Submitted by Mendes Eduardo (dasilva@ufba.br) on 2013-07-18T09:58:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Alice Loyola_2011.pdf: 758044 bytes, checksum: c8d867a7e5e5e475c4e37ee3636c8e72 (MD5) / Approved for entry into archive by Vilma Conceição (vilmagc@ufba.br) on 2014-02-05T14:59:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Alice Loyola_2011.pdf: 758044 bytes, checksum: c8d867a7e5e5e475c4e37ee3636c8e72 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-05T14:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Alice Loyola_2011.pdf: 758044 bytes, checksum: c8d867a7e5e5e475c4e37ee3636c8e72 (MD5) / Cnpq / Os estuários são áreas importantes de reprodução, alimentação e refúgios de diversas espécies, assim estão entre um dos ambientes mais importantes da zona costeira. Existem diversas definições para estes sistemas e diversos tipos de classificações, mas em uma definição simplista geralmente os estuários são considerados como uma zona de transição intermediária entre os sistemas marinho e de água doce ou simplesmente como sistemas onde a água do rio se mistura com água do mar. Apesar de serem ambientes com grande variabilidade natural, possuem uma alta concentração de matéria orgânica, e abrigam uma alta abundância e biomassa de invertebrados bentônicos, que são aqueles organismos que vivem associados ao sedimento. Existem diversos fatores que podem influenciar os organismos bentônicos (por exemplo, a salinidade e a composição do sedimento), e um desses fatores é a intensidade do fluxo de água, que varia com a maré e o influxo do rio. A intensidade do fluxo de água nos organismos bentônicos pode atuar de maneira direta, por exemplo, deslocando os organismos de uma região para outra, ou ainda de maneira indireta, por exemplo, determinando a composição granulométrica do local que, por sua vez, irá afetar os organismos. Assim, essas interações entre o fluxo circundante e os organismos bentônicos, seja diretamente ou indiretamente, podem influenciar na dispersão e no assentamento larval, no crescimento e na reprodução de indivíduos bentônicos adultos, no suprimento de nutrientes e na dispersão dos seus dejetos. Com isso, a finalidade desse trabalho foi testar se a variável intensidade do fluxo de água causaria uma influência maior nos organismos bentônicos do que a salinidade, o sedimento e a profundidade no estuário do Rio Jaguaripe, Baía de Todos os Santos, Bahia. Para medir a intensidade do fluxo foi empregada uma metodologia alternativa, já empregada por diversos autores, que é a técnica de dissolução de objetos de gesso, que ficam submersos na água durante determinado período, e através da taxa de perda de massa fornece uma medida relativa de fluxo: esferas que perderam mais massa, teoricamente, estão sujeitas a um fluxo maior e vice-versa. Os resultados demonstraram que não houveram diferenças marcantes de intensidade de fluxo dentro das diferentes faixas de salinidade e que aparentemente as principais variáveis exercendo influência nos organismos bentônicos foram a salinidade e a composição do sedimento. Contudo, não significa que o fluxo de água não é uma variável importante para os organismos bentônicos. Talvez, o fluxo seja importante para os organismos bentônicos, mas atue mais intensamente de maneira indireta através da relação com outras variáveis, por exemplo, influenciando na composição do sedimento e na distribuição de partículas alimentares. / Salvador

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-04T19:15:46Z No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO FERNANDHA 15 FINAL.pdf: 2801910 bytes, checksum: 8c97251454e79087e00ebbe2891d6893 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T19:15:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO FERNANDHA 15 FINAL.pdf: 2801910 bytes, checksum: 8c97251454e79087e00ebbe2891d6893 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / FACEPE, Projeto BEER, CISA / A quantificação do fluxo ascendente ou da evaporação nas áreas das barragens subterrâneas, sob as quais se realizam a prática da agricultura de pequeno ou médio porte, é de grande importância na gestão dos recursos hídricos, visto que possibilita diminuição do desperdício e até mesmo do uso de águas superficiais através da irrigação convencional. O objetivo deste trabalho foi estudar a evaporação por meio da transferência de massa no solo, em uma barragem subterrânea submetida às diferentes profundidades do lençol freático e às condições atmosféricas do semiárido pernambucano, através dos valores preditos pelo modelo SiSPAT e medidos pelo método do Domo. O método do Domo, aplicado uma das primeiras vezes na região semiárida do nordeste brasileiro, mostrou-se coerente com valores médios medidos da evaporação potencial do solo nu, atingindo cerca de 1800 mm/ano. O modelo SiSPAT apresentou-se bastante satisfatório para simulações da evaporação do solo em condições distintas do nível do lençol freático. Os valores encontrados para evaporação do solo decorrentes da simulação do SiSPAT e do método do domo diferiram em 1,47%, quando o nível do lençol freático encontrava-se a 0,20 m de profundidade, tendo o SiSPAT encontrado o valor de 5,61 mm.d-1, e o domo 5,53 mm.d-1 e em 4,41% para o caso em que o nível do lençol encontrava-se a 1,20 m, onde os valores simulados e medidos foram 1,80 mm.d-1 e 1,72 mm.d-1, respectivamente.

