A curva de retenção da água no solo é um dos principais instrumentos para avaliar a qualidade física dos solos e possibilitar seu manejo adequado. Por meio da Teoria da Capilaridade vários equipamentos foram desenvolvidos para determinar a intensidade com que a água está retida ao solo, porém, pouco se tem dado atenção para verificar se os pressupostos para o real funcionamento da teoria estão sendo atendidos. Um aspecto refere-se ao tamanho da amostra utilizada para determinar a curva de retenção, de modo que haja continuidade dos feixes capilares na amostra e placa porosa. Desta forma, este trabalho propõe avaliar diferentes tamanhos de amostra indeformada para a determinação da curva de retenção. Para isso, coletaram-se amostras em anéis volumétricos cilíndricos de três tamanhos (altura) diferentes (T1 - 0,075 m; T2 - 0,05 m; T3 - 0,025 m;) e mesmo diâmetro interno (0,07 m), dos horizontes diagnósticos de um Latossolo e um Nitossolo em áreas experimentais da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq/USP), Piracicaba - SP. Realizou-se a caracterização física destes solos, por meio da análise granulométrica, densidade do solo, densidade de partículas, porosidade total e teor de carbono orgânico. As curvas foram determinadas para cada tamanho de amostra, utilizando-se o Funil de Haines, para as tensões 0,5, 1, 4, 6 e 10 kPa, e a Câmara de Pressão de Richards para 33, 100 e 500 kPa. As curvas de retenção foram ajustadas pelo modelo utilizado por van Genuchten. Estimadas as curvas, avaliou-se a distribuição de poros do solo das amostras, determinando-se a curva de frequência acumulada de poros em função do logaritmo do raio e, depois pela diferenciação das equações de ajuste das curvas de retenção, a curva diferencial de frequência acumulada de poros. Os resultados mostram que o Latossolo, por ter textura arenosa no horizonte estudado, não apresentou diferença significativa nas curvas de retenção para os tamanhos das amostras estudadas. Verificou-se pouca modificação na distribuição dos poros deste solo, que possui teor elevado das frações areia fina e muito fina, e desenvolveram papel importante para a retenção de água. O Nitossolo, por sua vez, apresentou diferença significativa da curva obtida pela amostra de menor tamanho (T3), havendo maior retenção de água com a diminuição do tamanho da amostra. Devido a sua textura muito argilosa, o arranjo estrutural deste solo foi diferenciado ao se utilizar as amostras maiores, com provável interrupção e descontinuidade dos feixes capilares. Consequentemente, houve também alteração na distribuição dos poros, com redução dos mesoporos e aumento dos microporos. Desta forma, pode-se concluir que o tamanho da amostra influenciou a curva de retenção da água devido à complexidade estrutural do solo, que provavelmente é diferente nas amostras maiores por causa da continuidade dos feixes capilares, principalmente no Nitossolo. Em outras palavras, quanto menor o tamanho da amostra há menor diferenciação no arranjo de poros, ou seja, maior proximidade da real condição do solo e, assim, uma interpretação da retenção de água \"mais correta\" por meio da Teoria da Capilaridade. / The soil water retention curve is one of main tools to assess the physical quality of the soil and to make possible its adequate management. By means of the Capillary Theory, many instruments have been developed to determine the water retention forces in soil, but, little attention has been given to check whether the assumptions for the application of the theory are being attended. One aspect relates to the sample size used to determine the retention curve, so that there is capillary continuity of the sample and porous plate. Thus, this study aimed to evaluate different sizes of undisturbed cylindrical samples for determination of the retention curve. The samples were collected from diagnostic horizons of Latosol and a Nitosol, in experimental areas of the Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq/USP), Piracicaba - SP. Three volumetric rings with three different heights (T1 - 0,075 m; T2 - 0,05 m; T3 - 0,025 m;), were used the diameter of the rings were the same for the three sizes (0,07 m). The physical characterization soils were made by the granulometric analysis, bulk density, particle density, porosity and organic carbon. The curves were determined for each sample size, using the Haine\'s funnel, for tensions 0.5, 1, 4, 6 and 10 kPa, and Richard\'s pressure chamber for 33, 100 and 500 kPa. The pore size distribution of the soil was evoluated first by determining the cumulative frequency curve of pore radius, and then, by differentiating fitling equation of fluis curve to obtain a differential curve of pore cumulative frequency. The retention curves were fitted by the model used by Van Genuchtem. The results showed that in the Latosol there was no significant difference in retention curves for the sizes of the samples studied. There was little change in pore distribution of the fluis soil with high content of fractions fine and very fine sand, that developes significant role in soil water retention. The Nitosol exhibited significant difference of the curve obtained by the smallest size sample (T3), with greater water retention with the decreasing of the sample size. Because of its very clayey texture, the structural arrangement of this soil was different when larger samples were used, with probable interruption and discontinuity of capillaries. Consequently there was also a change in the pore distribution, with reduction of mesopores and an increase of micropores. Thus, itean be conclude that the sample size influenced the soil water retention curve due to the structural complexity of the soil that probably is different in the bigger sample because of the continuity of the capillary budles fluit was more affected in the Nitosol. In other words, the smaller the sample size, the smaller the difference in the arrangement of pores, that is, more closeness of the actual condition of the soil and so a \"more correct\" interpretation of soil water retention by capillary theory.

