A agrofloresta visa diminuir os efeitos ocasionados pela interferência humana no ambiente auxiliando a conservação da biodiversidade. Neste trabalho o objetivo foi verificar os indicadores químicos, físicos e biológicos do solo de uma agrofloresta em desenvolvimento inicial. O estudo foi realizado na unidade didática/demonstrativa de agrofloresta, localizada na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Câmpus Dois Vizinhos. Foram coletadas amostras de solo e instaladas armadilhas para amostragem da fauna epiedáfica em seis áreas (tratamentos), sendo: quatro quadrantes da agrofloresta, uma área de mata secundária e uma área em sistema de integração lavoura-pecuária. As coletas foram realizadas em 2013 e em 2015, ambas no mês de novembro, em seis pontos de coleta (pseudoreptições), estratificadas em três profundidades: 0-5, 5-10 e 10-20 cm. As análises químicas de solo realizadas foram de teor de macronutrientes, alumínio e matéria orgânica e calculados índices relacionados. As análises físicas realizadas foram de densidade, macroporosidade e microporosidade. Também foi realizada avaliação da resistência do solo à penetração com uso de penetrômetro. A fauna epiedáfica foi coletada com armadilhas Pitfall-traps. Para avaliação da atividade microbiana do solo foi determinada a mineralização do C-CO2 na camada de 0-5 cm. Os dados foram submetidos à Análise de Variância, seguida de comparação de médias dos tratamentos pelo teste de Scott-Knott. Para verificar se existia diferenças entre os anos de coleta (2013 e 2015) foi aplicado o teste pareado de Wilcoxon ou o teste t pareado. Os indicadores de qualidade física do solo da agrofloresta estão em níveis intermediários, semelhantes em sua maioria ao sistema de integração lavoura pecuária, mas ainda abaixo dos indicadores de uma mata nativa secundária. Foi possível verificar que comparando as avaliações de 2013 com as de 2015, não houve diferença significativa para grande parte das variáveis analisadas. A avaliação da melhoria do solo de uma agrofloresta com pouco tempo de implantação, pode ser realizada utilizando os atributos físicos e biológicos do solo. / Agroforestry aims to reduce the effects caused by human interference in the environment, helping to conserve biodiversity. In this work the objective was to verify the chemical, physical and biological indicators of the soil of an agroforest in initial development. The study was carried out in the didactic / demonstration unit of agroforestry, located at the Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Câmpus Dois Vizinhos. Soil samples were collected and traps were installed to sample the epiedaphic fauna in six areas (treatments): four agroforestry quadrants, the secondary forest area and an area under crop-livestock integration system. The collections were carried out in 2013 and 2015, both in November, at six collection points (pseudoreptions), stratified into three depths: 0-5, 5-10 and 10-20 cm. The soil chemical analyzes were of macronutrients, aluminum and organic matter, and related indexes were calculated. The physical analyzes were of density, macroporosity and microporosity. It was also evaluated soil penetration resistance using penetrometer. Epidaphic fauna was collected with Pitfall-traps traps. To evaluate the microbial activity of the soil, the C-CO2 mineralization was determined in the 0-5 cm layer. The data were submitted to Analysis of Variance, followed by comparison of means of treatments by the Scott-Knott test. To verify if there were differences between the collection years (2013 and 2015) the Wilcoxon paired test or paired t-test was applied. The indicators of soil physical quality of agroforestry are at intermediate levels, similar to the integration system for livestock farming, but still below the indicators of a secondary native forest. It was possible to verify that comparing the evaluations of 2013 with those of 2015, there was no significant difference for most of the analyzed variables. The evaluation of the improvement of the soil of an agroforest with little time of implantation, can be realized using the physical and biological attributes of the soil.

A importância da água na agricultura para o sucesso das lavouras é inquestionável. Nos tempos atuais, a irrigação tornou-se ferramenta estratégica para o sucesso das produções. Dentre outros benefícios, está a possibilidade de plantio de entre safras, o que possibilita melhorar o aproveitamento da área agrícola. Uma maior produtividade também pode ser alcançada por meio do uso artificial de condução de água às lavouras. No entanto, deve-se buscar o equilíbrio entre os interesses da produção com os critérios socioambientais. Outrossim, a disponibilização de água em excesso pode acarretar prejuízos, causando a proliferação de fungos e bactérias, e do possível apodrecimento das raízes. Desta forma, a irrigação de lavouras deve demandar controles eficientes do conteúdo de água no solo, primando pelo uso racional e ecologicamente sustentável dos recursos naturais envolvidos. É sabido que existem diversos sensores de umidade do solo que são capazes de obter o teor de água no solo, e que podem auxiliar no controle do uso da água. No entanto, os altos custos dos sensores de qualidade continuam sendo uma barreira para a implantação em lavouras de pequenos produtores, devido aos seus frágeis poderes aquisitivos. Motivado por isso, este trabalho buscou desenvolver um protótipo de sensor que possibilitasse a aferição da umidade do solo, sendo que a premissa principal seria o baixo custo. Para isso foi necessário realizar a calibração do protótipo, a partir de leituras simultâneas entre o mesmo e o equipamento de referência, o sensor profissional Watermark modelo 200SS-5. De forma acessória, o protótipo foi projetado para comunicar-se com plataformas externas, afim de possibilitar a integração e o monitoramento em tempo real. Os dados foram transmitidos para o banco de dados por intermédio da tecnologia wireless do microcontrolador ESP8266-12E (placa NodeMCU). Duas plataformas foram utilizadas, a ThingSpeak, bem como outra desenvolvida por este autor para o específico fim de integração com o protótipo. O custo para o desenvolvimento do protótipo correspondeu a 4,2% do valor correspondente ao sensor Watermark, possuindo características adicionais em comparação ao equipamento de referência, como a comunicação com meios externos e a fácil integração