A lavra do carvão aliado a recomposição topográfica do terreno causam alterações na estrutura dos solos construídos, afetando a qualidade física e tornando os solos mais suscetíveis aos processos de erosão hídrica. O efeito e a magnitude desses processos são dependentes do tipo de solo. Neste contexto, este trabalho teve os seguintes objetivos: a) avaliar as características hidráulicas do escoamento, quantificar as taxas de desagregação (Di) e determinar a erodibilidade do solo em entressulcos (Ki) sob chuva simulada em laboratório para solos construídos há 12 anos e há 5 anos (SC 12 e SC 5) da área de mineração de carvão de Candiota-RS e comparar com o solo original da área de mineração; b) identificar os limites críticos de densidade do solo (Ds) em que a resistência mecânica à penetração (Rp), a porosidade de aeração (PA) e a água disponível são limitantes para o desenvolvimento das plantas através da metodologia do Intervalo Hídrico Ótimo (IHO). A determinação do fator Ki e das variáveis hidráulicas do escoamento foram realizadas em laboratório em parcelas experimentais de 0,59 m x 0,59 m, 09 m m-1 de declividade sob chuva simulada de intensidade de 85 mm h-1, aplicada durante 90 minutos. O fator Ki também foi estimado utilizando modelos analíticos de determinação indireta. O IHO foi determinado pela obtenção da resistência à penetração, umidade volumétrica e densidade do solo em amostras com estrutura preservada. Os resultados mostraram que o SC 12 apresentou melhores condições estruturais em relação ao SC 5 devido ao tempo de construção. Os solos construídos são constituídos de maciços de fragmentos de blocos compactados chamados de agregados não edáficos ou agregados não pedogênicos, os quais são mais resistentes que os agregados de origem pedogenética. Nos solos construídos, os valores de Di e Ki determinados em laboratório foram significativamente menores que no solo original devido à formação e composição dos agregados não pedogênicos desses solos. Dos modelos de determinação indireta testados, o modelo que melhor estimou o Ki para o solo original e SC 12 foi o que utiliza o teor de argila e de óxido de ferro; O modelo que melhor estimou o valor de Ki para o SC 5 foi o que utiliza o diâmetro médio ponderado em água (DMPA), pH e o parâmetro de Wischmeier (M). O SC 12 foi o que apresentou maior IHO, mesmo apresentando Ds maior que a densidade crítica, concordando com a melhor estrutura do solo e também menores valores de Di e fator Ki. A qualidade física do solo avaliada pela erodibilidade em entressulcos (Ki) e pelo IHO deve ser comparada somente entre solos de mesma natureza. / The extraction of the coal and the landscape resetting causes alterations in the structure of constructed soils, affecting the physical quality and becoming them more susceptible to the water erosion processes. The effect and the magnitude of these processes may be dependent on soil properties. In this context, this study had the following objectives: a) To evaluate the flow hydraulic characteristics, to determine detachment rate (Di) and the interrill soil erodibility factor (Ki) under simulated rainfall at laboratory conditions for constructed soil have 12 years and have 5 years (SC 12 and SC 5) of Candiota coal mine, RS, Brazil and to compare with the original soil of the mining area; b) to identify the critical limits of bulk density, where the soil resistance to penetration (Rp), porosity of aeration and available water are limiting for the development of the plants through the methodology of Least Limiting Water Range (LLWR). The determination of Ki factor and flow hydraulic characteristics had been done at laboratory with application of simulated rainfalls of 85 mm h-1 intensity during 90 minutes on bare soil at interrill unit plot of 0.59 x 0.59 m settled on 0.09 m m-1 slope. The Ki factor also was determined using analytical models of indirect determination. The LLWR was determined through the soil resistance to penetration, volumetric water content and bulk density in samples with preserved structure. The results showed that the SC 12 presented better structural conditions in relation to SC 5, due to the construction time. The constructed soils are constituted of structural units, also called not edaphics aggregates or not pedogenics aggregates, which are massive and more compacted and resistant that the pedogenetics aggregates. The values of Di and Ki determined in laboratory for the constructed soils were significantly lower than at the original soil, due the formation and composition of not pedogenics units of these soils. Among the tested indirect models determination, the one that better estimate the Ki factor for the original soil and SC 12 it was that uses the clay and Fe oxides contents. The model that better estimate the factor Ki for SC 5 was the one that use the mean weight diameter (MWD), pH and the “M” Wischmeier parameter. The SC 12 presented greater LLWR, even though, presenting bulk density greater than critical bulk density. This agrees with the better soil structure and lower values of Di and factor Ki. The use of Ki factor and LLWR to evaluate physical quality must be done only to compare soils of same nature.

