A resiliência física de solos é proveniente de processos regenerativos que incluem ciclos de umedecimento e secamento, congelamento e descongelamento assim como as atividades biológicas. Este estudo testou a hipótese de que as propriedades físicas do solo,tais como a permeabilidade do solo ao ar, densidade do solo, porosidade de aeração e porosidade total são indicadores físicos eficientes para quantificar a resiliência de solos de diferentes texturas submetidos ao estresse mecânico (compactação) e após subseqüentes ciclos de umedecimento e secamento. O objetivo foi avaliar o comportamento e a resiliência do solo por meio de propriedades físicas de um Latossolo Vermelho. Foram retiradas 25 amostras indeformadas (0-0,05m) de dois solos: solo I com textura argilosa e solo II com textura franco argilo arenosa, realizando as determinações das propriedades físicas nos tratamentos: antes da compactação(A), depois da compactação (C0) e após ciclos de umedecimento e secamento (C1,C2,C3,C4). As propriedades densidade do solo e porosidade total não apresentaram recuperação da condição inicial após a compactação nos solos I e II, as propriedades conteúdo volumétrico de água e porosidade de aeração apresentaram recuperação parcial apenas no solo I, para o solo II também não apresentaram recuperação, e a permeabilidade do solo ao ar foi a propriedade que apresentou a melhor recuperação assim como foi a que apresentou maior resiliência. Em relação ao distinto comportamento dos dois solos, observou-se que o solo I foi mais resiliente que o solo II nas propriedades que apresentaram recuperação. / The soil physical resilience comes from regenerative processes which include cycles of wetting and drying, freezing and thawing as well as biological activities. This study tested the hypothesis that the physical properties of soil such as soil permeability, bulk density, aeration porosity and total porosity are efficient physical indicators to quantify the resilience of soils of different textures subjected to mechanical stress (compression) and after subsequent cycles of wetting and drying. The objective was to evaluate the behavior and soil resilience by means of physical properties of an Oxisol. Undisturbed samples were taken 25 (0-0.05 m) of two soils: clayey soil and soil with sandy clay loam texture, making determinations of physical properties in the treatments before compression (A), after compaction (C0) and after wetting and drying cycles (C1, C2, C3, C4). The bulk density properties and porosity did not recover the initial condition after compression in the soil I and II, the properties volumetric content of water and air-filled porosity showed only partial recovery in the soil I, II to the soil also showed no recovery and soil permeability to air was the property that showed the best recovery as well as showed the greatest resilience. Regarding the different behavior of the two soil, it was observed that the soil I was more resilient soil II in which showed recovery properties

O desmatamento e conseqüente uso da terra para pecuária e agricultura são as principais atividades causadoras das emissões de gases do efeito estufa no território brasileiro. Nos últimos 30 anos essa prática tem sido mais intensa no arco do desmatamento da Amazônia, e em particular, nos Estados de Rondônia e Mato Grosso. Atualmente, essa região se constitui na maior área de expansão agrícola do mundo e por isso, faz-se necessário avaliações mais aprimoradas das emissões de gases do efeito estufa. Para avaliar essas emissões é necessário inicialmente, estimar os estoques de carbono do solo e vegetação, antes da intervenção humana. O objetivo desta pesquisa foi estimar os estoques de carbono dos solos dos Estados de Rondônia e Mato Grosso e assim, auxiliar nos cálculos futuros da emissão de gases do efeito estufa devido à mudança do uso da terra. A presente estimativa foi efetuada através das seguintes etapas: constituição de uma base de dados georreferenciados com informações compiladas da literatura, estimativa das densidades dos solos para os perfis onde essa informação é inexistente, padronização das camadas de solos avaliadas através ajuste vertical da profundidade do perfil e finalmente, cálculo dos estoques de carbono do solo. A superfície dos estados de Rondônia e Mato Grosso foi dividida em 11 ecorregiões geradas através da sobreposição de mapas temáticos sobre solos, clima, vegetação nativa, topografia entre outros utilizando-se um Sistema de Informação Geográfica. Essa divisão em ecorregiões é uma recomendação do manual, produzido pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, que trata dos procedimentos oficiais para estimativa de emissão de gases do efeito estufa em nível nacional. As estimativas dos estoques de carbono foram efetuadas para cada um dos 15 grupos de solos existentes para cada uma das 11 ecorregiões. Os estoques médios de carbono dos solos (expressos em kg C m-2) para cada ecorregião apresentaram os seguintes valores: Alto Xingu (8,7); Bacia Sedimentar do Paraná (9,6); Chapada dos Parecis (12,3); Depressão Araguaia (6,7); Depressão Cuiabá-Paranatinga e região Serrana (10,4); Depressão Guaporé (15,2); Nordeste do Mato Grosso (11,2); Norte do Mato Grosso (9,8); Norte de Rondônia (8,7); Pantanal (7,5) e Rondônia Central (10,4). A integração dos cálculos dos estoques de carbono dos solos de cada uma das 11 ecorregiões que cobrem 1.128.000 km-2 aponta valores de 5,7±0,7 Pg C e 10,4±1,3 Pg C, respectivamente para as camadas 0-30 cm e 0-100 cm. Considerando apenas a camada 0-100 cm pode-se inferir que o total de 10,4 Pg C representa 0,7% do total de carbono estocado nos solos do globo (1576 Pg C). Esse valor é expressivo uma vez que estão concentrados em uma área de 1,12 milhões de km-2, ou seja, 0,008% da superfície total (cerca de 135,21 milhões de km2) dos solos do mundo. As informações aqui geradas são fundamentais para o projeto temático em desenvolvimento no Laboratório de Biogeoquímica Ambiental do CENA/USP, que trata das emissões de CO2 para atmosfera, geradas a partir da decomposição da matéria orgânica devido ao desmatamento e uso agrícola do solo nos Estados de Rondônia e Mato Grosso. / Deforestation and consequent land use for agriculture and husbandry are the main activities that cause greenhouse gas emissions in the Brazilian territory. In the last 30 years these practices have been more