com sistemas de irrigação automatizada. / The importance of water in agriculture for the success of crops is unquestionable. In the present times, irrigation has become a strategic tool for the success of productions. Among other benefits is the possibility of planting between harvests, which makes it possible to improve the utilization of the agricultural area. Higher productivity can also be achieved through the artificial use of water to the crops. However, a balance must be struck between the interests of production and the socio-environmental criteria. Also, the availability of water in excess can lead to damages, causing the proliferation of fungi and bacteria, and the possible rotting of the roots. In this way, irrigation of crops should demand efficient controls of soil water content, emphasizing the rational and ecologically sustainable use of the natural resources involved. It is known that there are several soil moisture sensors that are able to obtain the water content in the soil, and that can aid in the control of water use. However, the high costs of quality sensors continue to be a barrier to the implantation in crops of small producers, due to their fragile purchasing power. Motivated by this, this work sought to develop a prototype sensor that would allow the measurement of soil moisture, and the main premise would be the low cost. For this, it was necessary to carry out the calibration of the prototype, from simultaneous readings between the same and the reference equipment, the professional sensor Watermark model 200SS-5. Of accessory form, the prototype was designed to communicate with external platforms, possibiliting the integration and real-time monitoring. For the database the data were transmitted through the wireless technology of the ESP8266-12E microcontroller (NodeMCU board). Two platforms were used, the ThingSpeak, as well a another developed by this author for the specific purpose of integration with the prototype. The cost for the prototype development corresponded to 4.2% of the value corresponding to the Watermark sensor, having additional characteristics compared to the reference equipment, the such as communication with external means and the easy integration with automated irrigation systems.

A agrofloresta visa diminuir os efeitos ocasionados pela interferência humana no ambiente auxiliando a conservação da biodiversidade. Neste trabalho o objetivo foi verificar os indicadores químicos, físicos e biológicos do solo de uma agrofloresta em desenvolvimento inicial. O estudo foi realizado na unidade didática/demonstrativa de agrofloresta, localizada na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Câmpus Dois Vizinhos. Foram coletadas amostras de solo e instaladas armadilhas para amostragem da fauna epiedáfica em seis áreas (tratamentos), sendo: quatro quadrantes da agrofloresta, uma área de mata secundária e uma área em sistema de integração lavoura-pecuária. As coletas foram realizadas em 2013 e em 2015, ambas no mês de novembro, em seis pontos de coleta (pseudoreptições), estratificadas em três profundidades: 0-5, 5-10 e 10-20 cm. As análises químicas de solo realizadas foram de teor de macronutrientes, alumínio e matéria orgânica e calculados índices relacionados. As análises físicas realizadas foram de densidade, macroporosidade e microporosidade. Também foi realizada avaliação da resistência do solo à penetração com uso de penetrômetro. A fauna epiedáfica foi coletada com armadilhas Pitfall-traps. Para avaliação da atividade microbiana do solo foi determinada a mineralização do C-CO2 na camada de 0-5 cm. Os dados foram submetidos à Análise de Variância, seguida de comparação de médias dos tratamentos pelo teste de Scott-Knott. Para verificar se existia diferenças entre os anos de coleta (2013 e 2015) foi aplicado o teste pareado de Wilcoxon ou o teste t pareado. Os indicadores de qualidade física do solo da agrofloresta estão em níveis intermediários, semelhantes em sua maioria ao sistema de integração lavoura pecuária, mas ainda abaixo dos indicadores de uma mata nativa secundária. Foi possível verificar que comparando as avaliações de 2013 com as de 2015, não houve diferença significativa para grande parte das variáveis analisadas. A avaliação da melhoria do solo de uma agrofloresta com pouco tempo de implantação, pode ser realizada utilizando os atributos físicos e biológicos do solo. / Agroforestry aims to reduce the effects caused by human interference in the environment, helping to conserve biodiversity. In this work the objective was to verify the chemical, physical and biological indicators of the soil of an agroforest in initial development. The study was carried out in the didactic / demonstration unit of agroforestry, located at the Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Câmpus Dois Vizinhos. Soil samples were collected and traps were installed to sample the epiedaphic fauna in six areas (treatments): four agroforestry quadrants, the secondary forest area and an area under crop-livestock integration system. The collections were carried out in 2013 and 2015, both in November, at six collection points (pseudoreptions), stratified into three depths: 0-5, 5-10 and 10-20 cm. The soil chemical analyzes were of macronutrients, aluminum and organic matter, and related indexes were calculated. The physical analyzes were of density, macroporosity and microporosity. It was also evaluated soil penetration resistance using penetrometer. Epidaphic fauna was collected with Pitfall-traps traps. To evaluate the microbial activity of the soil, the C-CO2 mineralization was determined in the 0-5 cm layer. The data were submitted to Analysis of Variance, followed by comparison of means of treatments by the Scott-Knott test. To verify if there were differences between the collection years (2013 and 2015) the Wilcoxon paired test or paired t-test was applied. The indicators of soil physical quality of agroforestry are at intermediate levels, similar to the integration system for livestock farming, but still below the indicators of a secondary native forest. It was possible to verify that comparing the evaluations of 2013 with those of 2015, there was no significant difference for most of the analyzed variables. The evaluation of the improvement of the soil of an agroforest with little time of implantation, can be realized using the physical and biological attributes of the soil.

Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova abordagem para calibrar uma sonda helicoidal TDR, usada para medir o teor de umidade do solo. Foi empregada uma aproximação tomando em consideração a interpretação física dos valores de constantes dielétricas. As equações de calibração foram determinadas mediante um modelo dielétrico misto, quais relacionam a constante dielétrica da mistura multifase com a constante dielétrica e frações de volumes dessas componentes. Ensaios realizados em laboratório permitirem o desenvolvimento de duas equações de calibração para a avaliação de teor de umidade volumétrico e gravimétrico dos solos. A calibração foi executada com medições de constante dielétrica em diferentes líquidos e solos, usando uma sonda convencional TDR e a sonda helicoidal TDR. As leituras realizadas com as duas sondas foram depois comparadas. O modelo dielétrico das duas fases permitiu descrever a contribuição dos materiais dielétricos do corpo da sonda helicoidal e os materiais investigados. Mostrou-se que o conhecimento das características físicas e geométricas da sonda TDR usada nos ensaios é de crucial para garantir a qualidade das constantes dielétricas lidas, e conseqüentemente a determinação do teor de umidade in situ. / The objective of this work was to calibrate a coiled TDR probe used to measure the water content of soil. It was used an approach that takes into account a physical interpretation of the values of the dielectric constants. The calibration equations were determined by means of a mixed dielectric model, which relates the dielectric constant of a multi-phase mixture with the dielectric constants and volume fractions of its components. Tests carried out in the laboratory allowed development of two calibration equations for the assessment of the volumetric and gravimetric soil water content. Calibration was performed with measurements of dielectric constants in different liquids and soils, using a conventional TDR probe and a coiled TDR. The readings performed with the two probes were then compared. The dielectric model of two phases permitted describing the contribution of the dielectric material of the body of the probe coil and the materials investigated. It has been shown that knowledge of the physical and geometrical characteristics of the TDR probe used in the tests is crucial for the quality of the dielectric constant readings, and consequently the determination of water content in situ.

A crise da água, o aumento de esgoto domésticos gerado em estações de tratamentos e o despejo destes efluentes em corpos d\'água vêm sugerindo novas soluções para esses problemas. A disposição de água residuária tratada em solos implica na reciclagem de matéria orgânica e dos nutrientes, atuando como um processo complementar ao tratamento dessas águas. Rica em nutrientes principalmente N (nitrogênio), P (fósforo) e Na (sódio), a água residual tratada vem sendo utilizada na agricultura, utilizando critérios técnicos, como fonte de nutrientes para diversas culturas. Diante deste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar os possíveis efeitos da irrigação com efluente tratado em algumas propriedades químicas e físicas de um solo cultivado com laranja. A área experimental esta situada ao lado da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) do Ribeirão Piracicamirim que se localiza nas margens da rodovia \"Luiz de Queiroz\" no município de Piracicaba-SP. Os tratamentos aplicados foram relacionados ao percentual de umidade da capacidade de campo variando em T100%, T125%, T150%, T200% e TSI (tratamento sem irrigação). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados com parcelas subdivididas no tempo, com três repetições. A adubação realizada foi a de metade da dose recomendada para a cultura da laranja. Em todo o estudo as amostragens de solo foram realizadas nas camadas 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100, enquanto que as amostragens de solução do solo foram realizadas nas profundidades 30, 100 e 200 cm. As variáveis químicas determinadas no solo foram: pH, H + Al, Al, Na, K, Ca e Mg. Em solução do solo as variáveis determinadas foram: pH, CE, Al, Na, K, Ca e Mg. As variáveis físicas determinadas foram: fração granulométrica e grau de dispersão de argilas. O efluente de esgoto tratado (EET) utilizado apresenta baixas concentrações de Ca, Mg, Na, K, Al, CE e RAS quando comparado com valores encontrados na literatura. Por esse fato, o EET apresenta menor potencial de alterações nas propriedades químicas e físicas do solo. O teor de sódio trocável e PST aumentaram no decorrer do experimento, enquanto a concentração de sódio na solução do solo diminuiu. O cálcio trocável no solo sofreu diminuição dos teores nas camadas superficiais, e aumento nas camadas subsuperficias. As perspectivas da irrigação de efluente de esgoto tratado na cultura da laranja são promissoras, haja vista a importância da cultura no cenário brasileiro e mundial. No entanto, estudos de longo prazo são necessários a fim de monitorar os possíveis impactos que a irrigação de EET possa ocasionar na estrutura do solo. / The crisis of the water, the sewage domestic increase generated in stations of treatments and the spilling of these effluents in bodies of water are suggesting new solutions for those problems. The disposition of wastewater treated in soils implicate in the nutrient and organic matter recycling, acting as a complementary process to the treatment of those waters. Rich in nutrients mainly N (Nitrogen), P (Phosphorus) and Na (Sodium) the treated wastewater has been used in the agriculture through technical criteria as source of nutrients for several crops. Before this context, the objective of this work was to analyze the possible effects of the irrigation with effluent treated in some chemical and physical properties of a soil cultivated with Orange. The experimental area located her beside the Station of Sewage Treatment (SST) Piracicamirim that is located in the margins of the highway \"Luiz de Queiroz\" in the municipal district of Piracicaba, São Paulo State. The applied treatments were related to the percentile of humidity of the field capacity varying in T100%, T125%, T150%, T200% and TSI (treatment without irrigation). The experimental design was a split plot scheme of randomized blocks subdivided in time, with five treatments and three repetitions. The accomplished fertilization was the one of half of the dose recommends for the orange crop. In whole the study the soil samplings were accomplished in the layers 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80 and 80-100, while the samplings of soil solution were accomplished in the depths 30, 100 and 200 cm. The chemical variables determined in the soil were pH, H + Al, Al, Na, K, Ca and Mg. In soil solution the variables were pH, CE, Al, Na, K, Ca and Mg. The certain physical variables were fraction particle sizing and degree of clay dispersion. The sewage effluent treated (SET) used presents low concentrations of Ca, Mg, In the, K, Al, CE and RAS when compared with values found in the literature. For that fact, SET present potential minor of alterations in the chemical and physical properties of the soil. The exchangeable sodium and PST increased in elapsing of the experiment, while the concentration of sodium in the soil solution decreased. The exchangeable calcium in the soil suffered decrease in the superficial layers, and increase in the subsuperficial layers. The perspectives of the irrigation of SET in the orange crop are promising, have seen the importance of the culture in the Brazilian and world scenery. However, it is suggested studies of long period in order to monitor the possible impacts to cause in the structure of the soil.