SILVA, G. L. Qualidade física de um Luvissolo cultivado com sistemas agroflorestais e convencional no semi-árido cearense. 2008. 68 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-09-10T13:24:58Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_glsilva.pdf: 509368 bytes, checksum: f36ababb39f829082a3074f125a3e358 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-10T23:06:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_glsilva.pdf: 509368 bytes, checksum: f36ababb39f829082a3074f125a3e358 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-10T23:06:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_glsilva.pdf: 509368 bytes, checksum: f36ababb39f829082a3074f125a3e358 (MD5) Previous issue date: 2008 / The introduction of agricultural systems in the natural ecosystem changes the balance of the soil, with reflections on their quality, whose impact will depend on the type of management used and the capacity to support the ground. One of the alternatives is the adoption of agroforestry systems, because these systems promote the protection of soil and are able to maintain their quality under similar conditions, the soil under natural vegetation, since the trees, encourage the soil physical properties. So a study was carried out to evaluate the quality of physical and structural Luvissolo in the semi-arid of Ceará cultivated with agroforestry systems (SAFs) and conventional, using the Least Limiting Water Range (LLWR) and the Index S. The area under study is located on the farm in Crioula Sobral - CE and belongs to the EMBRAPA - CNPC. The treatments selected for this study were: Agrosilvipasture (AGP), Silvipasture (SILV), Natural Vegetation (VN) and Intensive Cropping (CIP). The samples were subjected to a voltage gradient of water and then used in determination of soil density (Ds), resistance to penetration of roots (RP) and volumetric moisture (θv). Then, the results were used for the adjustment of the retention curve of water (CRA), and resistance to penetration (CRP). Through the CRA and the CRP, it was possible to quantify the LLWR and soil critic density (Dsc). There is also the determinate the values of the van Genuchten parameters, for determining the index S. The SAFs showed better physical and structural conditions for plants growth, both for the evaluation of the IHO, and the index S. The CIP, presented the lowest IHO and the lowest value of S, indicating greater physical and structural degradation to soil this treatment. / A introdução de sistemas agrícolas no ecossistema natural altera o equilíbrio do solo, com reflexos na sua qualidade, cujos impactos dependerão do tipo de manejo utilizado e da capacidade de suporte do solo. Uma das alternativas é a adoção dos sistemas agroflorestais, pois tais sistemas promovem a proteção do solo e são capazes de manter a sua qualidade em condições semelhantes a do solo sob vegetação natural, já que as árvores favorecem as propriedades físicas do solo. Assim foi desenvolvido um estudo com o objetivo de avaliar a qualidade física e estrutural em um Luvissolo no semi-árido cearense cultivado com sistemas de manejo agroflorestal (SAFs) e convencional, utilizando o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) e o Índice S. A área em estudo localiza-se na Fazenda Crioula em Sobral – CE, pertencente à EMBRAPA – CNPC. Os tratamentos selecionados, para tal estudo foram: Agrissilvipastoril (AGP), Silvipastoril (SILV), Vegetação Natural (VN) e Cultivo Intensivo em Pousio (CIP). As amostras foram submetidas a um gradiente de tensão de água sendo posteriormente utilizadas nas determinações de densidade do solo (Ds), resistência à penetração de raízes (RP) e umidade volumétrica (θ). Em seguida, os resultados foram utilizados para os ajustes das curvas de retenção de água (CRA) e de resistência à penetração (CRP). Através da CRA e da CRP, foi possível quantificar o IHO e a densidade do solo crítica (Dsc). Determinou-se também os valores dos parâmetros da equação de van Genuchten, para determinação do índice S. Os SAFs apresentaram melhores condições físicas e estruturais para o crescimento das plantas, tanto pela avaliação do IHO, como pelo índice S. O CIP, apresentou o menor IHO e o menor valor de S, indicando uma maior degradação física e estrutural para o solo deste tratamento.