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Parametrização e validação do ciclo do carbono e do nitrogênio do modelo Century 4.5 com experimentos de longa duração em um argissolo do sul do Brasil / Century 4.5 carbon and nitrogen cycle model parametrization and validation with long-term experiments in an acrisol in the south of Brazil

Weber, Mirla Andrade January 2010 (has links)
O modelo Century simula a dinâmica da matéria orgânica do solo sob diferentes sistemas de manejo. O objetivo deste trabalho foi parametrizar e validar o modelo Century 4.5 em um Argissolo do RS. Foram utilizados estoques de C e de N observados em diferentes sistemas de culturas e preparos de solo de dois experimentos de longa duração instalados na década de 80 em um Argissolo Vermelho distrófico típico que se encontrava degradado pelo preparo convencional do solo. Para a parametrização foram utilizados os tratamentos em plantio direto aveia/milho com N e aveia+vica/milho sem e com N e em preparo convencional aveia/milho com N. Esta etapa consistiu na modificação de parâmetros de culturas, de cultivos e fixos do modelo buscando coincidir as adições de C pelas culturas e os estoques de C e de N simulados aos observados nos experimentos. O parâmetro fixo do modelo DEC4, que representa a máxima taxa de decomposição do compartimento passivo, foi alterado de 0,0045 a 0,0057. O VARAT2(1,1), máxima relação C/N do material que entra no compartimento lento, foi alterado de 20 para 25 e o VARAT3(1,1), máxima relação C/N do material que entra no compartimento passivo, de 8 para 15,6. O parâmetro de cultivo CLTEFF utilizado em plantio direto foi de 1,1 e em preparo convencional foi de 2,0. Além disso, em preparo convencional foi utilizado o efeito adicional de cultivo no mês seguinte ao do preparo. A validação consistiu na simulação pelo modelo com as alterações realizadas dos demais sistemas de manejo (em plantio direto aveia/milho sem e com N, aveia+vica/milho+caupi sem e com N, lablabe+milho sem N e guandu+milho sem N e em preparo convencional aveia/milho sem N, aveia+vica/milho+caupi sem e com N). A acurácia das simulações foi avaliada pela análise estatística do LOFIT e RQEM, sendo que as análises não acusaram diferença estatística entre os estoques de C e de N simulados e observados. O modelo conseguiu simular a variação nos estoques de C e de N nos diferentes sistemas de cultura e de preparo do solo, estando essa variação associada à adição de C pelas culturas. Em sistema plantio direto, à exceção do aveia+milho sem N, houve acréscimo nos estoques. Já em preparo convencional houve decréscimo no aveia+milho sem e com N e leve aumento com posterior tendência de manutenção no aveia+vica/milho+caupi. O modelo com as modificações realizadas foi validado para as condições edafoclimáticas do estudo. / Century model can simulate soil organic matter dynamics under several soil management systems. The objective of this work was to parameterize and validate the model in an Acrisol in Rio Grande do Sul State, Brazil. Observed soil organic C and N stocks under several crop and tillage systems from two long-term experiments set up in the 80’s were used. The parameterization was performed using the no-tillage treatments of oat/maize with N, oat+vetch/maize without and with N and oat/maize with N under plowing tillage. This step consisted in modifications of crop, cultivation and fixed parameters of the model to mach simulated crop C addition, soil carbon and nitrogen stocks with experimentally observed values. The fixed parameter DEC4, the maximum decomposition rate of soil organic matter with slow tornover, was altered from 0,0045 to 0,0057. The VARAT2(1,1), maximum C/N ratio for material entering in slow pool, was altered from 20 to 25 and VARAT3(1,1), maximum C/N ratio for material entering in passive pool, was altered from 8 to 15,6. The cultivation parameter CLTEFF used in no-tillage was 1,1 and in plowing tillage was 2,0. Moreover, in plowing tillage an “enhanced cultivation effect” was included for one month after the plowing event. The validation of the Model with modified parameters were performed using other treatments of the same experiments: under no tillage (oat/maize without and with N, oat+vetch/maize+cowpea without and with N, lablab+maize without N and pigeon pea+maize without N) and under plowing tillage (oat/maize without N and oat+vetch/maize+cowpea without and with N). The accuracy of the simulations was evaluated by LOFIT and RMSE statistical analyses and they didn´t show statistical difference between simulated and observed soil C and N stocks. The model, after local parameterization, adequately simulates the variation in soil C and N stocks under different crop and tillage systems. Variation of this elements in soil was highly related to C addition by crops. Under no-tillage, except oat/maize without N, all treatments promoted increase in their stocks. Plowing tillage promoted decrease in soil stocks under oat/maize, but under oat+vetch/maize+cowpea there was a little increase, with a tendency to reach constant value with time. The model with these modifications was validated in soil and climatic conditions of this study.
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Parametrização e validação do ciclo do carbono e do nitrogênio do modelo Century 4.5 com experimentos de longa duração em um argissolo do sul do Brasil / Century 4.5 carbon and nitrogen cycle model parametrization and validation with long-term experiments in an acrisol in the south of Brazil

Weber, Mirla Andrade January 2010 (has links)
O modelo Century simula a dinâmica da matéria orgânica do solo sob diferentes sistemas de manejo. O objetivo deste trabalho foi parametrizar e validar o modelo Century 4.5 em um Argissolo do RS. Foram utilizados estoques de C e de N observados em diferentes sistemas de culturas e preparos de solo de dois experimentos de longa duração instalados na década de 80 em um Argissolo Vermelho distrófico típico que se encontrava degradado pelo preparo convencional do solo. Para a parametrização foram utilizados os tratamentos em plantio direto aveia/milho com N e aveia+vica/milho sem e com N e em preparo convencional aveia/milho com N. Esta etapa consistiu na modificação de parâmetros de culturas, de cultivos e fixos do modelo buscando coincidir as adições de C pelas culturas e os estoques de C e de N simulados aos observados nos experimentos. O parâmetro fixo do modelo DEC4, que representa a máxima taxa de decomposição do compartimento passivo, foi alterado de 0,0045 a 0,0057. O VARAT2(1,1), máxima relação C/N do material que entra no compartimento lento, foi alterado de 20 para 25 e o VARAT3(1,1), máxima relação C/N do material que entra no compartimento passivo, de 8 para 15,6. O parâmetro de cultivo CLTEFF utilizado em plantio direto foi de 1,1 e em preparo convencional foi de 2,0. Além disso, em preparo convencional foi utilizado o efeito adicional de cultivo no mês seguinte ao do preparo. A validação consistiu na simulação pelo modelo com as alterações realizadas dos demais sistemas de manejo (em plantio direto aveia/milho sem e com N, aveia+vica/milho+caupi sem e com N, lablabe+milho sem N e guandu+milho sem N e em preparo convencional aveia/milho sem N, aveia+vica/milho+caupi sem e com N). A acurácia das simulações foi avaliada pela análise estatística do LOFIT e RQEM, sendo que as análises não acusaram diferença estatística entre os estoques de C e de N simulados e observados. O modelo conseguiu simular a variação nos estoques de C e de N nos diferentes sistemas de cultura e de preparo do solo, estando essa variação associada à adição de C pelas culturas. Em sistema plantio direto, à exceção do aveia+milho sem N, houve acréscimo nos estoques. Já em preparo convencional houve decréscimo no aveia+milho sem e com N e leve aumento com posterior tendência de manutenção no aveia+vica/milho+caupi. O modelo com as modificações realizadas foi validado para as condições edafoclimáticas do estudo. / Century model can simulate soil organic matter dynamics under several soil management systems. The objective of this work was to parameterize and validate the model in an Acrisol in Rio Grande do Sul State, Brazil. Observed soil organic C and N stocks under several crop and tillage systems from two long-term experiments set up in the 80’s were used. The parameterization was performed using the no-tillage treatments of oat/maize with N, oat+vetch/maize without and with N and oat/maize with N under plowing tillage. This step consisted in modifications of crop, cultivation and fixed parameters of the model to mach simulated crop C addition, soil carbon and nitrogen stocks with experimentally observed values. The fixed parameter DEC4, the maximum decomposition rate of soil organic matter with slow tornover, was altered from 0,0045 to 0,0057. The VARAT2(1,1), maximum C/N ratio for material entering in slow pool, was altered from 20 to 25 and VARAT3(1,1), maximum C/N ratio for material entering in passive pool, was altered from 8 to 15,6. The cultivation parameter CLTEFF used in no-tillage was 1,1 and in plowing tillage was 2,0. Moreover, in plowing tillage an “enhanced cultivation effect” was included for one month after the plowing event. The validation of the Model with modified parameters were performed using other treatments of the same experiments: under no tillage (oat/maize without and with N, oat+vetch/maize+cowpea without and with N, lablab+maize without N and pigeon pea+maize without N) and under plowing tillage (oat/maize without N and oat+vetch/maize+cowpea without and with N). The accuracy of the simulations was evaluated by LOFIT and RMSE statistical analyses and they didn´t show statistical difference between simulated and observed soil C and N stocks. The model, after local parameterization, adequately simulates the variation in soil C and N stocks under different crop and tillage systems. Variation of this elements in soil was highly related to C addition by crops. Under no-tillage, except oat/maize without N, all treatments promoted increase in their stocks. Plowing tillage promoted decrease in soil stocks under oat/maize, but under oat+vetch/maize+cowpea there was a little increase, with a tendency to reach constant value with time. The model with these modifications was validated in soil and climatic conditions of this study.
