Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-14T20:44:44Z No. of bitstreams: 1 WALÉRIA SOUZA FIGUEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2015.pdf: 2735921 bytes, checksum: c2ab85caa20115480b90d1325acfad13 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-14T20:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WALÉRIA SOUZA FIGUEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2015.pdf: 2735921 bytes, checksum: c2ab85caa20115480b90d1325acfad13 (MD5) Previous issue date: 2015-03-05 / CNPq / Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito da remoção de umidade da camada limite planetária por cúmulos rasos. Para tal, esse efeito foi inserido no código do modelo BRAMS. Foram realizados dois experimentos: no primeiro experimento de controle (EXP_ORI), o modelo foi inicializado em sua forma original e no segundo (EXP_AJUST), o modelo foi integrado para as mesmas condições que o EXP_ORI, porém com o devido ajuste realizado no código do BRAMS. O modelo foi integrado para um período de 774 horas a partir da 00 UTC do dia 1° de janeiro até a 00 UTC do dia 1° de fevereiro de 2011. Para facilitar a análise quanto ao impacto desse ajuste no ciclo diário médio das variáveis termodinâmicas de superfície e da precipitação convectiva, foram feitas médias em duas áreas distintas de 1°x1°, uma área sobre superfície florestada (localizada no sul do Amazonas) e outra área sobre superfície desflorestada (localizada no norte da Bolívia). De forma geral, os resultados mostraram que houve diferenças notáveis no perfil termodinâmico da troposfera inferior devido à implementação do novo ajuste. As taxas de aquecimento e umedecimento, em ambas as áreas, tiveram picos as 09 e 09:30 horas local, embora o seu efeito líquido tenha se mostrado nas horas seguintes, o principal impacto ocorreu no início da tarde. O ciclo diário dos fluxos à superfície também foram sensíveis ao ajuste realizado no modelo. Já o comportamento e a quantidade da precipitação convectiva acumulada ao longo do dia foram melhorados no EXP_AJUST, principalmente na área desflorestada. / The objective of this work was to the effects of moisture removal from the planetary boundary layer by shallow cumulus. To reach this goal, this effect was implemented into the BRAMS model code. Two experiments were performed: in the control experiment (EXP_ORI), the model was initialized in its original form and in the second one (EXP_AJUST) the model was run to the same conditions as the EXP_ORI but with due adjustment made in BRAMS code. The model was run for a period of 774 hours, from 00 UTC of 1 January to 00 UTC of 1 February 2011. To facilitate the analysis of the impact of this adjustment on the mean daily cycle of thermodynamic variables of surface and convective precipitation, averages were performed in two different areas of 1° x 1°, an area of forested area (located in the south of the Amazon) and other deforested area on surface (located in northern Bolivia). Overall, the results showed that there were important differences in the thermodynamic profile of the lower troposphere due to the implementation of new setting in the BRAMS code. Values of moistening and heating rates in both areas peaked around 09 and 09:30 local time, although their net effect were felt later, the impact occurred mainly early afternoon. The daily cycle of surface fluxes were also sensitive to the adjustment performed in the model. Also the behavior and the amount of convective precipitation accumulated during the day in EXP_AJUST were improved, especially in deforested area.