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-03T11:08:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 769318 bytes, checksum: 7af8b476ae5335844ce3f0c1ba96762d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-03T11:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 769318 bytes, checksum: 7af8b476ae5335844ce3f0c1ba96762d (MD5) Previous issue date: 2005-03-04 / Este trabalho teve por objetivo caracterizar a morfometria de areias reconstituídas (fração areia sem a presença de agentes cimentantes) e esferas de vidro, pela utilização dos índices morfométricos arredondamento, alongamento, diâmetro de Feret e compacidade, e analisar a sua correlação com a porosidade total, resistência à penetração e curvas de retenção pelo ajuste de curvas de regressão. Outro propósito desse estudo foi avaliar a elevação da densidade em sistemas binários e ternários de esferas de vidro e sistemas binários de areias reconstituídas sujeitos à ação vibratória controlada, em função da porcentagem das classes envolvidas e das relações entre os seus diâmetros médios. Para isso, foram coletadas 14 amostras de solo/sedimento em diferentes localidades dos estados de Minas Gerais e Espírito Santo e adquiridas esferas de vidro para simulação de empacotamentos binários e ternários. As amostras de solo/sedimento foram submetidas a pré-tratamentos para obtenção da fração areia limpa e posterior peneiramento para separação em 21 classes entre os diâmetros de 2,000 e 0,053 mm. Foram avaliadas a densidade aparente, densidade de partículas, porosidade total, resistência à penetração e curvas de retenção de água das amostras de areias reconstituídas, e a análise morfométrica das esferas de vidro e das amostras de areias reconstituídas com base nos índices arredondamento, alongamento, diâmetro de Feret e compacidade. Para a aquisição das imagens foram utilizados scanner para as frações maiores que 0,250 mm e câmara digital acoplada a microscópio com objetiva 4x para as frações menores que 0,250 mm. Foram obtidas cerca de 2.000 imagens e analisadas 145.000 partículas, aproximadamente. Utilizou- se o programa Adobe® Photoshop® CS para o processamento das imagens e os programas QUANTIPORO e Microsoft® Office Excel 2003 para a geração dos índices morfométricos. A porosidade total foi explicada pelos índices arredondamento, diâmetro de Feret e compacidade. Contudo, o R2 manteve-se baixo, refletindo a variabilidade morfométrica existente, devido à dureza e ausência de clivagem do quartzo. A resistência à penetração e a microporosidade apresentaram ajuste de regressão com o diâmetro de Feret, não sendo explicados pelos demais índices. Os modelos matemáticos propostos para o ajuste das curvas de retenção apresentaram-se satisfatórios para as amostras analisadas. A elevação da densidade em sistemas binários e ternários apresentou alta dependência da relação entre os diâmetros médios das classes envolvidas e da proporção de material "fino" existente. / The aim of the present paper was to characterize the morphometry of restored sand (sand fraction free from the presence of cementing agents) and glass spheres through the application of morphometric indexes of roundness, elongation, Feret's diameter and compactness, as well as to analyze their correlation with total porosity, resistance to penetration and retention curves by the adjustment of regression curves. Besides, this study also had the objective to evaluate the increase in density in binary and ternary systems of glass spheres and binary systems of restored sand submitted to the vibratory controlled action due to the percentage of the involved classes and the relation among their average diameters. In order to do so, 14 samples of soil/sediment were collected in different areas of the states of Minas Gerais and Espírito Santo, and glass spheres were acquired for the simulation of binary and ternary packing. The samples of soil/sediment were submitted to pre-treatments for the obtainment of the clean sand fraction and posterior screening for the division into 21 classes among the diameters of 2,000 and 0,053 mm. The elements to be evaluated in the process were apparent density, density of particles, total porosity, resistance to penetration and water retention curves of the samples of restored sand as well as the morphometric analysis of the glass spheres and ixof the restored sand based on the indexes of roundness, elongation, Feret's diameter and compactness. A scanner was used for the acquisition of images for fractions larger than 0,250 mm and a digital camera connected to a microscope with objective 4x was used for fractions smaller than 0,250 mm. Around 2,000 images were obtained, and approximately 145,000 particles were analyzed. The Adobe® Photoshop® CS program was used for the image processing and the programs QUANTIPORO and Microsoft® Office Excel 2003 were employed for the creation of the morphometric indexes. The total porosity was explained through the indexes of roundness, Feret's diameter and compactness. However, R2 was kept low reflecting an existing morphometric variability due to the hardness and lack of cleavage presented by quartz. In spite of presenting regression adjustment through Feret's diameter, both resistance to penetration and microporosity could not be explained through the other indexes. The mathematical models proposed to the adjustment of the retention curves proved to be satisfactory for the analyzed samples. The increase in density in binary and ternary systems presented to be highly dependent on the relation between the average diameters of the involved classes and the proportion of the "fine" existing material.