O estudo da dependencia espacial de variaveis do solo ou da planta, atraves da teoria das variaveis regionalizadas ou geoestatistica, permite a interpretacao e a projecao dos resultados com base na estrutura da sua variabilidade natural. Com o conhecimento das posicoes relativas das amostragens ou medidas feitas a campo, a variabilidade espacial passa a ser utilizada como um fator positivo identicando interacoes importantes nas conclusoes experimentais. O estudo da variabilidade de um solo, alem de caracterizar uma regiao, pode indicar o numero e a distribuicao de amostras a serem retiradas possibilitando ainda maior detalhamento da area e dos resultados. A base para a adocao dos procedimentos geoestatisticos e sua justicativa e o entendimento e o tratamento da variavel em questao. Para aplicacao desses procedimentos e fundamental a compreensao dos instrumentos e conceitosutilizados, tais como: semivariograma, autocorrelacao, hipotese de estacionaridade, efeito pepita, patamar, alcance, anisotropia, krigagem e outros. Desta maneira o presente trabalho apresenta e discute conceitos e metodos geoestatisticos, analisando o comportamento de dados reais de duas variaveis fisicas do solo: densidade do solo e umidade do solo nas tensoes da capacidade de campo e ponto de murcha permanente, de modo a avaliar a magnitude da variabilidade espacial, as caracteristicas qualitativas ligadas a estrutura do fenomeno natural que elas representam e a estrutura de correlacao existente entre valores tomados em dois pontos adjacentes no espaco. Para tanto, foram obtidas estimativas das estatisticas, gracos e mapas de dispersao e superficie que descrevessem espacial o comportamento da variavel em estudo. Os resultados demonstram a capacidade dos metodos em informar e ajudar a compreender o comportamento dos fenomenos fornecendo informacoes para o planejamento e analise estatistica futuras. / The study of the spatial dependence of parameters of soil or plant, through the theory of regionalized variables or geostatistics, can allow the interpretation and the projection of the results based on the structure of its natural variability. Knowing the relative positions of the samplings or field measures, the spatial variability can be used as a positive factor identifying important interactions in the experimental conclusions. The study of the soil variability, besides area characterization can indicate the number and the distribution of samples that should be removed and facilitate larger details of the area and the results. The adoption of geostatistical procedures and its justification is based on the understanding and the treatment of the cited variable. To apply these procedures it is important to know the instruments and concepts used, such as: semivariogram, autocorrelation, estationarity hypothesis, effect nugget, sill, range, anisotropy, kriging and others. Thereby this work presents and discusses geostatistical concepts and methods, analyzing the behavior of true data of two physical variables of the soil: density of the soil and soil-water content in the tensions of field capacity and point of permanent withered, to evaluate the magnitude of the spatial variability, the qualitative characteristics linked to the structure of the natural phenomenon that they represent and the structure of existent correlation among values taken in two adjacent points in the space. For such analysis statistics estimates, graphs and maps of dispersion and surface, that described spatially the behavior of the variable in study were obtained. The results demonstrate the capacity of the methods in informing and helping to understand the behavior of the phenomenons supplying information for the planning and future statistical analysis.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabriel Pinto Guimaraes.pdf: 1093388 bytes, checksum: c0f7c0fbc8db7d0969ca91b3cafa7299 (MD5) Previous issue date: 2012-07-12 / Research assessing the impact of different management systems of coffee is essential to determine the chemical and physical characteristics of the soil. Starting from the hypothesis that the major input of organic matter improves the physical and chemical quality of soil, the present study was to evaluate the impact of production systems for organic coffee and organic planted with trees in the different fractions of SOM, TOC stocks and NT and physical attributes in two clayey, dystrophic Red-Yellow Latosol (Oxisol) belonging to the Territory to the Carapaó- ES, Brazil. In property 1, located in a district of Santa Clara, city of Iúna-ES, evaluated the following systems: primary forest (MP1), organic coffee (ORG1) and conventional coffee (CON1). The property 2, located in the city Irupi-ES, the systems evaluated were: secondary forest (MS2), intercropping with organic coffee and inga (ORG/IN2), intercropping with organic coffee and leucaena and inga (ORG/IN/LE2), intercropping with organic coffee and cedar (ORG/CED2) and conventional coffee (CON2). Soil samples were collected in canopy projection depths 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 and 60-100 cm. The TOC and C stocks reflected the history of management in relation to forest areas, with greatest impact in the 0-10 cm. At this depth, for a property 1, the reductions in TOC relative to primary forests were 34 and 55% respectively for organic coffee and conventional coffee, for the property 2, the reductions in TOC compared to secondary forest were 23% for organic coffee intercropping and 35% for conventional coffee. However, the organic managements increased by 45% in the property 1 and 35% in the property 2 the TOC content compared to conventional coffee in the 0-10 cm. For NT, the mean reductions in relation to primary forest were 45 and 55% respectively for organic coffee and conventional coffee at 0-10 cm depth. On the property 2 there was no difference between coffee and forest systems, however, organic systems had higher stocks and levels that the conventional coffee at