O solo é um importante sumidouro de carbono (C) atmosférico, uma vez que concentrações de CO2 da atmosfera podem ser atenuadas através de mecanismos de sequestro de C no solo. Nesse contexto, solos sob clima semi-árido estão sendo atualmente avaliados como potenciais sequestradores de C, sobretudo no processo de recuperação de áreas degradadas. No entanto, ainda há carência de informações referentes aos mecanismos envolvidos no sequestro de C. Adicionalmente, há incertezas nas estimativas dos estoques de C pela falta de conhecimento sobre sua variabilidade espacial devido à complexidade dos processos físicos, químicos e biológicos que influenciam o ciclo do referido elemento. As variações espaciais do C no solo estão relacionadas a fatores naturais e induzidos pelo homem e essas variações apresentam-se em diferentes escalas espaciais. Por tais motivos a presente pesquisa teve como objetivo avaliar a variabilidade espacial do C e de outros atributos físicos, químicos e biológicos do solo numa área de 100 ha destinada ao reflorestamento na região semi-árida do Rio Grande do Norte. Para tanto, foi estabelecida uma grade regular de 644 pontos amostrais espaçados de 40 m numa área localizada no município de Angicos (RN), pertencente à Universidade Federal Rural do SemiÁrido. Foram coletadas 1932 amostras de solo nas profundidades 0-0,1; 0,1-0,2; e 0,2-0,3 m para determinações de C, areia, silte, argila, pH, Na, P, Ca, Mg e K. Para determinar o C da biomassa microbiana (Cmic) foram utilizadas 156 amostras referentes à camada 0-0,1m. Com relação à densidade do solo (Ds) foram coletadas 246 amostras nas três profundidades mencionadas anteriormente. Adicionalmente, foram efetuados os seguintes cálculos: estoques de C, saturação por bases (V %), CTC (CTC(T)), saturação por Al (m) e soma de bases (SB). Os resultados foram submetidos à análise estatística descritiva clássica, seguida de análise geoestatística. O solo da área apresenta predominância de textura muito arenosa, baixa CTC e teores de C e Cmic; altos valores de Ds, acidez elevada e médios teores P e bases disponíveis. Estes resultados são comuns em solos de região semi-árida sob Caatinga em decorrência das condições climáticas desfavoráveis. Na análise descritiva a maioria dos atributos avaliados apresentou normalidade na sua distribuição. Os coeficientes de variação (CV) foram classificados como médios para a maioria dos atributos, a dependência espacial foi moderada com média geral dos alcances de 135 m. A maioria dos atributos ajustou-se ao modelo esférico. Na avaliação da eficiência dos modelos ajustados, tanto a validação interna como a externa apresentaram comportamentos semelhantes. A modelagem aplicada permitiu estimar o alcance e a magnitude das dependências espaciais. Por meio da krigagem foi efetuada a interpolação dos dados e gerados os mapas de variabilidade espacial para os atributos físicos, químicos e biológicos estudados. Os resultados obtidos nesta pesquisa ressaltam a importância do entendimento da variabilidade espacial do C e outras propriedades do solo, informações que servem como ponto de referência inicial (linha de base) e tem implicações importantes para futuras avaliações do impacto no sequestro de C e do potencial produtivo de Jatrofa na região semi-árida do Nordeste Brasileiro. / Soil is an important carbon (C) sink, since atmospheric CO2 concentrations can be attenuated by soil C sequestration. In this context, soils under semi-arid conditions are being evaluated as potential soil C sinks, mainly considering the process of rehabilitation of degraded areas. However, little information is available on the mechanisms associated with soil C sequestration. Moreover, there are uncertainties on soil C stocks estimates because of the lack of knowledge about its spatial variability due to the complexity of physical, chemical and biological processes that directly influence soil C cycle. Soil C spatial variability is associated with a series of natural and human-induced factors and those variations can be expressed in different spatial scales. Therefore, the main objective of the present study was to evaluate the spatial variability of C and soil physical, chemical and biological attributes in a 100 ha area destined to reforestation in the semi-arid region of Rio Grande do Norte (RN), Brazil. In order to do that, a regular grid (40 x 40 m) of 644 sampling points was defined in an area located in the city of Angicos (RN) that belongs to the Universidade Federal Rural do Semi-Árido. Samples from the 0-0,1; 0,1-0,2; e 0,2- 0,3 m soil layers were collected in each sampling point totalizing 1932 soil cores that were used for the following analyses: C, sand, silt, clay, pH, Na, P, Ca, Mg and K. For microbial biomass C, 156 samples were used from the 0-0,1 m soil depth. Samples for soil bulk density (total of 246 samples) were collected in the three mentioned soil layers. Additionally, the following calculations were performed: soil C stocks, base saturations, cation exchange capacity and aluminum saturation. The results were analyzed using classical descriptive statistics and geostatistics. The soil at the studied area is very sandy and presented low values of cation exchange capacity, C content and microbial biomass; high values of bulk density and soil acidity and medium values of P content and available bases. Those results are typical for soils under native vegetation at the semi-arid region due to unfavorable climatic conditions. From the descriptive analyses, the majority of the studied attributes presented normal distribution. The coefficients of variation (CV) for the majority of the studied attributes presented medium values; the spatial dependence was moderated with mean range value of 135 m. The majority of the attributes were fitted by the spherical model. Assessment of model adjustment efficiency was performed through internal and external validations and both presented similar trends. The application of modeling technique provides estimations of the range and the spatial dependence magnitude of the evaluated soil attributes. Using kriging techniques, analytical results were interpolated and maps were generated to show the spatial variability of the soil physical, chemical and biological properties. The results from the present study stressed the importance of adequately understand C and other soil properties spatial variability. Such information has important implications for future assessments of soil C sequestration and is useful for potential production of Jatropha in the semi-arid condition of the Brazilian northeast region.