Orientador: Ciniro Costa / Banca: Clóves Cabreira Jobim / Banca: Ulysses Cecato / Banca: Armando de Andrade Rodrigues / Banca: Heraldo César Gonçalves / Resumo: O objetivo deste trabalho foi de avaliar o efeito do processamento (moagem) em dois híbridos de milho (textura dura e mole), conservados secos e grãos úmidos ensilados, sobre a degradabilidade in situ da matéria seca (MS) e da proteína bruta (PB). Determinou-se a granulometria do material onde foi verificada diferença no DGM (Diâmetro Geométrico Médio) dos ingredientes processados, quando submetidos à moagem com diferentes peneiras. Foram utilizados três ovinos adultos fistulados no rúmen, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2 x 3, sendo dois híbridos de milho (textura dura e mole), dois métodos de conservação e três formas de processamento (moído grosso, médio e fino), com cinco tempos de incubação (3, 6, 12, 24 e 48 horas). Os valores verificados para a fração A na SMM (silagem de milho mole) da MS foram superiores ao GMM (grão de milho mole) em todas as granulometrias. O processo de ensilagem aumentou a solubilidade da MS dos ingredientes, diminuindo a fração B quando comparado com o grão seco; disponibilizando mais facilmente para o ataque microbiano. Os valores referentes às frações DP e DE a 5%/h da proteína, foram maiores para SMM e GMM, apresentando maior desaparecimento quando avança o tempo de incubação. Para a MS o processo de ensilagem aumentou a degradabilidade ruminal da MS do milho com textura mole. O mesmo não se verifica com relação ao milho com textura dura. A taxa de fermentação (kd) mostra-se superior para SMM e GMM. O processo de ensilagem tem efeito positivo no desaparecimento da MS e PB quando se compara com o GMM. / Abstract: The objective of this work was to evaluate the effect of the processing (grinding) in two corn hybrids (flint and dent) conserved, dry and humid grains, on the dry matter (DM) and crude protein (PB) degradability in situ. Was determined the material particle size and difference was verified in DGM (Medium Geometric Diameter) of the processed ingredients, when submitted to the grinding with different sieves. Three adult sheeps were used with rumen canulated, distributed in a compltely randomized design, using a factorial outline 2 x 2 x 3, being two corn hybrid (flint and dent), two conservation methods and three processing forms (whole, coarsely and finely ground), with five times of incubation (3, 6, 12, 24 and 48 hours). The values verified for the fraction A in SMM (silage of dent corn) of DM were superior to GMM (grain of dent corn) in all of the particles size. The ensiling process increased the DM solubility of the ingredients, reducing the fraction B when compared with the dry grain; making available more easily for the microbial attack. The values regarding the fractions DP and DE the 5%/hour of the protein, were larger for SMM and GMM, it presents a larger disappearance when it advances the incubation time. For DM show that the ensiling process has increased the DM degradability ruminal of the corn with soft texture. The same is not verified regarding the corn with flint texture. The fermentation rate (kd) is superior for SMM and GMM. The ensiling process has positive effect in the disappearance of DM and CP when it is compared with GMM. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelleACF_DISSERT.pdf: 3862937 bytes, checksum: 6acc4a4b451409b32a954e89796aec73 (MD5) Previous issue date: 2012-12-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Traditional irrigation projects do not locally determine the water availability in the soil. Then, irregular irrigation cycles may occur: some with insufficient amount that leads to water deficit, other with excessive watering that causes lack of oxygen in plants. Due to the nonlinear nature of this problem and the multivariable context of irrigation processes, fuzzy logic is suggested to replace commercial ON-OFF irrigation system with predefined timing. Other limitation of commercial solutions is that irrigation processes either consider the different watering needs throughout plant growth cycles or the climate changes. In order to fulfill location based agricultural needs, it is indicated to monitor environmental data using wireless sensors connected to an intelligent control system. This is more evident in applications as precision agriculture. This work presents the theoretical and experimental development of a fuzzy system to implement a spatially differentiated control of an irrigation system, based on soil moisture measurement with wireless sensor nodes. The control system architecture is modular: a fuzzy supervisor determines the soil moisture set point of each sensor node area (according to the soil-plant set) and another fuzzy system, embedded in the sensor node, does the local control and actuates in the irrigation system. The fuzzy control system was simulated with SIMULINK? programming tool and was experimentally built embedded in mobile device SunSPOTTM operating in ZigBee. Controller models were designed and evaluated in different combinations of input variables and inference rules base / Projetos de irriga??o tradicionais n?o determinam localmente a disponibilidade de ?gua no solo. Assim, podem ocorrer ciclos irregulares de irriga??o: alguns insuficientes, o que provoca d?ficit de ?gua; outros em demasia, o que causa falta de oxigena??o nas plantas. Devido ? natureza n?o-linear do problema e do ambiente multivari?vel de processos de irriga??o, a l?gica fuzzy ? sugerida como substituta aos sistemas comerciais de irriga??o tipo ON-OFF com temporiza??o pr?