all depths, with 51% increased level of NT at 0-10 cm. The accumulated C stocks were reduced in coffee systems in 28.6% and 17.4% respectively in relation to primary and secondary forests. The stocks N tended to follow the C stocks in a property 1, however, the organic coffee consortium with N stocks presented near the forest and higher the conventional coffee. The management of coffee caused a reduction in the different compartments of C studied. The forest areas showed better physical quality of soils in relation to coffee systems, however the organic systems showed improvement in soil physical quality compared to conventional management, reflected by the highest degree of floculation, aggregation, moisture and lower resistance soil penetration / Pesquisas avaliando o impacto de diferentes sistemas de manejo do cafeeiro são essenciais para determinação da qualidade química e física do solo. Partindo da hipótese que o maior aporte de matéria orgânica melhora a qualidade química e física do solo, a presente pesquisa teve por objetivo avaliar o impacto de sistemas de produção de cafeeiro orgânico e orgânico arborizado nas diferentes frações da MOS, estoques de COT e NT e atributos físicos em dois Latossolo Vermelho- Amarelo Distrófico argiloso do Território do Caparaó- Espírito Santo. Na propriedade 1, localizada no distrito de Santa Clara, município de Iúna, foram avaliados os seguintes sistema: mata primária (MP1), café orgânico (ORG1) e café convencional (CON1). A propriedade 2, localizada no município Irupi, os sistemas avaliados foram: mata secundária (MS2), café orgânico consorciado com ingá (ORG/IN2), café orgânico consorciado com ingá e leucena (ORG/IN/LE2), café orgânico consorciado com cedro (ORG/CED2) e café convencional (CON2). As amostras de solo foram coletadas na projeção da copa nas profundidades 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm. O COT e estoque de C refletiram o histórico de manejo em relação às áreas de mata, com maior impacto na camada 0-10 cm. Nesta profundidade, para a propriedade 1, as reduções no COT em relação a mata primária foram de 34 e 55 % respectivamente para cafeeiro orgânico e cafeeiro convencional, para a propriedade 2, as reduções no COT em relação a mata secundária foram de 23% para cafeeiros orgânicos consorciados e 35% para cafeeiro convencional. No entanto, os manejos orgânicos aumentaram em 45 % na propriedade 1 e 35% na propriedade 2 o teor de COT em relação ao cafeeiro convencional na camada 0-10 cm. Para o NT, as reduções médias em relação à mata primária foram de 45 e 55 % respectivamente para cafeeiro orgânico e cafeeiro convencional na profundidade 0-10 cm. Na propriedade 2, não ocorreu diferença entre sistemas cafeeiros e mata, no entanto, os sistemas orgânicos apresentaram teores e estoques superiores que o cafeeiro convencional em todas as profundidades,sendo de 51% o aumento do teor de NT na camada 0-10 cm. Os estoques de C acumulado foram reduzidos nos sistemas cafeeiros em 28,6% e 17,4 % respectivamente em relação às matas primária e secundária. Os estoques de N tenderam a acompanhar os estoques de C na propriedade 1, no entanto, os consórcios com cafeeiros orgânicos apresentaram estoques de N próximos ao da mata secundária e superiores que o cafeeiro convencional. O manejo do café acarretou redução nos diferentes compartimentos de C estudados. As áreas de mata apresentaram melhor qualidade física do solo em relação aos sistemas cafeeiros, no entanto os sistemas orgânicos apresentaram melhoria na qualidade física do solo em relação ao manejo convencional, refletido pelos maiores valores de grau de floculação, agregação, umidade e menor resistência do solo à penetração

Orientadores: Edson Eiji Matsura, Jarbas Honorio de Miranda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T21:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AndersonLuizde_D.pdf: 4529373 bytes, checksum: 402972ab3e735c73df6c25a04dbbd1e9 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Conhecer a dinâmica da água e de solutos no solo é condição imprescindível para a produção agrícola sustentável. O sucesso destes modelos numéricos em descrever a dinâmica da água e de solutos no solo está intimamente ligado à precisão com que os parâmetros físicohídricos, envolvidos nestes processos são determinados. De uma maneira geral, a determinação dos parâmetros de transporte de íons no solo esta associado ao ajuste de modelos teóricos a dados associados a ensaios experimentais de deslocamento miscível. Tal procedimento além dos erros numéricos associados ao ajuste destes parâmetros, também é susceptível a erros experimentais. Sendo assim, mostra-se necessário a proposição de técnicas de modelagem que incorporem, de maneira apropriada as imprecisões intrínsecas ao estudo experimental da dinâmica da água e de soluto no solo. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do uso da lógica fuzzy, sobretudo de um modelo baseado em regras fuzzy (MBRF), na simulação numérica destes processos. A utilização da teoria dos conjuntos fuzzy é vantajosa à medida que permite que as incertezas envolvidas na dinâmica da água e de solutos no solo sejam absorvidas pela utilização de conjuntos de regras. A base de regras foi construída a partir de um conjunto de dados teóricos, denominado conjunto de treinamento, obtido a partir da simulação numérica das Equações Diferenciais Parciais que regem as dinâmicas da água no solo. O conjunto de treinamento foi obtido utilizando-se o modelo computacional Hydrus-2D. A construção do MBRF, utilizado para descrever a dinâmica da água no solo na direção vertical foi feita utilizando-se o ambiente computacional MATLAB 6.5. Paralelamente a modelagem da dinâmica da água, o estudo do transporte de potássio no solo foi feito considerando-se apenas o fluxo de massa. Os resultados obtidos pelo MBRF foram comparados com resultados obtidos no estudo experimental da dinâmica da água e de solutos em colunas verticais de solo equipadas com sondas de TDR e