intense at the Amazon deforestation arch, particularly in the States of Rondônia and Mato Grosso. Presently, the region represents the largest area of agricultural expansion in the world; therefore, it is necessary to better assess its greenhouse gas emissions. In order to evaluate those emissions it is initially necessary to estimate carbon stocks in soils and vegetations, previously to human intervention. The main objective of the present research was to estimate soil carbon stocks for Rondônia and Mato Grosso states and then assist in the future calculations of greenhouse gas emissions due to land use change. The present estimates were performed by developing the following tasks: constitution of a georreferenced data base with information compiled from the literature, estimate soil bulk density for profiles in which this information does not exist, standardization of soil layers through vertical adjustment of soil profile depth and finally, calculation of soil carbon stocks. The surface of Rondônia and Mato Grosso states was divided in 11 ecoregions generated by overlying thematic maps of soils, climate, native vegetation, topography and others through a Geographic Information System. This division in ecoregions is a recommendation from the guideline produced by the Intergovernmental Panel on Climate Change, that brings the official procedures to estimate the greenhouse gas emission for national scales. The soil carbon stock estimates were done for each one of the 15 soil groups in each of the 11 ecoregions. The mean soil carbon stocks (expressed in kg C m-2) for each ecoregion presented the following values: Alto Xingu (8.7); Bacia Sedimentar do Paraná (9.6); Chapada dos Parecis (12.3); Depressão Araguaia (6.7); Depressão Cuiabá-Paranatinga e região Serrana (10.4); Depressão Guaporé (15.2); Nordeste do Mato Grosso (11.2); Norte do Mato Grosso (9.8); Norte de Rondônia (8.7); Pantanal (7.5) e Rondônia Central (10.4). The integrated soil carbon stock calculations of each one of the 11 ecoregions that cover 1.128.000 km-2 showed values of 5.7±0.7 Pg C and 10.4±1.3 Pg C, for the 0-30 cm and 0-100 cm soil layers, respectively. Considering only the 0-100 cm soil layer it is possible to infer that the total of 10.4 Pg C represents 0.7% of the total carbon stored in the world soils (1576 Pg C). This is a meaningful value since it is concentrated in an area of 1.12 million km-2, i.e., 0.008% of the global soil surface (about 135.21 million km2). The information generated in the present research is essential for the thematic project that has been carried on by the Laboratório de Biogeoquímica Ambiental - CENA/USP, related to the CO2 emissions to the atmosphere, generated from soil organic matter decomposition due to deforestation and agricultural use of soils from Rondônia and Mato Grosso states.

Alguns dos mais freqüentes parâmetros utilizados como indicadores de qualidade do solo são: resistência tênsil de agregados (RT); densidade do solo (Ds); textura e curva de retenção de água do solo (CRAS). O objetivo deste estudo foi avaliar e desenvolver métodos para a determinação destes parâmetros e testar o uso de condicionadores químicos na redução do caráter coeso de solos, propondo alterações que tornem esses parâmetros mais precisos. Para RT foi proposto o uso do dinamômetro IMPAC, como equipamento alternativo ao KALATEC. Foram utilizados agregados (diâmetro 22,2 mm) do horizonte diagnóstico de um ARGISSOLO ACINZENTADO coeso, localizados em Pacajus-CE. Na determinação da Ds, avaliou-se a viabilidade do uso de um verniz automotivo como revestimento, substituto à resina saran na impermeabilização de agregados. Foram realizados ensaios preliminares para estabilidade desses agregados, número de imersões no verniz e tempo de secagem. Para validação da metodologia foram utilizados, além dos solos coesos e não coesos de Pacajus-CE, outros cinco solos, coletados em Piracicaba-SP. Na seleção da metodologia para análise granulométrica (AG) foram testados seis métodos: hidrômetro (com uma e quatro leituras); pipeta; micro-pipeta; método rápido e o do IAC, em 20 amostras de TFSA dos horizontes A e/ou B provenientes de 16 perfis de solos representativos dos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul, com teores de argila entre 6 e 81 %. A comparação entre os métodos supracitados foi realizada com base em: ajuste por regressão linear entre as frações granulométricas determinadas pelo método da pipeta versus os demais; mudanças na classe textural indicadas no triângulo textural; e o melhor ajuste entre a fração argila e a umidade do solo retida na tensão 1500 kPa. Dados de retenção da água no solo, obtidos a partir do equipamento WP4-T, foram ajustados pelo modelo proposto em Genuchten (1980). Para avaliar o uso de condicionadores químicos na redução do caráter coeso de solos, a partir de medidas da RT, foram testados dois polímeros aniônicos (PAM). No Brasil, utilizaram-se os agregados coesos de Pacajus-CE, nos quais aplicou-se PAM por capilaridade. Na Austrália, usaram-se agregados de um solo hardsetting e o PAM foi aplicado com spray (líquido) ou a lanço (sólido), combinado com condicionadores a base de cálcio (sulfato e cloreto). Os valores da RT determinados por ambos os equipamentos (IMPAC e KALATEC) não diferiram entre si. No entanto, o IMPAC reduziu em quase 50 % o tempo de análise, com exatidão e precisão satisfatórias, o que reitera sua viabilidade em substituir o KALATEC. Os resultados da Ds demonstraram que o verniz automotivo Lazzudur é uma excelente alternativa à resina saran, além de reduzir o custo e o tempo de análise. Com relação à escolha do método para AG, a comparação entre os métodos mostrou que o do hidrômetro com uma leitura como uma alternativa viável, devido a sua simplicidade nos procedimentos de análises. A aplicação de PAM nos agregados dos solos coesos de Pacajus-CE não diminuiu a sua RT, sugerindo-se a redução das taxas aplicadas. A aplicação de PAM combinado com gesso refletiu na melhoria da qualidade física dos solos coesos da Austrália, reduzindo os valores da RT desses solos. / Some of the most common parameters used as indicators of soil quality are tensile strength of aggregates (TS), bulk density (Bd), texture and soil water retention curve (SWRC). The aims of this work were to: (i) evaluate and develop methods for determining these parameters; (ii) test the use of the chemical conditioners in reducing the character of cohesive soil. The less expensive IMPAC dynamometer was proposed to TS analysis, as alternative equipment to KALATEC. Aggregates (22.2 mm diameter) from cohesive soil Ultisol, located in northeast of Brazil were used. The feasibility of using automotive varnish to coat soil clods for bulk density measurement was evaluated for replacing SARAN resin. Preliminary tests were conducted to determine the clod stability, the number of immersions of clod in the varnish and drying time of the varnish. To confirm this methodology, clods of the cohesive and not cohesive Ultisol soil from northeast of Brazil and the other five soils from southern of Brazil were used. Six methods were evaluated for measuring particle size analysis (PSA): Hydrometer (with one and four readings); pipette, micro-pipette, \"rapid method\" and IAC method (Brazilian institute) using 20 samples of the A and/or B horizons of air dried soil from 16 soil profiles more significant of Santa Catarina and Rio Grande do Sul States, with clay range from 6 to 81 %. The comparison among these methods was conducted by: fitting linear regression between the pipette method versus the other; changing in textural class in the textural triangle; and the best fitting between fraction clay and soil moisture hold in 1500 kPa tension. Soil water retention data by WP4-T equipment were fitted by the model proposed in Genuchten (1980). Changes of TS of the cohesive soil after treatment with two kinds of anionic polymer (PAM) were investigated. In Brazil, clods from northeast were used and the PAM was applied by capillarity in the laboratory. In Australia, clods of a hardsetting soil were used and the PAM was applied by spray (liquid) or spread (solid), besides of conditioners based calcium (chloride and sulfate). No significant difference was detected at TS values determined by both of equipments tested. However, IMPAC equipment reduced time of analysis by almost 50%, with high accuracy, as a result it can replace the KALATEC equipment. Bulk density data showed that the automotive varnish is an excellent alternative to SARAN resin. The simpler procedure for determination of PSA was the hydrometer method (one reading), consequently, it was preferred than the other. The application of PAM at cohesive soils, from northeast of Brazil, did not reduce TS due to the high PAM concentration used in this study. This result suggests to need to reduce PAM rates. Gypsum an

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego dos Santos.pdf: 2913932 bytes, checksum: d8e9895a3e1da5977f9c57f222aa7ece (MD5) Previous issue date: 2010-02-12 / The benefits of a no-tillage system and crop rotation in order to mitigate soil compaction problems show that the use of cover crops is an interesting management to improve soil quality and therefore crop yield. However, there is a spatial dependence for soil properties, thus it is an important geostatistic analysis to detect the structure of dependence in the studied area. This study aimed at evaluating the cover crops performance in winter management and the spatial variability of porosity, bulk density, water content of soil and soybean yield. The experiment was carried out in a randomized block design with three blocks, five treatments and two replications per treatment. Each plot was averagely 5.1 m wide and 133 m of length. There were five winter managements as treatments: black oat; Consortium 1 (consortium of forage turnip and black oats); Consortium 2 (forage turnip, black oat and common vetch), wheat, and control (remained fallow during the winter). Data were collected in a two hectare area, in two periods: before each sowing and after management of winter treatments to evaluate macro and microporosity, total porosity, bulk/ soil density and water content of soil from 0 - 0.1 m depth. The cover crops management was carried out with a roller-knife and wheat was cropped by a harvester machine. Soybean was sown in the whole area during summertime and determined its yield for each treatment. After exploratory and geostatistic analyses, the theoretical models were set to semivariograms for each attribute by cross-validation. For each map drawing, the sampling points were considered for each winter treatment. Then an interpolation of values for the whole area was done, as if the respective treatment were used in it. For the comparison of maps made for different treatments, it was used the relative deviation coefficient (RDC) by taking the control as standard. Pearson's correlation and Spearman non-parametric correlation coefficients were used to evaluate the correlation degree among variables. In the first soil analysis, all variables showed spatial dependence. This fact, however, was not observed in the second soil analysis, where, except for soybean yield, all variables showed a nugget effect in someone treatment (except for Consortium 2). It was concluded that the reduction of porosity raised high values for the soil density, which, in its turn, decreased soil ability to retain water. The studied cover crops improved macroporosity and total porosity in some regions of this area. Besides, the use of black oats as cover crop was more efficient and kept higher soil water content, so it can be suggested in rotation with soybeans to decrease bulk density. / A associação dos benefícios do sistema plantio direto e da rotação de culturas com a necessidade de amenizar problemas oriundos da compactação do solo mostra que o uso de plantas de cobertura aparece como um manejo interessante na melhoria da qualidade do solo e consequentemente, da produtividade de culturas comerciais. Entretanto, os atributos do solo apresentam dependência espacial, portanto, necessitam de análise geoestatística para detectar a estrutura de dependência dentro da área em estudo. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de plantas de cobertura em manejo de inverno e a variabilidade espacial de porosidade, densidade e teor de água do solo e produtividade da soja. O experimento foi implantado sob delineamento experimental de blocos ao acaso, com três blocos, cinco tratamentos e duas repetições por tratamento. Cada parcela foi uma faixa de 5,1 m de largura e 133 m de comprimento. Os tratamentos foram os cinco manejos de inverno: aveia preta; consórcio 1 (consórcio de nabo forrageiro e aveia preta); consórcio 2 (consórcio entre nabo forrageiro, aveia preta e ervilhaca comum); trigo; e testemunha (permaneceu em pousio durante o inverno). Os dados foram coletados em uma área de 2ha, em duas épocas: antes de cada semeadura e após o manejo dos tratamentos de inverno em que se avaliaram macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade e teor de água do solo, na profundidade de 0 - 0,1 m. O manejo das plantas de cobertura foi realizado com rolo-faca e o trigo colhido com colhedora. A soja foi semeada em toda área no verão e determinada sua produtividade para cada tratamento. Após as análises exploratória e geoestatística, ajustaram-se os modelos teóricos aos semivariogramas para cada atributo por meio da validação cruzada. Para elaboração de cada mapa, consideraram-se os pontos amostrais relativos a cada tratamento de inverno. Então, realizou-se a interpolação dos valores para toda a área, como se em toda área tivesse sido usado o respectivo tratamento. Para comparação dos mapas elaborados para os diferentes tratamentos, utilizou-se o coeficiente de desvio relativo (CDR) sendo a testemunha a referência. Para a avaliação do grau de correlação entre as variáveis, foram utilizados o coeficiente de correlação linear de Pearson e o coeficiente de correlação não-paramétrica de Spearman. Na primeira análise do solo, todas as variáveis apresentaram dependência espacial. Tal fato, entretanto, não foi verificado na segunda análise do solo, na qual, com exceção da produtividade da soja, todas as variáveis apresentaram efeito pepita puro em algum tratamento (exceto para o Consórcio 2). A redução da macroporosidade promoveu os altos valores para a densidade do solo que, por sua vez, diminuíram a capacidade do solo em reter água. As plantas de cobertura utilizadas melhoraram a macroporosidade e porosidade total em algumas regiões dentro da área em estudo. O uso da aveia preta como planta de cobertura foi mais eficiente em manter mais elevado o teor de água do solo e pode ser recomendado em rotação com a soja pelo potencial para diminuição da densidade do solo.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dirceu de Melo.pdf: 5835018 bytes, checksum: b7b8810a2cf57417a3847bd0094f584c (MD5) Previous issue date: 2006-06-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The handling systems can affect physical qualities of agricultural soils as density and porosity, as well as the organic matter reserves distributed on agricultural layer s profile. This trial aimed at evaluating the effect of no-tillage and minimum tillage systems: no-tillage system during four consecutive years (NT4); minimum tillage after four consecutive years with direct no-tillage system (MT4); no-tillage system during eight consecutive years (NT8) and; minimum tillage after eight consecutive years with no-tillage system (MT8). Cultures as soybean and maize were carried out in this field, the first one on summertime and the second in the winter with the same motomechanized sets for sowing, spraying and harvesting activities. The yield of soybean culture, soil s density, particle density, organic matter, total porosity, porosity of adding (microporosity) and structural porosity (macroporosity) were evaluated, regarding depths from 0 to 0.05; 0.05 to 0.10; 0.10 to 0.15 and 0.15 to 0.20 m, which were collected at three different periods: one day after the culture s implantation; 60 days after the sowing and on the harvest day. This trial was carried out in Distroferric Red Latosoil, in Medianeira (PR). The results showed that soil s density decreased with the MT4 and MT8 minimum tillage systems; and the total porosity and structural porosity increased proportionally when density decreased. The average results from organic matter were statistically similar for all the tillage systems, even though they have shown a significantly difference among the studied layers, with the greatest value. The band of the worked area has four and eight years with no-tillage were evaluated in relation to the water text in the ground of 10 to 24% and 15 to 24% respectively. The soybean yield was 12 % greater for the NT4 and NT8 no-tillage systems. / Os sistemas de manejo podem afetar a qualidade física dos solos agrícolas como: densidade, porosidade, além das reservas de matéria orgânica distribuídas no perfil da camada agricultável. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de cultivo mínimo e plantio direto: plantio direto durante quatro anos consecutivos (PD4); cultivo mínimo após quatro anos consecutivos com o plantio direto (CM4); plantio direto durante oito anos consecutivos (PD8) e cultivo mínimo após oito anos consecutivos com o plantio direto (CM8). Foram trabalhadas nestas áreas as mesmas culturas, soja no verão e milho no inverno, com os mesmos conjuntos motomecanizados para as atividades de semeadura, pulverização e colheita. Foram avaliados o rendimento da cultura da soja, os parâmetros de densidade do solo, densidade de partículas, matéria orgânica, porosidade total, porosidade de agregados (microporosidade), porosidade estrutural (macroporosidade), nas profundidades de 0 a 0,05; 0,05 a 0,10; 0,10 a 0,15 e 0,15 a 0,20 m, coletados em três épocas distintas: um dia após a implantação da cultura; 60 dias após a semeadura e após a colheita. O ensaio foi realizado em Latossolo Roxo, em Medianeira, região Oeste do Paraná. Os resultados mostraram que a densidade do solo diminuiu com o sistema de cultivo mínimo CM4 e CM8, a porosidade total e porosidade estrutural aumentaram com a diminuição da densidade. Os valores médios de matéria orgânica foram estatisticamente iguais para todos os sistemas de cultivo, apesar de apresentarem diferença significativa entre as camadas avaliadas, com o maior valor na superfície. A faixa da área trabalhada há quatro e oito anos com plantio direto foi avaliada em relação ao teor de água no solo de 10 a 18 % e 15 a 24 % respectivamente. O rendimento da cultura da soja foi 12 % maior para os sistemas de plantio direto - PD4 e PD8.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego dos Santos.pdf: 2913932 bytes, checksum: d8e9895a3e1da5977f9c57f222aa7ece (MD5) Previous issue date: 2010-02-12 / The benefits of a no-tillage system and crop rotation in order to mitigate soil compaction problems show that the use of cover crops is an interesting management to improve soil quality and therefore crop yield. However, there is a spatial dependence for soil properties, thus it is an important geostatistic analysis to detect the structure of dependence in the studied area. This study aimed at evaluating the cover crops performance in winter management and the spatial variability of porosity, bulk density, water content of soil and soybean yield. The experiment was carried out in a randomized block design with three blocks, five treatments and two replications per treatment. Each plot was averagely 5.1 m wide and 133 m of length. There were five winter managements as treatments: black oat; Consortium 1 (consortium of forage turnip and black oats); Consortium 2 (forage turnip, black oat and common vetch), wheat, and control (remained fallow during the winter). Data were collected in a two hectare area, in two periods: before each sowing and after management of winter treatments to evaluate macro and microporosity, total porosity, bulk/ soil density and water content of soil from 0 - 0.1 m depth. The cover crops management was carried out with a roller-knife and wheat was cropped by a harvester machine. Soybean was sown in the whole area during summertime and determined its yield for each treatment. After exploratory and geostatistic analyses, the theoretical models were set to semivariograms for each attribute by cross-validation. For each map drawing, the sampling points were considered for each winter treatment. Then an interpolation of values for the whole area was done, as if the respective treatment were used in it. For the comparison of maps made for different treatments, it was used the relative deviation coefficient (RDC) by taking the control as standard. Pearson's correlation and Spearman non-parametric correlation coefficients were used to evaluate the correlation degree among variables. In the first soil analysis, all variables showed spatial dependence. This fact, however, was not observed in the second soil analysis, where, except for soybean yield, all variables showed a nugget effect in someone treatment (except for Consortium 2). It was concluded that the reduction of porosity raised high values for the soil density, which, in its turn, decreased soil ability to retain water. The studied cover crops improved macroporosity and total porosity in some regions of this area. Besides, the use of black oats as cover crop was more efficient and kept higher soil water content, so it can be suggested in rotation with soybeans to decrease bulk density. / A associação dos benefícios do sistema plantio direto e da rotação de culturas com a necessidade de amenizar problemas oriundos da compactação do solo mostra que o uso de plantas de cobertura aparece como um manejo interessante na melhoria da qualidade do solo e consequentemente, da produtividade de culturas comerciais. Entretanto, os atributos do solo apresentam dependência espacial, portanto, necessitam de análise geoestatística para detectar a estrutura de dependência dentro da área em estudo. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de plantas de cobertura em manejo de inverno e a variabilidade espacial de porosidade, densidade e teor de água do solo e produtividade da soja. O experimento foi implantado sob delineamento experimental de blocos ao acaso, com três blocos, cinco tratamentos e duas repetições por tratamento. Cada parcela foi uma faixa de 5,1 m de largura e 133 m de comprimento. Os tratamentos foram os cinco manejos de inverno: aveia preta; consórcio 1 (consórcio de nabo forrageiro e aveia preta); consórcio 2 (consórcio entre nabo forrageiro, aveia preta e ervilhaca comum); trigo; e testemunha (permaneceu em pousio durante o inverno). Os dados foram coletados em uma área de 2ha, em duas épocas: antes de cada semeadura e após o manejo dos tratamentos de inverno em que se avaliaram macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade e teor de água do solo, na profundidade de 0 - 0,1 m. O manejo das plantas de cobertura foi realizado com rolo-faca e o trigo colhido com colhedora. A soja foi semeada em toda área no verão e determinada sua produtividade para cada tratamento. Após as análises exploratória e geoestatística, ajustaram-se os modelos teóricos aos semivariogramas para cada atributo por meio da validação cruzada. Para elaboração de cada mapa, consideraram-se os pontos amostrais relativos a cada tratamento de inverno. Então, realizou-se a interpolação dos valores para toda a área, como se em toda área tivesse sido usado o respectivo tratamento. Para comparação dos mapas elaborados para os diferentes tratamentos, utilizou-se o coeficiente de desvio relativo (CDR) sendo a testemunha a referência. Para a avaliação do grau de correlação entre as variáveis, foram utilizados o coeficiente de correlação linear de Pearson e o coeficiente de correlação não-paramétrica de Spearman. Na primeira análise do solo, todas as variáveis apresentaram dependência espacial. Tal fato, entretanto, não foi verificado na segunda análise do solo, na qual, com exceção da produtividade da soja, todas as variáveis apresentaram efeito pepita puro em algum tratamento (exceto para o Consórcio 2). A redução da macroporosidade promoveu os altos valores para a densidade do solo que, por sua vez, diminuíram a capacidade do solo em reter água. As plantas de cobertura utilizadas melhoraram a macroporosidade e porosidade total em algumas regiões dentro da área em estudo. O uso da aveia preta como planta de cobertura foi mais eficiente em manter mais elevado o teor de água do solo e pode ser recomendado em rotação com a soja pelo potencial para diminuição da densidade do solo.