PEREIRA, G. M. Análise comparativa de técnicas para estimativa da infiltração de água no solo em irrigação por superfície. 2007. 62 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-09-10T13:49:19Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_gmpereira.pdf: 707483 bytes, checksum: 47c4c3b1bedb6ca0381ef8a269a562bc (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-10T23:31:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_gmpereira.pdf: 707483 bytes, checksum: 47c4c3b1bedb6ca0381ef8a269a562bc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-10T23:31:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_gmpereira.pdf: 707483 bytes, checksum: 47c4c3b1bedb6ca0381ef8a269a562bc (MD5) Previous issue date: 2007 / The study it had as objective to proceed to a comparative analysis of techniques for estimate of the water infiltration in the soil, with sights to the sizing, handling and evaluation of systems of irrigation for furrow. The study was lead in the period of January the February of 2006 in area AT1 of the Fazenda Experimental Vale do Curu, Pentecoste, Ceará State, in one Neossolo Flúvico of sand loam texture. The adopted experimental delineation was randomized blocks design, consisting of five treatments and four replications. The treatments had consisted of the following techniques of water infiltration in the ground: cylinder infiltrometer, furrow infiltrometer, nflow-outflow, volume balance I and volume balance II. The analysis of the results allowed the following conclusions: - The water infiltrated in the soil presented a bigger degree of dependence to the variable soil tillage if compared with the variable text of water content. - The techniques of volumetric balance had presented resulted similar in what it says respect to the water infiltrated accumulated how much to the asymptotic regime, allowing to recommends the methodology preconized for Christiansen (1966) in situations where the use of the methodology of Walker and Skogerboe (1987) that if present limitation. - The techniques of inflow-outflow and cylinder infiltrometer had presented values of accumulated infiltration overestimated if compared with the too much analyzed treatments, above all to the methodologies of volumetric balance. - The techniques of volumetric balance had presented a lesser time of reply to the attainment of the asymptotic regime, characteristic inherent to the physical process of the water infiltration in the soil. / O estudo teve como objetivo proceder a uma análise comparativa de técnicas para estimativa da infiltração de água no solo, com vistas ao dimensionamento, manejo e avaliação de sistemas de irrigação por sulcos. O estudo foi conduzido no período de janeiro a fevereiro de 2006 na área AT1 da Fazenda Experimental Vale do Curu, Pentecoste, Estado do Ceará, em um Neossolo Flúvico de textura franco-arenosa. O delineamento experimental adotado foi o de blocos completamente casualizados, constando de cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos constaram das seguintes técnicas de infiltração de água no solo: cilindro-infiltrômetro, sulco-infiltrômetro, entradasaída, balanço de volume I e balanço de volume II. A análise dos resultados permitiu as seguintes conclusões: - A lâmina de água infiltrada no solo apresentou um maior grau de dependência à variável preparo de solo se comparada à variável teor de água no solo; - As técnicas de balanço volumétrico apresentaram resultados semelhantes tanto no que diz respeito à lâmina infiltrada acumulada quanto ao regime assintótico; - As técnicas de entrada-saída e cilindro-infiltrômetro apresentaram valores de infiltração acumulada superestimados se comparados aos demais tratamentos analisados; - As técnicas de balanço volumétrico apresentaram um menor tempo de resposta à obtenção do regime assintótico, característica inerente ao processo físico da infiltração de água no solo.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-04-23T12:57:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2951940 bytes, checksum: db7654cb70f8f3301c6ef88f216f3f6e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T12:57:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2951940 bytes, checksum: db7654cb70f8f3301c6ef88f216f3f6e (MD5) Previous issue date: 2018-01-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A irrigação é uma técnica capaz de proporcionar incrementos na produção de culturas em situações de escassez hídrica. Entretanto, muitas das vezes estes sistemas deixam de ser eficientes quanto ao uso da água, gerando desperdício devido a aplicação excessiva da mesma ou por nulidade do sistema de irrigação adotado, ocasionado pelo vazamento de tubulações ou pela baixa uniformidade de distribuição. Como a água é um recurso de uso prioritário humano e passível de conflitos, existe a necessidade de estudos que otimizem esta técnica, bem como seu manejo. Modelos numéricos podem ser uma ferramenta prática e rápida para simular o movimento da água no solo, gerando respostas para que medidas mitigadoras possam ser tomadas. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo obter alguns parâmetros do solo e realizar uma modelagem do movimento de água em um solo cultivado por pastagem e irrigado por gotejamento subsuperficial. Além disso, objetivou-se analisar o crescimento e produção da Brachiaria brizantha cv. Marandu irrigada sob diferentes lâminas de água, monitorando-se variáveis climáticas para análise de sua influência. O estudo foi conduzido na área experimental da Universidade Federal de Viçosa - Campus Rio Paranaíba. Os parâmetros do solo necessários à modelagem foram obtidos a partir de ensaios realizados em campo e laboratório, coletados em cinco pontos e três profundidades (0,00-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m), sendo eles: a condutividade hidráulica saturada (K sat ), a função de condutividade hidráulica (FCH), a curva de retenção de água (CRA) e os índices físicos do solo, como o peso específico dos sólidos, granulometria, porosidade e os limites de Atterberg. Para validação da modelagem a área foi monitorada mediante coletas de solo para determinação da umidade pelo método gravimétrico. O experimento para análise de crescimento da pastagem constituiu-se de cinco lâminas de água de um sistema irrigado por gotejamento subsuperficial (1, 50, 75, 100 e 125% da evapotranspiração de referência - ET0), em seis períodos de coleta (5, 14, 21, 28 e 34 dias após uniformização da pastagem), distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, com parcelas subdivididas no tempo, em três repetições, os quais foram submetidos à análise de variância, sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade e por análise de regressão. As CRA’s nas profundidades 0,20- 0,40 e 0,40-0,60 m possuem comportamento bimodal e os valores de K sat foram condizentes aos encontrados na literatura. A