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-16T17:52:20Z No. of bitstreams: 1 2015_AlexisAndreDidierChristopheWilk.pdf: 3038049 bytes, checksum: 9d8c800a476c43f5c7a0804e60dc788e (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-04T12:31:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AlexisAndreDidierChristopheWilk.pdf: 3038049 bytes, checksum: 9d8c800a476c43f5c7a0804e60dc788e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T12:31:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AlexisAndreDidierChristopheWilk.pdf: 3038049 bytes, checksum: 9d8c800a476c43f5c7a0804e60dc788e (MD5) / O petróleo tem papel fundamental no funcionamento da matriz energética mundial, representando cerca 30% do total de energia consumida. Por consequência, melhorar o desempenho da produção de óleo é um problema de relevância econômica e estratégica. Desta forma, neste trabalho será realizado um estudo teórico sobre fluxo multifásico em meios poroso com objetivo de aplicar posteriormente o conhecimento adquirido na simulação do processo de produção de petróleo e gás. Inicialmente um estudo teórico sobre petróleo e fluxo multifásico foi realizado. Em seguida as formulações necessárias foram apresentadas, e para o caso trifásico uma formulação alternativa, se baseando no bifásico, foi apresentada. Além disso, um estudo sobre as respostas de produção e o fluxo multifásico no interior de um reservatório também foi apresentado. Optou-se por utilizar a ferramenta numérica FlexPDE, devido a sua versatilidade e simplicidade. Foram realizadas simulações de fluxo bifásico sem troca de matéria entre si (água e óleo) e trifásico sem troca de matéria entre si(água, óleo e gás). Um estudo paramétrico sobre a influência da curva de pressão capilar e da compressibilidade dos fluidos foi realizado. Além disso, foram realizadas simulações considerando que o reservatório possuía diferentes valores de saturações iniciais de cada uma das fases. Em todos os resultados foram analisadas as pressões, os graus de saturação e as vazões no poço produtor. De uma forma geral, os resultados demostraram a importância de se conhecer melhor parâmetros como a compressibilidade de cada fase, curva de pressão capilar do sólido e os valores de saturações iniciais das fases. Além disso, foi possível observar a redução, devido à variações dos parâmetros, na vazão do poço produtor, a queda de pressão de óleo no reservatório e redução do valor de saturação inicial de óleo armazenado. Finalmente, pode-se concluir que apesar de simples, a ferramenta FlexPDE pode ser utilizada na simulação de fluxo multifásico de reservatórios de petróleo. / The oil has major role in the functioning of the global energy mix, accounting for about 30% of total energy consumed. Consequently, improving the performance of oil production is an issue of economic and strategic importance. Thus, this work will be a theoretical study on multiphase flow in porous media in order to subsequently apply the knowledge acquired in the simulation of oil and gas production process. Initially a theoretical study on oil and multiphase flow was conducted. Then the necessary formulations were made, and the three-phase case an alternative formulation, the relying biphasic, it was presented. In addition, a study of responses and the production of multiphase flow within a reservoir is also presented. It is choosing to use the numerical tool FlexPDE, due to its versatility and simplicity. Two-phase flow simulations were performed without exchange of matter among themselves (water and oil) and threephase without exchange of matter among themselves (water, oil and gas). A parametric study of the influence of the capillary pressure curve and compressibility of the fluids was conducted. In addition, simulations were performed considering that the reservoir had different values of initial saturation of each of the phases. In all the results were analyzed pressures, the degree of saturation, and flows in production well. In general, the results demonstrated the importance of knowing the parameters such as the compressibility of each phase, the solid capillary pressure curve and saturation values of the initial phases. Moreover, it was possible to observe a reduction due to variations of the parameters in the flow of the production, the oil pressure drop in the reservoir and a reduction of the initial saturation value stored oil. Finally, it can be concluded that though simple, the FlexPDE tool can be used in multiphase flow simulation of oil reservoirs.

Este trabalho teve como objetivo verificar a funcionabilidade de diferentes técnicas de imposição e de controle de sucção, bem como comparar os resultados por elas fornecidas, quando à determinação de certas características e propriedades dos solos não saturados. As técnicas testadas foram a de translação de eixos (TE), a osmótica (MO), a do papel filtro (PF), a do tensiômetro de alta capacidade (TAC) e a de controle da sucção por imposição da umidade relativa (CSIUR). Verificou-se que a variabilidade de cada um dos métodos estudados é da mesma ordem de grandeza das comumente medidas nos ensaios correntes na mecânica dos solos. Foi possível, também, estabelecer os limites de equivalência de resultados fornecidos por diferentes técnicas, quando se mediram as características de retenção de água, a compressibilidade e a resistência à compressão simples dos solos objeto de estudo. Constatou-se também a dificuldade de utilização do método osmótico no solo siltoso (caulim), provavelmente, pela ocorrência de reações que bloquearam a continuidade da osmose e do TAC na medição da sucção apresentando valores sempre crescentes da sucção sem estabilização dos valores lidos em solos com macro-porosidade considerável. Finalmente, desenvolveu-se e testou-se um método de previsão baseado na geometria fractal, que se mostrou eficiente para reproduzir a curva de retenção de água no solo

A mecânica dos solos não saturados tem se tornado um importante tema de pesquisas dedicadas a entender o comportamento dos solos não saturados e otimizar sua utilização em várias obras civis. A curva de retenção de água, definida como a relação entre a sucção e a quantidade de água presente no solo, é considerada um elemento chave na interpretação do comportamento e propriedades dos solos não saturados tais como a condutividade hidráulica e a resistência ao cisalhamento. Este trabalho apresenta a estrutura de um banco de dados projetado para armazenar informações de solos brasileiros com enfoque nas características de retenção de água. O banco de dados inclui a curva de retenção e os parâmetros de ajuste das equações de van Genuchten (1980) e Fredlund & Xing (1994), assim como informações das características dos solos como índices físicos, classificações dos solos, análises granulométricas, índices de consistência e localização e estado da amostra. Além da estimativa da função condutividade hidráulica, o banco de dados oferece duas ferramentas que permitem a pesquisa rápida ou detalhada das informações e os dados armazenados podem ser mostrados na tela ou em relatórios impressos / Unsaturated soil mechanics has become an important subject of research devoted to understand the behavior of unsaturated soils and optimize their use in several civil works. The soil-water characteristic curve, defined as the relationship between the suction and the amount of water present in the soil, is considered as the key in the interpretation of the behavior and properties of unsaturated soils, such as the hydraulic conductivity and the shear strength. This paper presents the structure of a database designed to store information of brazilian soils with focus in the characteristics of water retention. The database includes the retention curves and the parameters of adjusted van Genuchten and Fredlund & Xing equations and also information of soil characteristics such as physical indexes, soil classifications, particle-size analysis, consistency indexes and location and kind of used samples. Beyond the estimate of hydraulic conductivity, the database presents two search tools that allow for quick and detailed recovering of information and stored data can be displayed on screen or in printed reports

As condições físicas do solo têm efeitos diretos e indiretos na produtividade e na qualidade ambiental. Solos bem agregados, com um manejo adequado, são capazes de manter um balanço de ar e água assim como promover a ciclagem de nutrientes e propiciar o desenvolvimento de raízes. O objetivo desse trabalho foi avaliar o uso do modelo de Dexter índice S, para o mapeamento da qualidade física do solo em uma escala de microbacia hidrográfica (MB) e avaliar o desempenho do modelo indireto de Arya e Paris e programa Qualisolo para a obtenção do índice S. O experimento foi dividido em três etapas: 1) Medida do índice S em uma base de dados de solos contendo 111 amostras e avaliação da sua dependência com a densidade do solo. Em todas as amostras obteve-se o índice S de duas formas: i) a partir da curva de retenção (CR) experimental (SCRexperimental) e ii) por meio da granulometria detalhada, usando o modelo de Arya e Paris com o programa Qualisolo (SCRqualisolo); 2) Estudo do índice S em uma escala de microbacia hidrográfica (MB), 15 parcelas na MB do Ribeirão Canchim, São Carlos, SP, compreendendo classes de solos e coberturas mais comumente encontradas nessa região. 3) Ampliação do estudo do índice S na microbacia, realizando medidas de granulometria, densidade (s), resistência à penetração (RP) e a obtenção do índice SCRqualisolo em mais trinta pontos da MB. Na comparação entre os métodos para o cálculo do índice S verificou-se que SCRexperimental apresentou uma maior variabilidade entre seus pontos, demonstrando ser mais sensível as variações de , textura ou estrutura. Apesar do modelo de Arya e Paris receber uma forte influência da textura do solo, sua determinação integrado ao programa Qualisolo, demonstrou ser uma opção rápida para obter a curva de retenção e o índice S. Com relação ao estudo do índice S na MB, as áreas de pastagem apresentaram os maiores valores de RP, s e relativa e os menores valores de índice S, sendo classificadas como solos de qualidade física pobre. Os valores de S apresentaram a mesma tendência dos parâmetros do solo que estão associados com a qualidade física, que são s e RP, porosidade, curva de retenção e a avaliação qualitativa e quantitativa das imagens de microtomografia que estão associadas com a macroporosidade. Apesar de ser possível uma classificação visual do solo em relação a sua qualidade física, o índice S é possibilita uma avaliação quantitativa e objetiva do estado de degradação física do solo, uma vez que possui uma boa correlação com os demais parâmetros que indicam a qualidade do solo, como observado / The soil physical conditions have direct and indirect effects on plant productivity and environmental quality. Well aggregated soils with appropriate management are able to maintain a good balance between air and water, promote nutrient cycling and good development of roots. The objective of this work was to evaluate the use of the S index of Dexter, for mapping the soil physical quality in a watershed and evaluate the performance of the indirect model of Arya and Paris and the Qualisolo software to estimate the S index. The study was divided into three parts: Measurement of the S index in a database containing 111 soils and the evaluation of their dependence with the soil bulk density (s). For all samples the S index was determined by: i) using the experimental soil water retention curve (SRCexperimental) and ii) using the Arya and Paris model and the Qualisolo software (SRCqualisolo) on measured particle size distribution data; 2) The study of the S index in 15 points of the Ribeirão Canchim watershed, São Carlos, SP, covering the most abundant soil classes and the most commonly used crops in this region; 3) Extension of the S index study to other 30 points where only the SCRqualisolo was determined from measured particle size distribution and compared with measured s and penetration resistance (PR). When comparing the two methods for determining S it was verified that SRCexperimental presented a greater variability among points, showing to be more sensitive to variations in s, texture and structure. Although the significant influence of soil texture on the Arya and Paris model,,the estimation of SCRqualisolo from particle size distribution is very simple and faster than SCRqualisolo and it is an interesting alternative. The areas under pasture presented the lowest S index and the highest s and were classified as low physical quality areas. The S values follow the same trends of the soil parameters associated with soil quality, which are s, PR, porosity, the soil water retention curves and the qualitative and quantitative parameters of the microtomographic images. The S index allows a quantitative and objective measure and expresses the state of physical degradation of soil, since it showed a good correlation with other parameters associated with soil physical quality

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-01-31T18:15:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) MANUELLA VIEIRA BARBOSA NETO. Tese versão final 2016.pdf: 5517508 bytes, checksum: 15a0a2dbaa70fab3d5dc3dfcb868b520 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-31T18:15:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) MANUELLA VIEIRA BARBOSA NETO. Tese versão final 2016.pdf: 5517508 bytes, checksum: 15a0a2dbaa70fab3d5dc3dfcb868b520 (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / A degradação da terra é uma das principais causas da desertificação. Entre seus principais atributos estão a erosão e a deterioração das propriedades física, química e biológica dos solos. Este trabalho busca analisar a degradação dos solos em área vulnerável à desertificação e seus efeitos em atributos físico-hídricos e no carbono orgânico de solos de uma área do semiárido pernambucano. Mapearam-se o uso da terra, as classes de erosão e a variação espaço temporal da cobertura vegetal. Realizaram-se medições da erosão laminar e linear in situ. Coletaram-se amostras de Planossolos, Luvissolos e Neossolos Litólicos nas camadas de 0-10 e 10-20 cm e nelas se determinaram atributos físicos e o carbono orgânico. Para Luvissolos e Planossolos, também se elaboraram as curvas de retenção da água. Analisaramse os resultados estatisticamente por meio de testes de variância, análise dos componentes principais (ACP), agrupamento e discriminante. A redução da cobertura vegetal estimada é indicativa do processo de degradação na área, que apresenta processos erosivos bem avançados. As concentrações de carbono orgânico e do estoque de carbono das áreas degradadas foram bem inferiores aos da área conservada, sendo esses atributos importantes indicadores da qualidade desses solos. Os solos das áreas degradadas apresentaram alto quantitativo de areia, baixa estabilidade de agregados, porosidade total, condutividade hidráulica, umidades na capacidade de campo e ponto de murcha e elevada densidade do solo. Com a ACP, identificaram-se as variáveis mais significativas na avaliação da qualidade dos solos nas condições estudadas: o diâmetro médio ponderado dos agregados foi significante para os três solos; a porosidade total e as umidades na capacidade de campo e ponto de murcha tiveram alta importância para os Planossolos e Luvissolos; macro e microporosidade e condutividade hidráulica foram importantes para os Planossolos; areia, argila total, argila dispersa foram significantes para os Luvissolos e Neossolos Litólicos; enquanto a variável densidade do solo foi mais representativa para os Neossolos Litólicos. O agrupamento utilizando as variáveis indicadas pela ACP indicou a qualidade inferior dos solos das áreas degradadas em relação aos avaliados na área conservada. A discriminante confirmou o resultado do agrupamento, com um acerto de 100%, para todos os solos estudados, nas duas profundidades. As curvas de retenção de água evidenciaram que os processos de degradação afetaram a qualidade física dos solos avaliados em Itacuruba. Esses apresentaram menor umidade volumétrica de saturação e residual e menor valor nos parâmetros de ajuste da curva “n” e “m” em relação aos observados na área conservada. / Land