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dirceu de Melo.pdf: 5835018 bytes, checksum: b7b8810a2cf57417a3847bd0094f584c (MD5) Previous issue date: 2006-06-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The handling systems can affect physical qualities of agricultural soils as density and porosity, as well as the organic matter reserves distributed on agricultural layer s profile. This trial aimed at evaluating the effect of no-tillage and minimum tillage systems: no-tillage system during four consecutive years (NT4); minimum tillage after four consecutive years with direct no-tillage system (MT4); no-tillage system during eight consecutive years (NT8) and; minimum tillage after eight consecutive years with no-tillage system (MT8). Cultures as soybean and maize were carried out in this field, the first one on summertime and the second in the winter with the same motomechanized sets for sowing, spraying and harvesting activities. The yield of soybean culture, soil s density, particle density, organic matter, total porosity, porosity of adding (microporosity) and structural porosity (macroporosity) were evaluated, regarding depths from 0 to 0.05; 0.05 to 0.10; 0.10 to 0.15 and 0.15 to 0.20 m, which were collected at three different periods: one day after the culture s implantation; 60 days after the sowing and on the harvest day. This trial was carried out in Distroferric Red Latosoil, in Medianeira (PR). The results showed that soil s density decreased with the MT4 and MT8 minimum tillage systems; and the total porosity and structural porosity increased proportionally when density decreased. The average results from organic matter were statistically similar for all the tillage systems, even though they have shown a significantly difference among the studied layers, with the greatest value. The band of the worked area has four and eight years with no-tillage were evaluated in relation to the water text in the ground of 10 to 24% and 15 to 24% respectively. The soybean yield was 12 % greater for the NT4 and NT8 no-tillage systems. / Os sistemas de manejo podem afetar a qualidade física dos solos agrícolas como: densidade, porosidade, além das reservas de matéria orgânica distribuídas no perfil da camada agricultável. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de cultivo mínimo e plantio direto: plantio direto durante quatro anos consecutivos (PD4); cultivo mínimo após quatro anos consecutivos com o plantio direto (CM4); plantio direto durante oito anos consecutivos (PD8) e cultivo mínimo após oito anos consecutivos com o plantio direto (CM8). Foram trabalhadas nestas áreas as mesmas culturas, soja no verão e milho no inverno, com os mesmos conjuntos motomecanizados para as atividades de semeadura, pulverização e colheita. Foram avaliados o rendimento da cultura da soja, os parâmetros de densidade do solo, densidade de partículas, matéria orgânica, porosidade total, porosidade de agregados (microporosidade), porosidade estrutural (macroporosidade), nas profundidades de 0 a 0,05; 0,05 a 0,10; 0,10 a 0,15 e 0,15 a 0,20 m, coletados em três épocas distintas: um dia após a implantação da cultura; 60 dias após a semeadura e após a colheita. O ensaio foi realizado em Latossolo Roxo, em Medianeira, região Oeste do Paraná. Os resultados mostraram que a densidade do solo diminuiu com o sistema de cultivo mínimo CM4 e CM8, a porosidade total e porosidade estrutural aumentaram com a diminuição da densidade. Os valores médios de matéria orgânica foram estatisticamente iguais para todos os sistemas de cultivo, apesar de apresentarem diferença significativa entre as camadas avaliadas, com o maior valor na superfície. A faixa da área trabalhada há quatro e oito anos com plantio direto foi avaliada em relação ao teor de água no solo de 10 a 18 % e 15 a 24 % respectivamente. O rendimento da cultura da soja foi 12 % maior para os sistemas de plantio direto - PD4 e PD8.

Orientador: Rafael Montanari / Resumo: A variabilidade espacial dos atributos físicos do solo é importante indicador de manejo localizado nas áreas agrosilvopastoris. No ano agrícola de 2009/10 em Selvíria (MS), analisaram-se os componentes de produção da soja e atributos físicos da relação massa/volume de um Latossolo Vermelho Distroférrico em plantio direto, com objetivo de encontrar correlações lineares e espaciais entre eles. Foi instalada uma malha geoestatística para a coleta dos dados, totalizando 99 pontos amostrais numa área de 10 ha. Os atributos do solo, nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m foram: a densidade do solo, DS (métodos do anel volumétrico e do torrão parafinado), densidade de partículas do solo, DP (métodos do balão volumétrico e do balão volumétrico modificado) e a porosidade total do solo, PT, utilizando os valores de DS e DP dos diferentes métodos de determinação, calculada pela fórmula PT= (1-DS/DP). Os componentes de produção da soja foram: número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV), massa de cem grãos (MCG), massa de grãos por planta (MGP), população de plantas (POP), altura de plantas (ALT) e produtividade de grãos obtida (PGO). Alguns dos componentes de produção da soja e dos atributos físicos do solo revelaram dependência espacial, possibilitando mapear a área de produção. Assim, os alcances geoestatísticos recomendados para futuras pesquisas deverão estar entre 273 e 526,5 m. Espacialmente, foi possível estimar a PGO pela co-krigagem com a MGP; com a DS (mé... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The soil physical attributes spatial variability is an important indicator of localized management practices in the agrosilvopastoral areas. In the 2009/2010 agricultural year in Selvíria (MS), soybean yield components and physical attributes of the mass/volume ratio of a dystroferric Red Latosol (Typic Acrustox) under a no-tillage system were analyzed in order to find linear and spatial correlations between them. It was installed a geostatistical grid to collect the data, totalizing 99 sampling points in an area of 10 ha. The soil attributes in the 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m layers were: soil bulk density, BD (volumetric ring and paraffin sealed clod methods), soil particle density, PD (volumetric flask and modified volumetric flask methods) and total soil porosity, TP, calculated by the resulting ratio between BD and PD, using the formula TP = (1-BD/PD). The components of soybean yield were: number of pods per plant, number of grains per pod, mass of 100 grains, grain mass per plant, plant population, plant height and soybean yield. Some of the determined soybean yield components and some of the physical soil attributes revealed spatial dependence, making it possible to map the yield area. Thus, the recommended geostatistical ranges for further researches thus shall be between 273 and 526.5 m. Spatially, it was possible to estimate the soybean yield by co-kriging it with the grain mass per plant; and with the soil bulk density (volumetric ring method) of 0.00-0.10 m; and wit... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O processo de recuperação das terras degradadas pela pecuária, principalmente no Brasil, tornou-se uma solução incontestável para atender à necessidade alimentar não somente do país, mas também mundial. Com o fim de avaliar a qualidade física de recuperação de áreas degradadas, propõe-se neste trabalho, aplicar o método de Tomografia Computadorizada de Raios-X (T.C.), mais precisamente o uso de um microtomógrafo não médico. As amostras de solo foram coletadas no entorno da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira (SP) e pastagens do MS. Foram selecionados seis tratamentos de solo para a aplicação de procedimentos técnicos: um ocupado por vegetação nativa (Cerrado), um de pastagem recuperada, um de pastagem degradada, outro de solo tratato com Astronium fraxinifolium (Gonçalo-alves) + Brachiaria decumbens + Lodo de esgoto, um de solo degradado/decapitado e um último de solo recuperado. Inicialmente, foi feito um estudo básico sobre os fundamentos da Física do Solo, o método de Tomografia Computadorizada e as técnicas de recuperação de solo. Em seguida foram obtidas as imagems tomográficas por meio de microtomógrafo e de software NRCon, pertencentes à Embrapa Instrumentação e à Faculdade de Odontologia da Unesp - Araraquara. Assim, baseado nessas imagens, foi utilizado o software CT-Analiser para a obtenção dos atributos físicos como densidade, tamanho dos agregados e porosidade, que são fundamentais para avaliação de qualidade ambiental de solo. Como resultado desse trabalho foram observadas diferenças qualitativas e quantitativas dos seis tipos de solo por meio das análises de imagem e, posteriormente, comparado com os resultados obtidos pelo método convencional. Por último, foi construído um modelo tridimensional para visualizar o interior das amostras de solo. Dessa forma, o trabalho mostrou a potencialidade e a aplicação do método de T.C. nas investigações de solo, em particular nos indicadores de qualidade física e ambiental dos solos estudados. / The process of recovery of land degraded by livestock, mainly in Brazil, has become an incontestable solution to meet the needs of national and international food. This dissertation reports on the application of the X-ray Computed Tomography, more precisely a non-medical microtomograph, to the analysis of the physical quality of soils in the degraded area recovering. The soil samples were collected in the surroundings of Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira (SP) and pastures in MS. Six sites were selected for the application of the technical procedures: a portion occupied by native vegetation (cerrado), a recovered pasture, a degraded pasture, a pasture treated with Astronium fraxinifolium (Gonçalo-alves)+Brachiaria decumbens+sewage sludge, a pasture of degraded/beheaded soil and a recovered soil. Initially, a theoretical study of the Soil Physics, the Computerized Tomography method and the techniques of soil recovery was conducted. The tomographic images were obtained by means of a microtomograph and NRCon software from Embrapa Instrumentação and UNESP Dentistry School - Araraquara. The CT-Analyser software was used to obtain the physical attibutes, such as density, porosity and size of aggregates, which are fundamental to evaluate the physical characteristics of the soil. The image analysis showed qualitative and quantitative differences in the six types of soil and the results were compared with those obtained by the conventional method. A tridimensional model was constructed to show the interior of the soil samples. The study has proved the potential and application of the C.T. method to the soil investigations, especially in the indicators of the physical and environmental quality of the soils studied.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-16T13:09:22Z No. of bitstreams: 1 DissACMC.pdf: 3790593 bytes, checksum: cb1417be4a2fe538b7b730f90132e43e (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-20T18:46:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissACMC.pdf: 3790593 bytes, checksum: cb1417be4a2fe538b7b730f90132e43e (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-20T18:47:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissACMC.pdf: 3790593 bytes, checksum: cb1417be4a2fe538b7b730f90132e43e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T18:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissACMC.pdf: 3790593 bytes, checksum: cb1417be4a2fe538b7b730f90132e43e (MD5) Previous issue date: 2016-08-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In recent years, Brazil has proposed policies to reduce emissions of greenhouse gases (GEE). In this context, the aim of this study was to estimate the carbon stock (EC) from different Brazilian soils under different agricultural uses and propose strategies that contribute to mitigation of GEE emissions. The research was conducted in four stages: i) organization of a soil database; ii) development of a pedotransfer function (PTF) for the estimation of bulk density (DS) and evaluate the effect on estimate of EC; iii) estimation of the EC; and iv) evaluation of potential EC by Brazilian agriculture. Data from 38.456 soil samples were performed and, after standardization, they formed a database with 10.445 data samples corresponding to 5.823 data for the 0-30 cm layer. These data covered all Brazilian states, all classes of the Brazilian System of Soil Classification and nine types of land use: annual crop in no-tillage system (SPD), annual crop in conventional tillage system, perennial crop, planted forest, integrated crop-livestock (ILP) system, integrated crop-livestock-forest (ILPF) system, pasture, uncovered soil and native vegetation. Many samples had no DS record, then 12 PTF for DS estimation were developed using 974 soil samples. The performance of PTFs was assessed by R2, and in the validation, the accuracy of prediction was measured based on the mean error (ME), the mean absolute error (MAE), and the root mean squared error (RMSE). All functions overestimated DS values and one of them (PTF 5) presented the best performance. The evaluation of the estimated EC was made with 926 samples layer 0-30 cm, using observed data DS (ECobs), estimated data DS from the PTF5 (ECest) and estimated data DS from the null model (ECnull), in which the DS was given by the mean value of DS observed. Based on the calculation of ME, MAE, the RMSE and comparison with ECobs values, it was found that the ECnull values were overestimated and dispersed. It was concluded at this stage that the null model was not a reliable alternative and PTF5 was applied in 4.540 samples from 0-30 cm layer with missing DS. The estimated DS values ranged from 0,10 kg dm-3 at 1,92 kg dm-3 with a mean of 1,39 kg dm-3 and standard deviation of 0,19 kg dm-3. The coefficient of variation was less than 15% configuring a homogeneous data. It was made the EC calculation for 5.823 EC data for the layer 0-30 cm and these values were grouped by types of land use and soil types. In grouping by type of land use, the lowest EC values were observed in annual crop and native vegetation (0,10 Mg ha-1) and the largest maximum values were observed in annual crop, pasture and native vegetation, with 297,3 Mg ha-1, 259,9 Mg ha-1 and 253,6 Mg ha-1 respectively. In grouping by type of soil, it was observed that a minimum value of 0,10 Mg ha-1 in an Argisol while maxima were observed in a Cambisol (297,3 Mg ha-1) and an Argisol (265,8 Mg ha-1). Three scenarios were developed to estimate the potential increase of EC, from changes in management practices and land use. In a scenario where 18% of the areas of annual crops adopt SPD, the increase in EC was 73,6 Gg. If 15 million hectares of degraded pastures were recovered with ILP system in 20% of the area, and ILPF system in 10% of the area, the potential for increasing the EC would be 88.13 Gg. These values could represent an addition of 59,6 Gg of CO2, which could offset the 472,1 Gg CO2 emitted by the Brazilian agricultural sector in 2010, according to estimates by the Ministry of Science, Technology and Innovation. It concludes that: i) the absence of DS data, using a simple PTF is more appropriate than the use of the null model; ii) the detected errors in the estimation of DS by PTF not propagate the EC calculation; iii) the proposed changes would offset emissions from the Brazilian agricultural sector; and iv) the estimates presented highlight the role of the agricultural sector in mitigating GEE emissions. / Nos últimos anos, o Brasil tem proposto políticas para diminuir as emissões de gases de efeito estufa (GEE). Nesse contexto, o objetivo geral deste trabalho foi estimar o estoque de carbono (EC) de diferentes solos brasileiros com diferentes usos agrícolas e propor estratégias que contribuam para mitigação das emissões de GEE. A pesquisa foi desenvolvida em quatro etapas: i) organização de um banco de dados de solos; ii) desenvolvimento de função de pedotransferência (PTF) para a estimativa de densidade do solo (DS) e avaliação do efeito na estimativa de EC; iii) estimativa do EC; e iv) potencial de EC pela agricultura brasileira. Foram levantados dados de 38.456 amostras de solos que, após padronização, constituíram um banco com dados de 10.445 amostras, que corresponderam a 5.823 dados para a camada 0-30 cm. Esses dados recobriram todos os estados brasileiros, todas as classes do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos e nove tipos de uso do solo: cultura anual em sistema de plantio direto (SPD), cultura anual sem SPD, cultura perene, floresta plantada, integração lavoura-pecuária (ILP), integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF), pastagem, solo descoberto e vegetação nativa. Como muitas amostras não apresentavam registro de DS, 12 PTF foram desenvolvidas em um subconjunto de 974 amostras do banco de dados, sendo 664 amostras utilizadas para o desenvolvimento das PTFs e 310 utilizadas para teste. O desempenho de cada PTF foi avaliado através do R2, e na validação, a acurácia da predição foi medida pela comparação dos valores estimados com os observados, com base no cálculo de erro médio (ME), do erro absoluto médio (MAE) e da raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE). Todas as PTFs testadas superestimaram os valores de DS, porém, a PTF5 apresentou o melhor desempenho. A avaliação da estimativa de EC foi feita com 926 amostras da camada 0-30 cm, usando-se dados de DS observados (ECobs), dados de DS estimados a partir da PTF5 (ECest) e dados de DS estimados a partir do modelo nulo (ECnulo), no qual a DS é dada pelo valor médio das DS observadas. Com base no cálculo do ME, da MAE, da RMSE e da comparação com os valores de ECobs, constatou-se que os valores de ECnulo foram superestimados e dispersos. Concluiu-se nesta etapa que o modelo nulo não era uma alternativa confiável e a PTF5 foi aplicada em 4.540 amostras de camada 0- 30 cm com DS faltante. Os valores de DS estimados variaram de 0,10 kg dm-3 a 1,92 kg dm-3, com média de 1,39 kg dm-3 e desvio padrão de 0,19 kg dm-3. O coeficiente de variação foi menor que 15%, configurando dados homogêneos. Foi feito o cálculo de EC para 5.823 dados de EC referentes à camada 0-30 cm e esses valores foram agrupados por tipos de uso do solo e por classes de solo. No agrupamento por tipos de uso do solo, os menores valores de EC foram observados em cultura anual e vegetação nativa (0,10 Mg ha-1) e o maiores valores máximos foram observados em cultura anual, pastagem e vegetação nativa, com 297,3 Mg ha- 1, 259,9 Mg ha-1 e 253,6 Mg ha-1 respectivamente. No agrupamento por tipos de solo, observou-se que um valor mínimo de 0,10 Mg ha-1 em um Argissolo enquanto que valores máximos foram observados em um Cambissolo (297,3 Mg ha-1) e em um Argissolo (265,8 Mg ha-1). Foram elaborados três cenários para estimar o potencial de aumento de EC, a partir de mudanças nas práticas de manejo e de uso do solo. Em um cenário de adoção de SPD em 18 % das áreas de culturas anuais, o aumento do EC seria de 73,6 Gg. Se 15 milhões de hectares de pastagens degradadas forem recuperados com ILP, em 20% da área, e com ILPF, em 10% da área, o potencial de aumento do EC seria de 88,13 Gg. Esses valores somados representariam 593,6 Gg de CO2, que poderiam compensar os 472,1 Gg de CO2 emitidos pelo setor agropecuário brasileiro em 2010, conforme estimativas do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação. Conclui-se que: i) na ausência de dados de DS, o uso de uma PTF simples é mais indicado do que o uso do modelo nulo; ii) os erros detectados na estimativa de DS por meio de PTF não se propagam no cálculo de EC; iii) as mudanças propostas compensariam emissões do setor agrícola brasileiro; e iv) as estimativas apresentadas ressaltam o papel do setor agropecuário na mitigação das emissões de GEE.