FCH ajustou-se bem ao modelo, sendo o primeiro trecho da CRA (0- 8000 kPa) suficiente em projetos de irrigação. A modelagem realizada, apesar de ter apresentado resultados divergentes em alguns dias do período de avaliação experimental, foi satisfatória em prever o teor de água de um solo. A maior lâmina de irrigação aplicada (125%ET0) proporcionou incrementos na produção de 70,3% em relação a lâmina de 1%ET0, sendo a média produzida na maior lâmina igual a 2103,8 kg MS ha -1 ao longo de 34 dias. A resposta da produtividade e altura da forrageira foram ajustadas por uma função linear positiva. Já a relação folha/colmo (F/C) respondeu a um modelo quadrático para as lâminas 100 e 125%ET0, obtendo melhores relações aos 23 e 24 dias com alturas de 23,9 e 27,8 cm respectivamente. / Irrigation is a technique capable of providing increases in crop production in situations of water scarcity. However, many times these systems are no longer efficient in the use of water, generating waste due to excessive application of the same or by nullity of the irrigation system adopted, caused by the leakage of pipes or the low uniformity of distribution. As water is a resource of priority human use and subject to conflicts there is a need for studies that optimize this technique as well as its management. Numerical models can be a practical and fast tool to simulate the movement of water in the soil, generating responses so that mitigating measures can be taken. In this sense, the present work had as objective to obtain the parameters and to perform a model of the water movement of a soil planted by pasture and irrigated by subsurface drip irrigation. In addition, the objective was to analyze the growth and yield of B. brizantha cv. Marandu irrigated under water slides, monitoring climatic variables to analyze their influence. The study was conducted in the experimental area of the Federal University of Viçosa - Rio Paranaíba Campus. The soil parameters required for the modeling were performed in the field and laboratory, collected in five points and three depths (0,00-0,20, 0,20- 0,40 and 0,40-0,60 m). The determinations were, saturated hydraulic conductivity (K sat ), hydraulic conductivity (FCH), water retention curve (CRA) and soil physical indexes. To validate the modeling the area was monitored by soil sampling to determine the moisture by the gravimetric method. The experiment for pasture growth analysis consisted of five slides of water from a subsurface drip irrigation system (1, 50, 75, 100 and 125% of the reference evapotranspiration - ET0) in six sampling periods (5, 14, 21, 28 and 34 days after standardization of the pasture), distributed in a completely randomized design, with plots subdivided in time, in three replications, which were submitted to analysis of variance, and the means were compared by the Tukey test at 5 % probability and by regression analysis. The CRA's in the 0,20-0,40 and 0,40-0,60 m depths have bimodal behavior and the K sat values were consistent with those found in the literature. The FCH adjusted well to the model, being the first stretch of CRA (0-8000 kPa) sufficient in irrigation projects. The modeling performed, despite having presented divergent results on some days of the experimental evaluation period, was satisfactory in predicting the moisture content of a soil. The highest irrigation depth (125% ET0) provided increases in yield of 70,3% in relation to the 1% ET0 slide, with the average produced in the highest leaf being 2103,75 kg MS ha -1 over 34 days. The productivity and height response were adjusted by a positive linear function. The leaf /stem ratio (F/C) responded to a quadratic model for slides 100 and 125% ET0, obtaining better relationships at 23 and 24 days with heights of 23,93 and 27,87 cm, respectively.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-05-22T15:16:43Z No. of bitstreams: 1 Rodolfo Marcondes Silva Souza.pdf: 2825721 bytes, checksum: 36c0557b377a4bd890e197c4bb4ce70c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T15:16:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodolfo Marcondes Silva Souza.pdf: 2825721 bytes, checksum: 36c0557b377a4bd890e197c4bb4ce70c (MD5) Previous issue date: 2014-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / With climate change scenarios indicating increase of air temperature, expected to reduce water resources in many regions of the world, such as the semi-arid northeast, due to the increasing emission of greenhouse gases, including dioxide (CO2), studies investigating the relationship between flows of water, energy and CO2 in agricultural ecosystems are of fundamental importance to understand the effect of climate change on agriculture. The eddy covariance (EC) is a method that provides high temporal resolution measurements of fluxes of energy, water and CO2 between the surface and the atmosphere and in recent years has been considered the standard tool this type of study. Thus the present study aimed to i) evaluate the seasonal variation of the flows of energy, water and carbon; ii) verify the energy partitioning and water; iii) quantify the degree to which environmental factors affect the daily and seasonal patterns of evapotranspiration iv) relate the flow of CO2 with plant growth and v) determine the components of the water balance. Between January 2012 and December 2013, flux measurements of sensible heat (H), latent heat (LE) and carbon (FCO2) emissions were performed by the eddy covariance method in a pasture in the semiarid region of Pernambuco. Besides these measures, the monitoring of rainfall (P), the change in water storage (DA) and runoff (ES) to determine the water balance were performed. Plant measurements and NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) were quantified for tracks changes in phenology and vegetation activity. Regression analyzes were performed to assess the relationship between variables. P values in the two years of study were lower than normal climatology of the region. The average air temperature in 2013 increased by 0.66 ◦C compared to 2012. It was observed that the fraction H/Rn increased the wet to the dry season period and all years. H was superior to the LE, except for periods of occurrence of significant events of P. The Priestley-Taylor’s constant (a) indicated that the water storage in the soil affected the evapotranspiration (ET) during almost the whole time. The majority of P was transferred to the atmosphere via ET, followed by runoff (ES), which together totaled over 77% of P. The integration of carbon flow data indicated an average absorption by the ecosystem equivalent to 2.15 Mg C ha−1 yr−1. / Com os cenários de mudanças climáticas apontando aumento da temperatura do ar, com previsão de redução dos recursos hídricos de várias regiões do mundo, a exemplo do semiárido nordestino, em decorrência do crescente