extratores de solução. Face aos resultados obtidos, pode-se concluir que, neste trabalho, muito embora os resultados apresentados pelo MBRF na simulação da dinâmica de água e de solutos no solo tenham sido apenas razoáveis, o uso da teoria de conjuntos fuzzy aplicada ao estudo destes processos, devido a sua simplicidade de formulação e interpretação, apresentou-se como uma importante ferramenta para auxiliar na tomada de decisão de processos que busquem o uso racional da água e do solo nas atividades agrícolas / Abstract: To know the water and solute dynamics is a indispensable condition for the sustainable agricultural production. The numeric models success in escribe those processes is intimately linked to the precision with the physical- hydric arameters involved in these processes are determineted. In a general way, the determination of the ions transport parameters are obtained by the adjustment of theoretical models to experimental data of miscible displacement studies. Such procedure, besides numerical mistakes, associated to the adjustment of these parameters, is also associated to experimental errors. In this way, the proposition of modeling techniques that incorporate, in an appropriate way, those intrinsic imprecisions are necessary. For this reason, this work¿s goal is evaluate the rule based fuzzy model¿s (RBFM) potential in the numeric simulation of these processes. The use of the fuzzy theory is advantageous once it allows to incorporate the uncertainties involved in the soil water and solutes dynamics using a set of rules. The base of rules was built using a set of theoretical data, denominated training set, obtained by the numeric simulation of the Equations that govern the water dynamics in the soil profile. The training set was obtained using the computational model Hydrus-2D. The construction of the RBFM, used to describe the vertical water dynamics, was done the computational software MATLAB 6.5. Parallel to the water dynamics modeling, a potassium transport study was made considering just the mass flow process. The results obtained with RBFM were compared with experimental data obtained in study of the water and solute dynamics in a vertical soil column, equipped with TDR probes and solution extractors. Face to the obtained results, it can be concluded that, in this work, the presented RBFM wasn¿t very efficient in describe water and solute dynamics the dynamics. In the other hands, apart of those results, the development of this modeling technique showed a great potential in the soils water and solute dynamics, reinforcing the importance of more investigations in this way / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientadores: Mara de Andrade M. Weill, Alvaro Pires da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-10T18:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LauraFernandaSimoesda_M.pdf: 1032516 bytes, checksum: 40f9d7e8fc5ec74a07d3d13eacd211a4 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O manejo agrícola, visando a produção de culturas, afeta a qualidade física do solo. O monitorament o da qualidade estrutural do solo pode ser realizado empregando atributos físicos selecionados e tomando por base um indicador de qualidade. O intervalo hídrico ótimo (IHO) é um indicador que integra os atributos físicos do solo que influenciam diretamente sua qualidade física, em especial no que concerne ao crescimento das culturas. Neste trabalho, foi desenvolvida uma aplicação do conceito do IHO, como uma ferramenta de planejamento do uso agrícola, de maneira a permitir comparações entre sistemas agrícolas. O objetivo geral do trabalho foi o de quantificar o IHO para o Latossolo Vermelho Distroférrico típico da região de Campinas-SP (Unidade de Mapeamento Barão Geraldo), aplicando-o na avaliação de diferentes sistemas de manejo agrícola. A pesquisa foi conduzida no Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP, em Campinas (SP), em parcelas experimentais cultivadas com milho e feijão sob Sistema Plantio Direto (SPD) e Sistema Convencional com Grade aradora (SC). Para determinação do IHO do solo, a curva de retenção de água (CRA), a curva de resistência do solo à penetração (RP) e a densidade do solo (Ds) foram determinadas para duas camadas, 0-0,20 m e 0,20-0,40 m. O monitoramento da qualidade física do solo foi efetuado com base em dados de densidade do solo, produtividade da cultura e indicadores biométricos do milho de três safras agrícolas consecutivas (2003/04; 2004/05; 2005/06). Na safra 2004/2005, também foram consideradas a densidade do solo, a umidade volumétrica e a produtividade da cultura de feijão, irrigado e não irrigado. Os resultados evidenciam que na camada 0,0-0,20 m, a umidade na capacidade de campo(ØCC) determinou o limite superior do IHO e a umidade no ponto de murcha permanente (ØPMP) o limite inferior até a Ds de 1,2 kg dm-3, quando então a umidade onde a resistência do solo à penetração atinge 2 Mpa (ØRP) é que passou a definir o limite inferior. Na camada 0,20-0,40 m, o limite inferior do IHO foi determinado pela ØRP em toda faixa de variação da Ds, sendo que a umidade a partir da qual a porosidade de aeração é inferior a 0,10 m3m-3 (ØPA) e a ØPMP não limitaram o valor do IHO. Os resultados indicam pior qualidade estrutural do solo em subsuperfície (0,20-0,40m). O monitoramento da cultura do milho indicou melhoria da qualidade física do solo sob SPD, a partir do segundo ano agrícola em relação ao solo sob SC, nas duas camadas estudadas. Os indicadores biométricos da cultura permitiram diferenciar os tratamentos desde o primeiro ano do ensaio, mostrando-se mais sensíveis às variações da qualidade física do solo. Para o feijoeiro o período em que o solo permaneceu fora das condições ideais de umidade estabelecidas pelo IHO foi suficiente para afetar diferencialmente a produtividade da cultura nos tratamentos não irrigados, com vantagem para o SPD. Conclui-se que o IHO, determinado para uma dada classe taxonômica de solo, constitui-se um