A adição de lodo de esgoto ao solo pode modificar o comportamento dos pesticidas. Sua degradação pode ser favorecida quando materiais orgânicos são adicionados ao solo, já que estes fornecem nutrientes e energia aos microrganismos capazes de degradar a molécula (Felsot & Dzantor, 1990). Por outro lado, solos ricos em matéria orgânica apresentam maior capacidade de retenção, diminuindo o potencial de lixiviação e a biodisponibilidade dos pesticidas às plantas e aos microrganismos. Nesse contexto, esta pesquisa objetivou avaliar o efeito do lodo de esgoto na biodegradação, sorção e dessorção do herbicida diuron em dois Latossolos. A biodegradação foi avaliada semanalmente, durante 63 dias, pelo método da radiorespirometria, sob condições controladas de umidade e temperatura. Ao final do período de incubação, a molécula original e os metabólitos formados foram extraídos e quantificados. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2(solos) x 3 (doses de lodo de esgoto: 0, 10 e 20 t ha-1). Paralelo ao ensaio de biodegradação, foram avaliadas a atividade e biomassa microbiana utilizando os mesmos tratamentos usados no ensaio de biodegradação, porém com dois fatores para o herbicida (com e sem herbicida). A atividade microbiana foi avaliada semanalmente e a biomassa foi avaliada no início e após 63 dias de incubação. Posteriormente, a sorção e adessorção foram avaliadas utilizando o método“Batch”, o herbicida foi aplicado, em cinco concentrações, na mistura solo + lodo sem incubação e após um período de incubação de 63 dias. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2(solos) x 3 (doses de lodo de esgoto: 0, 10 e 20 ton ha-1) x 2 (sem incubação e após 63 dias de incubação). Os resultados mostraram que a biodegradação e a dessorção foram diminuídas nos solos tratados com lodo de esgoto, enquanto a sorção e formação de resíduo ligado foram maiores nestes solos. A atividade e biomassa microbiana não foram afetadas pela adição do resíduo. Estes resultados evidenciam que a adição de lodo de esgoto ao solo pode reduzir a eficiência agronômica do diuron e aumentar sua persistência no ambiente, devido a maior retenção da molécula nos solos tratados com o resíduo. / Adding sludge to agricultural soil may modify the behavior of pesticides in the soil. In some cases, the application of organic amendment increases the degradation of pesticides, by providing nutrients and energy to the microorganisms able to degrade the molecule (Felsot & Dzantor, 1990), in other cases, the sorption is increased, resulting in the decrease of leaching potential of the molecule, and smaller bioavailability of the pesticide to the plants and to the microorganisms. In this context, the aim of this work was to evaluate the effect of the sewage sludge on the biodegradation of the diuron herbicide in 2 oxisoils. The biodegradation was evaluated weekly, for 63 days, by methods of the radiorespirometry, under controlled condition of the humidity and temperature. At the end of the incubation, the original compounds and their metabolites were extracted and quantify. Completely randomized design was used with a factorial experiment of 2 (soil ) x 3 (sewage sludge: 0, 10 e 20 ton ha-1). In parallel to this study, were evaluated the microbial activity and biomass, using the same treatments of the biodegradation experiment, but with two factories for herbicide (with and without herbicide).

Estudos mostram que ocorre uma compactação superficial após alguns anos de utilização do sistema plantio direto (SPD), podendo interferir no desenvolvimento das plantas. A escarificação tem sido utilizada para amenizar os efeitos da compactação sob SPD, porém há evidências de que seus efeitos são de curta duração. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de alguns parâmetros físicos após a escarificação em curto prazo (um ano) nas seguintes profundidades: 0,0-0,10 m; 0,10-0,20 m; 0,20-0,30 m; 0,30-0,40 m. A densidade do solo (Ds) e o grau de compactação (Gc) foram analisados em área de plantio direto por 16 anos (PD), imediatamente após a escarificação (ESC), seis meses (ESC6M) e um ano após a escarificação (ESC12M). Nas camadas superiores a densidade do solo apresentou variação semelhante, com redução significativa em ESC e um aumento expressivo em ESC6M, sendo que a Ds retornou aos valores registrados antes da mobilização em ESC12M. Nos períodos ESC, ESC6M e ESC12M foi observado um aumento da Ds na camada 0,30-0,40 m em comparação com o PD. A escarificação provocou redução do grau de compactação nas camadas 0,0-0,10 m e 0,10-0,20 m, com o Gc retornando aos valores originais um ano após a escarificação. Os maiores valores de Gc foram observados seis meses após a escarificação, porém o solo apresentou grande recuperação visto que em ESC12M o grau de compactação apresentou tendência de retorno aos valores originais em todas as profundidades, possivelmente devido à alta resiliência do solo. Os efeitos da escarificação avaliados pela Ds e Gc apresentaram duração inferior a um ano, sugerindo que neste solo não é necessária esta operação. / Studies show that a surface compaction occurs after some years adoption of no-tillage (NT), which may interfere in plant development. Chiseling has been used to alleviate the effects of soil compaction under NT, but studies show that this operation has short-term effects. The aim of this study was to evaluate the behavior of some physical parameters after chiseling in shortterm (one year) in the following depths: 0.0 to 0.10 m, 0.10-0.20 m, 0.20-0, 30 m, 0.30 to 0.40 m. Soil bulk density (BD) and the degree of compactness (DC) were analyzed in long-term (16 years) no-tillage (NT), chiseling of the long-term no-tillage (CHI), six months (CHI6M) and one year after chiseling (CHI12M). In top layers bulk density showed similar variation, with significant reduction in CHI and a marked increase in CHI6M, returning to the values recorded before mobilization in CHI12M. In periods CHI, CHI6M and CHI12M was an increase in the BD 0.30-0.40 m layer in comparison with NT. Chiseling caused a reduction the degree of compaction in the layers 0.0-0.10 m and 0.10-0.20 m, with DC returning to the original values one year after chiseling. The greatest DC values were observed six months after chiseling, nevertheless the soil showed great recovery whereas in CHI12M the degree of compactness tended to return to the original values in all layers, possibly due the high soil resilience. The duration of chiseling effects measured by BD and DC was less than one year, suggesting in this soil is not necessary this operation.