degradation is one of the main causes of desertification. Among its main attributes we can find the erosion and deterioration of physical, chemical and biological properties of soils. This work aims to analyze the degradation of soils in area vulnerable to desertification, as well as understand its effects on physical hydrous attributes and on the organic carbon of soils in a semiarid region of Pernambuco. The use of the land, the erosion classes and the spatial temporal variation of the vegetation cover were mapped. Measurements of the laminar and linear erosion were taken in situ. Samples of Planosols, Luvisols and Litholic Neosols were taken in layers of 0-10 and 10-20 cm, and in them it was determined physical attributes and organic carbon. Water retention curves were elaborated for Luvisols and Planosols. The results were analyzed statistically through test of variance, principal components analysis (PCA), cluster and discriminant. The reduction of the vegetation cover estimated is an indicator of a degradation process in the area, which presents highly advanced erosive processes. The concentration of organic carbon and carbon stock from the degraded area were quite inferior to the ones from the preserved area, having this attributes as important indicators of the quality of these soils. Soils from the degraded area presented high sand quantitative, low stability of aggregates, total porosity, hydraulic conductivity, moisture in the field capacity and wilting point, and high density of the soil. With PCA it was identified the most meaningful variables in the evaluation of the soil in the studied conditions: the pondered average diameter of the aggregates was significant for the three soils; the total porosity and moisture at the field capacity and wilting point were highly important for Planosols and Luvisols; macro and micro porosity and hydraulic conductivity were important for Planosols; sand, total clay and dispersed clay were significant for Luvisols and Litholic Neosols; while the variable density of the soil was more representative for Litholic Neosols. The cluster, with the variables listed by the PCA, indicated the poor quality of the soils in the degraded areas as opposed to the ones evaluated in the preserved area. The discriminant confirmed the result of the cluster with 100% assertiveness for all of the studied soils, at both of the depths. The water retention curves showed that the degradation processes affected the physical quality of the evaluated soils in Itacuruba. These presented lower volumetric moistures of saturation and residual, and lower values in curve fitting parameters “n” and “m” in relation to those in the preserved area.

O conhecimento do comportamento físico-hídrico do solo é fundamental para sua caracterização. Dentre elas, a determinação da curva de retenção de água é o processo que costuma ser mais oneroso e demorado. Várias tentativas estão sendo estudadas no sentido de minimizar custo e tempo para a obtenção desta curva. A escolha do número e da combinação de pontos, ou seja, dados de umidade e correspondente tensão da água no solo, utilizados para a determinação da curva de retenção, normalmente é feita de forma arbitrária, contudo, a demora na obtenção da curva de retenção, aliada ao valor considerado alto para pequenos irrigantes, são na maioria das vezes, um empecilho para que o agricultor realize esta análise. O objetivo deste trabalho foi definir o menor número e a melhor combinação de pares de umidade e tensão de água no solo que resulte na descrição de uma curva de retenção de água do solo confiável. Para a realização da pesquisa, foram utilizados dois tipos de solos com granulometrias distintas, (arenoso e argiloso). Foram realizadas nove repetições, para cada tipo de solo, as quais foram submetidas a diferentes tensões pelo método da câmara de Richards e ajustadas pelo modelo de van Genuchten. Realizaram-se curvas contendo 4, 5, 7, 8, 9, 10 e 13 pontos de tensão, sendo que a curva que contem 13 pontos foi adotada neste estudo como referência (A1) na comparação com as demais. A análise estatística foi gerada inicialmente sobre os dados brutos das umidades do solo observadas para todas as repetições, calculando-se os coeficientes de variação para os parâmetros do modelo de van Genuchten. Posteriormente, entre os dados observados e ajustados pelo modelo, foram determinados índices estatísticos comparativos. Finalmente, os parâmetros obtidos de vários pares de umidade e correspondente tensão de água no solo obtidos na câmara Richards foram comparados aos parâmetros equivalentes da curva referência (A1) e submetidos à análise de variância (teste F), e suas médias comparadas pelo teste de Scott-Knott a 5%. A curva de retenção de água no solo com 7 pontos, elaborada com as tensões 0, 40, 100, 300, 1.000, 5.000 e 15.000 hPa, foi a que mais se aproximou da curva de referência A1, não apresentando diferença estatística em nenhum dos parâmetros do modelo. / The knowledge of the soil hydrophysical behavior is critical for characterizing its physical properties. Among them, the determination of the soil water retention curve is often the most expensive and the most time consuming. Many attempts have been tried in order to minimize the cost and the time to obtain this curve. The choice of number and combinations of points to be taken, i.e., water content and its corresponding water potential in soil, used to determine the soil water retention curve, is usually made arbitrarily, however, the delay in obtaining the curve, coupled with the cost considered high to small irrigators, are mostly an obstacle for the farmer to carry out this analysis. The objective of this work was to define the smallest number and the optimal combination of water content and water potential pairs that result in a trustable soil water retention curve. To carry out this research, two types of soils with