Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Areas under intensive tobacco crop cultivation have been impacting the water balance and increasing soil erosion in Southern Brazil. Application of large amounts of mineral fertilizers, higher than the tobacco requirement, contributes to excessive phosphorus loads in soil and water bodies. The assessment of potential environmental impacts due to changes in land use and management practices is necessary to achieve the sustainable management of natural resources such as soil and water. In this study the hydrological processes, the sediment yield and the phosphorus transfer in the Arroio Lino watershed were evaluated by using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model. The small watershed (4.18 km2 ) is located in Southern Brazil and its main land use is tobacco crop under conventional tillage. Measured streamflow and sediment yield at the watershed outlet were used for model streamflow sensitivity analysis, calibration and validation. Phosphorus loads at four sub-watersheds (A1, A2, B, C) and at the watershed outlet were used for model sensitivity analysis and calibration. A Latin Hypercube (LH) and One-factor- At-a-Time (OAT) sensitivity analysis was performed on input variables. Model calibration was performed with the Shuffled Complex Evolution Algorithm-Uncertainty Analysis (SCE-UA). Time series plots and standard statistical measures were used to verify model predictions. Adaptations of the model parameters for the reality of the region in which the watershed is located were made during the calibration and validation of the model. The predicted monthly streamflow matched the observed values, with a Nash Sutcliffe coefficient (NSE) of 0.87 for calibration and 0.76 for validation. In an attempt to account for sediment transport and deposition processes across the landscape, the SWAT model was modified to simulate landscape sediment transport capacity. The new deposition routine performed better during calibration (NSE of 0.70) than SWAT standard version (NSE of -0.14) in the studied watershed. The modified model provided reasonable simulations of sediment transport across the landscape positions. The results suggest that the integration of the sediment deposition routine in SWAT increases model predictions accuracy in steeper areas, while at the same time significantly improves the ability to predict spatial distribution of sediment deposition areas. The predicted P loads are in the order of magnitude of the measured ones, however, the model failed to predict the P loads in three sub-watersheds (A1, A2 and B). Although occupying only 29% of the total land cover, cropland is the primary source of nutrients in the watershed (80%). After calibration of streamflow, sediment yield and phosphorus loads, the simulation of distinct management scenarios was done for the Arroio Lino watershed. Three scenarios of management practices: conventional tillage (CT), minimum tillage (MT) and no-tillage cultivation (NT) with reduction of 50% of fertilizer rate application were tested over a period of 30 years. No-tillage practices did not significantly affect water yield, but greatly affected sediment yield due to reduction of soil erosion. The soluble phosphorus losses decreased mainly when the fertilizer doses decreased. The simulation results suggest that conventional tillage practices should be replaced by less intensive tillage practices in order to minimize environmental impacts caused by a single land use. / Áreas com culturas de tabaco cultivadas intensivamente, no sul do Brasil, vêm afetando a qualidade da água e aumentando a erosão do solo nesta região. A aplicação de grandes quantidades de fertilizantes minerais, maiores do que a exigência da cultura, contribui para a excessiva carga de fósforo nos solos e corpos d'água. A avaliação dos impactos potenciais das mudanças no uso e manejo do solo é fundamental para propiciar uma gestão sustentável dos recursos naturais como solo e água. Neste estudo foram avaliados os processos hidrológicos, a produção de sedimentos e a transferência de fósforo na bacia hidrográfica do Arroio Lino, por meio do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT). A pequena bacia (4,18 km2 ) localiza-se no sul do Brasil e seu principal uso da terra é a cultura de fumo sob plantio convencional. As vazões e a produção de sedimentos medidos no exutório da bacia foram utilizadas para análise de sensibilidade, calibração e validação dos parâmetros do modelo. Cargas de fósforo em quatro sub-bacias (A1, A2, B, C) e no exutório foram utilizados para a análise de sensibilidade e calibração do modelo. A análise de sensibilidade foi feita com o uso de um algoritmo que combina as técnicas de Hipercubo Latino (LH) e One-factor-At-a-Time (OAT). A calibração foi realizada com o algoritmo Shuffled Complex Evolution (SCE-UA). Análises gráficas e medidas estatísticas foram utilizadas para verificar as previsões do modelo. Adaptações nos parâmetros do modelo foram feitas durante as etapas de calibração e validação, tendo em vista a realidade da região em que a bacia está localizada. Na simulação de vazões mensais obtiveram-se valores do índice de eficiência de Nash e Sutcliffe (NSE) de 0,87 na calibração e 0,76 na validação. Com o intuito de representar melhor os processos de deposição de sedimentos nas encostas, o modelo SWAT foi modificado com a incorporação de um termo de capacidade de transporte de sedimentos na paisagem. Com a nova rotina de sedimentos obteve-se um melhor desempenho durante a calibração (NSE de 0,70) em relação ao modelo SWAT original (NSE de -0,14). As simulações com o modelo modificado foram satisfatórias para o transporte de sedimentos em diferentes posições da paisagem. Os resultados sugerem que a integração da rotina de deposição de sedimentos no SWAT aumenta a precisão do modelo de previsões em áreas mais íngremes e, ao mesmo tempo, melhora significativamente a capacidade de prever a distribuição espacial das áreas de deposição de sedimentos. As previsões de cargas de fósforo foram na ordem de grandeza das cargas medidas; no entanto, o modelo não conseguiu prever satisfatoriamente as cargas de fósforo em três sub-bacias (A1, A2 e B). Apesar das lavouras ocuparem apenas 29% da área total da bacia, de acordo com a simulação elas são a principal fonte de nutrientes na bacia hidrográfica (80%). Após a calibração da vazão, da produção de sedimentos e de fósforo, foi realizada a simulação de cenários de manejo do solo na bacia hidrográfica do Arroio Lino. Três cenários de práticas de manejo: preparo convencional (PC), cultivo mínimo (CM) e plantio direto de cultivo (NT) com redução de 50% da taxa de aplicação de fertilizantes foram testados durante um período de 30 anos. A prática de plantio direto não afetou significativamente o escoamento, no entanto afetou fortemente a produção de sedimentos devido à redução da erosão do solo. Houve redução das perdas de fósforo principalmente devido à redução das doses de fertilizantes. Os resultados indicam que as práticas de preparo convencional do solo deveriam ser substituídas por práticas de cultivo mínimo ou direto, a fim de minimizar os impactos ambientais causados por um determinado uso do solo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No-tillage (NT) is a tillage system more important for the sustainability of agro-ecosystems. However doubts remain concerning the formation of layers with high compaction level in NT, residual effects of soil chiseling, and alteration of soil structure during the time of adoption of NT. The objective of this study was to evaluate the effect of crop rotation, chiseling and periodic time of adoption of NT on the physical quality of a Rhodic Eutrudox, and productivity of soybean and wheat. The tillage systems were: (i) conventional tillage by disk harrow (CT); (ii) NT with chiseling every year (NTC1); (iii) NT with chiseling every three years (NTC3); (iv) NT for 11 consecutive years (NT11) and; (v) NT for consecutive 24 years (NT24) while the cropping factor include: (i) crop rotation and (ii) crop succession. Sampling was conducted 10 and 22 months after last chiseling in NTC1 and NTC3, respectively. Undisturbed soil samples were collected in soil layers, 0.0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m for the determination of physical attributes (particle density and particle size distribution, bulk density, porosity, macro and micropores, soil penetration resistance (SPR), SPR curve, water retention curve, least limiting water range), while disturbed samples were used to quantify soil chemical properties (soil acidity, macronutrients, organic carbon, nitrogen). In the soil depth, 0.10 and 0.20 m, three-dimensional infiltration rate and saturated hydraulic conductivity were determined in-situ. At maturity, the productivity of soybeans and wheat was determined. There was no interaction between tillage and cropping system. The variables analyzed did not change as a function of the cropping systems. The chemical attributes were not limiting the productivity of soybeans. The physical attributes indicated that the residual effects of soil chiseling did not persist for longer than 10 months. Increasing the time of adoption of NT from 11 to 24 years favored improvements in soil physical quality. The NT24 had higher yield of soybeans than SPC. Chiseling did not result in increased productivity of soybeans and wheat compared with NT. The increased time without tilling the soil, in the same soil bulk density and water content favored increase in resistance of soil structure. Critical limits of SPR (2 MPa) are inadequate for the assessment of soil physical quality in NT with or without soil chiseling. These SPR limits should be expanded to 3 MPa in NT with chiseling and 3.5 MPa in NT. The least limiting water range, regardless of soil management, cropping system and critical limits of SPR was not a good indicator of soil physical quality. / O sistema plantio direto (SPD) é o sistema de manejo mais importante para a sustentabilidade dos agroecossitemas. No entanto persistem dúvidas relacionadas com a formação de camadas com maior nível de compactação em SPD, efeitos residuais da escarificação do solo, e alteração da estrutura pelo tempo de adoção do SPD. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da rotação de culturas, da escarificação periódica e do tempo de adoção do SPD na qualidade física de um Latossolo Vermelho Distroférrico, e na produtividade de grãos de soja e do trigo. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5x2 (manejos do solo x modelos de produção), com quatro repetições. Os sistemas de manejo do solo foram: (i) sistema de preparo convencional (SPC); (ii) SPD escarificado a cada ano (SPDE1); (iii) SPD escarificado a cada três anos (SPDE3); (iv) SPD contínuo por 11 anos (SPDC11); (v) SPD contínuo por 24 anos (SPDC24). Os modelos de produção foram: (i) rotação e; (ii) sucessão de culturas. A amostragem foi realizada após 10 e 22 meses da última escarificação no SPDE1 e SPDE3, respectivamente. Nas camadas de 0,0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m foram coletadas amostras indeformadas de solo para determinação de atributos físicos (densidade e distribuição do tamanho de partículas, densidade do solo, porosidade total, macro e microporos, resistência do solo à penetração (RP), curva de RP, curva de retenção de água, intervalo hídrico ótimo), e amostras deformadas para determinação de atributos químicos do solo (acidez do solo, macronutrientes, carbono, nitrogênio). Nas profundidades de 0,10 e de 0,20 m, foi determinada a taxa de infiltração tridimensional de água e condutividade hidráulica do solo saturado no campo. Foi determinada a produtividade de grãos de soja e de trigo. Não houve interação entre os sistemas de manejo do solo e os modelos de produção. As variáveis analisadas não foram alteradas em função dos modelos de produção. Os atributos químicos não foram limitantes a produtividade de grãos de soja. Os atributos físicos indicam que os efeitos residuais da escarificação do solo não persistem por um período maior do que 10 meses. O aumento do tempo de adoção do SPD de 11 para 24 anos favoreceu melhorias na qualidade física do solo. O SPDC24 apresentou maior produtividade de grãos de soja do que o SPC. A escarificação do solo não resultou em aumento de produtividade de grãos de soja e de trigo em comparação com SPD. O aumento do tempo sem revolvimento do solo, em uma mesma densidade do solo e conteúdo de água, favorece incrementos na resistência da estrutura do solo. Os limites críticos de RP de 2 MPa são inadequados para avaliação da qualidade física do solo em SPD com ou sem escarificação do solo. Estes limites de RP devem ser ampliados para 3 MPa em SPD com escarificação e para 3,5 MPa em SPD consolidado. O intervalo hídrico ótimo, independente do manejo do solo, modelo de produção e limites críticos de RP, não foi um bom indicador da qualidade física do solo.

The recommendations of fertilization have as main purpose to facilitate and aid the decisions about application of fertilizers necessary to obtain yields of maximum economic efficiency. Pointing out the importance of the numerical tables indications, should be also important the crops and area history, the history of fertilizations and calcareous use, the yields obtained and expected, the farmer social-economic conditions, the management system and soil type, the area climatic conditions and the environmental impact of the technology used. With the no-till (SPD) adoption in Paraguay, questions appeared about the use of fertilizers technical recommendations, especially of phosphorus (P) and potassium (K), considering that this tables had been elaborated having as base researches accomplished with experiments carried out in soil conventional tillage system (SC). This research aimed to generate recommendations of phosphate and potassium fertilization through experiments of calibration in seven places in the Região Oriental of Paraguay. The experiments, in no-till, were carried out since 2003 to 2006, in soils with different texture and initial levels of fertility, in representative areas of grains crops production and in areas with known history of no-tillage adoption in the country. In the Misiones Department experiments were carried in two areas (one of medium and another of low fertility, both with the same texture); in the Itapúa Department in two areas (one of high and another of low fertility, with different texture); in the Alto Paraná Department (two areas of low fertility, but with the same texture) and one of low fertility in the Amambay Department. The experimental design used was randomized blocks, with subdivided plots and three replicates. For phosphorus, the main plots were fertilized with five doses of P (0, 50, 100, 200 e 400 kg ha-1 of P2O5) with the purpose to create levels of fertility and seeded with wheat later. In the sub plots were applied four doses of P (0, 40, 80 e 120 kg ha-1 of P2O5) during corn and soybean seeding, aiming to obtain the response curve. For potassium, the treatments were five doses of K2O (0, 25, 50, 75 and 100 kg ha-1), with applications in soil surface before the crops seeding. The doses were applied every planting, respecting the same amounts and in the same plots, which varied in the second phase of the experiments, for the winter of 2005 and summer of 2005-2006. To obtain more points in the response curves in the project second phase, an application of 120 kg of phosphorus was done in the plots with level 200 kg of P2O5, and in the plots of K2O were applied 25 kg of K2O. Were sampled ten soil samples by plot in the depth of 0 to 10 cm before seeding and after crop harvest. The P build level was more influenced by P start level and by areas fertilization history than soil texture. In the soils with low P level and with no fertilization history was necessary to apply 35,4 kg of P2O5 ha-1 to increase 1 mg dm-3 of P in the soil. On the other hand, to soils with intermediate to high level and history of previous fertilizer application was necessary to apply 20,3 kg of P2O5 ha-1 to increase 1 mg dm-3 of P in the soil. Was necessary to add 27,85 kg of P2O5 ha-1 to increase 1 mg dm-3 of P in the soil, when the distinction between soils with or without history of fertilization was not done. To reach the P critical level in the soil, the addition of 210 kg ha-1 of P2O5 is recommended for class "very low", 105 kg ha-1 for class "low" and 30 kg ha-1 for class "medium". The critical level of P was higher than that established by the ROLAS, and the influence of the soil texture was smaller than that previewed by the ROLAS. The critical level for soils with 410-600 g kg- 1 of clay (Class 1) was 12 mg dm-3 and for soils of 210 a 400 g kg-1 of clay (Class 2) was 15 mg dm-3. The critical level determined for soybean, corn and wheat crops were of 15, 10 and 12 mg dm-3, respectively. The K critical level determined by Mehlich-1 for wheat, corn and soybean under no-tillage in the Paraguay is 75 mg dm-3. To reach the K critical level in the soil, the addition of 250 kg ha-1 of K2O is recommended for class "very low", 125 kg ha-1 for class "low" and 40 kg ha-1 for class "medium". It is necessary 5 kg ha-1 of K2O to increase one mg dm-3 of its level in the soil. In K2O soil levels upper 150 mg dm-3, the plants presents low probability of answer to potassium fertilizers application. Smaller relative and absolute yields were obtained with wheat after soybean than after corn. / As recomendações de fertilização têm como principal finalidade facilitar e auxiliar na tomada de decisão de aplicação de fertilizantes, que se necessita para obtenção de rendimentos de máxima eficiência econômica. Salientando a importância das indicações numéricas das tabelas, devemos também dar importância ao histórico de cultivo e da área, o histórico de adubação e calagem, as produtividades obtidas e a esperadas, as condições sócioeconômicas do produtor rural, o sistema de manejo e tipo de solo, o clima da região e o impacto ambiental da tecnologia a ser utilizada. No Paraguai surgiram questionamentos com a adoção do SPD quando se referia a utilização das recomendações técnicas de fertilizantes, especialmente de fósforo (P) e potássio (K), considerando que as mesmas haviam sido elaboradas tendo como base pesquisas realizadas com experimentos conduzidos no sistema convencional (SC) de preparo do solo. O objetivo deste trabalho foi a obtenção de tabelas próprias para a recomendação fosfatada e potássica das principais culturas sob sistema de plantio direto no Paraguai. Os experimentos foram conduzidos desde 2003 a 2006, em solos com diferentes texturas e níveis iniciais de fertilidade, em regiões representativas de produção de grãos e em locais com histórico de adoção do SPD do país. No Departamento de Misiones conduziu-se experimentos em dois locais (um de média e outro de baixa fertilidade inicial com a mesma textura); no Departamento de Itapúa em dois locais (um de alta e o outro de baixa fertilidade inicial com diferente textura); no Departamento de Alto Paraná (dois locais de baixa fertilidade, porém com diferente textura) e um no Departamento de Amambay de baixa fertilidade. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso em parcelas subdivididas com três repetições. Para o fósforo as parcelas principais foram adubadas com cinco doses de P (0, 50, 100, 200 e 400 kg ha-1 de P2O5) visando a criação de níveis de fertilidade e semeadas posteriomente com trigo. Nas subparcelas foram aplicadas quatro doses de P (0, 40, 80 e 120 kg ha-1 de P2O5) no momento da implantação do milho e da soja visando a obtenção de curva de resposta. E para o potássio os tratamentos consistiram de cinco doses de K2O (0, 25, 50, 75 e 100 kg ha-1) e as aplicações foram efetuadas em superfície antes da semeadura das culturas. As doses foram aplicadas em todas as safras, respeitando as mesmas quantidades e nas mesmas parcelas, o que variou na segunda etapa da condução dos experimentos, para as safras de inverno de 2005, e de verão de 2005/2006. Para se obter mais pontos nas curvas de resposta na segunda fase do projeto, foi realizada uma aplicação de 120 kg de fósforo nas parcelas com nível 200 kg de P2O5, e nas parcelas de K2O foram aplicadas 25 kg de K2O. Foram coletadas dez amostras de solo por parcela na profundidade de 0-10 cm antes da semeadura e após a colheita de cada cultura. A construção do nível de P foi mais influenciada pelo teor inicial de P e histórico de adubação das áreas do que pela textura do solo. Em solos com baixo teor de P e sem histórico de adubação foi necessário aplicar 35,4 kg P2O5 ha-1 para elevar 1 mg dm-3 de P no solo. Por outro lado, para solos com teor médio a alto com histórico de adubação foi necessário aplicar 20,3 kg P2O5 ha-1 para elevar 1 mg dm-3 de P no solo. E foram necessários adicionar em média geral 27,85 Kg P2O5 ha-1 para elevar 1 mg dm-3 de P no solo, quando não se faz a distinção entre áreas com e sem histórico de adubação. Para atingir o teor crítico de P no solo é recomendada a adição de 210 kg ha-1 de P2O5 para a classe muito baixo , 105 kg ha-1 para a classe baixo e 30 kg ha-1 para a classe médio . O teor crítico de P foi superior ao estabelecido pela ROLAS, também a influência da textura foi inferior em relação à prevista pela ROLAS. O teor critico para solos de 410-600 g kg-1 de argila (Classe 1) foi de 12 mg dm-3 e para solos de 210 a 400 g kg-1 de argila (Classe 2) foi de 15 mg dm-3. O teor crítico determinado para as culturas de soja, milho e trigo, foram de 15, 10 e 12 mg dm-3, respectivamente. O teor crítico de K no solo determinado por Mehlich-1 para trigo, milho e soja sob sistema plantio direto no Paraguai é de 75 mg dm-3. Para atingir o teor crítico de K no solo é recomendada a adição de 250 kg ha-1 de K2O, quando se encontra na classe muito baixo , 125 kg ha-1 quando se encontra na classe baixo e 40 kg ha-1 quando se encontra na classe médio . São necessários 5 kg ha-1 de K2O para elevar em um mg dm-3 o teor de potássio no solo. Em teores no solo acima de 150 mg dm-3, as plantas apresentam baixa probabilidade de resposta à aplicação de fertilizantes potássicos. Maiores rendimentos relativos e absolutos foram atingidos com o trigo após a soja do que após o milho.

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:15:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GiullianaMMS_DISSERT.pdf: 3079970 bytes, checksum: f7be23cf2e8ddbe7ac6f9800be3de04c (MD5) Previous issue date: 2011-01-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Green manuring is the practice of incorporating undecomposed plant tissue to the soil, to maintain or increase soil fertility. One of the most used plants as green manure is Crotalaria juncea, with presents advantages compared to other legumes. This work was conducted with the objective of evaluating the effect of organic manures and plant densities on Crotalaria juncea growth, accumulation of nutrients in its shoots and in the soil, and also on rice yield. The trial was developed in an experimental area of Semiarid Federal Rural University, in Mossoró, RN, Brazil. Experimental design was a randomized blocks in a 4 x 3 factorial scheme, with four replications. Factors studied were organic manures (chicken manure, earthworm humus and control) and plant spacing (10 x 10, 14 x 14, 17x 17 and 20 x 20 cm). Determinations realized were: fresh and dry mass of shoot and root of crotalaria, shoot contents of N, P and K and soil pH, electrical conductivity (EC), PST and contents of C, N, P, K, Na, Ca and Mg after decomposition of crotalaria plants, and also rice production components (panicle number in 10 plants, grain weight in 10 plants; empty grain weight in 10 plants; mass of 100 grains). Data were submitted to variance analysis. The results related to the spacing were subjected to linear regression and data on the type of fertilization were subjected to Duncan test at 5% probability. Plant density of crotalaria provided a positive linear effect on shoot dry and green mass and per hectare accumulated amounts of N, P and K of shoot, and also a negative linear effect on root dry mass. Nutrient content per plant were not influenced by plant density and manure type, while manure type influenced only the P content per plant. Chicken manure provided the higher values of shoot fresh (24,55 t ha-1), and dry mass (5,89 t ha-1) and root dry mass (20,23 g) of crotalaria and the higher values of accumulated amounts per hectare of N(122,68 kg ha-1), P (33,38 kg ha-1) and K (78,00 kg ha-1) on shoot. Plant density of crotalaria did not influenced rice production components, while manure type only influenced mass of empty grains. / A adubação verde é a prática de se incorporar, ao solo, o tecido vegetal não decomposto, visando manter ou aumentar a fertilidade do solo. Uma das plantas mais utilizadas como adubo verde é a Crotalaria juncea, apresentando vantagens frente às outras leguminosas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de adubos orgânicos e densidades de semeadura sobre o desenvolvimento da Crotalaria juncea, acúmulo de nutrientes na parte aérea e no solo e produtividade de arroz. O experimento foi desenvolvido em área experimental da Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial do tipo 4 x 3, com quatro repetições. Os fatores estudados foram três tipos de adubação (esterco de galinhas, húmus de minhoca e testemunha) e quatro espaçamentos entre plantas (10 x 10, 14 x 14, 17x 17 e 20 x 20 cm). Foram realizadas as seguintes determinações: massa verde e seca e teores de N, P e K da parte aérea da crotalaria; massa seca da raiz, pH, condutividade elétrica (CE), PST e teores de C, N, P, K, Na, Ca e Mg do solo após a decomposição da crotalária; além de componentes de produção do arroz ( número de panículas em 10 plantas; massa de grãos chochos e massa de grãos cheios em 10 plantas; massa de 100 grãos cheios) . Os dados foram submetidos à análise de variância. Os resultados relacionados ao espaçamento foram submetidos à regressão linear e os dados relativos ao tipo de adubação foram submetidos ao teste de Duncan a 5% de probabilidade. A densidade de semeadura da Crotalaria juncea proporcionou efeito linear positivo sobre sua MVPA, MSPA e quantidades acumuladas por hectare de N, P e K na parte aérea, além de efeito linear negativo sobre a MSR. Os teores de nutrientes por planta não foram influenciados pelos espaçamentos e os tipos de adubo utilizados influenciaram apenas o teor de fósforo por planta. A utilização do esterco de galinha proporcionou os maiores valores de MVPA (24,55 t ha-1), MSPA (5,89 t ha-1) e MSR (20,23 g) da crotalária e os maiores valores das quantidades acumuladas por hectare de N (122,68 kg ha-1), P (33,38 kg ha-1) e K (78,00 kg ha-1) na parte aérea. A densidade de plantas da crotalária não influenciou os componentes de produção do arroz, enquanto que os tipos de adubo influenciaram apenas a massa de grãos chochos.

Modelos matemáticos de predição de erosão e de produção de sedimentos apresentam um grande potencial para serem utilizados no planejamento dos recursos naturais, pois através destes é possível estimar impactos causados pelas atividades agrícolas. Com base nessa premissa, utilizou-se o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool), em uma pequena bacia rural (1,19 km²) localizada no município de Arvorezinha-RS, para avaliar a sua aplicabilidade e simular a produção de sedimentos em três diferentes cenários de uso e manejo de solo (floresta, cultivo do fumo em sistema convencional e mínimo). A aplicabilidade do modelo foi avaliada através da comparação dos resultados hidrológicos e sedimentológicos simulados pelo modelo, sem utilização da calibração, com valores observados obtidos para uma série de dados de cinco anos de monitoramento hidrossedimentológico (2002-2006). Resultados referentes à aplicabilidade do modelo através da simulação do escoamento superficial para a escala de tempo diário não foram satisfatórios, enquanto que valores mensais e anuais foram mais adequados. Para a vazão líquida, da mesma forma que para o escoamento superficial, as melhores simulações foram verificadas também para vazões mensais e anuais. Já a produção de sedimentos os resultados não foram satisfatórios, tanto para simulações diárias como mensais e anuais. Possíveis razões que explicam os resultados da produção de sedimentos estão relacionados com limitações tanto da equação que simula o aporte de sedimentos (MUSLE), como do equacionamento da propagação dos sedimentos no canal. Os resultados das simulações hidrológicas para diferentes cenários mostraram não haver diferença para o escoamento superficial entre os sistemas convencional e o cultivo mínimo. Em relação à erosão, verificou-se que o cultivo mínimo foi capaz de reduzir em 30% a produção de sedimentos quando comparado com o sistema convencional. / Mathematical models to predict erosion and sediment yield have great potential for use in natural resource planning, as they enable the user to estimate impacts caused by agricultural activities. Based on this premise, the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) was applied in a small rural catchment (1,19 km²) in Arvorezinha - RS, in Southern Brazil, to evaluate its applicability and to estimate sediment yield under three different soil management scenarios: forest, conventional tillage with tobacco, and minimum tillage with tobacco. The applicability of the model was evaluated by comparing hydrologic and sediment results simulated by the uncalibrated model with observed values obtained over the course of five years (2002-2006) monitoring program. Applicability results for the model based on simulating surface runoff were unacceptable for the daily time scale, although results for monthly and annual time scales were better. This was also true for flow rate, with better simulations on the monthly and annual time scales. However for sediment yield simulations, the SWAT model did not present satisfactory results over any time frame. This may be related to limitations in the equation that simulates sediment load (MUSLE) or to the equivalency of sediment propagation in the canal. Hydrologic simulations for the different soil management scenarios did not show differences in surface runoff between conventional and minimum tillage, although the minimum tillage was shown to reduce sediment yield by 30% when compared with conventional tillage.

A identificação de atributos funcionais de colêmbolos associada com sua caracterização taxonômica responde aos impactos causados por mudanças de uso e manejo, além de terem um efeito sobre os processos funcionais do solo. Além disso, a descrição de atributos funcionais visa também atender o crescente interesse de investigar mecanismos relacionados com os processos de montagem de comunidade, tais como a convergência e divergência de atributos funcionais. Este trabalho teve três objetivos: 1) investigar a composição e estrutura de comunidades de colêmbolos em relação a alterações de uso do solo e diferentes ofertas de forragem através de uma abordagem funcional e taxonômica; 2) avaliar a existência de filtros ambientais e diferenciação de nichos dentro das comunidades; 3) avaliar o efeito de diferentes grupos funcionais dos colêmbolos no funcionamento do solo. Para isto, foram realizamos três estudos, sendo avaliados no primeiro estudo diferentes usos do solo (mata, campo e eucalipto) e no segundo estudo quatro níveis de ofertas de forragem. Como resultado principal de ambos os estudos, observamos que os de índices taxonômicos, tais como riqueza e diversidade de espécies, podem apresentar padrões diferentes dos índices funcionais, porém ambas as abordagens foram sensíveis aos tratamentos avaliados. De modo geral, o aumento da riqueza e diversidade de colêmbolos não é diretamente relacionado com o aumento da diversidade funcional. Também foi observado em ambos os estudos que a composição e estrutura das comunidades de colêmbolos foram afetadas significativamente pela existência de um filtro ambiental e pela diferenciação de nicho ecológico, uma vez que observamos convergência e divergência de atributos funcionais significativamente relacionados com os gradientes estudados. O terceiro estudo, realizado em condições de microcosmos, consistiram em 6 tratamentos e um controle, sendo os tratamento a combinação de diferentes grupos funcionais de colêmbolos. De modo geral, os resultados mostram que a presença de colêmbolos não afetou significativamente o tamanho da comunidade microbiana do solo, porém estimulou a mineralização de C e N. A presença de apenas um grupo funcional de colêmbolos estimulou a atividade microbiana, sendo estes significativamente diferentes do tratamento controle. Estas diferenças são ainda maiores quando há duas e três grupos funcionais no mesmo microcosmo. O estímulo sobre a comunidade microbiana possivelmente deve-se aos diferentes nichos ocupados pelos colêmbolos dentro do solo, pelas modificações na composição microbiana e pela redistribuição de nutrientes no interior do solo. Palavra-chave: colêmbolos; filtro ambiental; interação biológica; regras de montagem; campos; uso do solo; grupo funcional; atributo funcional; convergência de atributos; divergência de atributos. / Traits-based approach (functional traits) associated with taxonomical description in collembolan communities can response to environmental changes and have a directly effect on soil functioning. Furthermore, trait-based approach also aims to attend the growing interest in investigating mechanisms that are related to assembly process in communities, such as trait-convergence and trait-divergence assembly patterns. This work was three objective: 1) investigating the composition and structure of Collembola communities regarding environmental changes in soil and litter induced by land-use and grassland management using both taxonomic and functional approaches; 2) assessing the existence of environmental filtering and biotic interaction within collembolan communities; 3) evaluating the effect of three collembolan life-form on soil functioning. To this, we carried out three studies to investigate these objectives which two of them was carried out in three land-uses types (study 1) and four herbage allowance (study 2).The results of the studies 1 and 2 showed that taxonomic indices such as richness and taxonomical diversity and functional indices can have different patterns in collembolan communities, but both approaches are sensitive to the treatments evaluated. In general, increasing the richness and diversity of collembola was not directly related with the increase of the functional diversity. We also observed in both studies the composition and structure of Collembolan communities are significantly affected by the existence of an environmental filtering and biotic interaction, since we observed significantly trait-convergence and trait- divergence related to ecological gradients tested. Our findings show that functional traits provide a better understanding of the response of communities to biotic and abiotic changes. The third study was carried out in microcosm conditions and consisted of 6 different combinations of collembolan life-form. Overall, our results showed that collembolan life-forms did not significantly affect microbial biomass but collembolan life-forms affected microbial activities. The presence of only one life-form stimulated C and N mineralization regarding to their CO2 and enzymatic activities, but these stimulations were higher when there was two or three life-forms in the same microcosm. We suggest that stimulation on the microbial community is due to different niches occupied by each collembolan life-form, the changes on microbial composition and redistribution of nutrients in the soil.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:23:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valmir Jose Zuffo.pdf: 1368477 bytes, checksum: 44171d69a24efae303b1240c27505ebc (MD5) Previous issue date: 2012-04-25 / Avaliaram-se os efeitos de cinco sistemas de preparo do solo nos atributos físicos de um Argissolo Amarelo coeso de Tabuleiro, bem como no crescimento, desenvolvimento e nutrição do mamoeiro Formosa Tainung 01 irrigado. O experimento foi instalado em 21/01/2011 e conduzido a campo por 260 dias, em área anteriormente utilizada com pastagem de Brachiaria nunca corrigida ou fertilizada, irrigada por sistema de aspersão de baixa pressão. Os tratamentos, implantados em cinco repetições e em delineamento de blocos ao acaso foram: 1) grade aradora (duas vezes) + niveladora + camalhão sobre a linha confeccionado 135 após transplantio (GA c/ CAM); 2) grade aradora (duas vezes) + niveladora (GA s/ CAM); 3) subsolador florestal (SF); 4) grade aradora (duas vezes) + niveladora + escarificação com 3 hastes sobre a linha de plantio (GA + ELP); 5) grade aradora (duas vezes) + niveladora + escarificação com 3 hastes em área total (GA + EAT). Os preparos receberam sulcamento mecanizado e banquetas, confeccionadas manualmente com terra solta do sulco, que foram niveladas e fertilizadas para receber as mudas. Antes da implantação dos tratamentos a área experimental foi caracterizada quanto à resistência mecânica à penetração (RP) acompanhada pela umidade do solo, diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG), densidade do solo (Ds), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), relação Ma/Mi, textura do solo e fertilidade. Após a implantação dos tratamentos foram determinadas RP, acompanhada pela umidade do solo, DMP, DMG, Ds, Ma, Mi, relação Ma/Mi e variáveis biométricas de nutrição e produção como altura de plantas, diâmetro do tronco a 0,20 m de altura, altura de inserção do primeiro fruto, sexo das plantas, teores foliares de macro e micronutrientes bem como número de frutos por planta com separação de frutos comerciais e não comerciais. O tratamento estatístico dos dados constou de cálculo do erro padrão da média para os dados de RP e para os demais dados, análise de variância e teste de Tukey a nível de 5% de probabilidade. Houve diferenças de resistência à penetração entre os tratamentos. O subsolador mostrou-se mais efetivo na diminuição da RP até 0,35 m de distância da planta no sentido transversal à linha de plantio. O escarificador resultou em menores RP do que GA ou SF, mesmo a 0,40 m de profundidade, e foi mais eficiente a maiores distâncias transversalmente à planta. Todos os preparos provocaram RP menores do que 2,5 MPa na profundidade de maior concentração de raízes do mamoeiro (0 0,25 m) fornecendo boas condições físicas até essa profundidade. Não houve diferença estatística entre os tratamentos para Ds, Ma, Mi, relação Ma/Mi, DMP e DMG a 0,20 m de profundidade e teores foliares de macro e micronutrientes aos 197 dias após transplantio. A altura de plantas em duas épocas foi menor para o SF e igual estatisticamente para os outros tratamentos. A grade aradora alterou os atributos físicos do solo em maior intensidade até 0,20 m de profundidade. A produção total de frutos e de frutos comerciais foi maior nos preparos GA c/ CAM, GA s/ CAM, GA+ELP e GA+EAT, os quais não diferiram entre si. Não houve diferenças para produtividade de frutos não comerciais. Não se justificou o uso do camalhão sobre a linha de plantio confeccionado após o transplantio. Do ponto de vista de conservação do solo, quando considerados os dados de estabilidade de agregados, os preparos foram semelhantes. A relação entre o crescimento e desenvolvimento das plantas e diferentes preparos de solo deve ser avaliada considerando o conjunto de atributos físicos e químicos do solo / The effects of five tillage systems on soil physical attributes, growth, development and nutrition of Formosa papaya Tainung 01 were evaluated on cohesive Alfisol of Coastal Tableland. The experiment was planted on january 21, 2011 and remained in field for 260 days, in an area previously used with Brachiaria never corrected nor fertilized before and irrigated by low pressure sprinkler system. Treatments were applied in five replicates and statistical design of random blocks were: 1) heavy disc harrow (twice) + offset disc harrow + ridge on row planting made 135 days after transplanting (GA c/ CAM); 2) heavy disc harrow (twice) + offset disc harrow (GA s/ CAM); 3) forester subsoiler (SF); 4) heavy disc harrow (twice) + offset disc harrow + chisel plow on row planting (GA+ELP); 5) heavy disc harrow (twice) + offset disc harrow + chisel plow on total area (GA+EAT). All tillage systems received mechanized furrower and a bench made with loose soil and fertilizers and over which the seedlings were planted. As a characterization of experimental area before application of treatments, were determined penetration resistance (RP) followed by soil moisture, mean weight diameter (DMP), geometric mean diameter (DMG), bulk density (Ds), macroporosity (Ma), microporosity (Mi), Ma/Mi ratio, soil texture and fertility. After application of treatments were determined RP, accompanied by soil moisture, DMP, DMG, Ds, Ma, Mi and Ma/Mi ratio and biometric variables of nutrition and production as plant height, stem diameter at 0,20 m height, height of insertion of the first fruit, plant sex, foliar contents of macro and micronutrients as well as number of fruits per plant with separation of commercial and non-commercial ones. Statistical treatment of data included calculation of mean standard error for RP and analysis of variance for all other data accompanied by the Tukey test for comparison of means at 5% level of probability. There were differences in penetration resistance between treatments. Subsoiler showed to be more effective in the decrease of RP up to 0,35 m away from the plant in the direction transverse to the rows. Chisel plow produced smaller RP than GA or SF, even at 0,40 m depth and was more effective at greater distances from the plant. All tillage systems produced RP smaller than 2.5 MPa at a depth with the greater concentration of papaya roots (0 0.25 m) and provided good physical conditions up to this depth. There was no statistical difference between treatments for Ds, Ma, Mi, Ma/Mi ratio, DMP e DMG at 0.20 m depth and foliar contents of macro and micronutrients at 197 days after transplanting. Height of plants in two stages were lower for the SF and statistically equal to the other treatments. Heavy disc harrow altered soil physical attributes at a higher intensity up to 0.20 m depht. Total fruit yield and commercial fruit yield was higher in GA c/ CAM, GA s/ CAM, GA+ELP and GA+EAT, which did not differ. There were no differences for non-commercial fruit yield. There was no justification for the building of the ridge on the planting row after instalation of the orchard. From the standpoint of conservation of soil, when considering the stability of aggregates data, all tillage systems were similar. The relationship between growth and development performance of plants and tillage systems should be evaluated considering whole physical and chemical properties of soil

Submitted by FERNANDO VIEIRA COSTA GUIDORIZZI null (fernando_guidorizzi@hotmail.com) on 2016-05-02T19:07:11Z No. of bitstreams: 1 Fernando Guidorizzi - Dissertação Definitiva.pdf: 2781433 bytes, checksum: f56e6ea73314244bb7d600cdfc7a26d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-04T18:43:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 guidorizzi_fvc_me_bot.pdf: 2781433 bytes, checksum: f56e6ea73314244bb7d600cdfc7a26d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T18:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 guidorizzi_fvc_me_bot.pdf: 2781433 bytes, checksum: f56e6ea73314244bb7d600cdfc7a26d0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O cártamo é uma oleaginosa que vem despertando interesse na agricultura nacional, pois se apresenta como uma opção para o cultivo de segunda safra (outono-inverno). Entretanto, para expansão do cultivo de cártamo no Brasil faz-se necessário à realização de estudos abordando o seu crescimento e absorção de nutrientes nas suas fases de desenvolvimento, em diferentes condições de cultivo, pois o conhecimento sobre essas variáveis permitirá precisão na recomendação de adubação para a cultura. Assim, objetivou-se com este trabalho avaliar o acúmulo de matéria seca (MS) e de macronutrientes durante o ciclo, produtividade de grãos e exportação de macronutrientes por genótipos de cártamo em função da aplicação de nitrogênio (N) em cobertura, em sistemas plantio direto (SPD) com diferentes tempos de adoção. O experimento foi conduzido no município de Botucatu-SP, em um Nitossolo Vermelho distrófico. Foi adotado o delineamento em blocos casualizados no esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram compostas por oito tratamentos obtidos a partir da combinação de dois tempos adoção do SPD (SPDR - sistema plantio direto recém-implantado e SPDC - sistema plantio direto consolidado, com 28 anos desde a implantação), dois genótipos de cártamo (IMA 2234 e IMA 2237) e dois níveis de N em cobertura (0 e 100 kg ha-1). As subparcelas foram compostas por sete épocas de amostragens (de 22 dias após a emergência (DAE) até o final do ciclo da cultura). Ambos os genótipos de cártamo tiveram lento acúmulo de MS e macronutrientes durante o estádio de roseta (0 a 22 DAE). A partir desse estádio até o início do enchimento de grãos (entre 84 e 111 DAE) ocorreu o período de maior crescimento e acúmulo de macronutrientes pela cultura. O genótipo IMA 2234 apresentou maiores quantidades de MS, N, P, K e S acumuladas na parte aérea. A adubação nitrogenada de cobertura influenciou, principalmente, a absorção de N. Os componentes da produção, a produtividade de grãos e a exportação de macronutrientes não foram influenciados pelos genótipos, tempos de adoção do SPD ou adubação nitrogenada. A extração de macronutrientes, na média dos tratamentos, foi: K (168 kg ha-1) > N (149 kg ha-1) > Ca (125 kg ha-1) > S (15 kg ha-1) > Mg (14 kg ha-1) > P (13 kg ha-1). A exportação de macronutrientes pelos grãos seguiu a sequência, na média dos tratamentos: N (44 kg ha-1) > K (12 kg ha-1) > Ca (6 kg ha-1) > P (4 kg ha-1) > Mg (3 kg ha-1) > S (2 kg ha-1). / Safflower is an oilseed that has attracted national interest in agriculture, as is presented as an option for the second-crop cultivation (fall-winter). However, for expansion of safflower cultivation in Brazil is a need for studies addressing their growth and nutrient uptake in their stages of development in different growth conditions, as the knowledge of these variables will enable precision in fertilizer recommendation for the crop. Therefore, the aim was to evaluate the accumulation of dry matter (DM) and macronutrients over the cycle, grain yield, and macronutrient removal by safflower genotypes as affected by sidedressed nitrogen (N) fertilization in no-till system (NTS) with different adoption times. The experiment was conducted in Botucatu-SP, in a Typic Rhodudalf soil. It was adopted a randomized block design in a split-plot scheme with four replications. The plots were composed by eight treatments obtained from the combination of two adoption times of the NTS (NNTS - a newly implemented no-tillage system and ENTS - an established no-till system, with 28 years since the establishment), two safflower genotypes (IMA 2234 and IMA 2237) and two levels of sidedressed N fertilization in topdressing (0 and 100 kg ha-1). The subplots were composed of seven sampling dates (from 22 days after emergence (DAE) by the end of the cycle). Both safflower genotypes had slow accumulation of DM and macronutrients during the rosette stage (0-22 DAE). From this stage until the early grain filling (between 84 and 111 DAE) was the period of greatest growth and accumulation of macronutrients by crop. The genotype IMA 2234 have higher amounts of DM, N, P, K and S accumulated in the shoot. Sidedressed N fertilization influenced mainly N uptake. The yield components, grain yield, and nutrient removal were not influenced by genotype, adoption times of the NTS or sidedressed N fertilization. The uptake of macronutrient was, on average of treatments: K (168 kg ha-1) > N (149 kg ha-1) > Ca (125 kg ha-1) > S (15 kg ha-1) > Mg (14 kg ha-1) > P (13 kg ha-1). The removal of macronutrients by grains followed the sequence, on average of treatments: N (44 kg ha-1) > K (12 kg ha-1) > Ca (6 kg ha-1) > P (4 kg ha -1) > Mg (3 kg ha-1) > S (2 kg ha-1). / FAPESP: 2014/20301-8

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to analyze the hydrological behavior of a watershed with intense agricultural activity based on rainfall, water discharge and suspended sediment concentration data. The study provides an analysis based on monitoring and modeling techniques with special emphasis to the water infiltration estimate at catchment scale, the runoff modeling and processes of suspended sediment transfer from hillslopes to fluvial channel. The experimental catchment is located in the central-north part of Rio Grande do Sul State, Brazil, with a drainage area of 1.19 km2, which is characterized by shallow soils, steep hillslopes, tobacco cultivation and high sediment yield. Besides the daily and monthly data, the study focuses on 77 rainfall-runoff-sediment events from September 2009 to August 2011. For this data series were used three different models, they being the infiltration model based on hietogramas and hydrographs analysis, curve number model and LISEM model, both with analysis on the estimate infiltration and the runoff. The obtained result for this watershed indicated that: a) the empirical and simple model for infiltration and surface runoff estimation had a fine adjustment with the observed data from the hietograms and hydrograms, b) LISEM model calibration was able to describe the spatial and temporal infiltration variability and surface runoff in a watershed scale. These results contribute for a better understanding of hidrosedimentological processes in a watershed scale, indicating that the use of erosion and sediment yield mathematical modeling tools is efficient for practical indications of soil use and management for reducing environmental and economical problems resulted from runoff and erosion. / O objetivo do trabalho foi analisar o comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica com intensa atividade agrícola a partir do monitoramento da precipitação, da vazão e da concentração de sedimentos em suspensão. O estudo apresenta uma análise baseada em técnicas de monitoramento e de modelagem matemática com especial atenção à estimativa da infiltração de água no solo em escala de bacia, na modelagem do escoamento superficial, e nos processos de transferência de sedimentos da bacia vertente para o canal fluvial. A bacia experimental está localizada no município de Arvorezinha, região centro-norte do estado do RS. A bacia possui uma área de drenagem de 1,19 km2, com predomínio de solos rasos, encostas declivosas, intensa atividade agrícola, e elevada produção de sedimentos. Foram monitorados 77 eventos de chuva-vazão-sedimentos ocorridos entre setembro de 2009 e agosto de 2011. Para este conjunto, foram aplicados três diferentes modelos, sendo eles o modelo de infiltração baseado na análise de hietogramas e hidrogramas, modelo curva-número e o modelo LISEM, ambos com análise da estimativa da infiltração e do escoamento superficial. Os resultados obtidos para esta bacia indicaram que: a) um modelo empírico e simples de estimativa da infiltração e escoamento superficial obteve um bom ajuste com os dados observados a partir do conjunto de hietogramas e hidrogramas, b) a calibração do modelo LISEM foi capaz de descrever a variabilidade espacial e temporal da infiltração e do escoamento superficial na escala de bacia. Estes resultados contribuem para a melhor compreensão dos processos hidrossedimentológicos em escala de bacia hidrográfica, indicando que o uso de ferramentas de modelagem matemática da erosão e da produção de sedimentos é eficiente para a indicação de práticas de uso e manejo do solo para a redução dos problemas econômicos e ambientais ocasionados pelas enxurradas e pela erosão.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The search for new technologies that could increase crop yields encourages a growing number of Brazilian farms to use precision farming. Although precision farming principles are not new, only in last two decades has it been applied in a whole cycle in Brazil. The center pivot is increasing the area of implementation, although economic analysis is scarce. The knowledge of soil and yield variability is an important tool to achieve positive results in irrigated areas. The main objective of this work was to quantify the soil fertility indicators within the whole areas, and soil physics and soil fertility indicators within management zones, which were defined based on temporal yield maps. The net return of the irrigated area was compared to dry cropland in one farm. The work was carried out in two grain farms in Trindade do Sul in 51.8 ha and Palmeira das Missões in 57.3 ha. The soil is an Oxisol and the weather is cfa following Koeppen classification. The sampling in each management zone was in 0-0.05, 0.05-0.10 and 0.10-0.20 soil depth. The yield monitoring was done by Massey Fergurson MF 34 and CASE 2388 combines. The yields were monitored in 2005/06 and 2006/06 to black bean (Phaseolus vulgaris) in Trindade do Sul. In Palmeira das Missões the maize (Zea mays) were monitored in 2002/03 and 2003/04 (irrigated) and 2001/02 and 2004/05 (dry land). In both farms no-tillage system has been used for ten years. The soil data was analyzed by statistic, spatial variability and multivaried analysis. The yields were classified in low, medium, and high yield. The farms showed different soil indicators. In Trindade do Sul 55.8% of the area had pH water < 5.4, while in Palmeira das Missões 100% of the area had pH water > 5.7. The K, in both farms, had levels higher than 118 mg dm-3. 7.1% of area in Trindade do Sul showed the P lower than 6 mg dm-3 and in Palmeira das Missões the P levels were higher than 11 mg dm-3. The P had the lower range among the nutrients investigated. The multiple analyses showed that 6 and 4 main components explained 83 and 87% of yield variation in Trindade do Sul and Palmeira das Missões, respectively. In Palmeira das Missões the soil physics indicators in each yield zones showed that lower yields were associated with bulk density of 1.42 g cm-3, macroporosity of 8% in 0.1 to 0.2 m depth, AWC of 32.4 mm. The economic analysis indicated that the irrigated area allowed 19.7% of increase in net return compared to dry land. / A constante busca por tecnologias que permitam a potencialização do rendimento de áreas agrícolas fez com que a agricultura de precisão fosse adotada por um número crescente de agricultores no Brasil. A agricultura de precisão não é uma filosofia de manejo recente, entretanto somente nas últimas décadas está sendo implementada em seu completo contexto. No Rio Grande do Sul, a irrigação está presente em muitas propriedades agrícolas, as quais, por apresentar um sistema de produção diferenciado, carecem de informações ligadas à efetividade na aplicação de recursos e de seu retorno na forma de rentabilidade. Nessas propriedades, em especial, o conhecimento da variabilidade do solo e do rendimento é de grande importância para o sucesso da atividade. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi quantificar e avaliar a variabilidade existente nos atributos químicos do solo em área total; químicos e físicos, em zonas de rendimento estabelecidas e, por fim, analisar economicamente a rentabilidade que o sistema irrigado de produção proporciona, frente ao de sequeiro. O estudo foi conduzido em duas propriedades agrícolas comerciais, localizadas nos municípios de Trindade do Sul (TS) e Palmeira das Missões (PM), ambas no Rio Grande do Sul. As lavouras estudadas perfazem, respectivamente, 51,8 e 58,2 hectares irrigados com pivô central e 57,3 hectares de sequeiro, em PM. As amostragens para fins de caracterização foram realizadas na profundidade de 0-0,1 m, enquanto que para comparação das zonas de rendimento, foram nas profundidades de 0-0,05 0,05-0,1 e 0,1 0,2 m. Os dados de rendimento foram obtidos a partir de duas colhedoras (Massey Ferguson modelo MF 34 e CASE modelo 2388) as quais estavam equipadas com os sistemas Fieldstar® e AFS® de Agricultura de Precisão, respectivamente. As safras estudadas foram 2005/06 e 2006/06 na cultura do feijão, na área de TS, enquanto que em PM foram estudadas as safras 2002/03 e 2003/04 (irrigadas); 2001/2002 e 2004/05 (sequeiro) para a cultura do milho, sendo que, em ambas as áreas, o plantio direto é utilizado a mais de dez anos. Os dados de solo foram submetidos primeiramente à análise de estatística básica, dependência espacial e, posteriormente, à análise multivariada pelo método de componentes principais. Os rendimentos espacializados, após terem sido submetidos à análise de estatística básica, foram classificados para definição das zonas de rendimento (Baixa, Média e Alta). A variabilidade química do solo nas áreas estudadas comportou-se de maneira distinta. Em TS, 55,8% da área apresentou o pH abaixo de 5,4 enquanto em PM 100% da área apresentou com pH acima de 5,7. Em ambas as áreas os teores de potássio foram superiores a 118 mg dm-3. 7,1% da área apresentou teores de fósforo abaixo de 6 mg dm-3 em TS, entretanto, na área de PM os teores encontrados foram superiores a 11 mg dm-3. O fósforo foi o atributo químico que apresentou dependência espacial com menor alcance obteve nas áreas estudadas. A análise multivariada revelou a existência de 6 e 4 componentes principais, os quais explicam 83 e 87% da variância total existente nas áreas de TS e PM, respectivamente. A avaliação física das zonas de diferentes rendimentos revelou que na área PM a zona de baixo rendimento apresentou a densidade de 1,42 g cm-3, macroporosidade de 8% na profundidade de 0,1-0,2 m, enquanto que a capacidade de água disponível na camada de 0-0,2 m foi de 32,4 mm. Os dados econômicos indicam que a área irrigada possui um ganho de rentabilidade na ordem de 19,7 % superior à lavoura cultivada em sequeiro.