O entendimento dos processos hídricos do solo, tais como infiltração, drenagem, e disponibilidade de água para as plantas, necessita do conhecimento da relação entre o conteúdo de água no solo e o potencial matricial, representado pela curva de retenção de água no solo (CRA). No entanto, a determinação da CRA demanda tempo e possui um custo relativo alto. Uma alternativa é sua determinação através de modelos que estimam a CRA a partir de alguns atributos de fácil determinação, chamados funções de pedotransferência (FPT). A finalidade desse trabalho foi quantificar os efeitos da mudança do uso do solo sobre os atributos físicos e hídricos no Sudeste do Estado do Pará. Utilizou-se o banco de dados do Projeto Serviços ecossistêmicos e sustentabilidade das paisagens agrosilvipastoris da Amazônia Oriental, para obter dados de textura (areia, silte e argila), densidade do solo (Ds), carbono orgânico (CO), pH, capacidade de troca de cátions (CTC) e, as vezes, as CRA. Primeiramente, foram avaliadas 16 FPT existentes na literatura; 8 FPT paramétricas, que estimam os parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten e 8 FPT pontuais, que estimam a umidade em potenciais específicos de água no solo. Posteriormente, buscando maior capacidade preditiva das FPT, através da técnica de regressão múltipla, desenvolveu-se uma FPT utilizando os atributos do solo mensurados no projeto. As melhores FPT foram utilizadas para estimar os parâmetros do modelo de van Genuchten nos sítios onde não havia CRA medida. Através desta extrapolação, avaliou-se o efeito da mudança de uso do solo sobre a distribuição dos tamanhos de poros, utilizando-se análise de componentes principais (ACP). Dentre as FPT testadas, as que apresentaram melhor resultado foram as FPT propostas por Tomasella et al. (2000), no entanto, a avaliação de desempenho realizada mostrou resultados não satisfatórios. Por outro lado, os resultados apresentados pela FPT desenvolvida neste trabalho alcançaram boa capacidade preditiva dos parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten (1980). A ACP possibilitou identificar uma grande variabilidade entre os atributos medidos e estimados dos solos. Devido a esta variabilidade, não foram detectadas diferenças marcantes nos atributos dos solos em função do uso. Para isso, faz-se necessário estudos complementares, aumentando a escala e/ou classes de solo. / The understanding of soil water attributes, such as infiltration, drainage, solute movement and water availability for plants, needs the knowledge of the relationship between water content and soil matric potential, represented by the soil water retention curve (SWRC). However, the determination of the SWRC demands considerable time and has a relatively high cost. An alternative is to model its determination using pedotransfer functions (PTF) that calculate the SWRC parameters using easily obtainable soil attributes. The aim of this study was to use PTF to quantify the effects of changing land use on soil hydro-physical attributes at three locations in southern Pará. The database obtained in the project \"Ecosystem services and sustainable agroforestry landscapes in Eastern Amazonia\" was used in order to obtain soil texture data (sand, silt and clay), bulk density (Bd), organic carbon (OC), pH, cation exchange capacity (CEC) and the SWRC. First, 16 PTF found in the literature were evaluated (8 estimating the empirical parameters of the van Genuchten (1980) model and 8 to estimate soil moisture at specific matric potentials). Later, aiming at a greater predictive ability, a PTF was developed using the technique of multiple regression and the soil attributes determined in the project. The best PTF were used to estimate the model parameters of van Genuchten (1980) at the locations where there was no SWRC data. These results were used to determine the changes in pore distribution due to land use using principal component analysis (PCA). These changes were also associated with changes in content of OC and Bd using multivariate analysis. Of the FPT found in the literature the one that showed the best performance was the FPT developed by Tomasella et al. (2000), however, the evaluation performed showed poor results when the data was extrapolated to the locations where no SWRC were determined. The results presented by the FPT developed in this work showed a better efficiency in determining the SWRC in the locations that did not have this information. The PCA analysis performed on this data identified a large variability among the measured and estimated soil attributes. Because of this variability, there were no marked differences in soil attributes depending on land use. For this, more detailed studies are necessary at a increasing scale and/or at the soil class level.