Com o passar do tempo, a substituição da vegetação nativa por plantas cultivadas, se não devidamente planejada e conduzida, resultará em solos com capacidade produtiva diminuída e com propensão à erosão aumentada, prejudicando a produção de alimentos, a conservação do solo e da água e o ambiente como um todo. Com isso em mente, realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a erosão hídrica pluvial do solo em área originalmente de campo nativo, nos seus segundo e terceiro anos de uso com culturas anuais em fileira (respectivamente feijão miúdo - Vigna unguiculata - e sorgo - Sorghum bicolor), nos métodos de preparo do solo reduzido (escarificação) e sem preparo (semeadura direta) e nos tipos de adubação mineral (NPK) e orgânica (esterco curtido de aves), além de uma condição sem adubação. O estudo foi desenvolvido em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), nos verões de 2007/2008 e 2008/2009. Usou-se chuva simulada e um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura franco-arenosa na camada superficial e declividade média de 0,13 m m-1. Aplicaram-se duas chuvas em cada ciclo cultural, a primeira logo após a implantação dos tratamentos e semeadura das culturas e a segunda cerca de noventa dias mais tarde (estádio fenológico de enchimento de legumes no caso do feijão miúdo e de maturação no do sorgo). Para isso, utilizou-se o aparelho simulador de chuva de braços rotativos, com as chuvas tendo sido aplicadas na intensidade constante planejada de 64 mm h-1 e com duração de 1,5 h cada uma. Avaliaram-se atributos de solo e planta nas parcelas experimentais e de erosão hídrica no escoamento superficial. Observou-se que a mudança no tipo de uso da terra, no tempo e modo feitos na pesquisa, diminuiu a densidade do solo e aumentou a macroporosidade e a porosidade total, ao mesmo tempo em que, excetuando a condição sem adubação, não causou perdas relevantes de solo e água por erosão hídrica. A mobilização do solo pela escarificação, na maior parte dos casos, favoreceu a infiltração e a retenção superficial da água da chuva e, em decorrência, diminuiu sua perda na forma de enxurrada, ao mesmo tempo em que satisfatoriamente controlou a perda de solo por erosão. A ausência de mobilização do solo na semeadura direta, também na maior parte dos casos, induziu a formação de maior enxurrada, mas em compensação controlou melhor a erosão. Comparadas à condição sem adubação, a adubação mineral e a adubação orgânica ambas contribuíram para reduzir a erosão e a enxurrada nos dois métodos de preparo do solo usados no estudo, com as diferenças entre si tendo sido inconstantes. / Over time, the substitution of the native vegetation by cultivated plants, if not properly planned and conducted, will result in soils with reduced productivity capacity and with increased susceptibility to erosion, impairing the food production, the soil and water conservation, and the environment as a whole. With that in mind, this research work was carried out with the objective of evaluating the soil erosion by rainfall in an area originally with native pasture, in its second and third years of use with annual row crops (respectively cowpea - Vigna unguiculata - and sorghum - Sorghum bicolor), in the reduced (chiseling) and the without (direct seeding) soil tillage methods and in the mineral and the organic fertilization types, besides a condition without fertilization. The study was developed in the field, at the Agriculture Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), in Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul State, Brazil, in the summers of 2007/2008 and 2008/2009. Simulated rainfall and an Ultisol with a sandy loam texture in the surface layer and 0.13 m m-1 average slope steepness were used in the study. Two rains were applied in each crop cycle, the first immediately after treatments establishment and crops seeding and the second one about ninety days later (fulfillment of legumes in the case of cowpea and maturation of the sorghum cropstages). To accomplish that, the rotating boom rainfall simulator was used, with the rains having being applied at the designed, constant rainfall intensity of 64.0 mm h-1 and with 1.5 h duration each. Attributes of soil and plants were measured in the experimental plots, and of water erosion in the surface runoff. It was observed that the change in the type of land use, in the time and the way it was done in the research, diminished the soil bulk density and increased both the macroporosity and the total porosity, at the same time that, excluding the condition without fertilization, did not cause relevant soil and water losses by rainfall erosion. The mobilization of the soil by chiseling, in the majority of the cases, favored the infiltration and the retention of the rainfall water in the soil surface and, as consequence, diminished its loss in the form of surface runoff, at the same time that satisfactorily controlled the soil loss by erosion. The absence of soil mobilization in the direct seeding, also in the majority of the cases, induced the formation of greater surface runoff, but in compensation controlled the erosion better. Compared to the condition without fertilization, the mineral and the organic fertilization both contributed for reducing erosion and runoff in the two soil tillage methods used in the study, with the differences between them having being inconstant.