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Parametrização e validação do ciclo do carbono e do nitrogênio do modelo Century 4.5 com experimentos de longa duração em um argissolo do sul do Brasil / Century 4.5 carbon and nitrogen cycle model parametrization and validation with long-term experiments in an acrisol in the south of Brazil

Weber, Mirla Andrade January 2010 (has links)
O modelo Century simula a dinâmica da matéria orgânica do solo sob diferentes sistemas de manejo. O objetivo deste trabalho foi parametrizar e validar o modelo Century 4.5 em um Argissolo do RS. Foram utilizados estoques de C e de N observados em diferentes sistemas de culturas e preparos de solo de dois experimentos de longa duração instalados na década de 80 em um Argissolo Vermelho distrófico típico que se encontrava degradado pelo preparo convencional do solo. Para a parametrização foram utilizados os tratamentos em plantio direto aveia/milho com N e aveia+vica/milho sem e com N e em preparo convencional aveia/milho com N. Esta etapa consistiu na modificação de parâmetros de culturas, de cultivos e fixos do modelo buscando coincidir as adições de C pelas culturas e os estoques de C e de N simulados aos observados nos experimentos. O parâmetro fixo do modelo DEC4, que representa a máxima taxa de decomposição do compartimento passivo, foi alterado de 0,0045 a 0,0057. O VARAT2(1,1), máxima relação C/N do material que entra no compartimento lento, foi alterado de 20 para 25 e o VARAT3(1,1), máxima relação C/N do material que entra no compartimento passivo, de 8 para 15,6. O parâmetro de cultivo CLTEFF utilizado em plantio direto foi de 1,1 e em preparo convencional foi de 2,0. Além disso, em preparo convencional foi utilizado o efeito adicional de cultivo no mês seguinte ao do preparo. A validação consistiu na simulação pelo modelo com as alterações realizadas dos demais sistemas de manejo (em plantio direto aveia/milho sem e com N, aveia+vica/milho+caupi sem e com N, lablabe+milho sem N e guandu+milho sem N e em preparo convencional aveia/milho sem N, aveia+vica/milho+caupi sem e com N). A acurácia das simulações foi avaliada pela análise estatística do LOFIT e RQEM, sendo que as análises não acusaram diferença estatística entre os estoques de C e de N simulados e observados. O modelo conseguiu simular a variação nos estoques de C e de N nos diferentes sistemas de cultura e de preparo do solo, estando essa variação associada à adição de C pelas culturas. Em sistema plantio direto, à exceção do aveia+milho sem N, houve acréscimo nos estoques. Já em preparo convencional houve decréscimo no aveia+milho sem e com N e leve aumento com posterior tendência de manutenção no aveia+vica/milho+caupi. O modelo com as modificações realizadas foi validado para as condições edafoclimáticas do estudo. / Century model can simulate soil organic matter dynamics under several soil management systems. The objective of this work was to parameterize and validate the model in an Acrisol in Rio Grande do Sul State, Brazil. Observed soil organic C and N stocks under several crop and tillage systems from two long-term experiments set up in the 80’s were used. The parameterization was performed using the no-tillage treatments of oat/maize with N, oat+vetch/maize without and with N and oat/maize with N under plowing tillage. This step consisted in modifications of crop, cultivation and fixed parameters of the model to mach simulated crop C addition, soil carbon and nitrogen stocks with experimentally observed values. The fixed parameter DEC4, the maximum decomposition rate of soil organic matter with slow tornover, was altered from 0,0045 to 0,0057. The VARAT2(1,1), maximum C/N ratio for material entering in slow pool, was altered from 20 to 25 and VARAT3(1,1), maximum C/N ratio for material entering in passive pool, was altered from 8 to 15,6. The cultivation parameter CLTEFF used in no-tillage was 1,1 and in plowing tillage was 2,0. Moreover, in plowing tillage an “enhanced cultivation effect” was included for one month after the plowing event. The validation of the Model with modified parameters were performed using other treatments of the same experiments: under no tillage (oat/maize without and with N, oat+vetch/maize+cowpea without and with N, lablab+maize without N and pigeon pea+maize without N) and under plowing tillage (oat/maize without N and oat+vetch/maize+cowpea without and with N). The accuracy of the simulations was evaluated by LOFIT and RMSE statistical analyses and they didn´t show statistical difference between simulated and observed soil C and N stocks. The model, after local parameterization, adequately simulates the variation in soil C and N stocks under different crop and tillage systems. Variation of this elements in soil was highly related to C addition by crops. Under no-tillage, except oat/maize without N, all treatments promoted increase in their stocks. Plowing tillage promoted decrease in soil stocks under oat/maize, but under oat+vetch/maize+cowpea there was a little increase, with a tendency to reach constant value with time. The model with these modifications was validated in soil and climatic conditions of this study.
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Estudo da reabilitação de solos em áreas bauxiticas mineradas em Pocos de Caldas (MG): uma abordagem ambiental e uma contribuição técnica para otimização / Not available.

Weissberg, Iara 15 August 1995 (has links)
A região bauxítica de Poços de Caldas vem sendo minerada por várias empresas e, nos últimos 10 anos, com a exigência dos órgãos ambientais, as áreas mineradas estão sendo reabilitadas (revegetadas) com o emprego de diferentes procedimentos de preparo do solo e de plantio usando várias espécies vegetais. Foram escolhidas algumas destas áreas, com diferentes idades de reabilitação, para compor o campo do presente estudo que objetivou, através de comparação entre os vários resultados obtidos e as observações relativas ao desenvolvimento da vegetação e dos solos, reconhecer a evolução da reabilitação dos solos novos para propor procedimentos mais apropriados para o êxito dos trabalhos que buscam reintegrar as áreas mineradas à paisagem natural. As técnicas de preparo do terreno colocam à superfície materiais que anteriormente estavam em profundidade, iniciando um novo processo pedogenético relacionado ao clima da região. Apesar destas ações naturais sobre os materiais, a adição de fertilizantes, de \"top-soil\", a sulcagem da superfície e as espécies vegetais escolhidas para cobrir as áreas influem, por sua vez, de modo a acelerar os processos naturais. Os resultados desta pesquisa evidenciaram a importância de procedimentos que permitam a rápida reestruturação dos solos para sucesso da reabilitação. O estudo dos teores de carbono orgânico e matéria orgânica mostrou que a estruturação dos solos, fenômeno importantíssimo para as funções de ciclagem de nutrientes para a biota associada à planta, ocorre em presença de teores mínimos desta matéria orgânica. As áreas que apresentaram melhor desenvolvimento da vegetação continham valores acima de 2% de carbono e de 2,5g de matéria orgânica total em cada 50g de solo ou seja 5%. Entretanto a erosão mostrou-se muito atuante nas meia-encostas onde está a maioria das áreas mineradas, como foi medido nas análises de granulometria e na evolução da textura das áreas. Desta maneira a matéria orgânica pode ser perdida muito facilmente. Por isto a escolha da vegetação é muito importante uma vez que o desenvolvimento rápido de raízes ajuda a fixar os materiais mais finos que se aglutinam com a participação da matéria orgânica e da água que está nas raízes e pelo fenômeno da osmose passa para fora. O estudo microestrutural dos solos permitiu visualizar o arranjo geral dos seus componentes e a disposição dos poros, permitindo uma classificação evolutiva dos solos naturais em relação aos novos. O estudo microgeoquímico à microssonda eletrônica contribuiu para identificação do processo geoquímico que ocorre com o revestimento dos poros, talvez ampliado pelas substâncias adicionadas no preparo das áreas para a revegetação. Nos solos naturais, os revestimentos de poros são principalmente ferruginosos, enquanto que nos solos novos, principalmente gibbsíticos. Neste aspecto, o estudo mostrou que o mecanismo de gibbsitização, responsável pela formação das jazidas da área, continua ocorrendo, sob ação da pedogênese, nos materiais retrabalhados pela reabilitação, e em curto intervalo de tempo. Os minerais secundários predominantes nestes solos são a gibbsita, a caulinita e a goethita. Os solos naturais apresentam um estágio evolutivo muito adiantado com fissuras interconectadas e grandes fissuras no interior das quais aparecem microagregados ricos em matéria orgânica. Os solos novos apresentam esta evolução fissural muito modificada na forma com revestimento por materiais remobilizados. Este aspecto pode estar relacionado ao desenvolvimento precário da vegetação em algumas áreas, além dos tratamentos artificiais. A importância da reabilitação de áreas mineradas reside não somente na fixação da vegetação mas também no desenvolvimento pedológico dos materiais. Os solos assim desenvolvidos passam a reduzir a atividade das águas de chuva não só na erosão mas também na dissolução de elementos ou substâncias tóxicas existentes nos materiais descartados pela mineração. A passagem para os recursos hídricos superficiais ou subterrâneos destas substâncias ou íons tóxicos podem atingir tanto a vegetação como os animais e, no caso de cidade próxima, a população. Um experimento realizado com solo e bauxita mostrou que uma camada de solo reduziu a teores abaixo dos limites de detecção a solubilidade do alumínio, que, em contato direto com água, seria solubilizado. / Mining companies in the region of Poços de Caldas has been exploiting bauxite and in the last ten years, obeying environmental agency exigencies, mined areas have been rehabilitated by different material preparation and plantation of selected vegetal species. Natural areas and several rehabilitated areas of different ages were chosen for the study. By comparison of the data obtained and observations on soil evolution and plant growth, the rehabilitation process on new soils was analysed. The aim was to propose the best methods which could return these areas, in the time, to the state of the natural landscape. The preparation techniques place on the surface materials which were present in deeper points of the natural soil profile. The obtained data shows that climatic action modifies the preparation. Fine materials are eroded, and the regional pedogenetic processes initiates modification within the new top-soil. Besides this natural action, some artificial improvements occur through use of fertilizers and addition of stored original top-soil. Deep and straight furrows have been opened, by ripper equipment, crossing the land surfaces and special vegetal species were seeded and planted to cover these areas. All these actions were efforts to accelerate the rehabilitation. Comparing the measures of Carbon and Organic Matter in the natural and new soils and the evolution of soil structuring by roots of plants, it was possible to conclude that a small quantity of these substances (0.2% of Carbon or 0.5% of total Organic Matter) is enough to start soil structuring in presence of vegetation development. Natural soils in areas which presented the best vegetation development contained 2% of Carbon and 5% of Organic Matter. On the other hand, erosion was stronger in the rehabilitated areas because they are on inclined relief. Carbon and organic matter are eroded together with the fine particles of soils. Because of this, the choice of grass species is very important. The \"capim gordura\" is a good option because it covers the surface very rapidly, its roots contribute to the structuring of soils and consequently it helps to retain fine particles and associated organic matter. The most important minerals in these soils are gibbsites, kaulinites and goethites. The microscopic studies on the natural soils presented a well-evolved agglomeroplasmic microstructure or interconnected fissural system, with rounded particles, while new soils presented this fissural system but with modified particle shapes or with coatings of remobilized materials. Aluminum solubility was studied by a laboratory lixiviation experiment of water percolation through bauxite and soil. The results showed the soil to be a system with low water activity. In conclusion, soil rehabilitation is important to integrate mined areas into the landscape and to reduce the solubility of toxic elements.
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Estudo da reabilitação de solos em áreas bauxiticas mineradas em Pocos de Caldas (MG): uma abordagem ambiental e uma contribuição técnica para otimização / Not available.