O terraceamento é uma prática de conservação do solo que visa reduzir a perda de água e solo pela interceptação de enxurradas que ocorrem quando a intensidade da chuva supera a capacidade de infiltração de água no solo. Atualmente, o dimensionamento dos terraços tem sido feito com base em conhecimento empírico; no entanto, um conhecimento mais detalhado da física dos processos que regem o funcionamento dos terraços possibilitaria otimizar o dimensionamento dos terraços. No presente estudo foi avaliada a capacidade de infiltração de água no canal de um terraço em nível pelos métodos da densidade de fluxo e da armazenagem de água em diferentes condições de manejo agrícola (solo nu, solo gramado e solo sob preparo convencional e plantio direto para a implantação da cultura de milho) num Latossolo vermelho com declividade média de 0,08 m m-1. Em cada tratamento foram instaladas sondas de TDR em três pontos de observação no centro do canal do terraço (distanciados de 4 m entre si e considerados como repetições), nas rofundidades de 0,05, 0,10, 0,20, 0,40, 0,60 e 0,80 m. Nestas mesmas profundidades amostras indeformadas de solo foram retiradas para determinação da densidade e curva de retenção de água no solo. As leituras das guias de onda do TDR foram feitas automaticamente e a intensidade de chuva monitorada por um pluviômetro automatizado. Ao final de cada evento de chuva erosiva a deposição de solo foi medida por meio de 14 pontos de observação dispostos ao longo do centro do canal do terraço de cada tratamento. Durante a estação seca (julho-agosto), a condutividade hidráulica do solo não saturado foi determinada em cada repetição nas mesmas profundidades, utilizando o método do perfil instantâneo. Os resultados demonstraram que os manejos agrícolas influenciam na deposição de água e solo sobre o canal do terraço e estas na formação de selo superficial e na capacidade de infiltração de água do canal. Conclui-se que a alta variação comumente obtida entre as repetições de determinação da condutividade hidráulica implica em dificuldades quando se objetiva detectar pequenas diferenças nas densidades de fluxo entre tratamentos. Assim, mostrou ser inviável utilizar densidades de fluxo calculadas pela equação de Darcy-Buckingham para encontrar diferenças em taxas de infiltração em terraços em nível. Essa conclusão reforça-se devido às condições superficiais altamente variáveis encontradas em canais de terraços em nível devido a deposições irregulares do material erodido. Uma metodologia para se realizar medições da umidade nas deposições sobre o canal deve ser desenvolvida para aumentar a acurácia da medida da armazenagem. A taxa de infiltração de água no canal do terraço não pode ser estimada pela variação da armazenagem da água no solo somente, devido ao papel importante da drenagem profunda e, possivelmente, da absorção de água pela camalhão do terraço. Uma adequada estimativa da taxa de infiltração no canal do terraço, imprescindível para seu dimensionamento, deve aliar um grande número de repetições, além da medição da umidade no interior da camada de material depositado sobre o canal ao longo do tempo. / Terracing is a soil conservation practice that aims to reduce water and soil loss by interception of runoff that occurs when rainfall intensities exceed infiltration capacity. Actually, dimensions of terraces are being determined in an empirical way; however, a more detailed understanding of the physics behind the hydrological functions of terraces would allow an optimized dimensioning of terraces. In this study the infiltration capacity of a level terrace was evaluated by the methods of flux density and water storage, under different management conditions (bare soil, pasture, conventionally tilled maize and zero-tillage maize) on an oxisol with a slope of 0.08 m m-1. In each treatment TDR sensors were installed at three observation points in the middle of the terrace canal (distance between points: 4 m; considered to be repetitions) at the depths of 0.05, 0.10, 0.20, 0.40, 0.60 and 0.80 m. At the same depths, undisturbed soil samples were taken to determine soil density and soil water retention curve. TDR readings were made automatically and a rainfall gauge automatically monitored rainfall intensity. At the end of each rainfall event, soil deposition was measured at 14 locations in the terrace canal in each treatment. During the dry season (July-August), unsaturated hydraulic conductivity was determined at each repetition at the same depths by the instantaneous profile method. The results showed that agricultural management influenced water and soil deposition in the terrace canal and these affected surfaced sealing and infiltration capacity. It was concluded that the high variation usually obtained between repetitions of the hydraulic conductivity determinations makes the detection of small differences between flux densities difficult. Therefore, it showed to be impossible to use flux densities calculated by Darcy-Buckingham equation in the order to prove existence of different infiltration rates in level terraces. This conclusion was reinforced due to the highly variable surface conditions in the terrace canal. A methodology to measure water contents within the depositions in the canal should be developed to increase the precision of water storage estimation. Infiltration rates in the terrace canal cannot be estimated by storage variation alone, due to the important role of drainage and, possibly, ascension of water in the terrace hill. A correct estimate of the infiltration rate in the canal, necessary for its dimensioning, should combine a high number of repetitions with the measurement of water content within the layer of deposits over the terrace canal surface along time.

The hardsetting soils may be found for almost the whole Brazilian coastal area of the Coastal Tablelands. They are characterized by presenting an accentuated increment in their mechanical resistance, which causes restrictions in the soil preparation and in the plants growth. These happen due to hardsetting soils become hard to extremely hard when dry, and crumbly when humid. Ceara is one of the northeast States that possess an extensive coastal area of Coastal Tablelands, with more than 10.000 km2 of hardsetting soils. Taking this into account, it was hypothesized that hardsetting soils of Ceara State had the same physical and chemical restrictions identified in hardsetting soils in other of Coastal Tablelands. The general objective of this thesis was to identify the occurrence of hardsetting soils in the Ceara State as well as to evaluate their behavior by using the morphological, physical, and micromorphological attributes, and image analysis. To accomplish the general objective three specific objectives were established. Each specific objective led to the accomplishment of one research, and is presented as a chapter of this thesis. In the first research was identified and characterized the occurrence of hardsetting soils in Ceara by using morphologic, chemical and physical attributes. In the second research, it was studied the behavior of a hardsetting Gray Argisol by using soil physical attributes, specifically: tensile strength (RT), soil resistance to penetration (RP), soil bulk density (Ds), and pore size distribution (PT). In the last research, the soil micromorphological features were studied, giving emphasis to the distribution, size and orientation of the pores in the more denser and less denser areas of the hardsetting horizon, by using image analysis. The results of the first research showed that the hardsetting horizons found in Ceara are similar to the hardsetting horizons found in other Brazilian States. The results regarding the second research indicated that the RT, RP and Ds values were higher in the hardsetting soil of Ceara than those measured in other hardsetting soils of the Coastal Tablelands. In the third research was observed that the existent natural compaction in the hardsetting horizons of Ceara influences the amount of pores as well as their shape and orientation, and that the denser areas, measured by image analysis, were the main factor that influenced the soil porosity, being responsible for the increase in the soil mechanical resistance. / Os solos coesos ocorrem por quase toda a faixa litorânea brasileira ocupada pelos Tabuleiros Costeiros, e caracterizam-se por apresentar um incremento acentuado na sua resistência, a qual causa restrições no seu preparo e no crescimento das plantas. Isso ocorre devido ao mesmo apresentar-se duro a extremamente duro, quando seco e friável quando úmido. Dentre os Estados da região nordeste que possuem uma extensa área litorânea ocupada pelos Tabuleiros está o Ceará, com mais de 10.000 km2 ocupados por solos que podem ser enquadrados dentro do contexto de solos coesos. Com isso levantou-se a hipótese de que os solos coesos do Estado do Ceará apresentam as mesmas restrições físicas e químicas encontradas em outros solos pertencentes aos Tabuleiros Costeiros. O objetivo geral desta tese foi identificar a ocorrência de solos coesos no Estado do Ceará, bem como, avaliar o seu comportamento através do uso de atributos morfológicos, físicos, micromorfológicos e análise de imagens. Para alcançar o objetivo geral foram estabelecidos três objetivos específicos. Cada objetivo específico contemplou um trabalho e é apresentado como um capítulo desta tese. No primeiro procurou-se identificar e caracterizar a ocorrência de solos coesos no Ceará, usando atributos morfológicos, químicos e físicos. No segundo, foi feita uma análise do comportamento de um Argissolo Acinzentado coeso através do uso de atributos físicos, especificamente: resistência tênsil (RT), resistência do solo à penetração (RP), densidade do solo (Ds) e distribuição da porosidade total (PT). No terceiro e último trabalho realizou-se um detalhamento microscópico dos solos estudados, dando ênfase à distribuição, tamanho e orientação dos poros nas áreas adensadas e abertas (menos adensadas) do horizonte coeso, através do uso da análise de imagens. Os resultados do primeiro trabalho mostraram que os horizontes coesos encontrados no Ceará, apresentam-se semelhantes aos horizontes coesos encontrados em outros Estados brasileiros. Os resultados referentes ao segundo trabalho evidenciaram que os valores de RT, RP e Ds, mostraram-se mais elevados no solo coeso do Ceará, do que em outras áreas de Tabuleiros Costeiros estudadas no Brasil. No terceiro trabalho foi observado que o adensamento natural existente nos horizontes coesos do Ceará, além de influenciar a quantidade de poros, também influencia o seu formato e a sua orientação, e que as áreas adensadas, medidas por análise de imagem, foram os principais fatores que influenciaram o espaço poroso do solo, sendo responsável pelo aumento na resistência do solo.