Sistemas integrados de produção são cada vez mais adotados, pois permitem diversificar as atividades da propriedade, incrementar a renda e melhor satisfazer as necessidades sócioeconômicas do homem do campo. A integração lavoura-pecuária (ILP) assume estas funções no contexto produtivo nacional, com particularidades inerentes a cada região, principalmente em relação a solo e clima. No Brasil, a região subtropical adota sistemas de integração com pastagens cultivadas na entressafra da soja (inverno e primavera). Neste estudo investigou-se um sistema com produção de soja e pastagem para bovinos, de azevém e aveia preta mantida em diferentes alturas (10, 20, 30, 40 cm e sem pastejo) em sistema SPD. O experimento foi conduzido em São Miguél das Missões sobre Latossolo Vermelho distrófico. Foram abordados aspectos relacionados aos impactos dos bovinos sobre atributos físicos de solo, como a densidade, porosidade, resistência do solo à penetração e força de tração em hastes sulcadoras de semeadoras Também no ILP foi estudada a variabilidade espacial de atributos físicos de solo (resistência à penetração, força de tração), atributos químicos (macronutrientes, Al3+, pH, índice SMP, saturação da CTC por bases e por Al3+) e atributos da cultura da soja (produtividade, plantas por área, número de legumes por planta e massa de mil grãos). Avaliou-se a mobilização de solo em semeadura direta em função da profundidade de atuação das hastes sulcadoras, na presença de diferentes alturas de pastagem (em Latossolo), plantas de cobertura, condições de tráfego de máquinas e quantidades de resíduos sobre o solo, em Argissolo. A mobilização de solo foi avaliada por meio do índice de mobilização, obtido da razão entre a área de solo mobilizada no sulco e a profundidade de atuação. Concluiu-se que a adoção da ILP não afeta de forma significativa os atributos físicos de solo e nem a mobilização de solo pelas hastes sulcadoras. O índice de mobilização de solo foi diferente para Latossolo e Argissolo, e permitiu avaliar a eficiência das hastes com aumento na profundidade de atuação. A maior parte das variáveis abordadas apresentou dependência espacial, permitindo ser mapeadas, porém os tratamentos na pastagem não foram os causadores da variabilidade encontrada e os atributos estudados não explicaram a variabilidade na produtividade da soja. / The adoption of integrated production systems is increasing day-to-day since it allows farm activity diversification, profit increases and better satisfies famers socio-economic needs. The crop-livestock integration (ILP) assumes these functions within national production, with specific peculiarities for each region, especially in relation to soil and climate conditions. In Brazil, the subtropical region adopts integrated systems with cultivated pastures in the off season (winter and spring). In this study the integration system consisted of soybean production under no-tillage during summer and ryegrass and black oat pasture maintained at different heights (10, 20, 30, 40 cm and no-grazing) during off-season. Aspects related to the impacts of cattle on soil physical attributes such as density, porosity, penetrometer resistence and draught force in shank of seed drill were approached. Also, under this system, variability of soil physical (penetrometer resistance, draught force), chemical (macro nutrients, Al3+, pH, SMP index, base saturation and Al+3saturation) and soybean (yield, initial stand, legumes per plant and grain mass) attributes were evaluated. Soil disturbance by the shank in different depth of operation, in different pasture heights (in Oxisol) cover crops, machinery traffic conditions and amounts of residue above the soil surface were evaluated. The soil disturbance was evaluated through the disturbance rate, obtained by the ratio between the area of disturbed soil in the groove and shank working depth. Also, under ILP system, spatial variability of soil physical (penetrometer resistence, draught force), chemical (nutrients, Al3+, pH, SMP, CTC saturation of bases and Al3+) and soybean (grain yield, plant per area, number of pods per plant and thousand grain weight) attributes were evaluated. The adoption of integrated crop livestock system does not significantly affect the soil physical attributes and soil shank disturbance. The rate of soil disturbed was different for Oxisol and Alfisol, allowing the evaluation of shank efficiency with increasing working depth. Most of the evaluated variables showed spatial dependence, allowing mapping, however grassland treatments were not the cause of such variability and the evaluated attributes did not explain the variability in soybean yields.

O conhecimento aprimorado do fenômeno da erosão é de fundamental importância no monitoramento da inter-relação sistemas de manejo do solo - sustentatibilidade de agroecossistemas. Com isso em mente, desenvolveu-se um estudo em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, entre maio de 2000 e abril de 2004, com o objetivo de quantificar as perdas de solo e água por erosão hídrica em diferentes formas de manejo do solo, com vistas à identificação de indicadores físicos de qualidade para redução da erosão hídrica e do escoamento superficial e à investigação de valores dos coeficientes das variáveis do subfator PLU (uso anterior da terra) do modelo RUSLE de predição da erosão. Para isso, aplicou-se chuva simulada sobre um Argissolo Vermelho com textura superficial franco argilo arenosa e declividade média de 0,12 m m-1, cultivado em semeadura direta por diferentes períodos com diferentes seqüências culturais, e exibindo diferentes condições físicas na camada superficial: superfície não-mobilizada, com e sem cobertura por resíduo cultural, e superfície mobilizada, sem cobertura por resíduo cultural. Realizaram-se sete testes de chuva simulada, num período de seis meses, utilizando o simulador de chuva de braços rotativos, todos eles na intensidade constante de chuva de 64 mm h-1 e duração de 1,5 h. As diferentes seqüências culturais promoveram diferentes condições físicas na camada superficial do solo, traduzidas pelos diferentes valores das características físicas de superfície e subsuperfície avaliadas, antes e após o preparo, o que se refletiu em diferentes respostas da erosão e do escoamento superficial. A perda de água foi a mais elevada no solo não mobilizado, mesmo com elevada cobertura superficial, e foi a mais baixa no solo recém-mobilizado, sem cobertura superficial. A perda de solo foi a mais baixa no solo não-mobilizado, com elevada cobertura superficial, acompanhada de perto pela perda tanto do solo não-mobilizado quanto do recém-mobilizado, ambos sem cobertura superficial, aumentando na medida em que o solo era repetidamente preparado, contudo. A massa de raízes mortas das culturas, o diâmetro médio ponderado (DMP) dos agregados de solo em água e o índice de rugosidade superficial do solo (IR) mostraram-se bons indicadores de qualidade para redução da perda total de água em todas as condições físicas estudadas da camada superficial do solo, e muito bons indicadores para redução da perda total de solo - exceto a condição com elevada cobertura superficial, na qual o efeito das referidas variáveis foi irrelevante. Os valores encontrados para o coeficiente c da variável massa de raízes do subfator PLU do modelo RUSLE ficaram na faixa reportada na literatura. / Full knowledge of the erosion phenomenon is fundamental for monitoring the interrelation soil management systems – agroecossystems sustainability. Considering this, a field study was developed at the EEA/UFRGS, in Eldorado do Sul, State of Rio Grande do Sul, Brazil, between May, 2000 and April, 2004, with the objective of quantifying soil and water losses caused by rainfall erosion under different forms of soil management, in order to identify physical indicators of quality for reducing water erosion and surface runoff, as well as to investigate coefficient values for the variables associated with the PLU (prior land use) sub-factor in the RUSLE’s erosion prediction model. To accomplish this, simulated rainfall was applied on a typical, sandy clay loam, Paleudult soil, having 0.12 m m-1 average slope-steepness, cultivated in no till by different periods of time with different crop sequences, and exhibiting different physical conditions in the surface layer: consolidated soil surface, with and without crop residue on it, and freshly-tilled soil surface, without crop residue on it. Seven simulated rainfall, erosion tests were run within a period of six months, all of them under 64.0 mm h-1 rainfall intensity and for 1.5-hr rainfall duration. The different crop sequences promoted different soil physical conditions in the surface layer, translated by the different values of the evaluated surface and subsurface soil physical characteristics, before and after tillage, which differently affected erosion and surface runoff. Water loss was highest in the untilled soil surface, regardless of residue cover on it, and lowest in the freshly-tilled soil surface, even though without crop residue on it, and it was kept this way until the end of the experiment. Soil loss was lowest in the untilled, covered soil surface, followed closely by either untilled or freshly-tilled soil surfaces, both without crop residue on it, but it substantially increased as subsequent tillage operations were performed. Crop dead roots mass, meanweight- diameter (MWD) of soil aggregates in water, and soil surface-roughness index (IR) showed to be good indicators of quality for reducing water loss in all of the studied surface soil layer’s physical conditions, and very good indicators for reducing soil loss - except the condition with high residue cover on it, in which the effect of the referred variables was irrelevant. The values obtained for the c-coefficient associated with the crop root mass variable in the PLU subfactor of RUSLE’s erosion prediction model stayed within the range reported in the literature.

Regressões logísticas múltiplas (RLM), que estabelecem relações matemáticas entre variáveis resposta discretas e variáveis explanatórias contínuas, foram avaliadas quanto ao seu potencial em predizer a ocorrência e distribuição de classes de solos nas regiões da Bacia Hidrográfica de Arroio Portão, de Ibirubá e Quinze de Novembro e de Viamão. A partir de modelo numérico de terreno digital (MNT) com 90 m de resolução, foram calculadas variáveis de terreno topográficas (elevação, declividade e curvaturas) e hidrográficas (distância dos rios, índice de umidade topográfica, índice de poder de córrego, comprimento de fluxo de escoamento) de cada área de estudo. Foram então estabelecidas RLM entre as classes de solos das regiões com base em levantamento tradicional e as variáveis de terreno. As regressões serviram para calcular a probabilidade de ocorrência de cada classe de solo, sendo que o mapa final de solos estimado foi produzido com base na seleção da classe de solo com maior probabilidade de ocorrência. A acurácia geral (AG), que avaliou a capacidade dos mapas estimados reproduzirem os respectivos mapas originais, foi de 40,3% (Viamão), 58,3% (Ibirubá) e 58,7% (Arroio Portão), e o coeficiente Kappa de Cohen foi de 32,6% (Viamão), 36,6% (Ibirubá) e 41,7% (Arroio Portão). A simplificação da legenda dos mapas elevou a acurácia geral dos mapas para 61,4% (Iburubá) e 67,7% (Arroio Portão) e o coeficiente de Kappa para 38,3% (Ibirubá) e 50,3% (Arroio Portão) de Kappa. Os melhores resultados foram verificados para a bacia do Arroio Portão, em escala maior que os demais (1:50.000) e que possui unidades de mapeamento de solos bem diferenciadas e, ocupando extensas áreas do terreno. Conclui-se que as RLM têm potencial como método preditivo para predição de ocorrência de classes de solos, produzindo resultados de qualidade dependente da qualidade do MNT, da escala do mapa original e do grau de relação entre as classes de solos e as variáveis de terreno. / Multiple logistic regressions (MLR), which establish mathematical relationships between discrete response variables and continuous explanatory variables, were appraised regarding their potential for predicting the occurrence and distribution of classes of soils in the areas of Arroio Port~ao Basin, of Ibirubá and Quinze de Novembro, and of Viamão. From a digital elevation model (DEM) with resolution of 90m, topographical (elevation, steepness, and curvatures) and hydrologic (distance to rivers, Topographic Wetness Index, Stream Power Index, and flow length) were calculated for each study area. MLR were established between classes of soils mapped by traditional soil survey techniques and the terrain derived variables. The regressions calculated the probability of occurrence of each soil class, and the final map predicted the occurrence of soils classes based on the selection of the soil class with larger probability of occurrence. General accuracy evaluated the capacity of the estimated maps to reproduce the respective original maps, and had values of 40,3% (Viamão), 58,3% (Ibirubá), and 58,7% (Arroio Portão), and Kappa Index was of 32,6% (Viamão), 36,6% (Ibirubá), and 41,7% (Arroio Portão). The simplification of the original map legends elevated the general accuracy to 61,4% (Iburubá) and 67,7% (Arroio Portão), and Kappa Index to 38,3% (Ibirubá) and 50,3% (Arroio Portão). The best results were verified for the Arroio Portão Basin, with larger scale (1:50.000) than the others areas and having soil mapping units more differentiated and occupying large area extensions. MLR have potential as method for prediction of occurrence of soil classes, reproducing results with quality differentiated in function of quality of the DEM, scale of the original soil map, and degree of dependence between occurrence of soil classes and terrain variables.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-09-13Bitstream added on 2014-06-13T20:33:13Z : No. of bitstreams: 1 palmieri_ct_me_rcla.pdf: 395782 bytes, checksum: daeb45b072eb0ac555536326213d1e7b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho constitui-se de uma pesquisa multidisciplinar envolvendo física, química, e meio ambiente. Nesta pesquisa foi feito um estudo visando avaliar a absorção de radiação infravermelha da produção de CO2 em solo incorporado com substrato (sementes de aveia amarela, capim-seda, milho, milheto e outros invasores mais inoculação microbiana), com a finalidade de quantificar as emissões deste tipo de solo e as diferenças destas emissões de CO2 com relação à esse mesmo tipo de solo sem a incorporação deste substrato. O material foi coletado na Fundação Mokiti Okada localizada no Município de Ipeúna, interior do Estado de São Paulo SP. O solo retirado foi caracterizado como latossolo vermelho-escuro, argiloso, bem compactado, pouco poroso e com grande capacidade de saturação de água . Foram coletados dois tipos de solos: o solo incorporado com substrato e o não compactado com substrato. Ambos, foram devidamente triturados, peneirados com diâmetro de 2,5 mm e secos na sombra por um período de 12 dias e acondicionados em 12 vasos de cerâmica. Seis desses vasos continham solos não tratados com substrato e seis solos tratados com o substrato acima mencionado. Em cada vaso foi colocado uma quantia de 5.000 mL de solo, onde os mesmos foram umedecidos um dia antes da coleta dos dados. Os vasos receberam 1.200 mL de água, valor este gerado em função da capacidade de campo. No interior de cada vaso foi fixado balde de plástico que através do processo de oxidação da matéria orgânica foi produzido CO2 onde o mesmo foi medido pela câmera respirométrica LI-820 a qual possui leitor ótico infravermelho capaz de medir o fluxo de CO2. Os dados coletados demonstraram que os seis vasos tratados com substratos produziram CO2 em uma proporção muito maior do que os vasos com solos não tratados. / Abstrct: This work is constituted of a research multidisciplinar involving physics, chemistry, and environment. In this research it was made a study seeking to evaluate the absorption of infrared radiation of the production of CO2 in incorporate soil with substratum (seeds of oats yellow, grass-silk, corn, milheto and other invaders more microbial inoculation), with the purpose of quantifying the emissions of this soil type and the differences of these emissions of CO2 regarding to that same soil type without the incorporation of this substratum. The material was collected in the Fundação Mokiti located Okada in the Municipal district of Ipeúna, interior of the State of São Paulo - SP. The solitary soil was characterized as latossolo red-darkness, loamy, well compacted, little porous and with great capacity of saturation of water. Two types of soils were collected: the incorporate soil with substratum and the no compacted with substratum. Both, they were triturated properly, drizzled with diameter of 2,5 mm and dry in the shadow for a period of 12 days and conditioned in 12 ceramic vases. Six of those vases contained soils no treated with substratum and six soils treated with the substratum above mentioned. In each vase an amount of 5.000 soil mL was put, where the same ones were moistened one day before the collection of the data. The vases received 1.200 mL of water, value this generated in function of the field capacity. Inside each vase it was fastened bucket of plastic that through the process of oxidation of the organic matter CO2 was produced where the same was measured by the camera respirométrica READ-820 which possesses infrared optic reader capable to measure the flow of CO2. The collected data demonstrated that the six vases treated with substrata produced CO2 in a much larger proportion than the vases with soils no treated.

O conhecimento aprimorado do fenômeno da erosão é de fundamental importância no monitoramento da inter-relação sistemas de manejo do solo - sustentatibilidade de agroecossistemas. Com isso em mente, desenvolveu-se um estudo em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, entre maio de 2000 e abril de 2004, com o objetivo de quantificar as perdas de solo e água por erosão hídrica em diferentes formas de manejo do solo, com vistas à identificação de indicadores físicos de qualidade para redução da erosão hídrica e do escoamento superficial e à investigação de valores dos coeficientes das variáveis do subfator PLU (uso anterior da terra) do modelo RUSLE de predição da erosão. Para isso, aplicou-se chuva simulada sobre um Argissolo Vermelho com textura superficial franco argilo arenosa e declividade média de 0,12 m m-1, cultivado em semeadura direta por diferentes períodos com diferentes seqüências culturais, e exibindo diferentes condições físicas na camada superficial: superfície não-mobilizada, com e sem cobertura por resíduo cultural, e superfície mobilizada, sem cobertura por resíduo cultural. Realizaram-se sete testes de chuva simulada, num período de seis meses, utilizando o simulador de chuva de braços rotativos, todos eles na intensidade constante de chuva de 64 mm h-1 e duração de 1,5 h. As diferentes seqüências culturais promoveram diferentes condições físicas na camada superficial do solo, traduzidas pelos diferentes valores das características físicas de superfície e subsuperfície avaliadas, antes e após o preparo, o que se refletiu em diferentes respostas da erosão e do escoamento superficial. A perda de água foi a mais elevada no solo não mobilizado, mesmo com elevada cobertura superficial, e foi a mais baixa no solo recém-mobilizado, sem cobertura superficial. A perda de solo foi a mais baixa no solo não-mobilizado, com elevada cobertura superficial, acompanhada de perto pela perda tanto do solo não-mobilizado quanto do recém-mobilizado, ambos sem cobertura superficial, aumentando na medida em que o solo era repetidamente preparado, contudo. A massa de raízes mortas das culturas, o diâmetro médio ponderado (DMP) dos agregados de solo em água e o índice de rugosidade superficial do solo (IR) mostraram-se bons indicadores de qualidade para redução da perda total de água em todas as condições físicas estudadas da camada superficial do solo, e muito bons indicadores para redução da perda total de solo - exceto a condição com elevada cobertura superficial, na qual o efeito das referidas variáveis foi irrelevante. Os valores encontrados para o coeficiente c da variável massa de raízes do subfator PLU do modelo RUSLE ficaram na faixa reportada na literatura. / Full knowledge of the erosion phenomenon is fundamental for monitoring the interrelation soil management systems – agroecossystems sustainability. Considering this, a field study was developed at the EEA/UFRGS, in Eldorado do Sul, State of Rio Grande do Sul, Brazil, between May, 2000 and April, 2004, with the objective of quantifying soil and water losses caused by rainfall erosion under different forms of soil management, in order to identify physical indicators of quality for reducing water erosion and surface runoff, as well as to investigate coefficient values for the variables associated with the PLU (prior land use) sub-factor in the RUSLE’s erosion prediction model. To accomplish this, simulated rainfall was applied on a typical, sandy clay loam, Paleudult soil, having 0.12 m m-1 average slope-steepness, cultivated in no till by different periods of time with different crop sequences, and exhibiting different physical conditions in the surface layer: consolidated soil surface, with and without crop residue on it, and freshly-tilled soil surface, without crop residue on it. Seven simulated rainfall, erosion tests were run within a period of six months, all of them under 64.0 mm h-1 rainfall intensity and for 1.5-hr rainfall duration. The different crop sequences promoted different soil physical conditions in the surface layer, translated by the different values of the evaluated surface and subsurface soil physical characteristics, before and after tillage, which differently affected erosion and surface runoff. Water loss was highest in the untilled soil surface, regardless of residue cover on it, and lowest in the freshly-tilled soil surface, even though without crop residue on it, and it was kept this way until the end of the experiment. Soil loss was lowest in the untilled, covered soil surface, followed closely by either untilled or freshly-tilled soil surfaces, both without crop residue on it, but it substantially increased as subsequent tillage operations were performed. Crop dead roots mass, meanweight- diameter (MWD) of soil aggregates in water, and soil surface-roughness index (IR) showed to be good indicators of quality for reducing water loss in all of the studied surface soil layer’s physical conditions, and very good indicators for reducing soil loss - except the condition with high residue cover on it, in which the effect of the referred variables was irrelevant. The values obtained for the c-coefficient associated with the crop root mass variable in the PLU subfactor of RUSLE’s erosion prediction model stayed within the range reported in the literature.

Regressões logísticas múltiplas (RLM), que estabelecem relações matemáticas entre variáveis resposta discretas e variáveis explanatórias contínuas, foram avaliadas quanto ao seu potencial em predizer a ocorrência e distribuição de classes de solos nas regiões da Bacia Hidrográfica de Arroio Portão, de Ibirubá e Quinze de Novembro e de Viamão. A partir de modelo numérico de terreno digital (MNT) com 90 m de resolução, foram calculadas variáveis de terreno topográficas (elevação, declividade e curvaturas) e hidrográficas (distância dos rios, índice de umidade topográfica, índice de poder de córrego, comprimento de fluxo de escoamento) de cada área de estudo. Foram então estabelecidas RLM entre as classes de solos das regiões com base em levantamento tradicional e as variáveis de terreno. As regressões serviram para calcular a probabilidade de ocorrência de cada classe de solo, sendo que o mapa final de solos estimado foi produzido com base na seleção da classe de solo com maior probabilidade de ocorrência. A acurácia geral (AG), que avaliou a capacidade dos mapas estimados reproduzirem os respectivos mapas originais, foi de 40,3% (Viamão), 58,3% (Ibirubá) e 58,7% (Arroio Portão), e o coeficiente Kappa de Cohen foi de 32,6% (Viamão), 36,6% (Ibirubá) e 41,7% (Arroio Portão). A simplificação da legenda dos mapas elevou a acurácia geral dos mapas para 61,4% (Iburubá) e 67,7% (Arroio Portão) e o coeficiente de Kappa para 38,3% (Ibirubá) e 50,3% (Arroio Portão) de Kappa. Os melhores resultados foram verificados para a bacia do Arroio Portão, em escala maior que os demais (1:50.000) e que possui unidades de mapeamento de solos bem diferenciadas e, ocupando extensas áreas do terreno. Conclui-se que as RLM têm potencial como método preditivo para predição de ocorrência de classes de solos, produzindo resultados de qualidade dependente da qualidade do MNT, da escala do mapa original e do grau de relação entre as classes de solos e as variáveis de terreno. / Multiple logistic regressions (MLR), which establish mathematical relationships between discrete response variables and continuous explanatory variables, were appraised regarding their potential for predicting the occurrence and distribution of classes of soils in the areas of Arroio Port~ao Basin, of Ibirubá and Quinze de Novembro, and of Viamão. From a digital elevation model (DEM) with resolution of 90m, topographical (elevation, steepness, and curvatures) and hydrologic (distance to rivers, Topographic Wetness Index, Stream Power Index, and flow length) were calculated for each study area. MLR were established between classes of soils mapped by traditional soil survey techniques and the terrain derived variables. The regressions calculated the probability of occurrence of each soil class, and the final map predicted the occurrence of soils classes based on the selection of the soil class with larger probability of occurrence. General accuracy evaluated the capacity of the estimated maps to reproduce the respective original maps, and had values of 40,3% (Viamão), 58,3% (Ibirubá), and 58,7% (Arroio Portão), and Kappa Index was of 32,6% (Viamão), 36,6% (Ibirubá), and 41,7% (Arroio Portão). The simplification of the original map legends elevated the general accuracy to 61,4% (Iburubá) and 67,7% (Arroio Portão), and Kappa Index to 38,3% (Ibirubá) and 50,3% (Arroio Portão). The best results were verified for the Arroio Portão Basin, with larger scale (1:50.000) than the others areas and having soil mapping units more differentiated and occupying large area extensions. MLR have potential as method for prediction of occurrence of soil classes, reproducing results with quality differentiated in function of quality of the DEM, scale of the original soil map, and degree of dependence between occurrence of soil classes and terrain variables.

A lavra do carvão aliado a recomposição topográfica do terreno causam alterações na estrutura dos solos construídos, afetando a qualidade física e tornando os solos mais suscetíveis aos processos de erosão hídrica. O efeito e a magnitude desses processos são dependentes do tipo de solo. Neste contexto, este trabalho teve os seguintes objetivos: a) avaliar as características hidráulicas do escoamento, quantificar as taxas de desagregação (Di) e determinar a erodibilidade do solo em entressulcos (Ki) sob chuva simulada em laboratório para solos construídos há 12 anos e há 5 anos (SC 12 e SC 5) da área de mineração de carvão de Candiota-RS e comparar com o solo original da área de mineração; b) identificar os limites críticos de densidade do solo (Ds) em que a resistência mecânica à penetração (Rp), a porosidade de aeração (PA) e a água disponível são limitantes para o desenvolvimento das plantas através da metodologia do Intervalo Hídrico Ótimo (IHO). A determinação do fator Ki e das variáveis hidráulicas do escoamento foram realizadas em laboratório em parcelas experimentais de 0,59 m x 0,59 m, 09 m m-1 de declividade sob chuva simulada de intensidade de 85 mm h-1, aplicada durante 90 minutos. O fator Ki também foi estimado utilizando modelos analíticos de determinação indireta. O IHO foi determinado pela obtenção da resistência à penetração, umidade volumétrica e densidade do solo em amostras com estrutura preservada. Os resultados mostraram que o SC 12 apresentou melhores condições estruturais em relação ao SC 5 devido ao tempo de construção. Os solos construídos são constituídos de maciços de fragmentos de blocos compactados chamados de agregados não edáficos ou agregados não pedogênicos, os quais são mais resistentes que os agregados de origem pedogenética. Nos solos construídos, os valores de Di e Ki determinados em laboratório foram significativamente menores que no solo original devido à formação e composição dos agregados não pedogênicos desses solos. Dos modelos de determinação indireta testados, o modelo que melhor estimou o Ki para o solo original e SC 12 foi o que utiliza o teor de argila e de óxido de ferro; O modelo que melhor estimou o valor de Ki para o SC 5 foi o que utiliza o diâmetro médio ponderado em água (DMPA), pH e o parâmetro de Wischmeier (M). O SC 12 foi o que apresentou maior IHO, mesmo apresentando Ds maior que a densidade crítica, concordando com a melhor estrutura do solo e também menores valores de Di e fator Ki. A qualidade física do solo avaliada pela erodibilidade em entressulcos (Ki) e pelo IHO deve ser comparada somente entre solos de mesma natureza. / The extraction of the coal and the landscape resetting causes alterations in the structure of constructed soils, affecting the physical quality and becoming them more susceptible to the water erosion processes. The effect and the magnitude of these processes may be dependent on soil properties. In this context, this study had the following objectives: a) To evaluate the flow hydraulic characteristics, to determine detachment rate (Di) and the interrill soil erodibility factor (Ki) under simulated rainfall at laboratory conditions for constructed soil have 12 years and have 5 years (SC 12 and SC 5) of Candiota coal mine, RS, Brazil and to compare with the original soil of the mining area; b) to identify the critical limits of bulk density, where the soil resistance to penetration (Rp), porosity of aeration and available water are limiting for the development of the plants through the methodology of Least Limiting Water Range (LLWR). The determination of Ki factor and flow hydraulic characteristics had been done at laboratory with application of simulated rainfalls of 85 mm h-1 intensity during 90 minutes on bare soil at interrill unit plot of 0.59 x 0.59 m settled on 0.09 m m-1 slope. The Ki factor also was determined using analytical models of indirect determination. The LLWR was determined through the soil resistance to penetration, volumetric water content and bulk density in samples with preserved structure. The results showed that the SC 12 presented better structural conditions in relation to SC 5, due to the construction time. The constructed soils are constituted of structural units, also called not edaphics aggregates or not pedogenics aggregates, which are massive and more compacted and resistant that the pedogenetics aggregates. The values of Di and Ki determined in laboratory for the constructed soils were significantly lower than at the original soil, due the formation and composition of not pedogenics units of these soils. Among the tested indirect models determination, the one that better estimate the Ki factor for the original soil and SC 12 it was that uses the clay and Fe oxides contents. The model that better estimate the factor Ki for SC 5 was the one that use the mean weight diameter (MWD), pH and the “M” Wischmeier parameter. The SC 12 presented greater LLWR, even though, presenting bulk density greater than critical bulk density. This agrees with the better soil structure and lower values of Di and factor Ki. The use of Ki factor and LLWR to evaluate physical quality must be done only to compare soils of same nature.

Com o passar do tempo, a substituição da vegetação nativa por plantas cultivadas, se não devidamente planejada e conduzida, resultará em solos com capacidade produtiva diminuída e com propensão à erosão aumentada, prejudicando a produção de alimentos, a conservação do solo e da água e o ambiente como um todo. Com isso em mente, realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a erosão hídrica pluvial do solo em área originalmente de campo nativo, nos seus segundo e terceiro anos de uso com culturas anuais em fileira (respectivamente feijão miúdo - Vigna unguiculata - e sorgo - Sorghum bicolor), nos métodos de preparo do solo reduzido (escarificação) e sem preparo (semeadura direta) e nos tipos de adubação mineral (NPK) e orgânica (esterco curtido de aves), além de uma condição sem adubação. O estudo foi desenvolvido em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), nos verões de 2007/2008 e 2008/2009. Usou-se chuva simulada e um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura franco-arenosa na camada superficial e declividade média de 0,13 m m-1. Aplicaram-se duas chuvas em cada ciclo cultural, a primeira logo após a implantação dos tratamentos e semeadura das culturas e a segunda cerca de noventa dias mais tarde (estádio fenológico de enchimento de legumes no caso do feijão miúdo e de maturação no do sorgo). Para isso, utilizou-se o aparelho simulador de chuva de braços rotativos, com as chuvas tendo sido aplicadas na intensidade constante planejada de 64 mm h-1 e com duração de 1,5 h cada uma. Avaliaram-se atributos de solo e planta nas parcelas experimentais e de erosão hídrica no escoamento superficial. Observou-se que a mudança no tipo de uso da terra, no tempo e modo feitos na pesquisa, diminuiu a densidade do solo e aumentou a macroporosidade e a porosidade total, ao mesmo tempo em que, excetuando a condição sem adubação, não causou perdas relevantes de solo e água por erosão hídrica. A mobilização do solo pela escarificação, na maior parte dos casos, favoreceu a infiltração e a retenção superficial da água da chuva e, em decorrência, diminuiu sua perda na forma de enxurrada, ao mesmo tempo em que satisfatoriamente controlou a perda de solo por erosão. A ausência de mobilização do solo na semeadura direta, também na maior parte dos casos, induziu a formação de maior enxurrada, mas em compensação controlou melhor a erosão. Comparadas à condição sem adubação, a adubação mineral e a adubação orgânica ambas contribuíram para reduzir a erosão e a enxurrada nos dois métodos de preparo do solo usados no estudo, com as diferenças entre si tendo sido inconstantes. / Over time, the substitution of the native vegetation by cultivated plants, if not properly planned and conducted, will result in soils with reduced productivity capacity and with increased susceptibility to erosion, impairing the food production, the soil and water conservation, and the environment as a whole. With that in mind, this research work was carried out with the objective of evaluating the soil erosion by rainfall in an area originally with native pasture, in its second and third years of use with annual row crops (respectively cowpea - Vigna unguiculata - and sorghum - Sorghum bicolor), in the reduced (chiseling) and the without (direct seeding) soil tillage methods and in the mineral and the organic fertilization types, besides a condition without fertilization. The study was developed in the field, at the Agriculture Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), in Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul State, Brazil, in the summers of 2007/2008 and 2008/2009. Simulated rainfall and an Ultisol with a sandy loam texture in the surface layer and 0.13 m m-1 average slope steepness were used in the study. Two rains were applied in each crop cycle, the first immediately after treatments establishment and crops seeding and the second one about ninety days later (fulfillment of legumes in the case of cowpea and maturation of the sorghum cropstages). To accomplish that, the rotating boom rainfall simulator was used, with the rains having being applied at the designed, constant rainfall intensity of 64.0 mm h-1 and with 1.5 h duration each. Attributes of soil and plants were measured in the experimental plots, and of water erosion in the surface runoff. It was observed that the change in the type of land use, in the time and the way it was done in the research, diminished the soil bulk density and increased both the macroporosity and the total porosity, at the same time that, excluding the condition without fertilization, did not cause relevant soil and water losses by rainfall erosion. The mobilization of the soil by chiseling, in the majority of the cases, favored the infiltration and the retention of the rainfall water in the soil surface and, as consequence, diminished its loss in the form of surface runoff, at the same time that satisfactorily controlled the soil loss by erosion. The absence of soil mobilization in the direct seeding, also in the majority of the cases, induced the formation of greater surface runoff, but in compensation controlled the erosion better. Compared to the condition without fertilization, the mineral and the organic fertilization both contributed for reducing erosion and runoff in the two soil tillage methods used in the study, with the differences between them having being inconstant.