Iara Weissberg 15 August 1995 (has links)
A região bauxítica de Poços de Caldas vem sendo minerada por várias empresas e, nos últimos 10 anos, com a exigência dos órgãos ambientais, as áreas mineradas estão sendo reabilitadas (revegetadas) com o emprego de diferentes procedimentos de preparo do solo e de plantio usando várias espécies vegetais. Foram escolhidas algumas destas áreas, com diferentes idades de reabilitação, para compor o campo do presente estudo que objetivou, através de comparação entre os vários resultados obtidos e as observações relativas ao desenvolvimento da vegetação e dos solos, reconhecer a evolução da reabilitação dos solos novos para propor procedimentos mais apropriados para o êxito dos trabalhos que buscam reintegrar as áreas mineradas à paisagem natural. As técnicas de preparo do terreno colocam à superfície materiais que anteriormente estavam em profundidade, iniciando um novo processo pedogenético relacionado ao clima da região. Apesar destas ações naturais sobre os materiais, a adição de fertilizantes, de \"top-soil\", a sulcagem da superfície e as espécies vegetais escolhidas para cobrir as áreas influem, por sua vez, de modo a acelerar os processos naturais. Os resultados desta pesquisa evidenciaram a importância de procedimentos que permitam a rápida reestruturação dos solos para sucesso da reabilitação. O estudo dos teores de carbono orgânico e matéria orgânica mostrou que a estruturação dos solos, fenômeno importantíssimo para as funções de ciclagem de nutrientes para a biota associada à planta, ocorre em presença de teores mínimos desta matéria orgânica. As áreas que apresentaram melhor desenvolvimento da vegetação continham valores acima de 2% de carbono e de 2,5g de matéria orgânica total em cada 50g de solo ou seja 5%. Entretanto a erosão mostrou-se muito atuante nas meia-encostas onde está a maioria das áreas mineradas, como foi medido nas análises de granulometria e na evolução da textura das áreas. Desta maneira a matéria orgânica pode ser perdida muito facilmente. Por isto a escolha da vegetação é muito importante uma vez que o desenvolvimento rápido de raízes ajuda a fixar os materiais mais finos que se aglutinam com a participação da matéria orgânica e da água que está nas raízes e pelo fenômeno da osmose passa para fora. O estudo microestrutural dos solos permitiu visualizar o arranjo geral dos seus componentes e a disposição dos poros, permitindo uma classificação evolutiva dos solos naturais em relação aos novos. O estudo microgeoquímico à microssonda eletrônica contribuiu para identificação do processo geoquímico que ocorre com o revestimento dos poros, talvez ampliado pelas substâncias adicionadas no preparo das áreas para a revegetação. Nos solos naturais, os revestimentos de poros são principalmente ferruginosos, enquanto que nos solos novos, principalmente gibbsíticos. Neste aspecto, o estudo mostrou que o mecanismo de gibbsitização, responsável pela formação das jazidas da área, continua ocorrendo, sob ação da pedogênese, nos materiais retrabalhados pela reabilitação, e em curto intervalo de tempo. Os minerais secundários predominantes nestes solos são a gibbsita, a caulinita e a goethita. Os solos naturais apresentam um estágio evolutivo muito adiantado com fissuras interconectadas e grandes fissuras no interior das quais aparecem microagregados ricos em matéria orgânica. Os solos novos apresentam esta evolução fissural muito modificada na forma com revestimento por materiais remobilizados. Este aspecto pode estar relacionado ao desenvolvimento precário da vegetação em algumas áreas, além dos tratamentos artificiais. A importância da reabilitação de áreas mineradas reside não somente na fixação da vegetação mas também no desenvolvimento pedológico dos materiais. Os solos assim desenvolvidos passam a reduzir a atividade das águas de chuva não só na erosão mas também na dissolução de elementos ou substâncias tóxicas existentes nos materiais descartados pela mineração. A passagem para os recursos hídricos superficiais ou subterrâneos destas substâncias ou íons tóxicos podem atingir tanto a vegetação como os animais e, no caso de cidade próxima, a população. Um experimento realizado com solo e bauxita mostrou que uma camada de solo reduziu a teores abaixo dos limites de detecção a solubilidade do alumínio, que, em contato direto com água, seria solubilizado. / Mining companies in the region of Poços de Caldas has been exploiting bauxite and in the last ten years, obeying environmental agency exigencies, mined areas have been rehabilitated by different material preparation and plantation of selected vegetal species. Natural areas and several rehabilitated areas of different ages were chosen for the study. By comparison of the data obtained and observations on soil evolution and plant growth, the rehabilitation process on new soils was analysed. The aim was to propose the best methods which could return these areas, in the time, to the state of the natural landscape. The preparation techniques place on the surface materials which were present in deeper points of the natural soil profile. The obtained data shows that climatic action modifies the preparation. Fine materials are eroded, and the regional pedogenetic processes initiates modification within the new top-soil. Besides this natural action, some artificial improvements occur through use of fertilizers and addition of stored original top-soil. Deep and straight furrows have been opened, by ripper equipment, crossing the land surfaces and special vegetal species were seeded and planted to cover these areas. All these actions were efforts to accelerate the rehabilitation. Comparing the measures of Carbon and Organic Matter in the natural and new soils and the evolution of soil structuring by roots of plants, it was possible to conclude that a small quantity of these substances (0.2% of Carbon or 0.5% of total Organic Matter) is enough to start soil structuring in presence of vegetation development. Natural soils in areas which presented the best vegetation development contained 2% of Carbon and 5% of Organic Matter. On the other hand, erosion was stronger in the rehabilitated areas because they are on inclined relief. Carbon and organic matter are eroded together with the fine particles of soils. Because of this, the choice of grass species is very important. The \"capim gordura\" is a good option because it covers the surface very rapidly, its roots contribute to the structuring of soils and consequently it helps to retain fine particles and associated organic matter. The most important minerals in these soils are gibbsites, kaulinites and goethites. The microscopic studies on the natural soils presented a well-evolved agglomeroplasmic microstructure or interconnected fissural system, with rounded particles, while new soils presented this fissural system but with modified particle shapes or with coatings of remobilized materials. Aluminum solubility was studied by a laboratory lixiviation experiment of water percolation through bauxite and soil. The results showed the soil to be a system with low water activity. In conclusion, soil rehabilitation is important to integrate mined areas into the landscape and to reduce the solubility of toxic elements.
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Inoculação de soja em solo submetido a diferentes sistemas de manejo

Bizarro, Mariel Josue January 2004 (has links)
A soja (Glycine max) destaca-se pela importância econômica e pela capacidade de associação simbiótica com bactérias (Bradyrhizobium spp e Sinorhizobium spp) fixadoras do dinitrogênio. O benefício da fixação biológica do nitrogênio (FBN) é potencializado pela inoculação. Entretanto, a resposta à inoculação depende de fatores bióticos e abióticos, que variam de acordo com o sistema de manejo do solo. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a resposta à inoculação e reinoculação da soja, além da sobrevivência e a competitividade das estirpes de B. elkanii (SEMIA 587 e SEMIA 5019) e de B. japonicum (SEMIA 5079 e SEMIA 5080) em diferentes sistemas de manejo do solo. O experimento, com diferentes sistemas de manejo do solo, foi iniciado em 2000, a partir de campo nativo, sendo avaliado nos anos agrícolas de 2000/2001 e 2002/2003. Os tratamentos consistiram de adubação orgânica, mineral e adubação mineral com irrigação, todos utilizando sistemas de preparo plantio direto, plantio reduzido e plantio convencional, com ou sem inoculação. Foram avaliados o teor de nitrogênio mineral do solo, o número e a massa de nódulos, a massa e o nitrogênio total do tecido da parte aérea e a produção dos grãos, além da ocupação nodular pelas estirpes inoculadas, avaliadas por soroaglutinação. A inoculação avaliada promoveu um aumento médio na produção de grãos de 200 kg ha-1 em 2000/2001 e a reinoculação de 125 kg ha-1 na parcela irrigada em 2002/2003. Teores de nitrogênio mineral do solo acima de 12 mg kg-1 determinaram redução no número e massa de nódulos. As estirpes SEMIA 587 e 5019 apresentaram maior sobrevivência e competitividade. As SEMIA 5079 e 5080 demonstraram maior dependência da inoculação. Os dados obtidos mostram que a sobrevivência e competitividade das estirpes são características pouco influenciadas pelo sistema de manejo do solo.
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Inoculação de soja em solo submetido a diferentes sistemas de manejo

Bizarro, Mariel Josue January 2004 (has links)
A soja (Glycine max) destaca-se pela importância econômica e pela capacidade de associação simbiótica com bactérias (Bradyrhizobium spp e Sinorhizobium spp) fixadoras do dinitrogênio. O benefício da fixação biológica do nitrogênio (FBN) é potencializado pela inoculação. Entretanto, a resposta à inoculação depende de fatores bióticos e abióticos, que variam de acordo com o sistema de manejo do solo. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a resposta à inoculação e reinoculação da soja, além da sobrevivência e a competitividade das estirpes de B. elkanii (SEMIA 587 e SEMIA 5019) e de B. japonicum (SEMIA 5079 e SEMIA 5080) em diferentes sistemas de manejo do solo. O experimento, com diferentes sistemas de manejo do solo, foi iniciado em 2000, a partir de campo nativo, sendo avaliado nos anos agrícolas de 2000/2001 e 2002/2003. Os tratamentos consistiram de adubação orgânica, mineral e adubação mineral com irrigação, todos utilizando sistemas de preparo plantio direto, plantio reduzido e plantio convencional, com ou sem inoculação. Foram avaliados o teor de nitrogênio mineral do solo, o número e a massa de nódulos, a massa e o nitrogênio total do tecido da parte aérea e a produção dos grãos, além da ocupação nodular pelas estirpes inoculadas, avaliadas por soroaglutinação. A inoculação avaliada promoveu um aumento médio na produção de grãos de 200 kg ha-1 em 2000/2001 e a reinoculação de 125 kg ha-1 na parcela irrigada em 2002/2003. Teores de nitrogênio mineral do solo acima de 12 mg kg-1 determinaram redução no número e massa de nódulos. As estirpes SEMIA 587 e 5019 apresentaram maior sobrevivência e competitividade. As SEMIA 5079 e 5080 demonstraram maior dependência da inoculação. Os dados obtidos mostram que a sobrevivência e competitividade das estirpes são características pouco influenciadas pelo sistema de manejo do solo.
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Inoculação de soja em solo submetido a diferentes sistemas de manejo

Bizarro, Mariel Josue January 2004 (has links)
A soja (Glycine max) destaca-se pela importância econômica e pela capacidade de associação simbiótica com bactérias (Bradyrhizobium spp e Sinorhizobium spp) fixadoras do dinitrogênio. O benefício da fixação biológica do nitrogênio (FBN) é potencializado pela inoculação. Entretanto, a resposta à inoculação depende de fatores bióticos e abióticos, que variam de acordo com o sistema de manejo do solo. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a resposta à inoculação e reinoculação da soja, além da sobrevivência e a competitividade das estirpes de B. elkanii (SEMIA 587 e SEMIA 5019) e de B. japonicum (SEMIA 5079 e SEMIA 5080) em diferentes sistemas de manejo do solo. O experimento, com diferentes sistemas de manejo do solo, foi iniciado em 2000, a partir de campo nativo, sendo avaliado nos anos agrícolas de 2000/2001 e 2002/2003. Os tratamentos consistiram de adubação orgânica, mineral e adubação mineral com irrigação, todos utilizando sistemas de preparo plantio direto, plantio reduzido e plantio convencional, com ou sem inoculação. Foram avaliados o teor de nitrogênio mineral do solo, o número e a massa de nódulos, a massa e o nitrogênio total do tecido da parte aérea e a produção dos grãos, além da ocupação nodular pelas estirpes inoculadas, avaliadas por soroaglutinação. A inoculação avaliada promoveu um aumento médio na produção de grãos de 200 kg ha-1 em 2000/2001 e a reinoculação de 125 kg ha-1 na parcela irrigada em 2002/2003. Teores de nitrogênio mineral do solo acima de 12 mg kg-1 determinaram redução no número e massa de nódulos. As estirpes SEMIA 587 e 5019 apresentaram maior sobrevivência e competitividade. As SEMIA 5079 e 5080 demonstraram maior dependência da inoculação. Os dados obtidos mostram que a sobrevivência e competitividade das estirpes são características pouco influenciadas pelo sistema de manejo do solo.
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Dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial em sistemas de manejo do solo / Dynamics of nutrients transport in runoff under soil management system

Fonseca, Edir Oliveira da January 2006 (has links)
Em áreas agrícolas utilizadas de forma intensiva para descarte de resíduos urbanos e de dejetos de animais confinados geralmente ocorre acúmulo de nutrientes. Nestas áreas, a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial pode ser alterada nos sistemas de manejo sem preparo do solo, devido ao acúmulo superficial de material orgânico e nutrientes, com destaque para o fósforo, que em geral é pouco móvel no solo. Associado a isto, a descarga de nutrientes em recursos hídricos pode ser acelerada se não controladas as perdas por erosão hídrica. Realizou-se estudo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, em Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de manejo com preparo convencional e sem preparo do solo, sobre as perdas de solo e água por erosão hídrica e sobre a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial. Utilizaram-se parcelas experimentais com 0,8 x 10,0 m, com declividade média de 0,082 m m-1. Chuvas simuladas com intensidade de 120 mm h-1 e duração de 1 hora foram aplicadas no 2º dia após a semeadura da cultura da aveia (avena sativa) e no 2º e 47º dia após a semeadura da cultura do milho (zea mays) com preparo convencional e sem preparo do solo, cada um com quatro fontes de nutrientes: Testemunha, Adubo Mineral, Composto de Lixo Urbano e Dejetos de Suínos. As doses dos fertilizantes foram calculadas em função da necessidade de N das culturas. Durante as chuvas, amostras do escoamento foram coletadas para determinação das perdas de solo e de água. Amostras integradas para determinação das concentrações de nutrientes no escoamento superficial foram obtidas a cada nove minutos, até 0,45 h de chuva simulada aplicada. Na análise das formas de nutrientes biodisponíveis no solo e no escoamento superficial utilizou-se resina trocadora. As perdas de água não diferem entre os sistemas de manejo avaliados. Nutrientes solúveis foram influenciadas pelas perdas de água, enquanto que as formas particuladas devem-se a descarga de sedimentos pelo escoamento superficial. A disponibilidade de nutrientes no escoamento superficial foi aumentada pelo uso do fertilizante dejeto suíno, seguido do composto de lixo urbano. A aplicação de fertilizante na superfície aumentou a disponibilidade de fósforo no escoamento superficial, aumentando os riscos de eutrofização dos mananciais de águas superficiais. / The intensive use of agricultural lands to discards urban residue and manure compost of livestock may generate accumulation of nutrients. In these areas, the dynamics nutrients transports in surface runoff can be modified, due to superficial accumulation of organic matter and nutrient, with enhance for phosphorus, because it’s slow movement in soil. Herewith, the nutrients inputs in water flow can be enhanced if not to control losses by erosion process. A field study was carried out at Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS, Brazil, in Palleudult soil, with the object to evaluate the effects of the management systems with conventional tillage and no-tillage of soil, on losses of soil and water by water erosion process and on a dynamic of nutrients transport in surface runoff. It was used experimental plots with dimensions of 0.8 x 10.0 m, and slope gradient of 0.082 m m-1. Rainfall simulator was used to apply rains with intensity of 120 mm h-1 during 1 hour, at the 2nd day after sowing black oat (Avena sativa) crop and at 2nd and 47th day after sowing corn (Zea mays) crop with soil conventional tillage and no-tillage with different fertilizers forms: control, minerals, urban organic solid waste compost and swine waste compost. The fertilizer rate applied was calculated in function of N crop supply. During rainfall, runoff samples were collected for determination of soil and water losses. Composite samples for determination of the nutrients losses in the surface runoff were obtained each nine minutes, sampled until 0.45 hour of applied rainfall. The bioavailability of soluble and particulate nutrient analysis was determinate by exchange resin in soil and surface runoff. The water losses doesn’t differ among the management systems estimated. Soluble nutrients forms were influenced by water losses, whereas particulate forms were influenced by sediments concentration in runoff. The bioavailability nutrients forms were enhanced by swine waste compound use and urban solid waste compound. The use of fertilizer in surface soil enhances the bioavailability phosphorus content and the bioavailability phosphorus form in runoff, increasing risk to eutrophication of water resources.
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Dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial em sistemas de manejo do solo / Dynamics of nutrients transport in runoff under soil management system

Fonseca, Edir Oliveira da January 2006 (has links)
Em áreas agrícolas utilizadas de forma intensiva para descarte de resíduos urbanos e de dejetos de animais confinados geralmente ocorre acúmulo de nutrientes. Nestas áreas, a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial pode ser alterada nos sistemas de manejo sem preparo do solo, devido ao acúmulo superficial de material orgânico e nutrientes, com destaque para o fósforo, que em geral é pouco móvel no solo. Associado a isto, a descarga de nutrientes em recursos hídricos pode ser acelerada se não controladas as perdas por erosão hídrica. Realizou-se estudo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, em Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de manejo com preparo convencional e sem preparo do solo, sobre as perdas de solo e água por erosão hídrica e sobre a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial. Utilizaram-se parcelas experimentais com 0,8 x 10,0 m, com declividade média de 0,082 m m-1. Chuvas simuladas com intensidade de 120 mm h-1 e duração de 1 hora foram aplicadas no 2º dia após a semeadura da cultura da aveia (avena sativa) e no 2º e 47º dia após a semeadura da cultura do milho (zea mays) com preparo convencional e sem preparo do solo, cada um com quatro fontes de nutrientes: Testemunha, Adubo Mineral, Composto de Lixo Urbano e Dejetos de Suínos. As doses dos fertilizantes foram calculadas em função da necessidade de N das culturas. Durante as chuvas, amostras do escoamento foram coletadas para determinação das perdas de solo e de água. Amostras integradas para determinação das concentrações de nutrientes no escoamento superficial foram obtidas a cada nove minutos, até 0,45 h de chuva simulada aplicada. Na análise das formas de nutrientes biodisponíveis no solo e no escoamento superficial utilizou-se resina trocadora. As perdas de água não diferem entre os sistemas de manejo avaliados. Nutrientes solúveis foram influenciadas pelas perdas de água, enquanto que as formas particuladas devem-se a descarga de sedimentos pelo escoamento superficial. A disponibilidade de nutrientes no escoamento superficial foi aumentada pelo uso do fertilizante dejeto suíno, seguido do composto de lixo urbano. A aplicação de fertilizante na superfície aumentou a disponibilidade de fósforo no escoamento superficial, aumentando os riscos de eutrofização dos mananciais de águas superficiais. / The intensive use of agricultural lands to discards urban residue and manure compost of livestock may generate accumulation of nutrients. In these areas, the dynamics nutrients transports in surface runoff can be modified, due to superficial accumulation of organic matter and nutrient, with enhance for phosphorus, because it’s slow movement in soil. Herewith, the nutrients inputs in water flow can be enhanced if not to control losses by erosion process. A field study was carried out at Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS, Brazil, in Palleudult soil, with the object to evaluate the effects of the management systems with conventional tillage and no-tillage of soil, on losses of soil and water by water erosion process and on a dynamic of nutrients transport in surface runoff. It was used experimental plots with dimensions of 0.8 x 10.0 m, and slope gradient of 0.082 m m-1. Rainfall simulator was used to apply rains with intensity of 120 mm h-1 during 1 hour, at the 2nd day after sowing black oat (Avena sativa) crop and at 2nd and 47th day after sowing corn (Zea mays) crop with soil conventional tillage and no-tillage with different fertilizers forms: control, minerals, urban organic solid waste compost and swine waste compost. The fertilizer rate applied was calculated in function of N crop supply. During rainfall, runoff samples were collected for determination of soil and water losses. Composite samples for determination of the nutrients losses in the surface runoff were obtained each nine minutes, sampled until 0.45 hour of applied rainfall. The bioavailability of soluble and particulate nutrient analysis was determinate by exchange resin in soil and surface runoff. The water losses doesn’t differ among the management systems estimated. Soluble nutrients forms were influenced by water losses, whereas particulate forms were influenced by sediments concentration in runoff. The bioavailability nutrients forms were enhanced by swine waste compound use and urban solid waste compound. The use of fertilizer in surface soil enhances the bioavailability phosphorus content and the bioavailability phosphorus form in runoff, increasing risk to eutrophication of water resources.

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