Lisímetros de pesagem tem custos de implantação e manutenção elevados e nem sempre produzem resultados satisfatórios devido a impossibilidade de representarem as muitas situações que ocorrem num sistema de produção agrícola. Foi idealizado um sistema mais simplificado de montagem de lisímetro de pesagem para obtenção de perda de água do solo. Tal sistema utiliza apenas uma célula de carga em cada lisímetro, e mis uma célula no sistema de drenagem. Devido a essa possibilita também a medida da evaporação durante o processo da drenagem. O custo médio da instalação de uma bateria de três lisímetros em Piracicaba, SP, foi de aproximadamente US$ 900,00. Foram obtidos valores de massa satisfatórios para períodos diários, horários e a cada trinta minutos. Existe grande correlação entre a massa do lisímetro e a umidade do solo. Houve grande oscilação da evaporação do solo ao longo do dia, maior do que a ETo calculada. Os valores de coeficiente de evaporação, Ke, obtidos se mostraram-se consistentes.Foram identificadas as fases de rápida redução de Ke e a de redução lenta, respectivamente para as faixas de umidade intermediária e seca. Foi possível realizar ajuste estatisticamente significativo de um modelo logarítmico do coeficiente de evaporação (Ke) em função de evapotranspiração de referência acumulada (ETo) ou da evaporação do tanque classe A acumulada(ECA). Os modelos para estimativa de ARM e de Ke em função dos índices de seca ∑EToPM e ∑ECA mostraram-se adequadas para seus propósitos, podendo ser também utilizadas para a estimativa da evaporação do solo nu (Es) considerando-se esta como a variação do ARM da água do solo. / Weighing lysimeters have high installation cost and require frequent maintenance and sometimes they do not produce satisfactory results due to the impossibility to represent all the situations that happen in an agricultural system. A simplified weighing lysimeter was developed to obtain soil water loss. Such a system just uses a load cell per lysimeter and another cell in the drainage system, which makes possible to measure of the evaporation during drainage process. The average cost of installation of a battery of three lysimeters in Piracicaba, SP, was approximately US$ 900. Satisfactory daily mass values were obtained, as well as for hourly and thirty minutes periods. A high correlation between the mass of the lysimeters and soil moisture was observed. The variation of soil evaporation along the day was larger than the variation obtained with calculated ETo. The values of evaporation coefficient, (Ke), were consistent. The phases of fast and slow reduction of Ke were identified respectively for medium and low soil water content. Was possible to adjust a logarithmic model to the relation ship between evaporation accumulated reference evapotranspiration (∑ETo) and accumulated evaporation from class A pan (∑ECA). The models for estimating (ARM) and Ke in function of the drought indexes ∑EToPM and ∑ECA were water storage in the soil appropriate and can be used to estimate evaporation of a bare soil, which is considered as the variation of ARM.

Estudos mostram que ocorre uma compactação superficial após alguns anos de utilização do sistema plantio direto (SPD), podendo interferir no desenvolvimento das plantas. A escarificação tem sido utilizada para amenizar os efeitos da compactação sob SPD, porém há evidências de que seus efeitos são de curta duração. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de alguns parâmetros físicos após a escarificação em curto prazo (um ano) nas seguintes profundidades: 0,0-0,10 m; 0,10-0,20 m; 0,20-0,30 m; 0,30-0,40 m. A densidade do solo (Ds) e o grau de compactação (Gc) foram analisados em área de plantio direto por 16 anos (PD), imediatamente após a escarificação (ESC), seis meses (ESC6M) e um ano após a escarificação (ESC12M). Nas camadas superiores a densidade do solo apresentou variação semelhante, com redução significativa em ESC e um aumento expressivo em ESC6M, sendo que a Ds retornou aos valores registrados antes da mobilização em ESC12M. Nos períodos ESC, ESC6M e ESC12M foi observado um aumento da Ds na camada 0,30-0,40 m em comparação com o PD. A escarificação provocou redução do grau de compactação nas camadas 0,0-0,10 m e 0,10-0,20 m, com o Gc retornando aos valores originais um ano após a escarificação. Os maiores valores de Gc foram observados seis meses após a escarificação, porém o solo apresentou grande recuperação visto que em ESC12M o grau de compactação apresentou tendência de retorno aos valores originais em todas as profundidades, possivelmente devido à alta resiliência do solo. Os efeitos da escarificação avaliados pela Ds e Gc apresentaram duração inferior a um ano, sugerindo que neste solo não é necessária esta operação. / Studies show that a surface compaction occurs after some years adoption of no-tillage (NT), which may interfere in plant development. Chiseling has been used to alleviate the effects of soil compaction under NT, but studies show that this operation has short-term effects. The aim of this study was to evaluate the behavior of some physical parameters after chiseling in shortterm (one year) in the following depths: 0.0 to 0.10 m, 0.10-0.20 m, 0.20-0, 30 m, 0.30 to 0.40 m. Soil bulk density (BD) and the degree of compactness (DC) were analyzed in long-term (16 years) no-tillage (NT), chiseling of the long-term no-tillage (CHI), six months (CHI6M) and one year after chiseling (CHI12M). In top layers bulk density showed similar variation, with significant reduction in CHI and a marked increase in CHI6M, returning to the values recorded before mobilization in CHI12M. In periods CHI, CHI6M and CHI12M was an increase in the BD 0.30-0.40 m layer in comparison with NT. Chiseling caused a reduction the degree of compaction in the layers 0.0-0.10 m and 0.10-0.20 m, with DC returning to the original values one year after chiseling. The greatest DC values were observed six months after chiseling, nevertheless the soil showed great recovery whereas in CHI12M the degree of compactness tended to return to the original values in all layers, possibly due the high soil resilience. The duration of chiseling effects measured by BD and DC was less than one year, suggesting in this soil is not necessary this operation.