aumento da emissão de gases de efeito estufa, dentre eles o dióxido de carbono (CO2), estudos que investiguem a relação entre os fluxos de água, energia e CO2 de ecossistemas agrícolas são de fundamental importância para se compreender o efeito das mudanças climáticas na agricultura. A covariância dos vórtices turbulentos (Eddy Covariance – EC) é um método que fornece alta resolução temporal de medições fluxos de energia, água e CO2 entre a superfície e a atmosfera e nos últimos anos tem sido considerado a ferramenta padrão desse tipo de estudo. Desse modo o presente trabalho teve como objetivos i) avaliar a variação sazonal dos fluxos de energia, água e carbono; ii) verificar o particionamento energia e água iii) quantificar o grau com que os fatores ambientais afetam os padrões diários e sazonais da evapotranspiração iv) relacionar o fluxo de CO2 com o crescimento vegetal e v) determinar os componentes do balanço hídrico. Entre janeiro de 2012 e dezembro de 2013, medidas de fluxos de calor sensível (H), calor latente (LE) e dióxido de carbono FCO2 foram realizados pelo método da covariância de vórtices turbulentos em uma área de pastagem no semiárido de Pernambuco. Além dessas medidas, foram realizados os monitoramento da precipitação pluviométrica (P), da variação no armazenamento de água (DA) e do escoamento superficial (ES) para determinação do balanço hídrico. Medidas de planta e o NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) foram quantificados para acompanha as mudanças na fenologia e a atividade da vegetação. Análises de regressão foram realizadas para avaliar a relação entre as variáveis. Os valores de P nos dois anos de estudo foram inferiores a normal climatológica da região. A temperatura média do ar em 2013 aumentou 0,66 ◦C em comparação a 2012. Foi observado que a fração H/Rn aumentou do período úmido para o período seco, e em todos os períodos H foi superior ao LE, com exceção dos períodos com ocorrência de significativos eventos de P. A constante de Priestley-Taylor (a) indicou que o armazenamento de água no solo controlou a evapotranspiração (ET) durante quase todo momento. A maior parte de P foi transferida para a atmosfera via ET, seguida do escoamento superficial (ES), que juntos somaram mais de 77% de P. A integração dos dados do fluxo de carbono indicou uma absorção média pelo ecossistema equivalente a 2,15 Mg C ha−1 ano−1.

A demanda alimentar vem aumentando de acordo com o crescimento populacional e com isso há uma necessidade de que as práticas agrícolas tornem-se cada vez mais intensas e tecnificadas, mediante o incremento, entre outros, da utilização de insumos químicos. Porém, uma vez aplicados de maneira desorganizada, sem a devida preocupação com os possíveis impactos aos recursos naturais, tais produtos podem vir a provocar danos ao solo, contaminação de águas subterrâneas (mediante sua lixiviação) e em alguns casos, podem ser responsáveis pelo aumento da salinidade em alguns solos da região do semiárido do nordeste brasileiro. Nesse sentido, devido ao fato de envolverem processos físicos na natureza, o estudo da dinâmica desses produtos químicos têm motivado diversos pesquisadores a aplicarem ferramentas matemáticas (modelos matemáticos) na área de engenharia de água e solo, buscando entender a correlação entre a dinâmica da água e o movimento de solutos no perfil do solo. Portanto, a presente pesquisa tem como objetivo a aplicação do modelo matemático HYDRUS-1D para a simulação do movimento da água e do íon potássio, em condições de laboratório, utilizando-se colunas preenchidas com dois tipos de material de solos salinos e não saturados: Argissolo Amarelo (S1) e Latossolo Vermelho Amarelo (S2). Além disso, buscou-se também avaliar tanto o desempenho do referido modelo, em condições salinas, quanto proceder a uma análise de sensibilidade. Para alcançar tais objetivos, foram conduzidas as seguintes etapas: 1) elaboração de curvas de distribuição de efluentes (Breakthrough Curves - BTC) para obtenção dos parâmetros de transporte do íon potássio, com a aplicação de soluções de 1000 ppm, 2000 ppm e 3000 ppm de concentração de potássio, nos dois tipos de solos salinos, 2) Aplicação dessas soluções de potássio na coluna preenchida com o mesmo material de solo salino não saturado, 3) Simulação dos perfis de água e potássio para os diferentes materiais de solo salino pelo modelo HYDRUS-1D e 4) Avaliação de desempenho e análise de sensibilidade do modelo HYDRUS-1D. A avaliação de desempenho foi feita levando-se em conta os seguintes índices estatísticos: erro máximo, erro absoluto médio, raiz quadrada do erro médio normalizado, coeficiente de massa residual, coeficiente de determinação, eficiência e índice de concordância de Willmott e a análise de sensibilidade foi feita mediante a determinação do erro padrão, por meio de variações positivas (+ 10%, + 20%, + 30%, + 40%, + 50%) e negativas (- 10%, - 20%, - 10%, - 40%, - 50%), dos valores de: umidade volumétrica do solo saturado, condutividade hidráulica e os parâmetros n e ? do modelo de van Genuchten (1980). Diante dos resultados obtidos, pôde-se perceber que os procedimentos experimentais (BTC\'s) para a estimativa dos parâmetros de transporte do íon potássio em condições de solo salino, foram suficientes para descrever a movimentação do íon potássio no solo, gerando informações de entrada precisas para os modelos de simulação. Em termos do modelo HYDRUS-1D, observou-se que o deslocamento do íon potássio acompanhou a frente de molhamento e que o modelo foi eficiente nas simulações de deslocamento do íon potássio e da água para ambos os solos, em condições salinas. A análise de sensibilidade evidenciou que o modelo apresentou-se sensível, às variações negativas dos dados de entrada: umidade volumétrica do solo saturado, condutividade hidráulica do solo saturado e parâmetros \"n\" e \"?\" do modelo de van Genuchten (1980). / The increased demand for food due to population growth requires that agricultural practices become increasingly intensive and very technical, including the increased use of agricultural chemicals (fertilizers). If improperly applied without considering possible impacts on natural resources, agricultural chemicals may lead to soil and groundwater contamination through their leaching from the soil root zone. They may be responsible also for increased salinity in some soils of semiarid regions in northeastern Brazil. Since many transient physical and chemical processes affect their transport in the subsurface, mathematical models have become popular tools in soil and water engineering and management in order to understand the correlation between water dynamics and solute movement in soils. Thus, this research aimed at using the HYDRUS-1D software package to simulate water and potassium movement, under laboratory conditions, in unsaturated saline soil columns filled with two soil types: an Ultisol (S1) and an Oxisol (S2). Comparisons were made with experimental data while also a sensitivity analysis was carried out to evaluate the effect of various parameters on solute transport under saline conditions. For this purpose the following studies were performed: 1) Measurement of solute breakthrough curves (BTCs) to estimate the transport parameters of the potassium ion by applying potassium solutions of 1,000 ppm, 2,000 ppm and 3,000 ppm to both soil types, 2) Application of similar potassium solutions to columns containing the same saline unsaturated soils, 3) Simulation of water and potassium distributions for different saline soil materials using HYDRUS-1D, and 4) Performance evaluation and sensitivity analyses of the HYDRUS-1D numerical model. The performance evaluation was conducted using the following statistical indices: maximum error, mean absolute error, normalized root mean square error, coefficient of residual mass, coefficient of determination, efficiency and Willmott\'s concordance index. The sensitivity analyses considered standard deviations resulting from positive and negative changes (+ 10% + 20% + 30% + 40% + 50%) (-10%, -20%, -10%, -40%, -50%) in the values of the saturated volumetric soil moisture content, the saturated hydraulic conductivity, and the parameters n and ? of van Genuchten\'s (1980) model for the unsaturated soil hydraulic functions. Results indicate that the experimental procedures (BTCs) for estimating the transport parameters of potassium for saline soil conditions were sufficient to describe potassium ion transport in the soils by generating the required input information for the simulation models. Relative to HYDRUS-1D model, the displacement of potassium was found to follow closely the wetting front, with the model providing a very efficient means for simulating the movement of both water and potassium in the two soils during saline conditions. The sensitivity analysis showed that the model was relatively sensitive to negative variations of the input data, notably the saturated water content, the saturated hydraulic conductivity, and the n and ? soil hydraulic parameters.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-03-23T13:07:11Z No. of bitstreams: 1 Apolo Alves Ribeiro.pdf: 1727548 bytes, checksum: 8e7f8a7459cd445c7152921b7145c618 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T13:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Apolo Alves Ribeiro.pdf: 1727548 bytes, checksum: 8e7f8a7459cd445c7152921b7145c618 (MD5) Previous issue date: 2014-12-09 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Many important processes occurring in ecosystems, such as photosynthesis and productivity of vegetation, are associated with the exchange of CO2, water and energy. Accurate measurement of these fluxes are therefore fundamental to a broad understanding of the carbon cycle in terrestrial ecosystems. However, no such study was conducted under the conditions of the Agreste of Pernambuco, with the bean crop. Given the above, this study aimed to quantify the water, energy and CO2 fluxes in soil cultivated with bean under rainfed conditions. The study was conducted in a bean producing area of the city of São João, where were installed sensors to measure these fluxes, using the energy balance method - eddy covariance (energy and CO2 fluxes) and soil water balance method (water fluxes) in the period from 31/05/2013 to 08/20/2013. In addition to these measurements were also measured height, leaf area index (LAI) and the bean yield. Regarding the components of the water balance was found that the flow of water at a depth of 35 cm (deep drainage and/or capillarity rise) had very low values. It was also observed that the periods of high rainfall resulted in higher water storage in soil and increased evapotranspiration (ET). The ET obtained by water balance method had a total and average values of 146.0 mm and 1.78 mm d-1, respectively. The bean presented its highest water consumption during the reproductive period (29/06/2013 to 29/07/2013), with an average value of 2.55 mm d-1. Regarding the energy fluxes, it was found that the latent heat flux (LE) consumed on average 78.46% of the radiation (Rn). The ET, measured by the eddy covariance method, was total value of 179.3 mm, with a mean value of 2.2 mm d-1. Bean yield was 2,050 kg ha-1, with water use efficiency of 1.16 kg m-3. Regarding the CO2 fluxes, it was observed that the same varied from -11.21 to -0.75 mol m-2 s-1, indicating the occurrence of carbon sequestration by the crop. On average, bean sequestered 54 kg C ha-1 per day, the equivalent to 3.3 t C ha-1 during the trial period. / Muitos processos importantes que ocorrem nos ecossistemas, tais como, a fotossíntese e a produtividade da vegetação, estão associados com as trocas de CO2, água e energia. Medições precisas desses fluxos são, portanto, fundamentais para uma ampla compreensão do ciclo do carbono em ecossistemas terrestres. No entanto, nenhum estudo desse tipo foi realizado nas condições do agreste meridional de Pernambuco, com a cultura do feijão. Diante do exposto, o presente trabalho objetivou quantificar os fluxos de água, de energia e de CO2 em solo cultivado com feijão sob condições de sequeiro. O trabalho foi realizado em uma área produtora de feijão do município de São João, onde se instalou sensores para medir esses fluxos, usando as metodologias do balanço de energia - correlação dos turbilhões (fluxos de energia e de CO2) e do balanço hídrico no solo (fluxos de água) no período de 31/05/2013 a 20/08/2013. Também foram determinadas a altura, o índice de área foliar (IAF) e a produtividade do feijão. Em relação aos componentes do balanço hídrico verificou-se que o fluxo de água (drenagem profunda e/ou ascensão capilar) na profundidade de 35 cm teve valores muito baixos, como também que os períodos de elevada pluviosidade resultaram em maior armazenamento de água no solo e maior evapotranspiração (ET). A ET do feijão pelo método do balanço hídrico teve valor total e médio de 146,0 mm e 1,78 mm d-1, respectivamente. A cultura apresentou seu maior consumo de água no período reprodutivo (29/06/2013 a 29/07/2013), com valor médio de 2,55 mm d-1. Quanto aos fluxos de energia, verificou-se que o fluxo de calor latente (LE) consumiu em média 78,46% do saldo de radiação (Rn). A ET medida pela metodologia da correlação dos turbilhões obteve valor total durante o período experimental de 179,3 mm, com média de 2,2 mm d-1. A produtividade do feijão foi de 2.050 kg ha-1, com eficiência do uso de água de 1,16 kg m-3. Em relação aos fluxos de CO2, observou-se que os mesmos variaram de -0,75 a -11,21 mol m-2 s-1, indicando a ocorrência de sequestro de carbono pelo feijão. Em média, o feijão sequestrou 54 kg de C ha-1 por dia, o equivalente a 3,3 t de C ha-1 durante o período experimental.

A demanda alimentar vem aumentando de acordo com o crescimento populacional e com isso há uma necessidade de que as práticas agrícolas tornem-se cada vez mais intensas e tecnificadas, mediante o incremento, entre outros, da utilização de insumos químicos. Porém, uma vez aplicados de maneira desorganizada, sem a devida preocupação com os possíveis impactos aos recursos naturais, tais produtos podem vir a provocar danos ao solo, contaminação de águas subterrâneas (mediante sua lixiviação) e em alguns casos, podem ser responsáveis pelo aumento da salinidade em alguns solos da região do semiárido do nordeste brasileiro. Nesse sentido, devido ao fato de envolverem processos físicos na natureza, o estudo da dinâmica desses produtos químicos têm motivado diversos pesquisadores a aplicarem ferramentas matemáticas (modelos matemáticos) na área de engenharia de água e solo, buscando entender a correlação entre a dinâmica da água e o movimento de solutos no perfil do solo. Portanto, a presente pesquisa tem como objetivo a aplicação do modelo matemático HYDRUS-1D para a simulação do movimento da água e do íon potássio, em condições de laboratório, utilizando-se colunas preenchidas com dois tipos de material de solos salinos e não saturados: Argissolo Amarelo (S1) e Latossolo Vermelho Amarelo (S2). Além disso, buscou-se também avaliar tanto o desempenho do referido modelo, em condições salinas, quanto proceder a uma análise de sensibilidade. Para alcançar tais objetivos, foram conduzidas as seguintes etapas: 1) elaboração de curvas de distribuição de efluentes (Breakthrough Curves - BTC) para obtenção dos parâmetros de transporte do íon potássio, com a aplicação de soluções de 1000 ppm, 2000 ppm e 3000 ppm de concentração de potássio, nos dois tipos de solos salinos, 2) Aplicação dessas soluções de potássio na coluna preenchida com o mesmo material de solo salino não saturado, 3) Simulação dos perfis de água e potássio para os diferentes materiais de solo salino pelo modelo HYDRUS-1D e 4) Avaliação de desempenho e análise de sensibilidade do modelo HYDRUS-1D. A avaliação de desempenho foi feita levando-se em conta os seguintes índices estatísticos: erro máximo, erro absoluto médio, raiz quadrada do erro médio normalizado, coeficiente de massa residual, coeficiente de determinação, eficiência e índice de concordância de Willmott e a análise de sensibilidade foi feita mediante a determinação do erro padrão, por meio de variações positivas (+ 10%, + 20%, + 30%, + 40%, + 50%) e negativas (- 10%, - 20%, - 10%, - 40%, - 50%), dos valores de: umidade volumétrica do solo saturado, condutividade hidráulica e os parâmetros n e ? do modelo de van Genuchten (1980). Diante dos resultados obtidos, pôde-se perceber que os procedimentos experimentais (BTC\'s) para a estimativa dos parâmetros de transporte do íon potássio em condições de solo salino, foram suficientes para descrever a movimentação do íon potássio no solo, gerando informações de entrada precisas para os modelos de simulação. Em termos do modelo HYDRUS-1D, observou-se que o deslocamento do íon potássio acompanhou a frente de molhamento e que o modelo foi eficiente nas simulações de deslocamento do íon potássio e da água para ambos os solos, em condições salinas. A análise de sensibilidade evidenciou que o modelo apresentou-se sensível, às variações negativas dos dados de entrada: umidade volumétrica do solo saturado, condutividade hidráulica do solo saturado e parâmetros \"n\" e \"?\" do modelo de van Genuchten (1980). / The increased demand for food due to population growth requires that agricultural practices become increasingly intensive and very technical, including the increased use of agricultural chemicals (fertilizers). If improperly applied without considering possible impacts on natural resources, agricultural chemicals may lead to soil and groundwater contamination through their leaching from the soil root zone. They may be responsible also for increased salinity in some soils of semiarid regions in northeastern Brazil. Since many transient physical and chemical processes affect their transport in the subsurface, mathematical models have become popular tools in soil and water engineering and management in order to understand the correlation between water dynamics and solute movement in soils. Thus, this research aimed at using the HYDRUS-1D software package to simulate water and potassium movement, under laboratory conditions, in unsaturated saline soil columns filled with two soil types: an Ultisol (S1) and an Oxisol (S2). Comparisons were made with experimental data while also a sensitivity analysis was carried out to evaluate the effect of various parameters on solute transport under saline conditions. For this purpose the following studies were performed: 1) Measurement of solute breakthrough curves (BTCs) to estimate the transport parameters of the potassium ion by applying potassium solutions of 1,000 ppm, 2,000 ppm and 3,000 ppm to both soil types, 2) Application of similar potassium solutions to columns containing the same saline unsaturated soils, 3) Simulation of water and potassium distributions for different saline soil materials using HYDRUS-1D, and 4) Performance evaluation and sensitivity analyses of the HYDRUS-1D numerical model. The performance evaluation was conducted using the following statistical indices: maximum error, mean absolute error, normalized root mean square error, coefficient of residual mass, coefficient of determination, efficiency and Willmott\'s concordance index. The sensitivity analyses considered standard deviations resulting from positive and negative changes (+ 10% + 20% + 30% + 40% + 50%) (-10%, -20%, -10%, -40%, -50%) in the values of the saturated volumetric soil moisture content, the saturated hydraulic conductivity, and the parameters n and ? of van Genuchten\'s (1980) model for the unsaturated soil hydraulic functions. Results indicate that the experimental procedures (BTCs) for estimating the transport parameters of potassium for saline soil conditions were sufficient to describe potassium ion transport in the soils by generating the required input information for the simulation models. Relative to HYDRUS-1D model, the displacement of potassium was found to follow closely the wetting front, with the model providing a very efficient means for simulating the movement of both water and potassium in the two soils during saline conditions. The sensitivity analysis showed that the model was relatively sensitive to negative variations of the input data, notably the saturated water content, the saturated hydraulic conductivity, and the n and ? soil hydraulic parameters.

