Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4053_.pdf: 3212989 bytes, checksum: a465cb7680078a4edb0e33c768805550 (MD5) Previous issue date: 2010-07-22 / OLIVEIRA, João Paulo Bestete de, M.Sc., Universidade Federal do Espírito Santo, julho de 2010. Potencial impacto das mudanças climáticas nas perdas de solo e água na microbacia do córrego Jaqueira, Alegre - ES. Orientador: Roberto Cecílio Avelino. Co-orientador: Alexandre Cândido Xavier. O controle do processo erosivo requer o entendimento das interações complexas entre os processos químicos e físicos do solo, além dos hidrológicos e meteorológicos. Diversos modelos matemáticos vêm sendo desenvolvidos e aperfeiçoados com o objetivo de prever a magnitude das perdas de solo por erosão, como o Water Erosion Prediction Project (WEPP). O potencial das mudanças climáticas globais projetadas em aumentar o risco de erosão do solo, com as conseqüências ambientais relacionadas, é claro, mas o real dano ainda não é conhecido e precisa ser avaliado. Objetivou-se com este trabalho avaliar o impacto das mudanças climáticas globais sobre as perdas potenciais de solo e água em microbacia hidrográfica no Espírito Santo. Para tanto, realizaram-se caracterizações climáticas e físicas da área da microbacia do córrego Jaqueira, localizada no município de Alegre-ES, bem como a criação dos arquivos de entrada do modelo WEPP (clima, solo, uso e manejo do solo e topografia). Posteriormente, foram simulados os cenários climáticos futuros através dos valores dos desvios esperados para os elementos climáticos (precipitação, radiação solar, temperaturas máximas e mínimas), de acordo com o modelo climático global HadCM3. Por fim, aplicou-se o modelo para a predição das perdas de solo e água através da integração dos softwares GeoWEPP, TOPAZ e ArcView, para a condição climática atual e referentes a diferentes time-slices (2020, 2050 e 2080) e cenários de emissões (A2 e B2). Os resultados obtidos permitiram concluir que: as perdas médias atuais simuladas na microbacia do córrego Jaqueira são de 52,9 mm ano-1 para o escoamento superficial e de 17,5 t ha-1 ano-1; no cenário atual as áreas que apresentaram maiores perdas foram regeneração secundária e pastagem natural; a encosta 3, por possuir maior declividade média influencia a cobertura vegetal; há previsão, em 2020 A2, 2020 B2 e 2050 B2, de aumento do escoamento superficial e da taxa de perda de solo, quando esperado aumento da precipitação; há previsão, em 2050 A2, 2080 A2 e 2080 B2, de diminuição do escoamento superficial e da taxa de perda de solo, mesmo quando esperado aumento da precipitação.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-29T18:33:25Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2377592 bytes, checksum: 28a19d563b1ccef07cbc28f72264c2a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T18:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2377592 bytes, checksum: 28a19d563b1ccef07cbc28f72264c2a7 (MD5) Previous issue date: 2005-07-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho teve como objetivo estudar a influência das características físicas, químicas e mineralógicas de três solos (Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA, Latossolo Vermelho - LV e Argissolo Vermelho - PV) e seus respectivos materiais de origem, além das práticas de manejo e conservação de solo e água no comportamento hidrológico da microbacia experimental do Córrego dos Araújos, afluente do ribeirão São Bartolomeu, Viçosa - Minas Gerais. Os solos foram coletados sob duas condições de uso (LVA sob floresta nativa, LV e PV sob pastagem). A precipitação pluviométrica e a vazão do curso d'água na microbacia dos Araújos tem sido monitorada desde 2001, quando no final do citado ano foram implantadas técnicas de conservação de solo e água tais como: cordões em contorno, caixas de captação em áreas torrenciais e margens de estradas, reflorestamentos e paliçadas dentro de voçorocas. Em complemento ao estudo hidrológico, foi instalado um sistema de determinação de escoamento superficial e infiltração de água em cada classe de solo e seu respectivo uso. Para análise da qualidade da água e da oscilação do lençol freático foi perfurado um poço piezométrico próximo a cada uma das 3 nascentes e um poço próximo de um pequeno terraço existente em uma das cabeceiras. O LVA e o LV apresentaram maiores teores de argila em comparação ao PV. Essas características não mostraram correlação com os resultados de densidade e porosidade do solo, onde o LVA e o LV, indicaram menor densidade e maior porosidade em relação ao PV. Os resultados de retenção de água no solo nas profundidades de 0-10, 20-30 e 40-60 cm sob as tensões de -6 a -10 KPa e a condutividade hidráulica indicam uma relação com os teores de argila, onde, no LVA e LV a retenção de água foi maior do que no PV. A condutividade hidráulica na profundidade de 0-10 cm foi maior para o LVA sob floresta e LV sob pastagem. Nas profundidades de 20-30, 35-55 e 75- 100 cm o LVA apresentou resultados de condutividade hidráulica menores do que o PV e semelhante em relação ao LV. Tanto os solos desenvolvidos de gnaisse (LVA e LV) quanto o solo (PV) desenvolvido de diabásio, que ocorrem na forma de dique intrusivo no gnaisse, foram caracterizados como distróficos. A mineralogia da fração argila revelou principalmente minerais de caulinita e gibbsita. Os teores de ácido húmico, fúlvico e humina foram maiores no LVA e menores no PV, já o LV apresentou teores intermediários, a ocorrência desses ácidos pode influenciar nas características físicas dos solos por translocação ou perda de argila dos horizontes mais superficiais para horizontes mais profundos do solo. Dos elementos analisados nas amostras de água 50% apresentaram teores acima do permitido pelo CONAMA para as águas de classe 1. As taxas de infiltração, em 69,2% das precipitações pluviométricas registradas e analisadas, foram maiores no PV em relação aos Latossolos, indicando a influência da retenção de água nos solos e da condutividade hidráulica. O LVA sob florestas, para determinadas intensidades de precipitação pluviométrica, indicou maiores taxas de escoamento superficial quando comparado com os solos sob pastagem. A oscilação do lençol freático durante o ano de 2004, em resposta as precipitações, foi mais sensível na área do PV. O manejo da vegetação freatófita ou ribeirinha, mostrou-se como uma boa alternativa de aumento de vazão nos cursos d'água durante o período de estiagem, mas somente quando todas as outras alternativas de manejo aplicadas não surtirem resultados positivos na vazão do manancial. O resultado de aumento na vazão mínima dos cursos d'água na microbacia dos Araújos no período de 2002 a 2004 foi de 135%, indicando a eficácia das técnicas de conservação e manejo de solo e água na revitalização, conservação e produção de água em quantidade e qualidade. / This study was carried out in Viçosa plateau-MG, with the following objectives: to identify the pedoenvironmental indicators in this plateau to be used as auxiliary tools in environmental education; to organize the main environmental indicators to facilitate the identification of each environment and their main characteristics; and to identify the elementary school educators' environmental perception in Viçosaa plateau; and to subsidize the future elaboration of easily understanding didatic material to be used in the construction of knowledge. So, 21 educators were selected, most of them being collaborators in the Veredas Project as well as in a peculiar teaching institution, that is, seven with performance in the rural area and 14 in the urban area. A questionnaire applied to those seven one in the private school contained 34 subjects divided in the following topics: 1 - Development of the Viçosa plateau; 2 - Soils; 3 - Soil colors; 4 - Vegetation; 5 - Hydrology; 6 - Hydromorphic soils; and 7 - Use and occupation of the soils. In spite of the ample availability of information about these themes, regarding to the pedoenvironmental indicators in the Viçosa Plateau, those information have not been efficiently arriving to the educators. A wider diffusion of the technical information, decoded for a more xdidactic language, should be targeted to larger socialization and understanding of these information. The teachers low knowledge level and efficiency regarding the pertinent subjects are related to the lack in continuous training and specific courses in the area. This reveals the need for the preparation of the didactic material based on technical regionally technically based on regional stamp. Starting from the information of only seven educational of each segment, it was not obtained differences statistics among the teaching segments in none of the 34 formulated subjects and nor in relation to the seven treated subjects. Futures studies should be driven with larger number of interviewees and under new modelling for obtaining of more conclusive data.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-07-05T13:19:56Z No. of bitstreams: 1 textocompleto.pdf: 14039746 bytes, checksum: 3ec0f997a48ded57bd1f83951b26e623 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-05T13:19:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 textocompleto.pdf: 14039746 bytes, checksum: 3ec0f997a48ded57bd1f83951b26e623 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No Brasil, a área com plantações de eucalipto é superior a 5,7 milhões de ha, destacando-se o estado do Mato Grosso do Sul (MS), que liderou a expansão em áreas plantadas nos últimos cinco anos (2011-2016). A maior parte dessas áreas plantadas no estado do MS está em áreas de floresta nativa do Cerrado, que foram substituídas principalmente por pastagens degradadas e culturas anuais no passado. Portanto, os efeitos desta alteração na cobertura do solo, no ciclo regional de carbono e da água ainda não estão compreendidos. Neste contexto, foi usada a técnica de covariância dos vórtices turbulentos, medidas meteorológicas, do solo e da vegetação para explorar as eficiências intrínsecas do uso da água e da radiação em dois diferentes estudos nos trópicos brasileiros: Primeiro estudo (1) teve como objetivo avaliar um ciclo completo de rotação (9 anos) de fluxos de carbono e água de uma plantação clonal de Eucalyptus grandis. No geral, as variáveis ambientais, radiação fotossinteticamente ativa (PAR), temperatura do ar (Tair), déficit de pressão de vapor de água (VPD), precipitação e o conteúdo de água no solo (SWC) seguiram as condições sazonais de época seca e chuvosa. Durante os 9 anos de estudo, a precipitação total anual variou entre 986 e 1496 mm ano -1 , com uma média de 1238 mm ano -1 . Antes do corte das árvores, a floresta de eucalipto mostrou-se ser um forte sumidouro de carbono durante todos os anos (1-8 anos), a soma anual da produtividade líquida do ecossistema (NEE) aumentou de -256 para -1515 g C m -2 ano -1 , a soma anual da produção primária bruta (GPP) aumentou de 2312 para 4059 g C m -2 ano -1 , e a soma anual da respiração do ecossistema (Reco) aumentaram de 1195 para 2751 g C m -2 ano -1 . O primeiro ano após o corte das árvores (incluindo a preparação do local e o anovo plantio), a soma anual foi NEE = 883, GPP = 1248 e Reco = 2132 g C m -2 ano -1 , indicando ser fonte de carbono neste período. Assim, o total de carbono sequestrado durante um ciclo completo de rotação foi de 78 t C ha -1 . O balanço de energia (Rn = LE + H + G) descreveu padrões diários típicos de transferência de calor sensível, calor latente e fluxo de calor no solo com fluxos máximos ao meio-dia solar. A evapotranspiração (ET) total anual variou entre 837 e 1432 mm ano -1 , com uma média de 1154 mm ano -1 . A eficiência intrínseca de uso da água (WUE i ) e a condutância do dossel (g c ) corresponderam as variações do índice de área foliar (IAF), GPP e ET durante o período de estudo. Em conclusão, os nossos resultados forneceram uma importante contribuição dos balanços de carbono, água e energia em um ciclo completo de rotação em plantações de eucalipto que podem ser úteis para avaliar mudanças de cobertura do solo nesta região e até mesmo em outras regiões do Brasil. Segundo estudo (2) o objetivo foi comparar as diferenças nos fluxos de carbono, água e energia entre uma floresta nativa de Cerrado (SAV) e em plantações de eucalipto (EUC) durante o período de dezembro de 2012 a agosto de 2013. Os valores diários da Tair (média de 23 °C), PAR (média de 34 mol m -2 dia -1 ) e da precipitação acumulada (soma 1013,5 mm) foram semelhantes entre os dois ecossistemas. Ao contrário, os valores diários de VPD e SWC foram menores no ecossistema da SAV do que no ecossistema EUC ao longo do período estudado. A soma da NEE (-1136 g C m -2 ) para este período indica que o ecossistema com EUC é sumidouro de carbono, ao contrário, para o ecossistema com SAV a soma da NEE (256 g C m -2 ) indicou ser um ecossistema fonte de carbono. No geral, o fluxo de calor latente (LE) dominou o balanço de energia em ambos os ecossistemas, seguido pelo fluxo de calor sensível (H) e pelo fluxo de calor do solo (G). A evapotranspiração total na SAV e no EUC foi estimada em 948 e 1050 mm, respectivamente. O índice de área foliar (LAI) no ecossistema SAV variou de 3,8 a 1,9 m -2 m -2 e no ecossistema EUC variou de 4,7 a 3,2 m -2 m -2 , no período úmido e seco, respectivamente. Considerando o período estudado, o cerrado foi fonte de carbono do ecossistema para a atmosfera (2,5 t C ha -1 ), já o plantio de eucalipto foi um forte consumidor de carbono da atmosfera para o ecossistema (11 t C ha -1 ) ao longo do estudo período (9 meses). Os resultados indicam que as plantações de eucalipto no bioma de savana estão bem adaptadas às condições ambientais e têm uma boa resposta à variabilidade das condições climáticas. Além disso, a mudança da cobertura do solo e as práticas de uso do solo do cultivo com pastagens para plantações de eucalipto podem ajudar ou mesmo restaurar a biodiversidade do bioma de savana / In Brazil the eucalyptus’s plantations area is higher than 5.7 million ha, stand out for Mato Grosso do Sul State (MS) which had led the expansion over the last five years (2011-2016). Most of these areas in MS are into a native savanna forest replaced by degraded pasture and annual crops in the past. Therefore, the effect of this land-cover change on regional carbon and water cycle remains unclear. Here, it was used the eddy covariance technique, meteorological, soil and plant measurements to explore the environmental dependence of intrinsic water- and radiation efficiencies in two different studies in Brazilian tropics: First study (1) reported a full rotation cycle (9 years) of carbon, water and energy fluxes from a clonal Eucalyptus grandis plantation. Overall the environmental variables, photosynthetically active radiation (PAR), air temperature (Tair), water vapor saturation pressure deficit (VPD), rainfall, and soil water content (SWC) followed seasonal drought and wet conditions. During the 9-years of study, the annual total rainfall ranged between 986 to 1496 mm yr -1 , with an average of 1238 mm yr -1 . Before the harvest of trees, the eucalyptus forest was a strong carbon sequestration during all years (1-8 years), the annual net ecosystem exchange (NEE) sum increased from -256 to - 1515 g C m -2 yr -1 , the annual gross primary production (GPP) sum increased from 2312 to 4059 g C m -2 yr -1 , and the annual ecosystem respiration (Reco) sum increased from 1195 to 2751 g C m -2 yr -1 . The first year after harvest of trees (including site preparation and planting of new trees), the annual sum was NEE = 883, GPP = 1248 and Reco = 2132 g C m -2 yr -1 , indicating a small carbon source for this period. Thus, the total carbon sequestration during a full rotation cycle was 78 t C ha -1 . Energy balance (Rn = LE + H +G) described typical daily patterns of sensible, latent and soil heat transfer, with maximal fluxes at solar noon. The annual total evapotranspiration (ET) ranged between 837 to 1432 mm yr -1 , with an average of 1154 mm yr -1 . Patterns in intrinsic water-use efficiency (WUE i ) and canopy conductance (g s ) during the study matched those variations in leaf area index (LAI), GPP and ET. In conclusion, our results provide an important contribution of carbon, water and energy balance in a full rotation cycle of eucalyptus plantations that can be useful to evaluate land-cover changes for this region and even in other regions of Brazil. Second study (2) the goal was to compare the differences in carbon, water and energy fluxes between a native Savanna forest (SAV) and eucalyptus plantation (EUC) during December 2012 to August 2013. The daily Tair (mean 23 °C), PAR (mean 34 mol m -2 day -1 ), and rainfall cumulative (sum 1013.5 mm) were similar among the two ecosystems. In contrast, the daily values of VPD and SWC were lower in SAV than EUC throughout the study period. The sum of NEE (-1136 g C m -2 ) for this period indicates that the ecosystem with EUC is a carbon sink, in contrast, for the SAV ecosystem the sum of NEE (256 g C m -2 ) indicated to be a carbon source ecosystem. Overall, the latent heat flux (LE) dominated the energy balances at both ecosystems, followed by sensible heat flux (H) and soil heat flux (G). The total ET at the SAV ecosystem and EUC ecosystem was estimating as 948 and 1050 mm, respectively. Leaf area index (LAI) in SAV ecosystem varied 3.8 to 1.9 m -2 m -2 , and in EUC ecosystem varied 4.7 to 3.2 m -2 m -2 , wet and dry period respectively. In summary, the savanna ecosystem was a weak carbon source from the ecosystem to atmospheric (2.5 t C ha -1 ), and the eucalyptus ecosystem was a strong carbon sink from the atmosphere to ecosystem (11 t C ha -1 ) over the study period (9 months). The results indicate that the eucalyptus plantations in savanna biome are well adapted to the environmental conditions and have a good response to variability of climate conditions. In addition, the land-cover change and land use practices from pasture to eucalyptus plantations can help or even restore the biodiversity of savanna biome

As estradas rurais não pavimentadas são importantes geradoras de crescimento em países subdesenvolvidos, desempenhando papel essencial na produção e comercialização de produtos primários e no acesso a bens e serviços. Cerca de 78,6% do sistema de transporte brasileiro é composto por estradas não pavimentadas, sem contabilizar as estradas de uso privado de propriedades rurais. No âmbito florestal as estradas não pavimentadas tem sido o principal foco de estudos relacionados à erosão, pois são os agentes que mais contribuem para o escoamento superficial e geração de sedimentos. A aceleração dos processos erosivos proporcionada pelas estradas está vinculada às mudanças dos processos hidrológicos. A interceptação direta da chuva e do escoamento superficial e subsuperficial, a divergência e a concentração do fluxo d\'água nas estruturas das estradas são as principais mudanças ocorridas. Entre os danos ambientais causados pela introdução das estradas se destacam a redução da qualidade da água e o assoreamento dos cursos d\'água. Diante a necessidade de se entender as funções atribuídas às estradas nas relações entre o manejo florestal e a água, as estradas não pavimentadas da Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga (EECFI) foram submetidas a duas análises. O trabalho foi dividido em duas partes, a primeira identificou os trechos de estradas suscetíveis à erosão (análise qualitativa) e a segunda parte estimou as taxas de produção de sedimentos e volume de enxurrada nas superfícies das estradas (análise quantitativa). Toda a malha viária da EECFI foi mapeada e digitalizada em plataformas de Sistema de Informações Geográficas (SIG). A partir do modelo digital do terreno e dos mapas de tipo e cobertura de solo foram calculados os quatro indicadores (hidrológicos e topográficos) utilizados na identificação dos trechos com maiores riscos de erosão. Por meio de métodos estatísticos multivariados, todos os indicadores de cada trecho de estrada, simultaneamente, foram divididos em grupos com características similares. A identificação dos grupos de trechos suscetíveis à erosão foi realizada pela interpretação da análise de variância (One Way ANOVA). Para a estimativa proposta na segunda parte do trabalho, foram instaladas 16 parcelas com diferentes declividades, com e sem realização de manutenção nas superfícies das estradas. As taxas de produção de sedimentos e de volume de enxurrada foram analisadas pela análise de covariância, sendo que os efeitos das variáveis e covariáveis foram analisados pelo modelo linear generalizado misto. Os resultados mostraram que tanto os indicadores quanto o método utilizado para a separação foram capazes de identificar dois grupos de trechos com características distintas quanto à suscetibilidade à erosão. Essas características foram proporcionadas pelo posicionamento das estradas em relação às curvas de nível do terreno. A declividade e a manutenção das superfícies das estradas aumentaram significativamente a produção de sedimentos, com maior destaque para as declividades. No que diz respeito ao aumento do volume de enxurrada, somente a realização da manutenção apresentou efeito significativo. A adequação das técnicas de manutenção, assim como a adoção de técnicas complementares em trechos de estradas considerados mais suscetíveis, reduzirão a perda de solo e água e os danos ambientais decorrentes. / Unpaved rural roads generate important growth in developing countries, they play an essential role in the production and marketing of primary products and access to goods and services. Approximately 78.6% of Brazil\'s transport system consists of unpaved roads, not counting the roads of private use of rural properties. In the forest sector the unpaved roads have been the main focus of studies related to erosion, as are the agents that contribute most to the runoff and sediment production. The erosion acceleration provided by roads are linked to changes in hydrological processes. The main changes are rainfall and surface and subsurface flow interception, and the divergence and the concentration of water flow on the roads\' structures. Among the environmental damage caused by the introduction of roads it\'s possible to emphasize the reduction of water quality and stream aggradation. In view of the need to understand the functions of roads in the relations between forest management and water, the unpaved roads of the Experimental Station of Forest Sciences Itatinga (EECFI) were subjected to two analyzes. The study was divided into two parts, the first identified road segments susceptible to erosion (qualitative analysis) and the second part estimated the sediments production rates and volume runoff on road surfaces (quantitative analysis). The entire road network of EECFI was mapped and digitalized using System Geographic Information (GIS) platforms. From the digital elevation model (DEM) and the soil type and land cover maps were calculated four indicators (hydrological and topographical) used in the identification of segments with greater erosion risks. Through multivariate statistical methods, all indicators of each road segment, simultaneously, were divided into groups with similar characteristics. The identification of segments groups susceptible to erosion was performed by the interpretation of the analysis of variance (one way ANOVA). For the estimative proposed in the second part, 16 plots were installed with different slopes, with and without carrying out maintenance on the surfaces of the roads. The sediment production rates and runoff volume were analyzed by analysis of covariance, and the effects of the variables and covariates were analyzed using generalized linear mixed model. The results showed that both the indicators and the method used for the separation were able to identify two segments groups with different characteristics for susceptibility to erosion. These characteristics were provided by the positioning of roads in relation to the terrain contour lines. The slope and the maintenance of road surfaces significantly increased the production of sediments, most notably the slopes. Regarding the increase of the runoff volume, only maintenance activities showed significant effect. The adjustment of maintenance techniques, as well as the adoption of complementary techniques in segments roads considered more susceptible, will reduce the soil and water losses and resulting environmental damages.

PRAZERES, S. S. Respostas biométricas e fisiológicas de duas cultivares de feijão-de-corda sob irrigação com água salina e potássio no solo. 2012. 95 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-09-22T22:48:06Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_ssprazeres.pdf: 2605946 bytes, checksum: 648f8b57e307c8e67258a76eef1faaf3 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-23T21:37:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_ssprazeres.pdf: 2605946 bytes, checksum: 648f8b57e307c8e67258a76eef1faaf3 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T21:37:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_ssprazeres.pdf: 2605946 bytes, checksum: 648f8b57e307c8e67258a76eef1faaf3 (MD5) Previous issue date: 2012 / The strength of the stress caused by salinity in crops will depend largely on the level of tolerance of plant species and ways to employed manegement The cowpea is an of economic importance crop, however has sensitivity to salinity. This way, objective was to assess the responses biometric, physiological na production of two cultivars of cowpea, subject to irrigation with saline water and doses of potassium. The Experiment was carried in a protected environment at the experimental area the Sector of Agrometeorology, Federal University of Ceará. The seeds used were two cultivars of cowpea (CE790 and CE104), which were subject to increasing salinity levels, used irrigation water with eletric conductivity (Eca) of 0,8; 2,2; 3,6 and 5,0 dS m-1 and increasing doses of potassium using 0,5; 1,0; 2,0 and 4,0 g pot-1 of potassium chloride. After collect the data was submitted to statistical analysis. The increase in the salinity in irrigation water did not impair to root growth of cultivars, however, the leaf área linearly reduced to each increase saline. The cultivar CE104 had highest inhibition to accumulation of Na+ with the addition of potassium. Gas exchanges been affected the effect of the salinity. As potassium application there was less water loss and higher leach of Na+ in cowpea plants under stress. / A intensidade do estresse causado pela salinidade nas culturas irá depender principalmente, do nível de tolerância da espécie vegetal e das formas de manejo utilizadas. O feijão-de-corda é uma cultura de importância econômica, no entanto apresenta sensibilidade ao estresse salino. Dessa forma, objetivou-se avaliar as respostas biométricas, fisiológicas e produtivas de duas cultivares de feijão-de-corda, submetidas à irrigação com águas salinas e doses de potássio. O experimento foi conduzido em ambiente protegido na área experimental do Setor de Agrometeorologia da Universidade Federal do Ceará. Foram utilizadas sementes de duas cultivares de feijão-de-corda (CE790 e CE104), as quais foram submetidas a níveis crescentes de salinidade, utilizando água de irrigação com condutividade elétrica (CEa) de 0,8; 2,2; 3,6 e 5,0 dS m-1 e doses crescentes de potássio, utilizando 0,5, 1,0 2,0 e 4,0 g vaso-1 de Cloreto de Potássio. Após coleta os dados foram submetidos a análises estatísticas. O aumento da salinidade na água de irrigação não prejudicou o crescimento radicular das cultivares, por outro lado, a área foliar reduziu linearmente a cada incremento salino. A cultivar CE104 apresentou maior inibição à acumulação de Na+ com adição de potássio. A salinidade afetou as trocas gasosas, das plantas de feijão-de-corda. Com a aplicação de potássio houve uma menor perda hídrica e maior lixiviação de Na+ nas plantas de feijão-de-corda sob estresse.

WIEGAND, Mario Cesar. Eutrofização de açudes no semiárido: vulnerabilidade e biomanipulação. 2015. 144 f : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-08T12:50:54Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_mcwiegand.pdf: 6034718 bytes, checksum: 6cf2d5454be8ed60f64e12de8f40159c (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-08T12:51:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_mcwiegand.pdf: 6034718 bytes, checksum: 6cf2d5454be8ed60f64e12de8f40159c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-08T12:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_mcwiegand.pdf: 6034718 bytes, checksum: 6cf2d5454be8ed60f64e12de8f40159c (MD5) Previous issue date: 2015 / With the increasing water demand and the concern that the supply can not meet that consumption, it is increasingly necessary conserving the available water, in quantity and (especially) quality. This conservation is especially important in semi-arid regions such as the Brazilian Northeast (NEB), where water is scarce. The main causes of pollution (water waste) in smal reservoirs (in the semiarid) are: the animal presence on the reservoir margins, where they defecate and urinate; domestic wastewater (e.g. laundry water, water used in the household); removal of riparian vegetation, which protects reservoirs against silting and organic matter input; presence of outdoor trash; and use of agricultural inputs that contribute to the process of eutrophication. In turn, the main feature of eutrophication process is excess nutrients in water bodies, with considerable growth fluctuations and eventual death of algae and weeds. With the continuity of the process, there is the accumulation of dead matter in the deepest region of these environments, causing the increase in bacterial metabolism that causes the death of fish and other organisms by oxygen lack or reduction, plus the toxin production by blue-green algae, which are harmful to human health and to the biota at large. Therefore, studies that estimating the nutrient input become urgent. With such studies, strategies for the restoration of eutrophic reservoirs can be implemented. Among such strategies there is biomanipulation. Biomanipulation is a biological strategy based in the use of aquatic organisms (e.g. fish), to balance the aquatic ecosystem. Hypothesis: "Is it possible to treat an eutrophic reservoir using biomanipulation?” If so, what are the particularities of biomanipulating a reservoir the semiarid region, especially considering its rich ictiological diversity, with predominantly omnivorous fish population and where fish reproduction occurs throughout the year? Therefore, in order to answer these questions, this thesis was divided in two parts, the first comparing the state of eutrophication and its probable causes in two tropical reservoirs, one in wet climate (La Juventud, Cuba) and the other in semiarid climate (Marengo, Brazil). After estimating the trophic state of the two reservoirs in rainy and dry seasons, we evaluated the influence of hydrology and of land use on reservoir trophic level. It was found that the semi-arid tropical reservoir was eutrophic, while the reservoir on humid climate was mesotrophic. Considering that there is similar land use in the two basins and that, in the rainy season, the nutrient input in the wet basin is considerably higher than the nutrient input in the semiarid basin, the higher trophic state of the semi-arid basin is surprising. The variable that best explains this phenomenon is the water residence time, which directly influences the phosphorus residence time in the reservoir. The high water residence time in the semiarid basin reservoir (three times that of the reservoir in humid climate) is due as much to the low runoff coefficient (93 versus 595 mm per year in the reservoir in humid climate) as to the excessive water evaporation in the semiarid reservoir (1.2 times that of the reservoir in humid climate). These results indicate that semiarid reservoirs are more vulnerable to eutrophication than reservoirs in humid climate in summer periods and, therefore, the management of their basins should be more restrictive to nutrient production; as to the second part, it reflects the particularities of the biomanipulation issue. Thus, in experimental 2000L mesocosms, six treatments were outlined to evaluate the effects of two omnivorous species (Nile tilapia – Oreochromis niloticus and piaba – Astyanax bimaculatus) on eutrophic waters. It was also taken into account the sediment influence as a nutrient source for the eutrophication process. The treatments were: 1. Oreochromis niloticus without sediment; 2. Oreochromis niloticus with sediment; 3. Oreochromis niloticus plus Astyanax bimaculatus without sediment; 4. Oreochromis niloticus plus Astyanax bimaculatus with sediment; 5. Astyanax bimaculatus without sediment and; 6. Astyanax bimaculatus with sediment. Each test was conducted for 45 days. Water samples were taken every 15 days. Tests were performed for total phosphorus, orthophosphate, chlorophyll a and total nitrogen (TN being tested only at the beginning and at the end of each treatment). Testing for dissolved oxygen concentration, temperature, pH and Secchi transparency was done in situ. The sediment was tested for pH, ion content, nutrients (such as Ca2+, Mg2+, Al3+, iron and assimilable phosphorous) and particle size. In order to estimate the treatment water trophic level, the trophic state index (TSI) of Toledo Jr. et al. (1983) was applied. Differences between the TSI values were calculated acording to Carlson (1991). Also, the fish were tested for total phosphorus content. The results suggested that systems containing tilapia showed low efficiency in the recovery of eutrophic waters. The average TSI obtained in these tests showed that the water remained eutrophic. Treatments with piabas showed better efficiency in controlling eutrophication. The average TSI obtained in these tests showed that the water went from eutrophic to mesotrophic. However, the results found by TSI differences do not confirm if the piabas (Astyanax bimaculatus) were alone responsible for this. The same results could be also influenced by light and temperature. As to the total phosphorus content of specimens coming from treatments, tilapia showed higher bioaccumulation than that shown by piabas. However, the results were antagonic to those obtained from specimens taken directly from nature. In short, two omnivorous species were tested for their biomanipulation potential; the Oreochromis nilotucus, which, due to its behavior, proved to be an agent of water quality disruption and the Astyanax bimaculatus, which was shown as being potentially viable for future biomanipulation research. / Com o crescente aumento da demanda de água e a preocupação de que a oferta estabelecida não consiga suprir esse consumo, torna-se necessária a conservação da quantidade e, principalmente, da qualidade da água disponível, especialmente em regiões semiáridas como o Nordeste brasileiro (NEB), onde esse recurso é escasso. As principais causas da poluição da pequena açudagem no semiárido são: a presença de animais nas margens dos açudes, onde defecam e urinam; os efluentes domésticos (e.g. lavagem de roupas, águas utilizadas nas atividades domésticas); o desmatamento da mata ciliar, que protegeria os açudes contra o assoreamento e a entrada de matéria orgânica; a presença de lixo ao ar livre; e o uso de insumos agrícolas que contribuem para o processo de eutrofização. Por sua vez, a principal característica do processo de eutrofização é o excesso de nutrientes nos corpos d’água, apresentando grandes oscilações de crescimento e mortandade de algas e macrófitas. Através da continuidade do processo, há o acúmulo de matéria morta na região mais profunda desses ambientes, causando o aumento do metabolismo de bactérias que ocasiona a mortandade de peixes e outros organismos pela falta ou diminuição de oxigênio, acrescentando-se, ainda, o fato da produção de toxinas, por algas cianofíceas, ser prejudicial à biota e à saúde humana. Diante disso, estudos que estimem o aporte de nutrientes tornam-se impostergáveis para que, a partir daí, medidas que auxiliem na recuperação de reservatórios eutrofizados possam ser tomadas. Entre tais medidas há a biomanipulação. Esta é uma ferramenta biológica e o seu preceito basilar consiste na utilização de organismos aquáticos (e.g. peixes), no sentido de melhorar a qualidade do ecossistema aquático. Pergunta de Partida: É possível tratar um açude eutrofizado usando biomanipulação No caso afirmativo, quais as particularidades para um açude no semiárido, principalmente no que tange a sua ictiofauna a qual apresenta maior riqueza de espécies, estoques com dominância de peixes onívoros e onde a reprodução dos peixes ocorre durante todo o ano? Assim sendo, com o escopo de responder as aludidas questões a presente tese foi dividida em duas partes: a primeira compara o estado de eutrofização e suas prováveis causas em dois reservatórios tropicais, um em clima úmido (La Juventud, Cuba) e o outro em clima semiárido (Marengo, Brasil). Após estimar o estado trófico dos dois reservatórios nas estações chuvosa e seca, avaliou-se a influência hidrológica e de uso do solo sobre o grau de trofia dos lagos. Concluiu-se que o lago tropical semiárido encontrava-se eutrófico, enquanto que o lago úmido encontrava-se mesotrófico. Considerando-se que há similitude entre os usos do solo nas duas bacias e que, na estação chuvosa, o aporte de nutrientes na bacia úmida é consideravelmente superior ao da bacia semiárida, o maior estado trófico da bacia seca sur-preende. A variável que melhor explica esse fenômeno é o tempo de residência da água, que influencia diretamente o tempo de residência do fósforo no lago. O elevado tempo de residência da água na bacia semiárida (três vezes superior ao do lago úmido) deve-se tanto ao reduzido coeficiente de escoamento superficial (93 versus 595 mm anuais na bacia úmida) quanto à excessiva evaporação da água armazenada no reservatório seco (1,2 vezes superior à do reservatório úmido). Esses resultados indicam que lagos semiáridos são mais vulneráveis à eutrofização que lagos úmidos nos períodos de estio e que, portanto, o manejo de suas bacias deve ser mais restritivo à produção de nutrientes; consoante a segunda parte, essa retrata em particular a questão da biomanipulação. Nesse sentido, em mesocosmos experimentais de 2.000 L, foram delineados seis tratamentos para avaliar o efeito de duas espécies onívoras (tilápia do Nilo – Oreochromis niloticus e piaba – Astyanax bimaculatus) sobre águas eutróficas. Observou-se, ainda, a influência do sedimento como fonte de nutriente para o processo de eutrofização. Os tratamentos avaliados foram: 1. Oreochromis niloticus sem sedimento; 2. Oreochromis niloticus com sedimento; 3. Oreochromis niloticus + Astyanax bimaculatus sem sedimento; 4. Oreochromis niloticus + Astyanax bimaculatus com sedimento; 5. Astyanax bimaculatus sem sedimento e; 6. Astyanax bimaculatus com sedimento. Cada ensaio foi conduzidos por 45 dias. Coletas d’água foram realizadas a cada 15 dias. Foram feitas análises de fósforo total, ortofosfato, clorofila a e nitrogênio total, sendo este analisado somente no início e final de cada tratamento. As concentrações de oxigênio dissolvido, temperatura, pH e transparência de Secchi foram feitas in situ. No sedimento realizou-se análises de pH, concentração de íons e nutrientes tais como Ca2+, Mg2+, Al3+, ferro, fósforo assimilável e análise granulométrica. Para se estimar o grau de trofia da água dos tratamentos foi aplicado o índice de estado trófico (IET) de Toledo Jr. et al. (1983). Diferenças entre os IETs foram calculadas conforme Carlson (1991). Fez-se, ainda, a análise do teor de fósforo total nos peixes. Os resultados sugeriram que os sistemas que continham tilápias do Nilo apresentaram baixa eficiência na recuperação de águas eutrofizadas. O IET médio obtido nesses ensaios mostrou que a água manteve-se sempre eutrófica. Os tratamentos com piabas mostraram uma melhor eficiência no controle da eutrofização. O IET médio obtido nesses ensaios revelou que a água passou de eutrófica para mesotrófica, ao final dos mesmos. Contudo, os resultados encontrados pelas diferenças dos IETs não confirmam que as piabas foram sozinhas as principais responsáveis por esse fato. O mesmo pode ter sido influenciado, também, pela luz e pela temperatura. Quanto ao teor de fósforo total, para os espécimes advindos dos tratamentos, a tilápia apresentou bioacumulação superior ao encontrado nas piabas. Todavia, os resultados foram antagônicos para os espécimes oriundos diretamente da natureza. Em suma, foram avaliados aspectos da biomanipulação de duas espécies onívoras; o Oreochromis nilotucus que, em função de seu comportamento, revelou-se um agente perturbador da qualidade da água e o Astyanax bimaculatus, a qual se apresentou potencialmente viável para futuras pesquisas de biomanipulação.

As estradas rurais não pavimentadas são importantes geradoras de crescimento em países subdesenvolvidos, desempenhando papel essencial na produção e comercialização de produtos primários e no acesso a bens e serviços. Cerca de 78,6% do sistema de transporte brasileiro é composto por estradas não pavimentadas, sem contabilizar as estradas de uso privado de propriedades rurais. No âmbito florestal as estradas não pavimentadas tem sido o principal foco de estudos relacionados à erosão, pois são os agentes que mais contribuem para o escoamento superficial e geração de sedimentos. A aceleração dos processos erosivos proporcionada pelas estradas está vinculada às mudanças dos processos hidrológicos. A interceptação direta da chuva e do escoamento superficial e subsuperficial, a divergência e a concentração do fluxo d\'água nas estruturas das estradas são as principais mudanças ocorridas. Entre os danos ambientais causados pela introdução das estradas se destacam a redução da qualidade da água e o assoreamento dos cursos d\'água. Diante a necessidade de se entender as funções atribuídas às estradas nas relações entre o manejo florestal e a água, as estradas não pavimentadas da Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga (EECFI) foram submetidas a duas análises. O trabalho foi dividido em duas partes, a primeira identificou os trechos de estradas suscetíveis à erosão (análise qualitativa) e a segunda parte estimou as taxas de produção de sedimentos e volume de enxurrada nas superfícies das estradas (análise quantitativa). Toda a malha viária da EECFI foi mapeada e digitalizada em plataformas de Sistema de Informações Geográficas (SIG). A partir do modelo digital do terreno e dos mapas de tipo e cobertura de solo foram calculados os quatro indicadores (hidrológicos e topográficos) utilizados na identificação dos trechos com maiores riscos de erosão. Por meio de métodos estatísticos multivariados, todos os indicadores de cada trecho de estrada, simultaneamente, foram divididos em grupos com características similares. A identificação dos grupos de trechos suscetíveis à erosão foi realizada pela interpretação da análise de variância (One Way ANOVA). Para a estimativa proposta na segunda parte do trabalho, foram instaladas 16 parcelas com diferentes declividades, com e sem realização de manutenção nas superfícies das estradas. As taxas de produção de sedimentos e de volume de enxurrada foram analisadas pela análise de covariância, sendo que os efeitos das variáveis e covariáveis foram analisados pelo modelo linear generalizado misto. Os resultados mostraram que tanto os indicadores quanto o método utilizado para a separação foram capazes de identificar dois grupos de trechos com características distintas quanto à suscetibilidade à erosão. Essas características foram proporcionadas pelo posicionamento das estradas em relação às curvas de nível do terreno. A declividade e a manutenção das superfícies das estradas aumentaram significativamente a produção de sedimentos, com maior destaque para as declividades. No que diz respeito ao aumento do volume de enxurrada, somente a realização da manutenção apresentou efeito significativo. A adequação das técnicas de manutenção, assim como a adoção de técnicas complementares em trechos de estradas considerados mais suscetíveis, reduzirão a perda de solo e água e os danos ambientais decorrentes. / Unpaved rural roads generate important growth in developing countries, they play an essential role in the production and marketing of primary products and access to goods and services. Approximately 78.6% of Brazil\'s transport system consists of unpaved roads, not counting the roads of private use of rural properties. In the forest sector the unpaved roads have been the main focus of studies related to erosion, as are the agents that contribute most to the runoff and sediment production. The erosion acceleration provided by roads are linked to changes in hydrological processes. The main changes are rainfall and surface and subsurface flow interception, and the divergence and the concentration of water flow on the roads\' structures. Among the environmental damage caused by the introduction of roads it\'s possible to emphasize the reduction of water quality and stream aggradation. In view of the need to understand the functions of roads in the relations between forest management and water, the unpaved roads of the Experimental Station of Forest Sciences Itatinga (EECFI) were subjected to two analyzes. The study was divided into two parts, the first identified road segments susceptible to erosion (qualitative analysis) and the second part estimated the sediments production rates and volume runoff on road surfaces (quantitative analysis). The entire road network of EECFI was mapped and digitalized using System Geographic Information (GIS) platforms. From the digital elevation model (DEM) and the soil type and land cover maps were calculated four indicators (hydrological and topographical) used in the identification of segments with greater erosion risks. Through multivariate statistical methods, all indicators of each road segment, simultaneously, were divided into groups with similar characteristics. The identification of segments groups susceptible to erosion was performed by the interpretation of the analysis of variance (one way ANOVA). For the estimative proposed in the second part, 16 plots were installed with different slopes, with and without carrying out maintenance on the surfaces of the roads. The sediment production rates and runoff volume were analyzed by analysis of covariance, and the effects of the variables and covariates were analyzed using generalized linear mixed model. The results showed that both the indicators and the method used for the separation were able to identify two segments groups with different characteristics for susceptibility to erosion. These characteristics were provided by the positioning of roads in relation to the terrain contour lines. The slope and the maintenance of road surfaces significantly increased the production of sediments, most notably the slopes. Regarding the increase of the runoff volume, only maintenance activities showed significant effect. The adjustment of maintenance techniques, as well as the adoption of complementary techniques in segments roads considered more susceptible, will reduce the soil and water losses and resulting environmental damages.

COSTA, Alexandre Gomes da. Umidade do solo e disponibilidade hídrica na zona das raízes em condições naturais de caatinga preservada. 2012. 182 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, 2012. Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-02T16:07:05Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_cagcosta.pdf: 15315410 bytes, checksum: 38127bb5784afef6034c271f1422f7b4 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-02T16:07:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_cagcosta.pdf: 15315410 bytes, checksum: 38127bb5784afef6034c271f1422f7b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T16:07:38Z (GMT). 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Wit h this in mind, it was measured, among others, the soil moisture, every hour, from 2003 to 2010 (2923 days) in the Aiuaba Experimental Basin (AEB, 12 km ²), fully preserved and with average annual rainfall of 560 mm. Monitoring was carried out through three TDR se nsors, one installed in each of the three soil and vegetation associations (SVA) identified in the basin. The research method considered six main steps: i) assessment of the eff ective root depth of preserved Caatinga ii) calibration of humidity TDR sensors iii) space-time representation of soil moisture in each SVA unit iv) analysis of soil water availability in the root zone, v) parameterization of the WASA-SED hydrological model, and vi) parameterizati on of the DiCaSM hydrological model. The results of this research indicate the importance of addressing the temporal analysis of soil moisture and soil water availability in the root zone to maintain the Caatinga biome. More specifically, it was observed that the effecti ve depth of the root system on AEB ranged between 70 and 80 cm in areas with deep soils, but in areas with shallow soils, it was observed that the effective depth of the roots had adapted to the constraints, having been reduced to less than 40 cm. Furthermore, the season al analysis showed that in the dry season, the roots have lengths up to 11 cm smaller, openin g, therefore, secondary pores that facilitate the penetration of what little rain water falls in the dry months (June-December), as well as in the first rains of the wet season. In the two SVAs whose soils are deep and the vegetation is dense, the soil water is 'not available' (ie below the permanent wilting point - WP) during nearly nine months a year (72% of the time), and on ly during three months of the year (25% of the time) the soil water is available. In the re maining 3% of the year (about 10 days) there is gravitational water in these SVAs. In the SVAs whose soil is shallow and whose vegetation is sparse, the dynamics of soil water are different : the time when there is gravitational water, available and unavailable, is practically the same (four months a year). This is due to, among other things, the low soil moisture at the permanen t wilting point of the Udorthent, and to its limited thickness, generating saturation much more frequently than in others that - unlike this one - have deep drainage. The depletion of soil wat er under conditions of moisture below the wilting point was another important result of this research. In the two associations with deep soils and thick vegetation, it was observed – throu ghout the observation period – continuous fall of moisture level until it approached asymptot ically the residual moisture. More detailed analysis showed that the reduction of soil moisture between the WP and the residual moisture level always followed the exponential decay. It was observed, in the association of shallow soil and sparse vegetation, that the moisture did not fall to below the WP, even subjected to the same rigorous climate of the other associations . Considering: (i) that in such a dry soil, the drainage is unlikely, and (ii) that the associated processes of percolation and evaporation should not be responsible for the removal of soil w ater either (since the phenomenon is not observed in SVAs whose soil is shallow and therefor e warmer) , it is raised the hypothesis that the soil drying under these conditions must be caused by water extraction by vegetation. This would strengthen the argument that the Caating a has adapted to survive under water stress. The hydrological models WASA-SED and DiCaSM failed to adequately represent the temporal dynamics of soil water in the AEB. However , the models did satisfactorily reproduce the retention curves of soil moisture, al lowing the representation of the water availability in the root zone for planning purposes . Finally, we managed to evaluate - quantitatively, spatially and temporally – the soil water availability. This availability is of the same order of magnitude of the availability of an o ptimal surface reservoir. The availability in the soil, in quantitative terms, can be almost five times higher than that of the surface reservoir. However, the security associated with su rface water (90%) is much higher than the water permanence available in the AEB: just 28% in areas with deep soils and 65% in areas with shallow soils. / A água na bacia hidrográfica está distribuída em diversos compartimentos importantes no que se refere à ecohidrologia. Muitos estudos em regiões semiáridas apontam os reservatórios superficiais como principais compartimentos de água. Entretanto, a bacia hidrográfica tem maior abrangência que as bacias hidráulicas nela contida, e os recursos hídricos nos compartimentos distribuídos na bacia hidrográfica (como no solo) devem ser analisados não somente no que se refere aos usos ecológicos, mas também como espaço de disponibilidade hídrica. Portanto, o objetivo do trabalho foi analisar, com base em medidas e modelagem, a dinâmica da água nos solos de uma bacia semiárida de Caatinga preservada e seu impacto sobre a disponibilidade hídrica. Para isso foi medida, entre outros, a umidade do solo a cada hora, de 2003 a 2010 (2923 dias) na Bacia Experimental de Aiuaba (BEA, 12 km²), totalmente preservada e com precipitação média anual de 560 mm. O monitoramento foi realizado através de três sensores TDR, um instalado em cada uma das três associações entre solo e vegetação (SVA) identificadas na bacia. O método de investigação considerou seis etapas principais: i) determinação da profundidade efetiva das raízes da Caatinga preservada; ii) calibração dos sensores de umidade tipo TDR; iii) representação espaço-temporal da umidade do solo em cada unidade de SVA; iv) análise da disponibilidade hídrica do solo na zona das raízes; v) parametrização do modelo hidrológico WASA-SED; e vi) parametrização do modelo hidrológico DiCaSM. Os resultados obtidos nesta pesquisa indicam a importância da abordagem da análise temporal da umidade do solo e da disponibilidade hídrica do solo na zona das raízes para a manutenção do bioma Caatinga. Mais especificamente, foi observado que a profundidade efetiva do sistema radicular na BEA oscilou entre 70 e 80 cm nas regiões com solos profundos, porém, em regiões com solos rasos, observou-se que a profundidade efetiva das raízes adaptou-se às restrições, ficando reduzida a menos de 40 cm. Além disso, a análise sazonal demonstrou que, na estação de estio, as raízes têm comprimentos até 11 cm menores, abrindo, portanto, poros secundários que facilitarão a penetração da água nas eventuais chuvas dos meses secos (junho a dezembro), assim como nas primeiras chuvas da estação úmida. Nas duas SVAs cujos solos são profundos e cuja vegetação é densa, a água no solo encontra-se ‘não-disponível’ (isto é, abaixo do ponto de murcha permanente – WP) em quase nove meses ao ano (72% do tempo); e somente durante três meses ao ano (25%) a água no solo encontra-se disponível. Nos 3% restantes do ano (cerca de 10 dias) há água gravitacional nessas SVAs. Na SVA cujo solo é raso e cuja vegetação é esparsa, a dinâmica da água no solo é diferente: o tempo em que há água gravitacional, disponível e não disponível é praticamente o mesmo (quatro meses ao ano). Isso se deve, entre outros, à baixa umidade do solo no ponto de murcha permanente do neossolo litólico; e à sua restrita espessura, gerando saturação muito mais frequentemente que nos demais solos que – ao contrário deste – dispõem de drenagem profunda. A depleção da água no solo sob condições de umidade abaixo do ponto de murcha foi outro resultado importante desta pesquisa. Nas duas associações com solos profundos e vegetação densa, observou-se – ao longo de todo o período investigado – decaimento contínuo da umidade até que a mesma se aproximasse assintoticamente da umidade residual. Análise mais detalhada demonstrou que a redução da umidade do solo entre o WP e a umidade residual sempre obedecia ao decaimento exponencial. Na associação com solo raso e vegetação esparsa observou-se que a umidade não caía para valores inferiores ao WP, mesmo sujeita ao mesmo rigor climático das demais associações. Considerando-se: (i) que em solo tão seco, a drenagem é improvável; e (ii) que os processos associados de percolação e evaporação tampouco devam ser os responsáveis pela retirada de água do solo (posto que o fenômeno não se observa na SVA cujo solo é raso e, portanto, mais quente); levanta-se a hipótese que o secamento do solo nessas condições deva ser causado por extração de água pela vegetação. Isso reforçaria a tese de que a Caatinga dispõe de adaptação para sobreviver mesmo em condições de estresse hídrico. Os modelos hidrológicos WASA-SED e DiCaSM não conseguiram representar adequadamente a dinâmica temporal da água nos solos da BEA. No entanto, os modelos reproduziram satisfatoriamente as curvas de permanência da umidade dos solos, permitindo representar a disponibilidade hídrica na zona das raízes para fins de planejamento. Por fim, logrou-se avaliar – quantitativa, espacial e temporalmente – a disponibilidade hídrica do solo. Esta é da mesma ordem de grandeza da disponibilidade de um reservatório superficial ótimo. Em termos quantitativos, a disponibilidade no solo chega a ser quase cinco vezes superior à do reservatório superficial, entretanto, a garantia associada da água superficial (90%) é bem superior à permanência da água disponível na BEA: apenas 28% nas áreas com solos profundos e 65% nas áreas com solos rasos.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:51:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Joao Paulo Bestete de Oliveira.pdf: 3212989 bytes, checksum: a465cb7680078a4edb0e33c768805550 (MD5) Previous issue date: 2010-07-22 / The control of erosion requires an understanding of the complex interactions between chemical, physical, hydrological and meteorological. Several mathematical models have been developed and improved in objective to predict the magnitude of soil loss by erosion, like the Water Erosion Prediction Project (WEPP). The potential of projected global climate changes to increase the risk of soil erosion, with related environmental consequences is clear, but the real damage is not yet known and needs to be evaluated. It was objectified with this work to evaluate the impact of climate change on soil loss and water catchment in the Espírito Santo. To reach the proposed objectives was held to characterize the watershed area of stream Jaqueira located in the Alegre-ES city, and the lifting of the input files of the WEPP model (climate, soil, land use and management and topography). Subsequently, we obtained the future climate scenarios through the deviations from expected values for the climatic elements (rainfall, solar radiation, maximum and minimum temperatures), according to the HadCM3 global climate model. Finally, we applied the model to predict soil loss and water through the integration of softwares GeoWEPP, TOPAZ and ArcView to current climatic conditions and relating to different time-slices (2020, 2050 and 2080) and emissions scenarios (A2 and B2). The obtained results allowed to conclude that: the current simulated average losses in the watershed of the stream Jaqueira are of 52.9 mm year-1 for the runoff and 17.5 t ha-1 yr-1; in the current scenario, the areas with the largest losses were secondary regeneration and natural grassland; the hillslope 3, by has average slope, land cover influences; is forecast in 2020 A2, B2 2020 B2 and 2050, increase the runoff and the rate of soil loss, when is expected increase in precipitation, is predicted by 2050 A2, 2080 A2 and B2 in 2080, reducing runoff and soil loss rate, even when expected increase in precipitation / O controle do processo erosivo requer o entendimento das interações complexas entre os processos químicos e físicos do solo, além dos hidrológicos e meteorológicos. Diversos modelos matemáticos vêm sendo desenvolvidos e aperfeiçoados com o objetivo de prever a magnitude das perdas de solo por erosão, como o Water Erosion Prediction Project (WEPP). O potencial das mudanças climáticas globais projetadas em aumentar o risco de erosão do solo, com as conseqüências ambientais relacionadas, é claro, mas o real dano ainda não é conhecido e precisa ser avaliado. Objetivou-se com este trabalho avaliar o impacto das mudanças climáticas globais sobre as perdas potenciais de solo e água em microbacia hidrográfica no Espírito Santo. Para tanto, realizaram-se caracterizações climáticas e físicas da área da microbacia do córrego Jaqueira, localizada no município de Alegre-ES, bem como a criação dos arquivos de entrada do modelo WEPP (clima, solo, uso e manejo do solo e topografia). Posteriormente, foram simulados os cenários climáticos futuros através dos valores dos desvios esperados para os elementos climáticos (precipitação, radiação solar, temperaturas máximas e mínimas), de acordo com o modelo climático global HadCM3. Por fim, aplicou-se o modelo para a predição das perdas de solo e água através da integração dos softwares GeoWEPP, TOPAZ e ArcView, para a condição climática atual e referentes a diferentes time-slices (2020, 2050 e 2080) e cenários de emissões (A2 e B2). Os resultados obtidos permitiram concluir que: as perdas médias atuais simuladas na microbacia do córrego Jaqueira são de 52,9 mm ano-1 para o escoamento superficial e de 17,5 t ha-1 ano-1; no cenário atual as áreas que apresentaram maiores perdas foram regeneração secundária e pastagem natural; a encosta 3, por possuir maior declividade média influencia a cobertura vegetal; há previsão, em 2020 A2, 2020 B2 e 2050 B2, de aumento do escoamento superficial e da taxa de perda de solo, quando esperado aumento da precipitação; há previsão, em 2050 A2, 2080 A2 e 2080 B2, de diminuição do escoamento superficial e da taxa de perda de solo, mesmo quando esperado aumento da precipitação

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lino carlos borges.pdf: 491790 bytes, checksum: 99dc54d275a0812ac054dab565c3467d (MD5) Previous issue date: 2008-02-27 / There are several works which aim to equate the agricultural production in function of the best use of natural resources as soil and water, in the attempt of obtaining the maximum of effectiveness in the productive system, and upon this context the evaluation of the potential of using the lands has major importance for a correct planning of agricultural activities. The elaboration of maps of agricultural aptitude is of extreme importance for the sustainable use of soil and water, it should be the first and more important instrument of agricultural planning. Because of this, the elaboration of those maps should be accompanied of a discerning methodological process, focused mainly in the socioeconomic aspects aiming to adequate it to the various levels of soil handling present nowadays. This work has as objectives: 1) Research the applicability of the evaluation system of the lands agricultural aptitude regarding the actual conditions of the agricultural productive process for two areas of the State of Goiás, basin of drainage of Córrego das Pedras and of Ribeirão Jurubatuba (nascent of Ribeirão João Leite) and of the immediate surrounding of the National Park of Emas; 2) Look for latent factors responsible for the large variability of the lands aptitude in the studied areas, and detect the similar samples considering this clustering, using for this multivariate techniques of factor analysis of principal components and discriminative. The work considers quantifying and comparing the elements of production among the various classes of agricultural aptitude, establishing qualitative differences among those aptitude classes and the handling levels, comparing the theoretical model proposed in the studies against the several realities of the researched areas. The data related to the soil types, agricultural aptitude and handling levels recommended were gathered from maps elaborated for the two areas being studied. Data regarding productivity, production costs, land value, gross revenue and local adopted technology were obtained from personal visits and direct interviews with a sample of 52 farm properties for the agricultural year of 2006/2007. Based on the information found in the 52 analyzed samples, the use of factor analysis was shown to be promising, for this study area, being an innovative aspect in the interpretation of data related to the agricultural aptitude. Two techniques of statistical multivariate analysis were used: factor analysis aiming to reduce the columns of the original matrix (variables in study) through the identification of latent factors, synthesizing the common information over all variables; and the discriminant analysis with the objective of classifying the observations, with known data. These analyses indicated that productivity and production cost are related and that a possible explanation for it may be due to the levels of handling and technology, as with the gross income it may be explained by other elements as the business opportunity, market value for the products, and not necessarily with the level of technology. It was verified also a need for establishing greater and more meaningful details regarding the handling levels for the cases of pasture and forestry. Because of the peculiarities and diversity of production systems found in the basin of Ribeirão João Leite, the system of agricultural aptitude of the lands proposed by Ramalho Filho & Beek (1995) was considered insufficient, for suggesting only three handling levels, while the dispersion of the data regarding production, productivity, production cost and gross revenue, demonstrates the need of better discrimination or hierarchization of the handling levels. For the area of the immediate surrounding of the National Park of Emas the system of agricultural aptitude was shown to be more appropriate on the handling levels recommended. The system proposed by Ramalho Filho & Beek (1995), in a certain way, plasters or limits the expectations one could have relative to the potential of certain cultures, soils and used labor force, regarding the productivity and profitability of some agricultural and forestry activities. It was verified also that the handling levels are extremely important, and they should be in greater number and more detailed than the existing 3 handling levels (A,B and C) proposed by Ramalho Filho & Beek (1995). / Vários são os trabalhos que buscam equacionar a produção agrícola em função do melhor aproveitamento dos recursos naturais como solo e água, na tentativa de se obter o máximo de eficácia no sistema produtivo, e dentro desse contexto a avaliação do potencial de uso das terras tem grande importância para o correto planejamento das atividades agropecuárias. A elaboração de mapas de aptidão agrícola é de extrema importância para a utilização sustentável do solo e da água, devendo ser o primeiro e mais importante instrumento do planejamento agropecuário. Por isso, a elaboração desse instrumento deve ser acompanhada de um criterioso processo metodológico, focado principalmente no aspecto sócio-econômico procurando adaptá-lo aos diversos níveis de manejo de solo existentes. Este trabalho tem por objetivos: 1) Pesquisar a aplicabilidade do sistema de avaliação da aptidão agrícola das terras frente à realidade do processo produtivo agropecuário de duas regiões do Estado de Goiás, uma incluindo as bacias hidrográficas do Córrego das Pedras e do Ribeirão Jurubatuba (nascentes do Ribeirão João Leite); e outra do entorno do Parque Nacional das Emas; 2) Encontrar fatores latentes responsáveis pela maior variabilidade de aptidão das terras nas regiões pesquisadas, e detectar as amostras semelhantes mediante esse agrupamento, utilizando para isso técnicas de análise multivariada referente à análise fatorial em componentes principais e discriminante. O trabalho envolve a quantificação e comparação dos fatores da produção entre as diversas classes de aptidão agrícola, estabelecendo as diferenças qualitativas entre as diversas classes e os níveis de manejo, comparando o modelo teórico proposto nos estudos com as diversas realidades das regiões pesquisadas. Os dados relacionados aos tipos de solo e a aptidão agrícola e aos níveis de manejo recomendados foram extraídos de mapas elaborados para as duas regiões estudadas. Os dados de produtividade, custo de produção, valor da terra, receita bruta e tecnologia adotada foram obtidos em visitas e entrevistas diretas a 52 propriedades amostradas no ano agrícola 2006/2007. Com base nas informações obtidas nas 52 amostras, a utilização da análise fatorial mostrou-se bastante promissora, para esse tipo de estudo, constituindo uma inovação na interpretação de dados relacionados à aptidão agrícola. Foram empregadas duas técnicas de análise estatística multivariadas: a análise fatorial com o objetivo de reduzir as colunas da matriz original (variáveis em estudo) através da identificação de fatores latentes, sintetizando a informação comum aos grupos de variáveis; e a análise discriminante com o objetivo de classificar as observações, com dados conhecidos. Essas análises indicaram que a produtividade e o custo de produção estão relacionados, possivelmente, devido aos níveis de manejo utilizados. A renda bruta pode ser explicada por outros elementos como a oportunidade de negócios, valor de mercado do produto, e não necessariamente pela tecnologia adotada. Verificou-se também a necessidade de se estabelecer maior detalhamento nos níveis de manejo para pastagem e silvicultura. Pelas peculiaridades e diversidade de sistemas de produção encontrados na Bacia do Ribeirão João Leite, o sistema de aptidão agrícola das terras proposto por Ramalho Filho & Beek (1995) mostrou-se insuficiente, sugerindo somente três níveis de manejo, enquanto a dispersão dos dados referentes à produção, produtividade, custo de produção e receita bruta, mostra a necessidade de melhor detalhamento ou hierarquização dos níveis de manejo. Para a região do entorno do Parque Nacional das Emas o sistema de aptidão agrícola mostrou-se mais adequado aos níveis de manejo recomendados. O sistema preconizado por Ramalho Filho & Beek (1995), de certa maneira, engessa as expectativas em relação ao potencial de certas culturas, dos solos e da mão-de-obra empregada, com relação à produtividade e rentabilidade de algumas atividades agrosilvopastoris. Verificou-se também que os níveis de manejo são extremamente importantes, devendo ser mais diversos e detalhados do que os 3 níveis de manejo (A,B e C) preconizados por Ramalho Filho & Beek (1995).