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-21T11:24:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3378027 bytes, checksum: 73c182f16a6adb3beb299a2bc78bb19b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T11:24:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3378027 bytes, checksum: 73c182f16a6adb3beb299a2bc78bb19b (MD5) Previous issue date: 2003-09-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A redução da macroporosidade da camada superficial do solo provocada pelo encrostamento tem como conseqüência o decréscimo da infiltração da água no solo. Para a determinação da taxa de infiltração, em solos sujeitos ao encrostamento, foi realizado experimento no Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Agrícola utilizando simulador de chuvas. Os tratamentos foram distribuídos em um esquema fatorial 5 x 6, sendo cinco solos (Argissolo Vermelho, Argissolo Vermelho- Amarelo, Latossolo Vermelho-Amarelo, Neossolo Flúvico e Neossolo Quartzarênico) e seis energias cinéticas de chuva (0, 525, 1051, 2102, 3153 e 4204 J m -2 ) com três repetições, conforme um delineamento inteiramente casualizado. Utilizando técnica de micromorfometria foi possível determinar algumas características do microperfil da camada superficial do solo, tais como macroporosidade, distribuição dos poros e sua continuidade e, ainda, a espessura da crosta. A partir dos dados de taxa de infiltração da água no solo e da espessura da crosta, calcularam-se a condutividade e a resistência hidráulica da crosta. Tendo sido ajustada equação relacionando a resistência hidráulica da crosta com a energia cinética da chuva e as características químicas e físicas de cada solo. Observou-se que, para todos as classes de solo, houve redução da taxa de infiltração quando foram aplicados valores crescentes de energia cinética, o que evidenciou o desenvolvimento de encrostamento. Os maiores valores de taxa de infiltração foram obtidos para o Neossolo Quartzarênico (0,875 kg kg -1 de areia) e para o Latossolo Vermelho-Amarelo, devido a sua estrutura microgranular. A resistência hidráulica da crosta aumentou com a energia cinética para todos os solos (especialmente para o Argissolo Vermelho-Amarelo e o Argissolo Vermelho) até atingir um valor máximo para energias próximas de 2274 J m -2 . A partir deste valor, evidenciou-se a diminuição da resistência hidráulica decorrente do desgaste da crosta provocado pelo aumento do escoamento superficial. Análises de regressão múltipla mostraram que as variáveis mais efetivas na descrição do comportamento da resistência hidráulica da crosta foram a energia cinética aplicada, a macroporosidade da camada de 0-5cm, os teores de areia total, silte e carbono orgânico e a relação entre os teores de argila dispersa em água e a argila total. Desta forma, a partir da equação ajustada e do conhecimento de algumas características do solo e da chuva é possível estimar a resistência hidráulica da crosta desenvolvida pelo impacto direto da gota e, conseqüentemente, a taxa de infiltração em solos sujeitos ao desenvolvimento de encrostamento. / Macroporosity reduction of the soil surface layer caused by crusting leads to decreased water infiltration into soil. An experiment was carried out at the Hydraulics Laboratory of the Agricultural Engineering Department using a rainfall simulator to determine infiltration rates in crusting soils. A completely random 5x6 factorial design was established using five soils (Red Ultisol, Red-Yellow Ultisol, Red-Yellow Oxisol, Fluvic Entisol and Arenic Entisol) and six rainfall kinetic energies (0, 525, 1051, 2102, 3153 and 4204 J m -2 ) with three repetitions. Some characteristics of the soil surface layer, such as macroporosity, pore distribution and pore continuity and crust thickness, were determined using the micromorphometry technique. Crust hydraulic conductivity and hydraulic resistance were calculated based on water infiltration rate and crust thickness. These results were used to establish equations relating crust hydraulic resistance to rainfall kinetic energy and chemical and physics characteristics of each soil. In all soil classes the infiltration rate decreased with the increase in kinetic energy, proof of crust development. The highest infiltration rates were obtained for the Arenic Entisol (0,875 kg kg -1 of sand) and the Red - Yellow Oxisol, due to their micro-granular structure. Crust hydraulic resistance increased with increasing kinetic energy for all soils (especially for the Red-Yellow Ultisol and Red Ultisol) until reaching a maximum value at an energy of about 2274 J m -2 . The following decrease in hydraulic resistance was attributed to crust erosion caused by increasing runoff. Multiple regression analyses showed that the most effective variables for describing crust hydraulic resistance were rainfall kinetic energy, macroporosity of the 0-5cm layer, the levels of total sand, silt and organic carbon and the relationship among the levels of dispersed clay in the water and total clay. Therefore, it is possible to estimate the crust hydraulic resistance developed by direct water droplet impact and consequently infiltration rate in crusting soils by using adjusted equations based on some soil and rainfall characteristics. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-16T18:27:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1718406 bytes, checksum: c689f9351b1143a3874f35f5b5f27621 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T18:27:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1718406 bytes, checksum: c689f9351b1143a3874f35f5b5f27621 (MD5) Previous issue date: 2016-07-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O solo, a depender de suas características físicas, químicas e mineralógicas, pode apresentar uma elevada capacidade de reter íons e moléculas e pode assim funcionar como um excelente meio para adsorver metais pesados. No bioma Amazônia encontra-se a maior floresta tropical do mundo, e o solo é um dos responsáveis pela sustentação da vegetação nessa região. A interação solo-vegetação nesta região confere comportamento diferente de outros solos do Brasil. Entende-se que estudos de adsorção de metais pesados em solos do Amazonas contribuirão para a compreensão do comportamento destes elementos naqueles solos. Parte-se do pressuposto que solos mais oxídicos e de textura mais argilosa, ricos em minerais 1:1, apresentarão grande capacidade para adsorver metais pesados, enquanto que a adsorção destes metais será menor em solos ricos em minerais 2:1. Assim, o presente trabalho tem como objetivos: conduzir ensaios de adsorção individual para os metais pesados Cd, Cr, Cu e Pb em solos representativos da bacia sedimentar Amazônica com composições mineralógicas distintas; avaliar o comportamento individual dos metais pesados frente aos solos estudados; avaliar qual dos modelos de isotermas de Langmuir e Freundlich melhor descreve a adsorção de metais pesados nos solos estudados; determinar a capacidade máxima de adsorção (CMA) dos metais pesados nos solos e; identificar a relação entre os parâmetros das isotermas e os atributos dos solos. Os pontos de amostragem foram selecionados de acordo com a representatividade e distribuição dos solos na bacia sedimentar Amazônica, sendo as amostras coletadas em áreas não antropizadas. As classes de solo Latossolo Amarelo; Argissolo Amarelo; Neossolo Quartzarênico Hidromórfico; Neossolo Quartzarênico Órtico; Neossolo Flúvico; Gleissolo; Terra Preta de Índio; Plintossolo e Espodossolo. Os ensaios de adsorção foram baseados no princípio de que quantidades conhecidas de solo e de soluto em solução são colocadas em contato sob agitação até que o sistema alcance o equilíbrio. A concentração dos metais em solução, após o equilíbrio, foi realizada por Espectrofotometro de Absorção Atômica. Os dados foram ajustados aos modelos de regressão não linear de Langmuir e Freundlich, de forma a obter os parâmetros, CMA, EL, Kf e n, relacionados aos fenômenos de adsorção. No estudo de correlação linear foram relacionados os parâmetros de adsorção obtidos e alguns atributos do solo, para verificar quais dentre esses atributos melhor se relacionam com o fenômeno de adsorção para os solos estudados. O grau de ajuste obtido pelas equações de Langmuir e Freundlich foi semelhante, para os elementos e para os solos, com valores de R2, em torno de 0,96. A isoterma do tipo L foi predominante para todos os metais e solos analisados, no entanto foram obtidas isotermas do tipo H para adsorção de Cd e Pb na amostra Terra Preta de Índio (A1). Todos os metais apresentaram correlação negativa entre a CMA e a fração areia do solo, para o grupo I. Cd, Cr, Cu e Pb também apresentaram correlação positiva entre EL, CMA e Kf com CTCef, P, Fed e Feo. A diversidade de características físicas, químicas e mineralógicas encontrada nos solos da bacia sedimentar Amazônica resultou na diferenciação quanto à capacidade máxima de adsorção de Cd, Cr, Cu e Pb. Os atributos do solo atuam favorecendo ou não a maior ou menor adsorção de metais, e isto controla a disponibilidade dos metais no meio. Assim, é imprescindível conhecer a dinâmica dos metais no solo, de forma a prever os riscos ambientais, com uso agrário ou industrial. / The soil, depending on their physical, chemical and mineralogical, can have a high ability to retain ions and molecules and can function as an excellent means to adsorb heavy metals. In the Amazon is the largest rainforest in the world, and the soil is the one responsible for sustaining vegetation in this region. The soil-vegetation interaction in this region provides different behavior of other Brazil soils. It is understood that adsorption studies of heavy metals in the Amazon soils contribute to the understanding of the behavior of these elements in those soils. Upon the assumption that more oxidic soils and more clayey minerals rich in 1:1 present a great capacity to adsorb heavy metals, while the adsorption of these metals will be lower in soils rich in 2: 1 minerals. This study aims to: conduct individual adsorption tests for heavy metals Cd, Cr, Cu e Pb for representative soils of sedimentary Amazon Basin with different mineralogical composition; evaluate the individual behavior of heavy metals front of soils; evaluate which of the isotherms of Langmuir and Freundlich best describes the adsorption of heavy metals in soils; determine the maximum adsorption capacity (MAC) of heavy metals in soil and; identify the relationship between the parameters of the isotherms and the attributes of the soil. The samples were selected according to their representation and distribution in the Amazon Basin Sediment collected in areas that did not exposed from the human action. The adsorption experiments were based on the principle that known amounts of soil and solution are brought into contact under agitation for a period of time until the system reaches equilibrium. The concentration of metals in solution after the balance was carried out by atomic absorption spectrophotometer. In the linear correlation study were related parameters obtained from the equation of Langmuir and Freundlich and some soil attributes to verify which of these attributes best describe the adsorption phenomenon for soils. The degree of fit obtained by Langmuir and Freundlich equation was similar, with R2 values of around 0.96. The isotherm L-type was predominant for all metals and analyzed soils, but were also observed isotherms type H for adsorption of Cd and Pb in the sample Terra Preta de Índio (A1). All metals showed negative correlation between the MAC and the sand fraction of the soil, for the group I. Cd, Cr, Cu and Pb also showed a positive correlation between EL, MAC and Kf with CECef, P, Fed and Feo. The diversity of physical, chemical and mineralogical characteristics of the soils found in the Amazon sedimentary basin showed the differentiation as to the maximum capacity adsorption of Cd, Cr, Cu and Pb in the study. Soil attributes act or not favoring a higher or lower metals adsorption, and this controls availability of the metal in the middle. Thus, it is essential to know the dynamics of metals in the soil, in order to predict environmental risks, with agricultural or industrial use.