contrasting textures were used (sandy and clay soil). For each type of soil, nine repetitions were submitted to different tensions by the Richards chamber method and adjusted by the equation of van Genuchten. Curves with 4, 5, 7, 8, 9, 10 e 13 tension points were made, taking the 13-point curve as a standard (A1) in comparison to the others. Initially, the statistical analysis was performed on the raw data of the observed water contents for all the repetitions, calculating the variation coefficient for the van Genuchten equation parameters. Subsequently, statistical indices of comparison were used between the observed and adjusted data. Lastly, the obtained parameters for different pairs of water content and its corresponding water potential in Richards\' chamber were compared to the equivalent parameters of the standard curve (A1) and submitted to the analysis of variance (F test), and their mean values were compared by the Scott-Knott test (5% of probability). The 7-point soil water retention curve, using the tensions of 0; 40; 100; 300; 1,000; 5,000 e 15,000 hPa, was the closest one to the standard curve A1, showing no statistical difference in any parameters of the model.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-15T15:13:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação-RODOLFHO.pdf: 972823 bytes, checksum: c6ed8f08ace41c1927e4fd841d1b0cc4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T15:13:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação-RODOLFHO.pdf: 972823 bytes, checksum: c6ed8f08ace41c1927e4fd841d1b0cc4 (MD5) Previous issue date: 2015-07-09 / FACEPE / Os tabuleiros costeiros ocupam uma extensa área no litoral brasileiro e devido a seu relevo plano favorável à mecanização, precipitação pluvial alta e proximidade com os grandes centros consumidores, são as áreas de uso agrícola mais intensificado. Os solos predominantes nessa área são em geral, profundos, de baixa fertilidade natural e muitas vezes ocorrem com uma camada adensada, configurando os solos coesos. Esta coesão tem afetado propriedades físicas, químicas e hídricas do solo, que interferem diretamente no estabelecimento do cultivo e, consequentemente, na produtividade das culturas e renda dos agricultores. Os agricultores, em situações como esta, muitas vezes tendem a desmatarem mais áreas para cultivo, visando compensar perdas econômicas, causando impactos ambientais. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do uso, sobre a resistência no horizonte coeso, em solos sob manejo de cana-de-açúcar e mata nativa, na unidade geoambiental dos Tabuleiros Costeiros de Pernambuco, a partir de ensaios físico-hídricos. Foram abertos um perfil em área de plantio de cana-de-açúcar e um em mata nativa, e coletadas amostras estruturadas do horizonte coeso. Os atributos físicos avaliados foram: Porosidade Total (macro, meso, micro e criptoporosidade), densidade do solo (Ds), curva característica de retenção de água no solo (CCRAS) e resistência do solo à penetração de raízes (RP). As médias dos parâmetros físicos analisados foram submetidas à análise de variância (ANOVA) e para os parâmetros que apresentam diferenças significativas foi aplicado o teste de Tukey, por meio do aplicativo SAS. A resistência à penetração foi um atributo eficiente para avaliar coesão dos solos estudados. Os manejos distintos não apresentaram diferença significativa nos valores de densidade Ds. A área cultivada apresentou maior capacidade de retenção de água, avaliada pelas curvas características de retenção, evidenciando que o manejo influenciou no tamanho dos poros. Na área de mata poderá ocorrer maior secamento do solo, sem que haja valores restritivos de resistência à penetração, pois precisará de um menor valor de umidade para que não haja impedimentos ao desenvolvimento do sistema radicular. / The costal plains occupates an extensive area in brazilian’s litoral and due to its plain relief suitable to mechanization, high pluvial precipitation and proximity with the big consumer centers, are intensified agricultural areas. The predominant soils in this area are in general, deep, of low natural fertility and most of the times occur with a condensed layer, setting the cohesive soils. This cohesion has affected physical, chemical and hydrous properties of the soil, which interfere directly in the settlement of the cultivation and, consequently, in the crops productivity and income of the farmers. The farmers, in situations like this, many times tend to deforest more areas to cultivation, aiming to compensate economic losses, causing environmental damage. The goal of this study was to evaluate the effect of the use in the resistance of the cohesive horizon, on soils under management of sugar cane and native forest in the geo environmental unit of the coastal plains of Pernambuco, from hydrous physical tests. It was opened a profile in the sugarcane area and another native forest, structured and collected samples of cohesive horizon. The assessed physical attributes were: Total porosity (macro, meso, micro and criptoporosidade), bulk density (Ds), water retention curve characteristic in the soil (CCRAS) and soil resistance to root penetration (RP). The average of the physical parameters analyzed were subjected to analysis of variance (ANOVA) and to the parameters that show significant differences was used the Tukey test, using the SAS software. The penetration resistance was an effective attribute to evaluate the cohesion of soils studied. The different managements showed no significant difference in density values Ds. The crapped area presented higher water holding capacity, when evaluated by retention curves, showing that the management influenced the pore size. In forest area may occur more soil drying, without restrictive values of penetration resistance because need a lower moisture value so there are no impediments to the development of the root system.