indicador aplicável na avaliação da qualidade estrutural desse solo quando submetido a diferentes sistemas de manejo. O IHO pode ser utilizado no monitoramento da qualidade física do solo em sistemas agrícolas auxiliando na definição da necessidade de intervenção. A determinação do IHO para duas camadas permitiu maior compreensão dos efeitos do manejo agrícola na qualidade física do solo e na produtividade dos sistemas / Abstract: Agricultural management intended for field crop production affects physical soil quality. The monitoring of soil structural quality can be achieved using selected physical attributes and a quality indicator. The least limiting water range (LLWR) is an indicator that connects the physical soil attributes, which have influence on its physical quality especially for crop growth. In this work, it was developed an application of the LLWR concept as a tool for agricultural use planning, in order to making comparisons between agricultural systems. The central goal was to quantify the LLWR of the Red Latosol (Typic Hapludult) (Barão Geraldo Soil Mapping Unit) and to apply it on evaluation of different agricultural management systems. The research was conducted at the Experimental Station of the Agricultural Engineering College of UNICAMP in Campinas (SP), in experimental plots cultivated with maize under direct-drilling system (DDS) and conventional system with heavy harrow (CS) systems. For the LLWR determination, the soil water retention curve (WRC), the soil strength curve (SSC), and bulk density (Dd), were determined in two layers, 0-0,2m and 0,2-0,4m. The monitoring of soil physical quality was made using: bulk density data, maize productivities, and biometric indicators of maize from three consecutive production cycles (2003/04; 2004/05; 2005/06). The production cycle 2004/05, t they were also considered the bulk density data, volumetric soil water content and bean productivity data, with and without irrigation. At the layer 0,0-0,2m, the results show that soil water content at field capacity (ØCC) and soil water content at the wilting point (ØPMP) have determined respectively the superior and inferior limits of LLWR until the Ds=1,2 kg m-3, when soil water content at which the penetration resistance is 2 MPa (ØRP) has determined the inferior limit of LLWR. At the layer 0,2-0,4m, the inferior limit of LLWR was defined by the ØRP along the entire range of variation of bulk density, the water content when air-filled porosity 10% (ØPA) and ØPMP didn¿t reduce the LLWR. The results indicate that soil structural quality is worse at deeper layer (0,2-0,4m). The monitoring of crop maize shows improvement of soil physical quality under DDS, since the second production cycle in comparison with the CS in both layers. The biometric indicators of maize made possible the distinction between treatments since the first cycle of production; this suggests that they are more susceptible to the variations of physical soil quality than the productivity. The results acquired from the monitoring of winter crop (bean) indicate that the time, which the soil remained outside of the ideal conditions of humidity of the LLWR, was sufficient to affect adversely the productivity in the no-irrigated treatments, with advantage for the DDS. In conclusion, the LLWR determined for a given soil taxonomic class is an indicator to structural quality evaluation of the soil under distinct management systems. And, the LLWR can be used in the monitoring of soil physical quality to define the need for intervention. The LLWR determination for two soil layers provided more comprehension about the effects of agricultural management on soil physical quality and systems productivities / Mestrado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Mara de Andrade Marinho Weill / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_SebastiaoRovilson_M.pdf: 2012881 bytes, checksum: 02fe84fe830500a896bdf7b4ca236c55 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O crescimento populacional e o desenvolvimento sustentam a demanda por alimentos e fibras e elevam a pressão sobre o uso da terra. O uso intensivo das terras comumente traz como conseqüência a degradação dos recursos naturais. A erosão, um importante processo de degradação, leva ao empobrecimento do solo, à diminuição da capacidade de produzir boas safras e ao aumento dos custos de produção. Esses fatores em conjunto condicionam menores rendimentos para o produtor rural. O objetivo geral do trabalho foi o de avaliar comparativamente dois sistemas de manejo agrícola, plantio direto e plantio convencional com grade aradora, em termos dos efeitos sobre o controle da erosão, a qualidade do solo e indicadores biométricos e de produtividade da cultura do milho. A pesquisa foi desenvolvida no Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas-SP, em parcelas experimentais dotadas com sistemas coletores de enxurrada, sendo o solo,o Latossolo Vermelho Distroférrico típico (Typic Latosol), pertencente à Unidade Barão Geraldo, e a cultura o milho. Foram determinados os atributos edáficos granulometria, estabilidade de agregados, densidade do solo, porosidade (total, macro e microporosidade), retenção de água, pH, nutrientes e matéria orgânica. As amostragens ocorreram em duas épocas, antes da instalação do ensaio, para caracterização da condição presente do solo, e após a implantação do mesmo, para avaliação das variações ocorridas por efeito do manejo. Nas comparações relativas à qualidade do solo, a condição do solo sob vegetação natural de mata tropical subcaducifolia foi adotada como referência. Durante o ciclo da cultura, foi feita a coleta do material erodido das parcelas, para determinação quantitativa e qualitativa das perdas de terra. O desenvolvimento da cultura foi avaliado com base em parâmetros biométricos e na produtividade. Os resultados já mostram na fase de pré-ensaio que o solo das parcelas experimentais apresentou degradação física decorrente do uso agrícola anterior quando comparado com a condição original do solo sob mata tropical. Em termos comparativos, a qualidade do solo no que se refere à densidade do solo e à porosidade total, piorou em relação aos mesmos atributos do solo sob mata. O período de pousio e regeneração da vegetação na parcela referida como Memória não foi suficiente para diferenciar a qualidade do solo nessa parcela em relação à qualidade do solo nas outras parcelas experimentais. Os resultados do primeiro ano de ensaio atual indicam a ocorrência de maiores valores de densidade do solo e menores valores de macroporosidade e de porosidade total no solo sob sistema plantio direto (SPD) em comparação com o sistema convencional (SC). Não ocorreram diferenças significativas entre os sistemas de manejo com relação à retenção de água no solo, mas sim entre camadas do solo, para ambos sistemas, com maior retenção de umidade nos microporos na camada de 0-20cm. Com relação aos atributos de fertilidade, o solo sob SPD apresentou maiores valores para cálcio e potássio, indicando maior concentração de nutrientes sob este sistema. Com relação à erosão, observaram-se maiores valores de perda de terra no SC, embora a diferença observada entre tratamentos não seja significativa. A análise de fertilidade do material erodido proveniente das parcelas sob SC mostrou haver maior concentração de nutrientes em relação ao material erodido proveniente das parcelas sob SPD. Apesar dos indicadores físicos mostrarem uma condição menos favorável da qualidade do solo sob SPD, esse fato não restringiu o desenvolvimento da cultura nesse sistema, dado que a altura média das plantas e o peso de 1000 grãos foi significativamente superior em relação ao SC. Ainda, a produtividade média do milho sob SPD foi 13% superior à produtividade média sob SC, muito embora, em virtude da grande variabilidade dos dados, não tenha sido determinada significância estatística. Admite-se que a grande variabilidade dos dados tenha mascarado o efeito dos tratamentos, podendo esta variabilidade ser reportada à influência do ensaio anterior, uma vez se tratar do primeiro ano de implantação do ensaio atual / Abstract: Population growth and development sustain the need for food and fibers and raise the pressure for land use. The intensive and inadequate use usually promotes the degradation of natural resources. The erosion, an important land degradation process, leads to the nutrient depletion of soil, lowers its capacity of producing good yields and raises production costs. All these factors promote lower income for the producer. The main goal of this work was to evaluate two agricultural management systems, no-tillage (NT) and conventional tillage with heavy harrow (CT), in terms of erosion control, soil quality, crop biometric indicators, and crop productivity. The research was conducted at Agricultural Engineering College of Campinas State University- SP, in experimental plots which have systems for runoff collect. The soil is a Red Latosol (Typic Hapludult) (Barão Geraldo Soil Mapping Unit) and maize was the installed crop. The determined soil attributes were size grains, soil density, porosity (overall, macro and micro porosity), water retention, pH, nutrients and organic matter. The soil samplings have occurred in two occasions, before the experiment installation, to characterize the present soil condition, and after this, to evaluate the changes due to the management systems. For comparisons referred to soil quality, the soil condition under natural vegetation of tropical forest was adopted as a reference. During the lifecycle of the crop, the eroded material from the experimental plots was collected, and the soil losses were analyzed qualitatively and quantitatively. The crop development was evaluated considering biometric parameters and productivity. The results already show in the pre-essay phase that the soil in experimental plots was degraded in comparison with soil under tropical forest as a consequence of previous agricultural use. In comparative terms, soil quality dealing with soil density and overall porosity has declined in relation to these same soil attributes under forest. The fallow period and vegetation regeneration in experimental plot referred as Memory wasn¿t sufficient to differentiate soil quality in this plot in relation to the soil in the other experimental plots. The results from first year of the present essay indicate that under no-tillage system the values of soil density are greater and the values of overall soil porosity are minor comparing with conventional system. The differences are not significant between management systems in relation to water retention, but they are significant between layers for both systems, as the water retention in micro pores is bigger at the 0-20cm layer. In relation to the fertility attributes, the soil under NT system has major values of calcium and potassium, indicative of greater nutrient concentration under this system. In relation to the erosion control, the soil losses were bigger under CT, although this difference was not significant. The fertility analysis of the eroded material from the CT experimental plots has showed that nutrient concentration was major in comparison with NT. In spite of the fact of physical indicators have showed an more unfavorable condition of soil quality under NT, this fact didn¿t affect the crop development, as the average height of plants and mass of 1000 grains were significantly greater in NT in relation to the CT. Thus, the average yield of maize under NT system was 13% superior in relation to the CT system, even though this difference was not significant, probably as an influence of the high variability of the data. The great variability of data has affected the effect of the management systems. This variability might be related to the influence of previous essay, once analyzed data were derived from the first year of implementation of the current essay / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola