de solo indeformadas de 0,5 m de comprimento, nas profundidades de 0 a 0,50 m e de 0,50 a 1,00 m. Nas amostras à granel foram efetuadas análises de macro e micronutrientes, da acidez atual e potencial, do teor de matéria orgânica e da granulometria nas camadas de 0-0,1 m, 0,1-0,2 m, 0,2-0,3 m, 0,3-0,5 m e 0,5-1,0 m de profundidade. Para determinação das porosidades (macro, micro e total) dos solos foram feitas coletas de amostras em anéis volumétricos nas mesmas profundidades das amostras à granel. Os solos descritos e amostrados foram os seguintes: Latossolo Bruno* Distrófico rubrico (não-hidromórfico), Cambissolo Húmico Distrófico gleissólico (semi-hidromórfico) e Gleissolo Melânico Tb Distrófico típico (hidromórfico). Nas colunas foram adicionadas quantidades de ureia e NPK equivalente a adubação recomendada para um ano e o volume de água adicionado foi equivalente a um ano de precipitação pluvial. Foram determinadas as concentrações de NO3- pelo método colorimétrico do salicilato e de NH4+ pelo sistema FIA (Análise de Injeção de Fluxo) nas amostras de água eluídas nos solos. Os resultados das análises foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, utilizando o programa SAS. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que: o volume de eluição para os solos da coluna de superfície foi maior para o Gleissolo e Latossolo em relação ao Cambissolo, provavelmente devido a compactação desse último. Ao contrário do solo das colunas de superfície, a subsuperfície do Cambissolo apresentou o maior volume de eluição em relação ao Latossolo; as colunas de solo de superfície apresentaram maior lixiviação de N-NH4+ e N-NO3- no Latossolo em relação ao Cambissolo e Gleissolo. Na subsuperfície, tanto a lixiviação de N-NH4+ como a lixiviação de N-NO3- não diferenciou estatisticamente no Latossolo e Cambissolo. Para o N-NH4+ houve maior retenção no Latossolo em relação ao Cambissolo e o Gleissolo na camada 0,0-0,1 m e maior retenção no Cambissolo e o Gleissolo na camada de 0,1-0,2 m; nas demais camadas não houve diferença estatística. Com relação ao N-NO3- praticamente não houve retenção nos solos estudados; a lixiviação de nitrogênio nos três solos foi maior na forma N-NH4+ em relação a forma N-NO3- / The intensive use of soil in agriculture associated with the nitrogen fertilizers consumption has caused accelerated degradation of natural resources and water sources. This study aimed to evaluate leaching of nitrate (NO3-) and ammonium (NH4+) ions in undisturbed soils columns of a pedossequence in the county of Ponta Grossa, Paraná (Brazil) (25o09\' S, 50o16\' W) and to analyse the behavior of soils in relation to water contamination susceptibility by leaching of these ions. Undisturbed soil columns were colleted in these soils, in the depths from 0 to 0.5 m and from 0.5 to 1.0 m. In the disturbed soil samples were measured both macro and micronutriens, current and potential acidity, organic matter contend and particle size at depths of 0-0.1 m, 0.1-0.2 m, 0.2-0.3 m, 0.3-0.5 m and 0.5-1.0 m. To determine the porosity (macro, micro and total) of soil, undisturbed soil samples were colleted using Uhland extractor at the same depths of the disturbed ones. Soils described and sampled were the following: Latosol (non-hydromorphic), Cambisol (semi-hydromorphic) and Gleisol (hydromorphic). Urea and NPK equivalent to fertilization for one year and water equivalent to one year of rainfall were added into the soil columns. Concentrations of NO3- and NH4+ in eluate (water) samples and in the soils were determined by salicylate colorimetric method and FIA system (Flow Injection Analysis), respectively. The results were subjected to variance analysis and means compared by Tukey test at 5% probability, using the SAS program. From this experiment it a could be concluded that: (i) the elution water volume for surface soil columns (0.0-0.5 m) was higher for Gleisol and Latosol in relation to Cambisol, probably due to compaction of Cambisol and, in contrast, for subsurface soil columns (0.5-1.0 m), the elution water volume was higher in Cambisol than Latosol; (ii) in surface soil columns, N-NH4+ and N-N0-3 lixiviations were higher in Latosol in relation to Cambisol and Gleisol and, in subsurface soil columns, both N-NH4+ and N-N0-3 lixiviations were not significantly different in Latosol and Cambisol; (iii) there was higher N-NH4+ retention in Latosol in relation to Cambisol and Gleisol only in 0.0-0.1 m soil layer and a higher N-NH4+ retention in Cambisol and Gleisol in relation to Latosol only in 0.1-0.2 m soil layer, whereas with respect to N-N03-, there was no retention in any soil layers in studied soils; (iv) nitorogen lixiviation in the three soils was higher as N-NH4+ than N-N0-3.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-12T14:36:34Z No. of bitstreams: 1 JOELMA SALES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2008..pdf: 2148772 bytes, checksum: df2be91fa70bfec779b2da346fa4693c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-12T14:36:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOELMA SALES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2008..pdf: 2148772 bytes, checksum: df2be91fa70bfec779b2da346fa4693c (MD5) Previous issue date: 2008-02 / Capes / Com o objetivo de avaliar os parâmetros de transporte fator de retardamento, coeficiente de dispersão-difusão e curva de efluente dos íons cálcio, magnésio, sódio, potássio e da condutividade elétrica presentes nas águas residuárias de origem de doméstica tratada e de suinocultura realizou-se um experimento em laboratório com colunas de solos Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico e Neossolo Regolítico Eutrófico. Através de frascos de Mariotte passou-se cerca de dois volumes de água destilada nas colunas e, em seguida, interligou-se outro frasco contendo as águas residuárias que lixiviou 3,75 volume de poros divididos em 25 alíquotas. Os efluentes obtidos das colunas foram encaminhados ao laboratório e com os valores das concentrações relativas foram construídas as curvas de distribuição de efluentes para os solutos cálcio, magnésio, sódio e potássio. Os parâmetros de transportes foram calculados através modelo computacional DISP (Programa para cálculo dos parâmetros de transporte de solutos no solo em deslocamento de fluidos miscíveis). Os resultados obtidos permitiram concluir que os fatores de retardamento foram mais altos para o sódio no solo Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico e para o íon magnésio no Neossolo Regolítico Eutrófico lixiviados com água residuária doméstica tratada. Para a água residuária de suinocultura os maiores valores foram calculados para o íon magnésio nos dois solos. Em relação aos coeficientes de dispersão-difusão verificou-se que os maiores valores foram observados para o Neossolo Regolítico Eutrófico independe do tipo de água. De modo geral o maior aporte de nutrientes foi detectado nos solos Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico e Neossolo Regolítico Eutrófico após ser lixiviado com as águas residuárias doméstica tratada e de suinocultura.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MELLISSA ANANIAS SOLER DA SILVA.pdf: 1811141 bytes, checksum: 9f022eafb59ca356dc726b417768371c (MD5) Previous issue date: 2007-08-17 / The objective of this study was to evaluate the impacts of vinasse on soil columns effluents besides quantify ionic species in soil layers as affected by vinasse application, and its downward movement along time. Soil samples were collected at two different areas: the first one is a sugarcane field cropped during 21 years; the second one, an untouched savannah area. Soil samples were brought to Greenhouse of Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos (EA/UFG) and were built two experiments: 1º) These samples were inserted into PVC columns with 120 cm height x 25 cm diameter, inner coated with raffia bags, and cropped with sugarcane. Vinasse treatments were applied on soil columns at rates equivalent to 0, 300, 600 e 1200 m3 ha-1. Effluents were sampled at four times (0, 60, 90 and 120 days) after vinasse application, followed by chemical determination of organic carbon (CO), Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4 +, NO3 -, SO4 2- and, pH; 2º) These samples were put into PVC columns with 120 cm height x 10 cm diameter, inner coated with two waterproof ink layers mixed with sand, partially cut into 0-10, 10- 20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-120 cm layers. Vinasse treatments were applied with no additional water on soil columns at rates equivalent to 0, 300, 600, 1200 and 2400 m3 ha-1. At each date 0, 60, 90 and 120 days after the beginning of the experiment correspondent layers from the soil columns were sampled for soil chemical analyses of P, NO3 -, NH4 +, Cl-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, SO4 2-, CO, pH and CEC. In the first one were concluded the vinasse increase the effluents pH. When the amount of vinasse was 1200 m3 ha-1 the complexes of Ca2+ and Mg2+ cations and SO4 2- and Cl- anions with organic matter were formed, enhancing their leaching. Applications of high amounts then 1200 m3 ha-1 of vinasse may disperse the soil. In the second one was observed the vinasse applications increase K+, Ca2+ and Na+ and P availability on surface and on downward layers of the soil profiles. Ions like Na+ and K+ may cause soil physical dispersion, increasing its susceptibility to erosive processes. / O presente teve por objetivo avaliar os impactos, resultantes da aplicação de vinhaça em fertirrigação no cultivo de cana-de-açúcar no efluente de colunas de solo, além de quantificar as espécies iônicas ocorrentes no solo derivadas de sua utilização, bem como a movimentação no perfil ao longo do tempo. Foram utilizadas amostras de solos de duas áreas distintas sendo que a primeira área era cultivada com cana-de-açúcar há 21 anos e na segunda predominava mata nativa não antropizada. As amostras foram trazidas para a Casa de Vegetação da Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos (EA/UFG) e montaramse dois experimentos paralelos: 1º) as amostras acondicionadas em colunas de PVC com 120 cm de altura por 25 cm de diâmetro revestidas internamente com sacos de ráfia, com uma planta de cana-de-açúcar cada. Os tratamentos consistiram de diferentes doses de vinhaça aplicadas às colunas de solo: 0, 300, 600 e 1200 m3 ha-1. Foram realizadas quatro coletas de efluente das colunas (0, 60, 90 e 120 dias após a aplicação de vinhaça) e efetuadas as seguintes determinações químicas: carbono orgânico (CO), Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4 +, NO3 -, SO4 2- e pH; 2º) as amostras foram acondicionadas em colunas de PVC com 120 cm de altura por 10 cm de diâmetro, revestidas internamente com duas camadas de neutrol misturado à areia média, parcialmente fatiadas, nas seguintes profundidades: 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-120 cm. Os tratamentos consistiram de cinco doses de vinhaça (0, 300, 600, 1200 e 2400 m3 ha-1), sem diluição, aplicadas aos solos, em uma só vez. As colunas foram destruídas após os intervalos de 0, 60, 90 e 120 dias para retirada e avaliação do solo, totalizando quatro coletas. As determinações químicas realizadas foram: P, NO3 -, NH4 +, Cl-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, SO4 2-, CO, pH e CTC. Do primeiro concluiu-se que a aplicação de vinhaça elevou o pH do efluente. Doses iguais a 1200 m3 ha-1 favorecem a formação de complexos de Ca2+ e Mg2+ com os ânions SO4 2-, Cl- e com compostos orgânicos, facilitando a lixiviação. Volumes de vinhaça superiores a 1200 m3 ha-1 podem dispersar o solo. Do segundo concluiu-se que elevadas aplicações de vinhaça no solo promovem incrementos significativos de K+, Ca2+, Na+, na superfície e em camadas mais profundas do perfil do solo, e elevam a disponibilidade do P. Esses íons, em especial o Na+ e o K+, podem causar graves problemas de ordem física, como a desagregação do solo, tornando-o mais suscetível a processos erosivos.