Realizou-se, no Centro de Pesquisa de Peixes Tropicais (CEPTA/IBAMA), em Pirassununga-SP, um experimento com o objetivo de avaliar a influência da densidade de estocagem de peixes e do fluxo diferenciado de entrada e saída de água em viveiros de piscicultura nas características físicas e químicas da água; na estrutura (composição e densidade), biomassa, sucessão e diversidade de espécies da comunidade do fitoplâncton e na composição e densidade da comunidade do zooplâncton (considerando-se apenas grupo), procurando-se avaliar o balanço de entrada e saída de materiais em viveiros, enfatizando a concentração de nutrientes, comunidade planctônica, concentração de material em suspensão e clorofila a. Além disso, procurou-se quantificar os impactos da atividade da piscicultura nos recursos hídricos, demonstrando suas interações positivas e negativas com o ambiente. Os estudos foram desenvolvidos durante 60 dias, com coletas diárias inicialmente e a cada dois dias após o peixamento, analisando-se a temperatura, pH, condutividade elétrica da água, oxigênio dissolvido, material em suspensão, nutrientes, alcalinidade, dureza, cálcio, clorofila a, comunidade zooplanctônica e fitoplanctônica. Os resultados obtidos demonstraram o efeito do fluxo de água e da densidade de estocagem de peixes sobre as características físicas e químicas da água, observando-se a redução acentuada na concentração de oxigênio dissolvido na água (valores abaixo de 2 mg/l), aumento nas concentrações de fósforo e nitrogênio, material sem suspensão e clorofila a. Em conseqüência do aumento da concentração de nutrientes, principalmente de fósforo, ocorreu um aumento na biomassa e na densidade do fitoplâncton e na densidade do zooplâncton. A redução de oxigênio dissolvido na água, associado à outras variáveis, promoveu uma mortandade de peixes no tratamento T2. A divisão Chlorophyta foi dominante no fitoplâncton nos diferentes tratamentos e o padrão de sucessão observado foi Desmidiaceae&#8594Chlorococcales&#8594Cyanophyta. Em relação ao zooplâncton, Rotifera foi dominante na fase de enchimento, sendo posteriormente substituído por Cladocera e Copepoda. Nos diferentes tratamentos foi possível observar a interação indireta do efeito cascata. O sistema de piscicultura gerou cargas potencialmente poluidoras, sendo que a ração foi a responsável pelo incremento de nutrientes na água do efluente. Em média as concentrações de fósforo foram 36 vezes maior que o permitido por lei, enquadrando o efluente dos tratamentos como impróprio para serem lançados em rio de Classe 2. Considerando-se os resultados obtidos, recomenda-se o tratamento do efluente antes do lançamento no Rio Mogi-Guassu, corpo receptor e enquadrado como rio de Classe 2. / An experiment was conducted at the Tropical Fish Research Center (CEPTA, Pirassununga, SP, Brazil) to analyze the influence of the density of fish stocks and the differentiated water inflow and outflow in fishponds on the limnological characteristics of the water, its structure (composition and density), biomass fluctuations, succession and diversity of the phytoplankton and the composition and density of the zooplankton (considered only by group), in order to evaluate the balance of the entry and exit of biomass in fishponds, with emphasis on the concentration of nutrients, planktonic biomass (chlorophyll) and suspended matter. The experiment also aimed to quantify the impact of fishculture on hydric resources, demonstrating its positive and negative effects on the environment. The study was carried out for 60 days, with daily samples taken initially, and at two days\' interval after the introduction of the fish. The characteristics analyzed were water temperature, water load, dissolved oxygen, pH, conductivity, nutrients, suspended matter, chlorophyll a composition, density, diversity, abundance of phytoplankton, density and abundance of zooplankton. The results obtained demonstrated the effect of the water flow and the density of fish stocks on the physical and chemical characteristics of the water. An accentuated reduction was observed in dissolved oxygen concentrations (under 2 mg/l) and in increased phosphorous, nitrogen, organic matter and chlorophyll concentrations. The increased concentration of nutrients, mainly phosphorous, caused increased levels of phytoplankton and zooplankton biomass and density. The depletion of dissolved oxygen in the water, coupled to other variables, led to fish mortality under the T2 treatment. The Chlorophyta division predominated in the phytoplankton under the different treatments and the succession observed was a Desmidiaceae&#8594Chlorococcales&#8594Cyanophyta pattern. As for zooplancton, Rotifera predominated in the inflow phase and was later substituted by Cladocera and Copepoda. The indirect interaction of the cascade effect was observed during the different treatments. The fish culture system generated potentially polluting loads, with fish feed found to be responsible for the increased nutrient waste in the effluent. Phosphorus concentrations were, on average, 36 times higher than allowed by law, characterizing the effluent from the treatments as unsuitable to be cast into class 2 rivers. Based on the findings of this study and on environmental management strategies, it is recommended that the effluent be treated before the water is allowed to flow into the Class 2 recipient, the Mogi-Guassu river.

Realizou-se, no Centro de Pesquisa de Peixes Tropicais (CEPTA/IBAMA), em Pirassununga-SP, um experimento com o objetivo de avaliar a influência da densidade de estocagem de peixes e do fluxo diferenciado de entrada e saída de água em viveiros de piscicultura nas características físicas e químicas da água; na estrutura (composição e densidade), biomassa, sucessão e diversidade de espécies da comunidade do fitoplâncton e na composição e densidade da comunidade do zooplâncton (considerando-se apenas grupo), procurando-se avaliar o balanço de entrada e saída de materiais em viveiros, enfatizando a concentração de nutrientes, comunidade planctônica, concentração de material em suspensão e clorofila a. Além disso, procurou-se quantificar os impactos da atividade da piscicultura nos recursos hídricos, demonstrando suas interações positivas e negativas com o ambiente. Os estudos foram desenvolvidos durante 60 dias, com coletas diárias inicialmente e a cada dois dias após o peixamento, analisando-se a temperatura, pH, condutividade elétrica da água, oxigênio dissolvido, material em suspensão, nutrientes, alcalinidade, dureza, cálcio, clorofila a, comunidade zooplanctônica e fitoplanctônica. Os resultados obtidos demonstraram o efeito do fluxo de água e da densidade de estocagem de peixes sobre as características físicas e químicas da água, observando-se a redução acentuada na concentração de oxigênio dissolvido na água (valores abaixo de 2 mg/l), aumento nas concentrações de fósforo e nitrogênio, material sem suspensão e clorofila a. Em conseqüência do aumento da concentração de nutrientes, principalmente de fósforo, ocorreu um aumento na biomassa e na densidade do fitoplâncton e na densidade do zooplâncton. A redução de oxigênio dissolvido na água, associado à outras variáveis, promoveu uma mortandade de peixes no tratamento T2. A divisão Chlorophyta foi dominante no fitoplâncton nos diferentes tratamentos e o padrão de sucessão observado foi Desmidiaceae&#8594Chlorococcales&#8594Cyanophyta. Em relação ao zooplâncton, Rotifera foi dominante na fase de enchimento, sendo posteriormente substituído por Cladocera e Copepoda. Nos diferentes tratamentos foi possível observar a interação indireta do efeito cascata. O sistema de piscicultura gerou cargas potencialmente poluidoras, sendo que a ração foi a responsável pelo incremento de nutrientes na água do efluente. Em média as concentrações de fósforo foram 36 vezes maior que o permitido por lei, enquadrando o efluente dos tratamentos como impróprio para serem lançados em rio de Classe 2. Considerando-se os resultados obtidos, recomenda-se o tratamento do efluente antes do lançamento no Rio Mogi-Guassu, corpo receptor e enquadrado como rio de Classe 2. / An experiment was conducted at the Tropical Fish Research Center (CEPTA, Pirassununga, SP, Brazil) to analyze the influence of the density of fish stocks and the differentiated water inflow and outflow in fishponds on the limnological characteristics of the water, its structure (composition and density), biomass fluctuations, succession and diversity of the phytoplankton and the composition and density of the zooplankton (considered only by group), in order to evaluate the balance of the entry and exit of biomass in fishponds, with emphasis on the concentration of nutrients, planktonic biomass (chlorophyll) and suspended matter. The experiment also aimed to quantify the impact of fishculture on hydric resources, demonstrating its positive and negative effects on the environment. The study was carried out for 60 days, with daily samples taken initially, and at two days\' interval after the introduction of the fish. The characteristics analyzed were water temperature, water load, dissolved oxygen, pH, conductivity, nutrients, suspended matter, chlorophyll a composition, density, diversity, abundance of phytoplankton, density and abundance of zooplankton. The results obtained demonstrated the effect of the water flow and the density of fish stocks on the physical and chemical characteristics of the water. An accentuated reduction was observed in dissolved oxygen concentrations (under 2 mg/l) and in increased phosphorous, nitrogen, organic matter and chlorophyll concentrations. The increased concentration of nutrients, mainly phosphorous, caused increased levels of phytoplankton and zooplankton biomass and density. The depletion of dissolved oxygen in the water, coupled to other variables, led to fish mortality under the T2 treatment. The Chlorophyta division predominated in the phytoplankton under the different treatments and the succession observed was a Desmidiaceae&#8594Chlorococcales&#8594Cyanophyta pattern. As for zooplancton, Rotifera predominated in the inflow phase and was later substituted by Cladocera and Copepoda. The indirect interaction of the cascade effect was observed during the different treatments. The fish culture system generated potentially polluting loads, with fish feed found to be responsible for the increased nutrient waste in the effluent. Phosphorus concentrations were, on average, 36 times higher than allowed by law, characterizing the effluent from the treatments as unsuitable to be cast into class 2 rivers. Based on the findings of this study and on environmental management strategies, it is recommended that the effluent be treated before the water is allowed to flow into the Class 2 recipient, the Mogi-Guassu river.