-definida. Outra limita??o das solu??es comerciais ? que os processos de irriga??o n?o atendem ?s diferentes necessidades h?dricas dos ciclos de crescimento das culturas nem ?s mudan?as nas vari?veis clim?ticas. Dessa maneira, para atender necessidades agr?colas baseadas em localiza??o, ? indicado monitorar dados ambientais usando sensores sem fio, interligados a um sistema de controle inteligente. Isso ? mais evidente em aplica??es de agricultura de precis?o. Este trabalho apresenta o desenvolvimento te?rico e experimental de um sistema de controle fuzzy espacialmente diferenciado para um sistema de irriga??o, baseado no sensoriamento da umidade do solo com n?s sensores sem fio. A arquitetura do sistema de controle ? modular: um sistema supervis?rio fuzzy determina o set point de umidade do solo da regi?o de atua??o do n? sensor (de acordo com o conjunto solo-plantaclima) e outro fuzzy, embarcado no n? sensor, faz o controle local e atua no sistema de irriga??o. O sistema de controle fuzzy foi simulado com a ferramenta de programa??o SIMULINK? e foi constru?do experimentalmente como sistema embarcado em um dispositivo m?vel SunSPOTTM operando com ZigBee. Modelos de controladores foram desenvolvidos e avaliados em diferentes combina??es de vari?veis de entrada e base de regras de infer?ncia

Soil moisture can be a determining factor in hydrological processes. However, the monitoring of soil water content is difficult to perform because of its spatio-temporal variability and because field measurements are expensive and time-consuming. Thus, the use of the Tank Model and also a moisture index derived from this model can be very useful in hydrological studies and in the management of natural disasters. In addition, the evaluation of this index in a distributed form in the river basin allows a more detailed analysis of the water content of the soil, considering its spatial variability. The objective of this study was to develop a distributed version of the Tank Model (D-Tank Model) to determine a soil moisture content (IUS), dividing the basin into cells with a resolution of 2 meters. The study area was the Araponga River basin (5.26 ha), located in the north of Santa Catarina, and with hydro-meteorological and tensiometric data available. In the study, data were used every 5 minutes of rainfall, evapotranspiration and flow, and soil water tension every 10 minutes, measured from March 2011 to December 2015. Initially the Tank Model was used, Aiming only at the rain-flow process of the basin for five short-duration events aiming at the calibration of the parameters, which were also used in the D-Tank Model cells. The validation of this transfer of parameters was done using the average of the parameters found in the calibration, applying it in two other short duration events. After validation, the water storage in the soil of each of the basin cells generated for the D-Tank Model was calculated. With the D-Tank Model, the IUS values were obtained, which were compared with the soil water tension values measured by the tensiometers. The individual storage values of the two reservoirs S1, and S2, were also compared with the water tension values. The comparison was made through the linear correlation coefficient, seeking negative correlations between the variables, which occurred in a satisfactory way, both between the IUS and the tension values, as well as the storage values of the reservoirs and the water tension values. The present work showed that IUS may be an applicable measure for soil moisture representation. / A umidade do solo pode ser um fator determinante nos processos hidrológicos. No entanto, o monitoramento do conteúdo de água no solo é difícil de ser realizado, devido à sua variabilidade espaço-temporal e porque as medições de campo são dispendiosas e demoradas. Assim, a utilização do Tank Model e também de um índice de umidade, derivado deste modelo, podem ser muito úteis nos estudos hidrológicos. Além disso, a avaliação desse índice de forma distribuída na bacia hidrográfica permite uma análise mais detalhada do conteúdo de água do solo, uma vez que considera a sua variabilidade espacial. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma versão distribuída do Tank Model (D-Tank Model), para determinar um índice de umidade do solo (IUS), dividindo a bacia em células com resolução de 2 metros. A área de estudo foi a bacia hidrográfica do Rio Araponga (5,26 ha), localizada no norte de Santa Catarina, e com disponibilidade de dados hidro-meteorológicos e tensiométricos. No estudo foram utilizados dados a cada 5 minutos de precipitação, evapotranspiração e vazão, e de tensão de água no solo a cada 10 minutos, medidos no período de março de 2011 a dezembro de 2015. Inicialmente foi utilizado o Tank Model (concentrado), visando somente o processo chuva-vazão da bacia para cinco eventos de curta-duração visando a calibração dos parâmetros, que foram também utilizados nas células do D-Tank Model. A validação desta transferência de parâmetros se deu utilizando a média dos parâmetros encontrados na calibração, aplicando-a em outros dois eventos de curta duração. Após a validação, foi calculado o armazenamento de água no solo, de cada uma das células da bacia, geradas para o D-Tank Model. Com o D-Tank Model obteve-se os valores de IUS, que foram comparados com os valores de tensão da água no solo, medidos pelos tensiômetros. Os valores de armazenamento individuais dos dois reservatórios S1, e S2, também foram comparados com os valores de tensão. A comparação foi feita através do coeficiente de correlação linear, buscando correlações negativas entre as variáveis, o que ocorreu de forma satisfatória, tanto entre o IUS e os valores de tensão, como para os valores de armazenamento dos reservatórios e os valores de tensão da água no solo. O presente trabalho mostrou que o IUS pode ser uma medida aplicável para representação da umidade do solo.

Annotation: Soil respiration represents an important flow of CO2 between atmosphere and soil. Carbon bounded in the process of photosynthesis may be fixed in soil, but also may be released back to atmosphere in the form of CO2. An accurate evaluation of global carbon balance is a key for the estimation of future development of atmospheric concentration of CO2 and prediction of climate changes. The soil respiration of selected wetland biotopes with graminoid vegetation was studied in relation to concentration of soil carbon, nutrient availability, soil moisture and soil temperature during the vegetation season 2008. The observed wetlands included a locality located near the village of Hamr with mineral soil and the nature reserve Záblatské meadows with organic soil. Soil respiration was measured as CO2 release from soil with the use of the equipment LiCor 6400 with soil chamber. The influence of fertilizer application on CO2 release was not proved for either locality. A relationship between soil respiration and soil moisture was found on Záblatské meadows, where the CO2 release declined with increasing soil moisture.

Aspen (Populus tremula L.) accounts for about 2% of the total wood stock in Sweden. Sawmills use only a small part (about 5,000 m³fub) of round wood aspen per year. Since there are no Swedish gradings and design values for aspen, no aspen is used for structural purposes. This also applies to other hardwood trees in Sweden. Aspen is mainly used for pulp and paper with a mass consumption of 800,000 m³fub per year of which about 50% is imported. Most imported aspen is from Russia and the Baltics. The other major use of aspen is in match industries. Consumption for matches amounts to approximately 30,000 m³fub per year in Sweden. The aim of the research work was to increase knowledge on the wood quality of aspen used in the production of matches. Aspen (Populus tremula L.) logs were collected from two different sites in Sweden and a non-destructive tools weas used to estimate the modulus of elasticity in logs. To measure the dynamic modulus of elasticity (MOEdyn), Fakopp resonance log grader used. Other properties like density and moisture content were measure and were correlated with the MOEdyn values in order to identify the site that has a better log quality. Besides, horizontal and vertical variation of different wood properties were measured and compared within and between trees from two different sites in order to justify the variation of log quality. A total of 20 trees from Askaremåla and Vimmerby, Sweden were felled and used in this study. From each tree, 3 m long logs were sampled from each base, middle and top. After that, non-destructive evaluations were performed in those logs. Besides, 5 cm thick discs were collected in every tree height (base, middle and top) to measure horizontal and vertical variations. This study shows that there were differences in MOEdyn between and within trees. It was evident that trees collected from Vimmerby had a better log property than that in Askaremåla. Using non-destructive tools, it is possible to sort out quality logs for the production of Swedish matches.

Les régions méditerranéennes sont particulièrement soumises au risque de crues rapides. Ces crues sont provoquées par des pluies intenses pouvant être stationnaires et qui affectent des bassins versants à la topographie marquée et aux temps de réponses courts. Ces crues peuvent être très violentes, dévastatrices voire meurtrières. Il est donc important de disposer de systèmes de prévision adaptés pour l'anticipation des pluies et des débits des cours d'eau méditerranéens. Le système couplé ISBA-TOP a été particulièrement conçu pour simuler la réponse hydrologique de bassins versants à dynamique rapide. Il s'agit d'un couplage entre le modèle de surface ISBA et une version du modèle hydrologique TOPMODEL adaptée aux crues rapides. Une première étape du travail de thèse a été d'évaluer l'apport d'une meilleure représentation des processus hydrologiques dans le sol pour la simulation des débits avec ISBA-TOP. Une version d'ISBA-TOP basée sur la version diffusive d'ISBA (ISBA-DF qui découpe verticalement les colonnes de sol en de multiples couches) a donc été comparée à la version originale d'ISBA-TOP qui utilisait l'approche ISBA-3L où 3 couches de sol sont représentées. Sur un échantillon d'une vingtaine de cas d'étude, on montre une légère amélioration des simulations de débits avec la nouvelle version d'ISBA-TOP. Cette nouvelle version permet de s'affranchir du calage de deux paramètres gérant la répartition verticale de l'eau dans les colonnes de sol qu'il était nécessaire de réaliser pour chacun des bassins étudiés. La simulation de petits bassins versants non jaugés, pour lesquels on ne dispose pas d'observations pour réaliser le calage des paramètres, peut donc être envisagée. Il n'en reste pas moins que la modélisation hydrologique avec ISBA-TOP (comme avec tout autre modèle) reste entachée d'incertitude. La seconde partie de cette thèse vise à identifier ces incertitudes et à les quantifier. Dans le cas des crues rapides, les données de précipitation utilisées en entrée du modèle hydrologique constituent la source majeure d'incertitude mais elle n'est pas la seule. La connaissance des conditions initiales d'humidité des sols est également incertaine et le modèle hydrologique, lui-même, est entaché d'incertitude de par la `` paramétrisation '' des processus physiques et de par sa structure. Afin d'explorer ces deux sources d'incertitude et de les hiérarchiser, une étude de sensibilité du modèle ISBA-TOP à ses paramètres et à ses conditions initiales d'humidité des sols a été menée. Cette étude de sensibilité a d'abord été conduite pour un cas idéalisé, d'interprétation plus facile, avant de confirmer et d'approfondir les résultats sur des cas réels. Les simulations de débit avec ISBA-TOP se sont avérées particulièrement sensibles à trois des paramètres hydrodynamiques : le contenu en eau à saturation, la conductivité hydraulique à saturation et le taux de décroissance de la transmissivité avec la profondeur. Cette sensibilité, toutefois, est très dépendante des conditions initiales d'humidité des sols. Sur la base des résultats de l'étude de sensibilité, une méthode de perturbation des paramètres du modèle hydrologique a été conçue afin de tenir compte des erreurs de modélisation. Elle est complétée par une méthode de perturbations des conditions initiales en humidité des sols afin de constituer un système de simulation hydrologique d'ensemble. Evalué sur six cas réels, il a été montré que cet ensemble a un apport pour la simulation des débits par rapport à la version déterministe du modèle. / Intense precipitation events in the Mediterranean often lead to devastating flash floods. The affected watersheds are characterized by steep slopes and a short response time. Flash floods can be violent and destructive. Dedicated meteorological and hydrological systems are thus necessary to anticipate those flash floods. The ISBA -TOP coupled system was developed to simulate the hydrological reaction of fast responding rivers. It is a coupling between the ISBA surface scheme and a version of the TOPMODEL hydrological model dedicated to mediterranean flash floods simulation. A first part of the thesis aims at assessing the benefit of a better representation of hydrological processes within the soil for discharge simulation with ISBA-TOP. Moreover, it would allow the use of ISBA-TOP for any watershed even ungauged. A version of ISBA-TOP based on ISBA-DF (the diffusive version of ISBA that discretizes soil columns in multiple layers) has been compared to the original ISBA-TOP that relies on ISBA-3L (with only 3 soil layers). On 18 study cases, better discharge simulations are obtained basically using the new ISBA-TOP version. So this improved representation of hydrological processes in the soil allows to improve discharge simulations and to be confident into the results obtained for small ungauged catchments. The second part of this PhD work concerns the uncertainty that affects ISBA-TOP simulations. For flash floods, rainfall data used to drive an hydrological model are the major source of uncertainty. But initial soil moisture knowledge is also uncertain and the hydrological model himself is affected by uncertainty. The sensitivity of ISBA-TOP model to its parameters and initial soil moisture is investigated to document those two sources of uncertainty. First an academic case is used to verify some preliminary hypotheses and then real cases are studied to properly consider the different data heterogeneities. Discharge simulations with ISBA-TOP are sensitive to three hydro dynamical parameters : the saturated soil water content, the saturated hydraulic conductivity and the rate of decrease of the transmissivity with depth. This sensitivity is found very dependant on initial soil moisture conditions. Perturbation methods varying the 3 parameters that have the highest impact on discharge simulations as well as initial soil moisture allow to design an ensemble prediction system. This ensemble has been assessed for 6 real cases. Using this ensemble-based approach for discharge simulation lead to better results than using the deterministic version. The skill of the ensemble with 30 to 50 members is close to the skill of this ensemble with 100 members whereas it outerperfoms an ensemble with 10 members. The last part of the thesis is the conception of a complete hydrometeorological ensemble prediction system (HEPS). The hydrological ensemble defined in the second part of the thesis is used to take the uncertainty that affects the hydrological modelling and initials soil moisture into account. The uncertainty that affects precipitation fields is sampled using the AROME ensemble prediction system (AROME-EPS). The skill of this complete chain is better than an HEPS based on AROME-EPS and the deterministic version of ISBA-TOP. But both HEPS exhibit a low bias for discharge simulation on the study cases sample. This bias can come from a low bias that is found for the AROME-EPS rainfall forecasts. A simple bias correction applied on rainfall forecasts improves the bias on discharge forecasts.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-15T12:47:57Z No. of bitstreams: 1 Jose Roberto Lopes da Silva.pdf: 3751979 bytes, checksum: d1e5aa84305eb1d047e5f172594d52cf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T12:47:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Roberto Lopes da Silva.pdf: 3751979 bytes, checksum: d1e5aa84305eb1d047e5f172594d52cf (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / The semiarid region of Brazilian Northeast is characterized by presenting spatio-temporal variability of meteorological and hydrological variables, and in recent years comes to checking an increase of degraded areas in the region because of intensive soil use and absence of conservation practices. The inappropriate use of soil associated with climate change is unleashing and accelerating desertification processes. The characterization of the dynamics of hydrological and sedimentological processes in these regions become essential, since there is great shortage for a database in the semiarid watersheds that can support the management of water resources and soil conservation and provide subsidies for the use of models and generate future scenarios. Within this context the present research aims to evaluate the efficiency of conservation practices alternative and low cost in reducing soil loss and water as well as in maintaining soil moisture and dynamic surface temperature, through the investigation of hydrological and sedimentological processes in plot scale under different conditions of use and vegetation cover in semiarid region, in order to subsidize actions for the management and conservation of water and soil. The research was conducted in the County of Pesqueira, Agreste region of Pernambuco. Moisture dynamics, water loss and soil were evaluated in the following conditions of use: Plot with Natural Cover (PCN), Plot with Bare Soil (PD), Plot with Barrier of forage Palm (PBP) and Plot with Mulching (PCM). The results showed that the use of mulching as compared to bare soil promoted reduction of soil surface temperature during the day and increase overnight. The mulch was effective in reducing runoff and erosion control. The use of the barrier with forage palm was efficient in reducing soil loss, and proved to be a promising technique for conservation region. Among the conditions of covers evaluated the plot with bare soil was the one with the higher correlation between precipitation and runoff. In general the portion with forage palm (PBP) had moisture levels above the other treatments, showing to be a catchment system in situ efficient for the evaluated local conditions, mainly after the establishment of rain. The temporal stability of the moisture has been identified, and the stable points correlated well with the global average, with coefficients of determination (R²) above 0.90, the same can be used accurately to estimate soil moisture measurements in future. The Hydrus-1D model was able to simulate successfully moisture dynamics in the soil over time for the conditions of bare soil and natural cover, at a depth of 20 cm. Based on the analyzed period database it has been possible to present monthly values of soil moisture reference to investigated conditions, and thus subsidize studies of hydrological and sedimentological modeling in the region. / A região semiárida do Nordeste Brasileiro é caracterizada por apresentar variabilidade espaço-temporal das variáveis meteorológicas e hidrológicas, e nos últimos anos vem-se verificando um aumento de áreas degradadas na região em função do uso intensivo do solo e ausência de práticas de conservação. O mau uso do solo associado às variações climáticas vem desencadeando e acelerando os processos de desertificação. A caracterização da dinâmica dos processos hidrológicos e sedimentológicos nessas regiões tornam-se essenciais, uma vez que existe grande carência de um banco de dados em bacias hidrográficas do semiárido, que possam dar suporte à gestão de recursos hídricos e a conservação do solo, e fornecer subsídios para utilização de modelos e geração de cenários futuros. Dentro deste contexto a presente pesquisa visa avaliar a eficiência das práticas conservacionistas alternativas e de baixo custo na redução da perda de solo e água, bem como na manutenção da umidade do solo e dinâmica de temperatura superficial, através da investigação dos processos hidrológicos e sedimentológicos em escala de parcela sob diferentes condições de uso e cobertura vegetal em região semiárida, a fim de subsidiar ações voltadas para o manejo e conservação da água e do solo. A pesquisa foi desenvolvida no Município de Pesqueira, região Agreste do Estado de Pernambuco. A dinâmica de umidade, as perdas de água e solo foram quantificadas nas condições de: Parcela com Cobertura Natural (PCN), Parcela com solo Descoberto (PD), Parcela com Barramento de Palma forrageira (PBP) e Parcela com Cobertura Morta (PCM). Os resultados encontrados mostraram que o uso da cobertura morta em comparação ao solo descoberto promoveu redução da temperatura da superfície do solo durante o dia e acréscimo durante a noite. A cobertura morta foi eficiente na redução do escoamento superficial e no controle da erosão. O uso do barramento com palma forrageira apresentou eficiência na redução da perda de solo, e mostrou ser uma técnica conservacionista promissora para a região. Dentre as condições de coberturas avaliadas, a parcela com solo descoberto foi a que apresentou a maior correlação entre a precipitação e o escoamento superficial. De forma geral a parcela com barramento de palma forrageira (PBP) apresentou níveis de umidade acima dos demais tratamentos, mostrando-se ser um sistema de captação in situ eficiente para as condições locais avaliadas, principalmente após o estabelecimento da chuva. A estabilidade temporal da umidade foi identificada, e os pontos estáveis apresentaram boa correlação com a média global, com coeficientes de determinação (R²) superiores a 0,90, podendo os mesmos ser utilizados de forma precisa na estimativa da umidade do solo em medições futuras. O modelo Hydrus-1D foi capaz de simular de forma satisfatória a dinâmica de umidade no solo ao longo do tempo para as condições de solo descoberto e cobertura natural, na profundidade de 20 cm. Com base no banco de dados do período analisado foi possível apresentar valores mensais de referência da umidade do solo para condições investigadas, e desta forma subsidiar estudos de modelagem hidrológica e sedimentológica na região.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-14T11:56:08Z No. of bitstreams: 1 Tatyana Keyty de Souza Borges.pdf: 2480617 bytes, checksum: 7173e0074fec460be65b2ca9806e89e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T11:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatyana Keyty de Souza Borges.pdf: 2480617 bytes, checksum: 7173e0074fec460be65b2ca9806e89e9 (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This study aimed to investigate the performance of conservation techniques in experimental plots in the Ultisol abrúptico Eutrophic, to support planning and management of rainfed agriculture and availability of water resources in Pesqueira / PE. In additionally, it was determined the influence of mulching on soil and water losses by erosion in dystrophic Ultisol, using simulated rainfall in laboratory. This experiment was conducted with soil different from the previous due to the high cost of transporting the same. We performed the analysis of the dynamics of moisture and productivity of maize, considering natural rainfall in plots under different land cover types: bare soil (SD); growing corn vegetative drawstring with cactus, Opuntia ficus-indica Mill., (P) to form barriers to contain runoff, spaced 0.25 x 0.5 x 3.0 m, soil with natural cover (CN), corn cropped using stones, with approximately 8 cm high and 10 cm wide with 1 m distance between the rails, associated with mulch (BCM) and maize cultivation downhill (MA). Maize (Zea mays L.) in the period from April 14 to July 19 of the year 2011, and mulch used, available in the region, was the straw elephant grass (Pennisetum purpureum), with a density of 7 Mg ha -1, applied 20 days after sowing of maize. It was conducted biweekly monitoring of soil moisture, as well as biometrics culture. For the tests performed in the laboratory, used a rainfall simulator and experimental plots of dimensions 1.0 x 0.5 (0.5 m2), and 20 cm deep, with three replicates for each treatment, which were made 9 tests in total, with the absence and presence of mulch. The density of soil mulch, used the plots were 6 and 12 Mg ha-1 straw of sugar cane. Among the treatments evaluated in the field as well as in the laboratory, the mulch allowed greater control water erosion and maintaining humidity, to contribute to the process of water infiltration into the soil in relation to treatment with bare soil, and encourage the development maize under rainfed conditions. / Este trabalho visou investigar o desempenho de técnicas conservacionistas em escala de parcelas experimentais no Argissolo Amarelo Eutrófico abrúptico, como suporte ao planejamento e manejo da agricultura de sequeiro e disponibilidade de recursos hídricos, em Pesqueira/PE. Além disso, determinou-se a influencia do mulching nas perdas de solo e água por erosão hídrica, no Argissolo Amarelo Distrófico, utilizando chuva simulada em laboratório. Este experimento foi realizado com solo diferente do anterior devido ao custo elevado em transportar o mesmo. Foi realizada a análise da dinâmica da umidade e da produtividade da cultura do milho, considerando chuvas naturais, em parcelas sob diferentes tipos de cobertura do solo: solo descoberto (SD); cultivo de milho com cordão vegetativo com palma forrageira, Opuntia ficus-indica Mill. (P), de modo a formar barreiras para contenção do escoamento superficial, no espaçamento de 0,25 x 0,5 x 3,0 m; solo com cobertura natural (CN); cultivo do milho em nível com barramento em pedras, com aproximadamente 8 cm de altura e 10 cm de largura, com distância de 1 m entre os barramentos, associado com cobertura morta (BCM); e cultivo do milho morro abaixo (MA). O milho (Zea mays L.) foi cultivado no período de 14 de abril a 19 de julho do ano de 2011, e a cobertura morta utilizada, disponível na região, foi a palha de capim elefante (Pennisetum purpureum Schum), com densidade de 7 Mg ha-1, sendo aplicada 20 dias após o semeio do milho. Foram realizados monitoramentos quinzenais da umidade do solo, bem como biometria da cultura. Para os testes realizados em laboratório, utilizou-se um simulador de chuvas e parcelas experimentais de dimensões de 1,0 x 0,5 (0,5 m2), com 20 cm de profundidade, com três repetições para cada tratamento, no qual foram feitos 9 testes no total, com ausência e presença de cobertura morta. A densidade de cobertura morta do solo, usadas nas parcelas, foram de 6 e 12 Mg ha-1 de palha de cana-de-açúcar. Dentre os tratamentos avaliados em campo, como também em laboratório, a cobertura morta permitiu uma maior redução da erosão hídrica e manutenção da umidade, ao contribuir com o processo de infiltração da água no solo em relação ao tratamento com solo descoberto, e favorecer ao desenvolvimento do milho em regime de sequeiro.

Orientador: Roberto Usberti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-06T12:29:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CavalcanteFilho_FranciscoNahum_M.pdf: 999790 bytes, checksum: b6fe814b4fe9db3c1d4b9f5196d0287a (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: As sementes do gênero Brachiaria apresentam um mecanismo duplo de dormência, mais pronunciado em sementes recém colhidas, conduzindo a valores abaixo dos de viabilidade obtidos pelo teste de Tetrazólio e, deste modo, dificultando a tomada de decisões para o armazenamento, comercialização e fiscalização do comércio dessas sementes. Utilizando-se a tecnologia de detecção das constantes da equação de viabilidade de sementes, baseada em altas temperaturas de armazenamento e graus de umidade constantes, foi possível neste experimento isolar o efeito das temperaturas de 40, 50 e 65°C na liberação da dormência de sementes dos cultivares Marandu, Mulato 1 e Mulato 2 de Brachiaria brizantha, armazenadas com graus de umidade constantes, de 1,9 a 17,8%. As sementes apresentaram altos índices de dormência, detectada pelo teste de tetrazólio e liberada pela escarificação química e parcialmente pelo teste de envelhecimento acelerado. Não foram observadas diferenças para a velocidade de germinação (T50); entretanto ocorreram diferenças quanto ao número de sementes por grama. O padrão das isotermas de sorção e desorção foi semelhante para os cultivares. Os melhores resultados para liberação de dormência a 40°C foram obtidos nos graus de umidade de 9,5 e 8,5% para os cultivares Marandu e Mulato 1, respectivamente; a 50°C foram detectadas liberações de dormência em todos os graus de umidade testados e os melhores resultados foram obtidos para o cultivar Marandu (7,6 e 10,3%) e Mulato 1 (8,3%). As liberações de dormência a 65°C não foram tão evidentes em todos os graus de umidade testados. O cultivar Marandu apresentou maior armazenabilidade durante todo o experimento / Abstract: Brachiaria species normally show a double seed dormancy mechanism, mainly on fresh-harvest seeds, leading to germination percentages lower than those of viability detected by Tetrazolium test, so causing problems as to storage, trading and seed inspection activities. Using the methodology to detect the constants of the viability equation (high storage temperatures and fixed moisture contents) it was feasible in this research to isolate the effects of 40, 50 and 65°C on Brachiaria brizantha cultivars Marandu, Mulato 1 and Mulato 2 seed dormancy releasing, after storage at moisture contents ranging from 1.9 and 17.8%. Seed samples used presented high seed dormancy levels, detected by Tetrazolium test and it was released by chemical scarification and partially by accelerated ageing test. No statistical differences were observed as to speed of germination (T50); however, differences were detected as to number of seed per gram among cultivars. Sorption and desorption isotherm curves were similar for the cultivars. The best results of seed dormancy releasing at 40°C were achieved at 9.5 and 8.5% moisture content, for cultivars Marandu e Mulato 1 respectively; seed dormancy releasing results were obtained at 50°C for all moisture content studied and the best results were achieved for cultivars Marandu (7.6 e 10.3%) and Mulato 1 (8.3%). At 65°C seed dormancy releasing results were not clear. The cultivar Marandu presented higher storability than the others throughout the experiment / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola