O conhecimento do comportamento físico-hídrico do solo é fundamental para sua caracterização. Dentre elas, a determinação da curva de retenção de água é o processo que costuma ser mais oneroso e demorado. Várias tentativas estão sendo estudadas no sentido de minimizar custo e tempo para a obtenção desta curva. A escolha do número e da combinação de pontos, ou seja, dados de umidade e correspondente tensão da água no solo, utilizados para a determinação da curva de retenção, normalmente é feita de forma arbitrária, contudo, a demora na obtenção da curva de retenção, aliada ao valor considerado alto para pequenos irrigantes, são na maioria das vezes, um empecilho para que o agricultor realize esta análise. O objetivo deste trabalho foi definir o menor número e a melhor combinação de pares de umidade e tensão de água no solo que resulte na descrição de uma curva de retenção de água do solo confiável. Para a realização da pesquisa, foram utilizados dois tipos de solos com granulometrias distintas, (arenoso e argiloso). Foram realizadas nove repetições, para cada tipo de solo, as quais foram submetidas a diferentes tensões pelo método da câmara de Richards e ajustadas pelo modelo de van Genuchten. Realizaram-se curvas contendo 4, 5, 7, 8, 9, 10 e 13 pontos de tensão, sendo que a curva que contem 13 pontos foi adotada neste estudo como referência (A1) na comparação com as demais. A análise estatística foi gerada inicialmente sobre os dados brutos das umidades do solo observadas para todas as repetições, calculando-se os coeficientes de variação para os parâmetros do modelo de van Genuchten. Posteriormente, entre os dados observados e ajustados pelo modelo, foram determinados índices estatísticos comparativos. Finalmente, os parâmetros obtidos de vários pares de umidade e correspondente tensão de água no solo obtidos na câmara Richards foram comparados aos parâmetros equivalentes da curva referência (A1) e submetidos à análise de variância (teste F), e suas médias comparadas pelo teste de Scott-Knott a 5%. A curva de retenção de água no solo com 7 pontos, elaborada com as tensões 0, 40, 100, 300, 1.000, 5.000 e 15.000 hPa, foi a que mais se aproximou da curva de referência A1, não apresentando diferença estatística em nenhum dos parâmetros do modelo. / The knowledge of the soil hydrophysical behavior is critical for characterizing its physical properties. Among them, the determination of the soil water retention curve is often the most expensive and the most time consuming. Many attempts have been tried in order to minimize the cost and the time to obtain this curve. The choice of number and combinations of points to be taken, i.e., water content and its corresponding water potential in soil, used to determine the soil water retention curve, is usually made arbitrarily, however, the delay in obtaining the curve, coupled with the cost considered high to small irrigators, are mostly an obstacle for the farmer to carry out this analysis. The objective of this work was to define the smallest number and the optimal combination of water content and water potential pairs that result in a trustable soil water retention curve. To carry out this research, two types of soils with contrasting textures were used (sandy and clay soil). For each type of soil, nine repetitions were submitted to different tensions by the Richards chamber method and adjusted by the equation of van Genuchten. Curves with 4, 5, 7, 8, 9, 10 e 13 tension points were made, taking the 13-point curve as a standard (A1) in comparison to the others. Initially, the statistical analysis was performed on the raw data of the observed water contents for all the repetitions, calculating the variation coefficient for the van Genuchten equation parameters. Subsequently, statistical indices of comparison were used between the observed and adjusted data. Lastly, the obtained parameters for different pairs of water content and its corresponding water potential in Richards\' chamber were compared to the equivalent parameters of the standard curve (A1) and submitted to the analysis of variance (F test), and their mean values were compared by the Scott-Knott test (5% of probability). The 7-point soil water retention curve, using the tensions of 0; 40; 100; 300; 1,000; 5,000 e 15,000 hPa, was the closest one to the standard curve A1, showing no statistical difference in any parameters of the model.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-07-06T13:46:29Z No. of bitstreams: 1 Daniela Batista da Costa.pdf: 1417262 bytes, checksum: 5c9a170b17fdb8dc2770470037f66222 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-06T13:46:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniela Batista da Costa.pdf: 1417262 bytes, checksum: 5c9a170b17fdb8dc2770470037f66222 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Phosphorus is a nutrient that limits production in tropical soils, which directly affects the culture of cane sugar, for which the phosphorus is widely recognized as an effective practice to increase the productivity of sugarcane, but its management is still subject of study for not having an ideal way of using this fertilizer that will reflect positively on your productivity, made possible a better utilization of this nutrient in culture, greater longevity of fields and, consequently, a higher economic return for producers . Thus, this study investigated the influence of phosphate fertilizer production plant and ratoon cane, to propose a management for this type of cultivation that takes into account physical and chemical characteristics of soils that are related to the buffering capacity of the soil phosphate . We installed two field trials in three different locations in the Northeast: Plant Bom Jesus / EP; Experimental Station Cane Sugar Carpina / PE and distillery Japungu / PB for that, were selected clayey soils (PVAd2) , loamy-sand (PADx) and sandy (PVAd1), respectively. The research consisted of two trials that evaluated the first two crop cycles in a randomized complete block design, with four repetitions, taking a dose of 200 kg P2O5 ha-1 as a reference for the distribution of treatments which consisted applications located at the bottom of the groove of the cane plant doses of 0, 40, 80, 120, 160 and 200 kg ha-1 of P205, dividing the phosphorus in sugarcane ratoon in two doses 0 and 40 kg ha-1 P205, to evaluate the effect of P fertilization in the first trial. In the second test was applied to plant cane in 200 kg ha-1 of P205 at the bottom of the furrow, 200 kg ha-1 of P205 in phosphate, 60 kg ha-1 in foundation P205 + 140 kg ha-1 of P205 in phosphate and 100 kg ha-1 of P205 in foundation + 100 kg ha-1 of P205 in phosphate and 140 kg ha-1 in foundation P205 + 60 kg ha-1 of P205 in phosphate, and a treatment without P fertilization. The P source was triple superphosphate used. At the end of each cycle is conducted in twelve plant growth evaluation, each of the four central grooves, these plants were then separated into leaf, stem and pointer, and the juice extracted, to determine the P these compartments. We determined the yield (TCH) and data technology soluble solids (Brix), Purity, fiber, PCC and ATR. Available P was estimated by Mehlich-1 and anion exchange resin (AER), and its levels correlated with available chemical, physical and mineralogical soil. It is concluded in this study that the extraction and recovery rate of applied P in soils by anion exchange resin did not correlate with any physical and chemical characteristics of soils evaluated; The P extracted by Mehlich-1 correlated with Feo and the ratio Feo / Fed; doses of phosphate favored the productivity of sugar cane plant and ratoon cane for the three soils; Fertilization coverage incorporated into the soil favored the extraction and allocation by the P and leaves of sugarcane grown in soil PVAd1 and PADx, respectively, and finally in the soils with lower phosphate buffer is recommended to fractionate the application of phosphate fertilizer. / O fósforo é um dos nutrientes que mais limita a produção em solos tropicais, o que afeta diretamente a cultura da cana-de-açúcar, para qual a adubação fosfatada é amplamente reconhecida como uma prática eficaz para elevar a produtividade dos canaviais, porém seu manejo ainda é alvo de estudo, por não se ter uma forma ideal de utilização dessa adubação que venha refleta positivamente na sua produtividade, possibilitado um melhor aproveitamento desse nutriente pela cultura, uma maior longevidade dos canaviais e, conseqüentemente, um maior retorno econômico para os produtores. Diante disso, este trabalho objetivou estudar a influência da adubação fosfatada na produção de cana planta e soca, visando propor um manejo para este tipo de cultivo que leve em consideração características químicas e físicas dos solos que se relacionem com o poder tampão de fosfato do solo. Foram instalados dois ensaios de campo em três diferentes locais do Nordeste: Usina Bom Jesus/PE; Estação Experimental de Cana-de-Açúcar de Carpina/PE e na Detilaria Japungu/PB, para isso, foram selecionados solos de textura argilosa (PVAd2), média (PAdx) e arenosa (PVAd1), respectivamente. A pesquisa constou de dois ensaios que avaliou os dois primeiros ciclos de cultivo, num delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições, tomando-se a dose de 200 kg ha-1 de P2O5 como referência para a distribuição dos tratamentos, que constaram das aplicações localizadas no fundo do sulco da cana planta das doses 0, 40; 80; 120; 160 e 200 kg ha-1 de P205, dividindose a adubação fosfatada em cana soca em duas doses 0 e 40 kg ha-1 de P205, para se avaliar o efeito da adubação fosfatada, no primeiro ensaio. No segundo ensaio aplicou-se em cana planta 200 kg ha-1 de P205 no fundo do sulco de plantio, 200 kg ha-1 de P205 em fosfatagem, 60 kg ha-1 de P205 em fundação + 140 kg ha-1 de P205 em fosfatagem; 100 kg ha-1 de P205 em fundação + 100 kg ha-1 de P205 em fosfatagem e 140 kg ha-1 de P205 em fundação + 60 kg ha-1 de P205 em fosfatagem, e um tratamento sem adubação fosfatada. A fonte de P utilizada foi o superfosfato triplo. Ao final de cada ciclo procedeu-se avaliações biométricas em doze plantas, quatro de cada um dos sulcos centrais, essas plantas foram em seguida separadas em folha, colmo e ponteiro, e extraído o caldo, para determinação do P nesses compartimentos. Foi determinada a produtividade (TCH) e os dados tecnológicos sólidos solúveis (Brix), Pureza, fibra, PCC e ATR. O P disponível foi avaliado pelos extratores Mehlich-1 e resina de troca iônica (RTA), tendo seus teores disponíveis correlacionados com características químicas, físicas e mineralógicas dos solos. Conclui-se nessa pesquisa que a extração e a taxa de recuperação do P aplicado nos solos pela resina de troca aniônica não se correlacionou com nenhuma característica química e física dos solos avaliados; O P extraído por Mehlich-1 correlacionou-se com o Feo e com a relação Feo/Fed; Doses crescentes de fosfato favoreceram a produtividade da cana planta e da cana soca nos três solos estudados; As adubações de cobertura incorporadas ao solo favoreceram a extração e alocação de P pelo no e nas folhas da cana cultivada nos solos PVAd1 e PAdx, respectivamente, e por fim nos solos estudados com menor poder tampão de fosfato é recomendável fracionar a aplicação do adubo fosfatado.

O conhecimento do comportamento físico-hídrico do solo é fundamental para sua caracterização. Dentre elas, a determinação da curva de retenção de água é o processo que costuma ser mais oneroso e demorado. Várias tentativas estão sendo estudadas no sentido de minimizar custo e tempo para a obtenção desta curva. A escolha do número e da combinação de pontos, ou seja, dados de umidade e correspondente tensão da água no solo, utilizados para a determinação da curva de retenção, normalmente é feita de forma arbitrária, contudo, a demora na obtenção da curva de retenção, aliada ao valor considerado alto para pequenos irrigantes, são na maioria das vezes, um empecilho para que o agricultor realize esta análise. O objetivo deste trabalho foi definir o menor número e a melhor combinação de pares de umidade e tensão de água no solo que resulte na descrição de uma curva de retenção de água do solo confiável. Para a realização da pesquisa, foram utilizados dois tipos de solos com granulometrias distintas, (arenoso e argiloso). Foram realizadas nove repetições, para cada tipo de solo, as quais foram submetidas a diferentes tensões pelo método da câmara de Richards e ajustadas pelo modelo de van Genuchten. Realizaram-se curvas contendo 4, 5, 7, 8, 9, 10 e 13 pontos de tensão, sendo que a curva que contem 13 pontos foi adotada neste estudo como referência (A1) na comparação com as demais. A análise estatística foi gerada inicialmente sobre os dados brutos das umidades do solo observadas para todas as repetições, calculando-se os coeficientes de variação para os parâmetros do modelo de van Genuchten. Posteriormente, entre os dados observados e ajustados pelo modelo, foram determinados índices estatísticos comparativos. Finalmente, os parâmetros obtidos de vários pares de umidade e correspondente tensão de água no solo obtidos na câmara Richards foram comparados aos parâmetros equivalentes da curva referência (A1) e submetidos à análise de variância (teste F), e suas médias comparadas pelo teste de Scott-Knott a 5%. A curva de retenção de água no solo com 7 pontos, elaborada com as tensões 0, 40, 100, 300, 1.000, 5.000 e 15.000 hPa, foi a que mais se aproximou da curva de referência A1, não apresentando diferença estatística em nenhum dos parâmetros do modelo. / The knowledge of the soil hydrophysical behavior is critical for characterizing its physical properties. Among them, the determination of the soil water retention curve is often the most expensive and the most time consuming. Many attempts have been tried in order to minimize the cost and the time to obtain this curve. The choice of number and combinations of points to be taken, i.e., water content and its corresponding water potential in soil, used to determine the soil water retention curve, is usually made arbitrarily, however, the delay in obtaining the curve, coupled with the cost considered high to small irrigators, are mostly an obstacle for the farmer to carry out this analysis. The objective of this work was to define the smallest number and the optimal combination of water content and water potential pairs that result in a trustable soil water retention curve. To carry out this research, two types of soils with contrasting textures were used (sandy and clay soil). For each type of soil, nine repetitions were submitted to different tensions by the Richards chamber method and adjusted by the equation of van Genuchten. Curves with 4, 5, 7, 8, 9, 10 e 13 tension points were made, taking the 13-point curve as a standard (A1) in comparison to the others. Initially, the statistical analysis was performed on the raw data of the observed water contents for all the repetitions, calculating the variation coefficient for the van Genuchten equation parameters. Subsequently, statistical indices of comparison were used between the observed and adjusted data. Lastly, the obtained parameters for different pairs of water content and its corresponding water potential in Richards\' chamber were compared to the equivalent parameters of the standard curve (A1) and submitted to the analysis of variance (F test), and their mean values were compared by the Scott-Knott test (5% of probability). The 7-point soil water retention curve, using the tensions of 0; 40; 100; 300; 1,000; 5,000 e 15,000 hPa, was the closest one to the standard curve A1, showing no statistical difference in any parameters of the model.

Orientadores: Zigomar Menezes de Souza, Newton La Scala Júnior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T15:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_RoseLuizaMoraes_D.pdf: 2430088 bytes, checksum: fe55a6415be1eae3346ac8d620e6ec77 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O sistema de colheita mecanizada da cana-de-açúcar em substituição ao processo de queima do canavial tem sido adotado pelo setor canavieiro visando benefícios na qualidade do solo e ambiente, principalmente no que diz respeito a minimizar as emissões de gases causadores do efeito estufa, com destaque para o CO2. Este trabalho teve como objetivo avaliar aspectos gerais da emissão de CO2 do solo em sistemas de manejo de cana queimada (CQ) e cana crua em dois diferentes ciclos, um com histórico de cana crua de 5 anos (CC-5) e outro com 10 anos (CC-10), localizados no município de Pradópolis, nordeste do estado de São Paulo. Em cada área foi instalada uma malha amostral com 81 pontos em uma área de 1 ha. Avaliações de CO2 e atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo foram realizadas, com objetivo de averiguar possíveis relações com as emissões de CO2. Os dados foram interpretados por meio de análise geoestatística e multivariada em diferentes trabalhos. No trabalho 1, foi comparada a emissão de CO2 do solo nos sistemas de cana crua com diferentes ciclos, onde os resultados indicaram maior estabilidade da emissão de CO2 na área de cana crua por 10 anos, enquanto que na área de cana crua por 5 anos, houve um aumento de 33% nas emissões do período seco para o úmido; no trabalho 2, a emissão de CO2 foi comparada nos três sistemas de manejo (CQ, CC-5 e CC-10) por meio da análise de componentes principais, onde a emissão de CO2 foi 36% maior na área de cana crua por 10 anos com relação à cana queimada. A emissão de CO¬2 foi influenciada principalmente pela saturação de bases e pH na área de cana queimada e umidade e densidade do solo nas áreas de cana crua; o trabalho 3 avaliou a "produção potencial" de CO2, N2O e CH4 nos três sistemas de manejo levando-se em consideração o relevo das áreas, cujos resultados mostraram que na área de cana crua por 10 anos, o CO2, N2O e CH4 ficaram concentrados na região mais alta da área, enquanto que na cana queimada, na região mais baixa, indicando possível processo erosivo na área de cana queimada, cuja tendência é migração de gases, água e materiais para as áreas de maior depressão, enquanto que na área de cana crua, este efeito foi minimizado pela presença de resíduos vegetais protegendo o solo / Abstract: The sugarcane mechanized crop replacing the burned cane have been use by cane mill to improve the soil quality and environment, especially to minimize the greenhouse gases, mainly CO2 gas. This work evaluated CO2 emission of soil in three sites of sugarcane under different systems: burned cane (BC), green cane of 5 years (GC5) and green cane of 10 years (GC10) located in Pradópolis, northeast São Paulo State. In each site was installed grid with 81 points in 1 ha area. The soil CO2 and physical, chemistry and microbiological attributes were evaluated to find possible relations between CO2 and those attributes. The data were interpreted by geoestatistic and multivariate analyzes in different studies. In the work 1, comparisons in CO2 soil emission at two green cane sites (GC5 and GC10) was made and the results showed better CO2 stabilization in the second site (GC10). In the work 2, the CO2 soil emission was compared at three sites of sugarcane (BC, GC5 and GC10) by principal components analysis (multivariate method), where CO2 soil emission at GC10 and less in BC, and the CO2 soil emission was influenced especially by base saturation and pH at burned cane site, and soil moisture and bulk density at green cane sites. The work 3 evaluated the "Potential production" of CO2, N2O and CH4 in three sites of sugarcane (BC, GC5 and GC10) with topography of sites, and the results showed that in the GC10, the CO2, N2O and CH4 stayed concentrated in high topography, whereas in the burned cane (BC), they were concentrated in low topography, what indicated possible erosive process in the BC site, whose tendency is migration of water, gases and soil materials more depression areas, whereas in the green cane site, this effect is minimized by sugarcane trash covering and protecting the soil / Doutorado / Agua e Solo / Doutora em Engenharia Agrícola

A crescente ocupação urbana desordenada e inadequada vem acarretando sérios problemas ao meio ambiente nos últimos anos. Em algumas cidades, os assentamentos urbanos são localizados principalmente em regiões de encosta sem nenhum critério técnico ou projeto ambiental. Esse tipo de irresponsabilidade tanto da população como do próprio governo geram transgressões de leis ambientais e freqüentes acidentes nas épocas de chuvas torrenciais, resultando em grandes tragédias. Portanto, o estudo dos diversos tipos de uso do solo associado as suas características físicas é de extrema importância para o entendimento dos processos de preservação e conservação dos recursos naturais, e principalmente em relação à restrição ao uso das terras em áreas de risco de deslizamento, assegurando assim a qualidade de vida da população. Esta dissertação propõe a analise da legislação ambiental do município de São Sebastião no Estado de São Paulo através do uso do Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento. A área de estudo tem uma extensão de 402,3 Km2 e está localizada no Litoral Norte de São Paulo. Este município apresenta uma pressão da expansão urbana que acarreta sérios problemas de deslizamentos nas épocas de chuva devido a assentamentos irregulares. A metodologia utilizada foi adaptada da proposta por CREPANI et al. (1996) e MORAES (1999). Neste trabalho foram utilizadas as imagens dos sensores TM, ETM+ e HRV dos satélites Landsat 5, 7 e Spot dos períodos de 1988 a 2002, assim como do Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) de 2000. A partir das imagens orbitais gerou-se um mapa temático de uso e cobertura do solo, e da imagem de radar as isolinhas e a carta de declividade da referida área de estudo. Estes produtos foram integrados e/ou cruzados juntamente com as variáveis ambientais de geologia, geomorfologia, geotecnia e solos resultando no Mapa de Aptidão Física ao Assentamento Urbano. Este último foi integrado com o Mapa de Legislação Ambiental que contém as Áreas de Preservação Permanente (APP`s) para gerar finalmente o Mapa de Incompatibilidade ao Uso. Todos os cruzamentos foram executados através da Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico (LEGAL) do software SPRING. Os resultados obtidos mostraram que existem poucas áreas compatíveis ao Uso, devido a Legislação Ambiental e também as características físicas da região. Existe ainda um avanço antrópico permanente em áreas de risco de deslizamentos e nas proximidades do limite do Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), comprovando o desrespeito às leis ambientais. A identificação das áreas compatíveis para o assentamento urbano pode impedir a expansão do crescimento antrópico em áreas de risco, e também sobre a degradação ambiental em regiões de preservação no município de São Sebastião. / In the last few years, increasing urban occupation considered inadequate and disordered is recognized to be a serious environmental problem. In some cities, the urban settlements are also located in areas of sliding land, which are occupied without any technical criterion or environmental project. Such irresponsible actions by the citizens and bye the government are roots of transgressions of environmental laws always leading to land sliding accidents and tragedies during torrential rainfalls. Therefore, investigating several types of land use associated to physical soil characteristics are extreme important for understanding the actual preservation and conservation processes associated to natural resources, especially, on issues relating to the restrictions of use and occupation in areas of land slide, in order to assure life quality of the population. This dissertation intends to analyze the environmental legislation of the municipality of São Sebastião in São Paulo State, applying Remote Sensing and Geographic Information System. The study area extension is about 402.3 km2 and is located in the North Coast of São Paulo State. Due to irregular settlement associated to areas of urban pressure and expansion, the municipal area is actually subjected to land-sliding problem during raining season. Method used has adapted proposed ideas of CREPANI et al. (1996) and MORAES (1999). Were used images of TM, ETM+, HRV sensors of satellites Landsat 5, 7 and Spot of period from 1988 to 2002, and also of the Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) of 2000. Using the orbital images was generated a thematic map of land use and cover, while the radar image has treated the isolines and declivity. Both products were crossed and integrated analyzed with others environmental variables of geology, geomorphology, geotechnical and soils that have resulted into a general Map of Urban Settlement considering Physical Capacity. This was linked with the Environmental Legislation Area Map containing the Areas of Permanent Preservation (APP`s) for determination of Land Use Incompatibility Map. All the crossings procedures were made using The LEGAL language (Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico) of SPRING software was utilized for all crossed analyses. Final results have revealed that there are only few areas that are available relating compatible Use and to the Environmental Legislation combined with the physical characteristics of the area. However, anthropic occupation is expanding continuous in sliding risk areas and also by the boundaries of Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), where environmental laws where not obeyed. The awareness of compatible Use for the urban settlement may aid in order to assist the expansion or anthropic occupation in risk areas, and also to avoid environmental degradation where preservation is expected in the municipality of São Sebastião.

O teor de água no solo é um dos fatores determinantes nos processos de transferência entre o solo e a atmosfera, contribuindo nos balanços de água e de energia. Esse teor é influenciado pelas entradas de água na bacia hidrográfica, por características climáticas, topográficas, de cobertura vegetal, práticas de manejo agrícola e propriedades do solo. A grande heterogeneidade desses fatores faz com que a caracterização desse teor seja ainda um grande desafio. Essa pesquisa objetivou desenvolver abordagens baseadas em Redes Neurais Artificiais (RNAs) para determinação da variação espacial e temporal do teor de água no solo, utilizando informações climáticas, propriedade físicas do solo e variáveis topográficas de uma bacia hidrográfica, com área aproximada de 78 km², localizada na Região Sul do Brasil (bacia do Taboão). A RNA adotada é uma rede de duas camadas, com 25 neurônios na camada intermediária, sendo o treinamento realizado por meio do algoritmo retropropagativo, considerando16 iterações iniciais dos pesos sinápticos, e número máximo de ciclos igual a 30.000. No total foram testadas 40 variáveis de entrada, sendo quatro referentes à topografia (altitude, declividade, distância do ponto ao trecho do rio mais próximo e desnível do ponto ao trecho mais próximo do rio); oito relacionadas ao solo (tipo de solo, densidade do solo, resistência à penetração no solo para as camadas de 0 a 20 cm e 20 a 40 cm, tensão da água no solo em apenas um ponto na bacia e percentual de argila, silte e areia), 10 relativas ao clima (clima, evapotranspiração de referência, temperatura do ar máxima e temperatura do ar, umidade relativa do ar máxima e umidade relativa do ar mínima, pressão atmosférica, radiação solar global, velocidade do vento e temperatura na relva), e 18 variáveis de chuva (chuva de 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; chuva de 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias; chuva média ponderada horária; chuva média ponderada diária). A saída dos modelos foi comparada com valores de umidade gravimétrica determinados por amostras coletadas em 26 pontos da bacia, distribuídos espacialmente na bacia, no período compreendido entre 15/01 e 10/08/2013. Neste período o teor de água no solo (umidade gravimétrica) variou entre 13,73 e 33,75%. Os resultados demonstram que é possível estimar o teor de água no solo, com distribuição espacial e temporal, com boa eficiência (NSverificação = 0,77), empregando dados topográficos da bacia, propriedades físicas do solo e dados de chuva. As informações climáticas, por outro lado, não afetam significativamente essa estimativa (NSv=0,28), podendo até diminuir a eficiência do modelo (NSv=0,77 para NSv=0,68). O emprego de muitas variáveis não gera necessariamente o melhor desempenho do modelo, pois uma variável pode mascarar a outra e, até mesmo, interferir a eficiência do modelo (NSv=0,70 e NS=0,61 para os modelos onde foram utilizadas 38 variáveis de entrada), além de aumentar o custo e o tempo para aquisição dessas variáveis, e a dificuldade de interpretação dos resultados em relação às várias entradas. Alternativamente, pode-se estimar o teor de água no solo utilizando modelos mais simplificados que empregam dados de chuva monitorados e informações extraídas de mapas (topografia e tipo de solo), mas o desempenho desses modelos é menor (NSv 0,66). A análise de importância das variáveis de entrada delimitou a tensão da água no solo e a chuva como as variáveis mais influentes nos modelos de melhor desempenho, e a densidade do solo como a menos importante. Nos modelos mais simples, a variável menos relevante é a declividade e a mais importante é a chuva. A análise de sensibilidade demonstrou que nem sempre os modelos conseguem reproduzir o que deveria ocorrer no ambiente natural. / The water content in the soil is one of the determining factors in the transfer processes between the soil and the atmosphere, contributing to the balances of water and energy. This content is influenced by inputs to the basin, climate characteristics, topography, land cover characteristics, agricultural practices, and soil properties. These wide heterogeneity factors make the soil water content characterization still a challenge. This research aimed to develop an Artificial Neural Network (ANN) model to determine the spatial and temporal variation of the water content in the soil, using climate data, physical properties of soil, and topographic variables, of a basin with an area of approximately 78 km2, located in Brazil`s southern region (Taboão basin). The model adopted is a double layer feedforward neural network with 25 neurons in the hidden layer. The learning method is the back propagation algorithm, with 16 interactions to avoid local minima, and the maximum number of cycles chosen was 30,000. A total of 40 input variables were tested, including four of topography (altitude, slope, distance from the point to the nearest stretch of river and unevenness of the point closest to the stretch of the river), eight of soil related variables (soil type, soil density, soil penetration resistance for layers from 0 to 20 cm and from 20 to 40 cm, soil water tension at a single point in the basin and percentage of clay, silt and sand), 10 climate-related variables (climate, evapotranspiration reference, maximum and minimum air temperature, maximum and minimum air relative humidity, atmospheric pressure, global solar radiation, wind speed and temperature on grass) and 18 variables related to rain (accumulated precipitation in 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; accumulated precipitation in 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days; weighted hourly accumulated precipitation; weighted daily accumulated precipitation). The outputs of the models were compared with values determined by gravimetric moisture samples collected from 26 points spatially distributed in the basin, in the period between 15/01 and 10/08/2013. During this period the soil water content (gravimetric water content) ranged from 13.73 to 33.75%. The results show that it is possible to estimate the water content of the soil, temporal and spatial distribution, with good efficiency (NSverication = 0.77), using topographic data from the basin, soil physical properties and precipitation data. The weather information, on the other hand, did not significantly affect the estimate (NSv = 0.28) and may even decrease the efficiency (NSv) of the model (from 0.77 to 0.68). The use of many variables not necessarily generates the best performance of the model as a variable may mask another and even disrupt the efficiency of the model (NSv = 0.70 and NSv = 0.61, where 38 input variables were used), besides increasing the cost and the time to acquire these variables, and the difficulty of interpreting the results in relation to the various inputs. Alternatively, one can estimate the water content in soil using more simplified models, employing monitored rainfall data and information extracted from maps (topography and soil type), but the performance of these models is smaller (NSv 0.66). The analysis of the importance of input variables delimited the soil water tension and the rain as the most influential variables in the best models, and the density of the soil as the least important. In the simplest models, the less relevant variable is the slope and the most important is the rain. The sensitivity analysis showed that the models cannot always play what should occur in the natural environment.

O teor de água no solo é um dos fatores determinantes nos processos de transferência entre o solo e a atmosfera, contribuindo nos balanços de água e de energia. Esse teor é influenciado pelas entradas de água na bacia hidrográfica, por características climáticas, topográficas, de cobertura vegetal, práticas de manejo agrícola e propriedades do solo. A grande heterogeneidade desses fatores faz com que a caracterização desse teor seja ainda um grande desafio. Essa pesquisa objetivou desenvolver abordagens baseadas em Redes Neurais Artificiais (RNAs) para determinação da variação espacial e temporal do teor de água no solo, utilizando informações climáticas, propriedade físicas do solo e variáveis topográficas de uma bacia hidrográfica, com área aproximada de 78 km², localizada na Região Sul do Brasil (bacia do Taboão). A RNA adotada é uma rede de duas camadas, com 25 neurônios na camada intermediária, sendo o treinamento realizado por meio do algoritmo retropropagativo, considerando16 iterações iniciais dos pesos sinápticos, e número máximo de ciclos igual a 30.000. No total foram testadas 40 variáveis de entrada, sendo quatro referentes à topografia (altitude, declividade, distância do ponto ao trecho do rio mais próximo e desnível do ponto ao trecho mais próximo do rio); oito relacionadas ao solo (tipo de solo, densidade do solo, resistência à penetração no solo para as camadas de 0 a 20 cm e 20 a 40 cm, tensão da água no solo em apenas um ponto na bacia e percentual de argila, silte e areia), 10 relativas ao clima (clima, evapotranspiração de referência, temperatura do ar máxima e temperatura do ar, umidade relativa do ar máxima e umidade relativa do ar mínima, pressão atmosférica, radiação solar global, velocidade do vento e temperatura na relva), e 18 variáveis de chuva (chuva de 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; chuva de 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias; chuva média ponderada horária; chuva média ponderada diária). A saída dos modelos foi comparada com valores de umidade gravimétrica determinados por amostras coletadas em 26 pontos da bacia, distribuídos espacialmente na bacia, no período compreendido entre 15/01 e 10/08/2013. Neste período o teor de água no solo (umidade gravimétrica) variou entre 13,73 e 33,75%. Os resultados demonstram que é possível estimar o teor de água no solo, com distribuição espacial e temporal, com boa eficiência (NSverificação = 0,77), empregando dados topográficos da bacia, propriedades físicas do solo e dados de chuva. As informações climáticas, por outro lado, não afetam significativamente essa estimativa (NSv=0,28), podendo até diminuir a eficiência do modelo (NSv=0,77 para NSv=0,68). O emprego de muitas variáveis não gera necessariamente o melhor desempenho do modelo, pois uma variável pode mascarar a outra e, até mesmo, interferir a eficiência do modelo (NSv=0,70 e NS=0,61 para os modelos onde foram utilizadas 38 variáveis de entrada), além de aumentar o custo e o tempo para aquisição dessas variáveis, e a dificuldade de interpretação dos resultados em relação às várias entradas. Alternativamente, pode-se estimar o teor de água no solo utilizando modelos mais simplificados que empregam dados de chuva monitorados e informações extraídas de mapas (topografia e tipo de solo), mas o desempenho desses modelos é menor (NSv 0,66). A análise de importância das variáveis de entrada delimitou a tensão da água no solo e a chuva como as variáveis mais influentes nos modelos de melhor desempenho, e a densidade do solo como a menos importante. Nos modelos mais simples, a variável menos relevante é a declividade e a mais importante é a chuva. A análise de sensibilidade demonstrou que nem sempre os modelos conseguem reproduzir o que deveria ocorrer no ambiente natural. / The water content in the soil is one of the determining factors in the transfer processes between the soil and the atmosphere, contributing to the balances of water and energy. This content is influenced by inputs to the basin, climate characteristics, topography, land cover characteristics, agricultural practices, and soil properties. These wide heterogeneity factors make the soil water content characterization still a challenge. This research aimed to develop an Artificial Neural Network (ANN) model to determine the spatial and temporal variation of the water content in the soil, using climate data, physical properties of soil, and topographic variables, of a basin with an area of approximately 78 km2, located in Brazil`s southern region (Taboão basin). The model adopted is a double layer feedforward neural network with 25 neurons in the hidden layer. The learning method is the back propagation algorithm, with 16 interactions to avoid local minima, and the maximum number of cycles chosen was 30,000. A total of 40 input variables were tested, including four of topography (altitude, slope, distance from the point to the nearest stretch of river and unevenness of the point closest to the stretch of the river), eight of soil related variables (soil type, soil density, soil penetration resistance for layers from 0 to 20 cm and from 20 to 40 cm, soil water tension at a single point in the basin and percentage of clay, silt and sand), 10 climate-related variables (climate, evapotranspiration reference, maximum and minimum air temperature, maximum and minimum air relative humidity, atmospheric pressure, global solar radiation, wind speed and temperature on grass) and 18 variables related to rain (accumulated precipitation in 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; accumulated precipitation in 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days; weighted hourly accumulated precipitation; weighted daily accumulated precipitation). The outputs of the models were compared with values determined by gravimetric moisture samples collected from 26 points spatially distributed in the basin, in the period between 15/01 and 10/08/2013. During this period the soil water content (gravimetric water content) ranged from 13.73 to 33.75%. The results show that it is possible to estimate the water content of the soil, temporal and spatial distribution, with good efficiency (NSverication = 0.77), using topographic data from the basin, soil physical properties and precipitation data. The weather information, on the other hand, did not significantly affect the estimate (NSv = 0.28) and may even decrease the efficiency (NSv) of the model (from 0.77 to 0.68). The use of many variables not necessarily generates the best performance of the model as a variable may mask another and even disrupt the efficiency of the model (NSv = 0.70 and NSv = 0.61, where 38 input variables were used), besides increasing the cost and the time to acquire these variables, and the difficulty of interpreting the results in relation to the various inputs. Alternatively, one can estimate the water content in soil using more simplified models, employing monitored rainfall data and information extracted from maps (topography and soil type), but the performance of these models is smaller (NSv 0.66). The analysis of the importance of input variables delimited the soil water tension and the rain as the most influential variables in the best models, and the density of the soil as the least important. In the simplest models, the less relevant variable is the slope and the most important is the rain. The sensitivity analysis showed that the models cannot always play what should occur in the natural environment.

O teor de água no solo é um dos fatores determinantes nos processos de transferência entre o solo e a atmosfera, contribuindo nos balanços de água e de energia. Esse teor é influenciado pelas entradas de água na bacia hidrográfica, por características climáticas, topográficas, de cobertura vegetal, práticas de manejo agrícola e propriedades do solo. A grande heterogeneidade desses fatores faz com que a caracterização desse teor seja ainda um grande desafio. Essa pesquisa objetivou desenvolver abordagens baseadas em Redes Neurais Artificiais (RNAs) para determinação da variação espacial e temporal do teor de água no solo, utilizando informações climáticas, propriedade físicas do solo e variáveis topográficas de uma bacia hidrográfica, com área aproximada de 78 km², localizada na Região Sul do Brasil (bacia do Taboão). A RNA adotada é uma rede de duas camadas, com 25 neurônios na camada intermediária, sendo o treinamento realizado por meio do algoritmo retropropagativo, considerando16 iterações iniciais dos pesos sinápticos, e número máximo de ciclos igual a 30.000. No total foram testadas 40 variáveis de entrada, sendo quatro referentes à topografia (altitude, declividade, distância do ponto ao trecho do rio mais próximo e desnível do ponto ao trecho mais próximo do rio); oito relacionadas ao solo (tipo de solo, densidade do solo, resistência à penetração no solo para as camadas de 0 a 20 cm e 20 a 40 cm, tensão da água no solo em apenas um ponto na bacia e percentual de argila, silte e areia), 10 relativas ao clima (clima, evapotranspiração de referência, temperatura do ar máxima e temperatura do ar, umidade relativa do ar máxima e umidade relativa do ar mínima, pressão atmosférica, radiação solar global, velocidade do vento e temperatura na relva), e 18 variáveis de chuva (chuva de 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; chuva de 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias; chuva média ponderada horária; chuva média ponderada diária). A saída dos modelos foi comparada com valores de umidade gravimétrica determinados por amostras coletadas em 26 pontos da bacia, distribuídos espacialmente na bacia, no período compreendido entre 15/01 e 10/08/2013. Neste período o teor de água no solo (umidade gravimétrica) variou entre 13,73 e 33,75%. Os resultados demonstram que é possível estimar o teor de água no solo, com distribuição espacial e temporal, com boa eficiência (NSverificação = 0,77), empregando dados topográficos da bacia, propriedades físicas do solo e dados de chuva. As informações climáticas, por outro lado, não afetam significativamente essa estimativa (NSv=0,28), podendo até diminuir a eficiência do modelo (NSv=0,77 para NSv=0,68). O emprego de muitas variáveis não gera necessariamente o melhor desempenho do modelo, pois uma variável pode mascarar a outra e, até mesmo, interferir a eficiência do modelo (NSv=0,70 e NS=0,61 para os modelos onde foram utilizadas 38 variáveis de entrada), além de aumentar o custo e o tempo para aquisição dessas variáveis, e a dificuldade de interpretação dos resultados em relação às várias entradas. Alternativamente, pode-se estimar o teor de água no solo utilizando modelos mais simplificados que empregam dados de chuva monitorados e informações extraídas de mapas (topografia e tipo de solo), mas o desempenho desses modelos é menor (NSv 0,66). A análise de importância das variáveis de entrada delimitou a tensão da água no solo e a chuva como as variáveis mais influentes nos modelos de melhor desempenho, e a densidade do solo como a menos importante. Nos modelos mais simples, a variável menos relevante é a declividade e a mais importante é a chuva. A análise de sensibilidade demonstrou que nem sempre os modelos conseguem reproduzir o que deveria ocorrer no ambiente natural. / The water content in the soil is one of the determining factors in the transfer processes between the soil and the atmosphere, contributing to the balances of water and energy. This content is influenced by inputs to the basin, climate characteristics, topography, land cover characteristics, agricultural practices, and soil properties. These wide heterogeneity factors make the soil water content characterization still a challenge. This research aimed to develop an Artificial Neural Network (ANN) model to determine the spatial and temporal variation of the water content in the soil, using climate data, physical properties of soil, and topographic variables, of a basin with an area of approximately 78 km2, located in Brazil`s southern region (Taboão basin). The model adopted is a double layer feedforward neural network with 25 neurons in the hidden layer. The learning method is the back propagation algorithm, with 16 interactions to avoid local minima, and the maximum number of cycles chosen was 30,000. A total of 40 input variables were tested, including four of topography (altitude, slope, distance from the point to the nearest stretch of river and unevenness of the point closest to the stretch of the river), eight of soil related variables (soil type, soil density, soil penetration resistance for layers from 0 to 20 cm and from 20 to 40 cm, soil water tension at a single point in the basin and percentage of clay, silt and sand), 10 climate-related variables (climate, evapotranspiration reference, maximum and minimum air temperature, maximum and minimum air relative humidity, atmospheric pressure, global solar radiation, wind speed and temperature on grass) and 18 variables related to rain (accumulated precipitation in 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; accumulated precipitation in 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days; weighted hourly accumulated precipitation; weighted daily accumulated precipitation). The outputs of the models were compared with values determined by gravimetric moisture samples collected from 26 points spatially distributed in the basin, in the period between 15/01 and 10/08/2013. During this period the soil water content (gravimetric water content) ranged from 13.73 to 33.75%. The results show that it is possible to estimate the water content of the soil, temporal and spatial distribution, with good efficiency (NSverication = 0.77), using topographic data from the basin, soil physical properties and precipitation data. The weather information, on the other hand, did not significantly affect the estimate (NSv = 0.28) and may even decrease the efficiency (NSv) of the model (from 0.77 to 0.68). The use of many variables not necessarily generates the best performance of the model as a variable may mask another and even disrupt the efficiency of the model (NSv = 0.70 and NSv = 0.61, where 38 input variables were used), besides increasing the cost and the time to acquire these variables, and the difficulty of interpreting the results in relation to the various inputs. Alternatively, one can estimate the water content in soil using more simplified models, employing monitored rainfall data and information extracted from maps (topography and soil type), but the performance of these models is smaller (NSv 0.66). The analysis of the importance of input variables delimited the soil water tension and the rain as the most influential variables in the best models, and the density of the soil as the least important. In the simplest models, the less relevant variable is the slope and the most important is the rain. The sensitivity analysis showed that the models cannot always play what should occur in the natural environment.

A crescente ocupação urbana desordenada e inadequada vem acarretando sérios problemas ao meio ambiente nos últimos anos. Em algumas cidades, os assentamentos urbanos são localizados principalmente em regiões de encosta sem nenhum critério técnico ou projeto ambiental. Esse tipo de irresponsabilidade tanto da população como do próprio governo geram transgressões de leis ambientais e freqüentes acidentes nas épocas de chuvas torrenciais, resultando em grandes tragédias. Portanto, o estudo dos diversos tipos de uso do solo associado as suas características físicas é de extrema importância para o entendimento dos processos de preservação e conservação dos recursos naturais, e principalmente em relação à restrição ao uso das terras em áreas de risco de deslizamento, assegurando assim a qualidade de vida da população. Esta dissertação propõe a analise da legislação ambiental do município de São Sebastião no Estado de São Paulo através do uso do Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento. A área de estudo tem uma extensão de 402,3 Km2 e está localizada no Litoral Norte de São Paulo. Este município apresenta uma pressão da expansão urbana que acarreta sérios problemas de deslizamentos nas épocas de chuva devido a assentamentos irregulares. A metodologia utilizada foi adaptada da proposta por CREPANI et al. (1996) e MORAES (1999). Neste trabalho foram utilizadas as imagens dos sensores TM, ETM+ e HRV dos satélites Landsat 5, 7 e Spot dos períodos de 1988 a 2002, assim como do Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) de 2000. A partir das imagens orbitais gerou-se um mapa temático de uso e cobertura do solo, e da imagem de radar as isolinhas e a carta de declividade da referida área de estudo. Estes produtos foram integrados e/ou cruzados juntamente com as variáveis ambientais de geologia, geomorfologia, geotecnia e solos resultando no Mapa de Aptidão Física ao Assentamento Urbano. Este último foi integrado com o Mapa de Legislação Ambiental que contém as Áreas de Preservação Permanente (APP`s) para gerar finalmente o Mapa de Incompatibilidade ao Uso. Todos os cruzamentos foram executados através da Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico (LEGAL) do software SPRING. Os resultados obtidos mostraram que existem poucas áreas compatíveis ao Uso, devido a Legislação Ambiental e também as características físicas da região. Existe ainda um avanço antrópico permanente em áreas de risco de deslizamentos e nas proximidades do limite do Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), comprovando o desrespeito às leis ambientais. A identificação das áreas compatíveis para o assentamento urbano pode impedir a expansão do crescimento antrópico em áreas de risco, e também sobre a degradação ambiental em regiões de preservação no município de São Sebastião. / In the last few years, increasing urban occupation considered inadequate and disordered is recognized to be a serious environmental problem. In some cities, the urban settlements are also located in areas of sliding land, which are occupied without any technical criterion or environmental project. Such irresponsible actions by the citizens and bye the government are roots of transgressions of environmental laws always leading to land sliding accidents and tragedies during torrential rainfalls. Therefore, investigating several types of land use associated to physical soil characteristics are extreme important for understanding the actual preservation and conservation processes associated to natural resources, especially, on issues relating to the restrictions of use and occupation in areas of land slide, in order to assure life quality of the population. This dissertation intends to analyze the environmental legislation of the municipality of São Sebastião in São Paulo State, applying Remote Sensing and Geographic Information System. The study area extension is about 402.3 km2 and is located in the North Coast of São Paulo State. Due to irregular settlement associated to areas of urban pressure and expansion, the municipal area is actually subjected to land-sliding problem during raining season. Method used has adapted proposed ideas of CREPANI et al. (1996) and MORAES (1999). Were used images of TM, ETM+, HRV sensors of satellites Landsat 5, 7 and Spot of period from 1988 to 2002, and also of the Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) of 2000. Using the orbital images was generated a thematic map of land use and cover, while the radar image has treated the isolines and declivity. Both products were crossed and integrated analyzed with others environmental variables of geology, geomorphology, geotechnical and soils that have resulted into a general Map of Urban Settlement considering Physical Capacity. This was linked with the Environmental Legislation Area Map containing the Areas of Permanent Preservation (APP`s) for determination of Land Use Incompatibility Map. All the crossings procedures were made using The LEGAL language (Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico) of SPRING software was utilized for all crossed analyses. Final results have revealed that there are only few areas that are available relating compatible Use and to the Environmental Legislation combined with the physical characteristics of the area. However, anthropic occupation is expanding continuous in sliding risk areas and also by the boundaries of Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), where environmental laws where not obeyed. The awareness of compatible Use for the urban settlement may aid in order to assist the expansion or anthropic occupation in risk areas, and also to avoid environmental degradation where preservation is expected in the municipality of São Sebastião.

Sugarcane cropping is an important component of the Brazil´s economy. As the main feedstock used to produce ethanol, the area occupied with this crop has meaningfully increased in the last years and continues to expand in order to attend to the national and international demand of this biofuel. Despite that it has been demonstrated that land-use transition into sugarcane can negatively impact the soil carbon (C) dynamics, little is known about the effect of those land use changes (LUC) processes on the distribution of soil organic carbon (SOC) within particle-size classes, and how management practices in sugarcane can contribute to the C restoration. In this sense the main objective of this study was to evaluate through a modelling application the SOC dynamics in the sugarcane crop in response to LUC and different management scenarios. For a better understanding of LUC impact on C content in both particulate organic matter and mineral-associated fraction, we performed physical soil C fractionation in 34 study areas involving the three major land-use systems affected by sugarcane expansion. Also, biometric measurements were executed in sugarcane plant and ratoon crop in order to use those data in the model parameterization as well as to recalculate the payback time of the C debt through C conversion ratio reported in the literature. Finally, we parameterized and validate the CENTURY ecosystem model for sugarcane, pastures and annual cropland by using a data-set previously collected by the Laboratório de Biogeoquímica Ambiental (CENA-USP); then different scenarios of sugarcane management were simulated: i) SC1 - Green harvesting; ii) SC2 - Green harvesting plus organic amendments and iii) Green harvesting + low N inputs. Our results showed that the C content depletion for conversion from native vegetation and pastures to sugarcane is caused by C losses in the labile fraction (37%) as wells as in the stabilized pool associated to the mineral fraction (30%). Above and belowground biomass quantification indicated a total sugarcane carbon inputs ranging from 29.6 Mg C ha-1 to 30.6 Mg C ha-1. Considering a C retention rate of 13% we estimated net carbon changes of 0.58 to 0.6 Mg C ha-1 year-1, which contribute to reduce the payback times for sugarcane biofuel carbon debts in 3.3 and 1.2 years for Cerrado wooded and pasture conversions into sugarcane respectively. The modelling study supported the Century model as a tool to access the SOC dynamics following land-use conversion and different soil management in in sugarcane. Long-term simulations suggested that changes in the sugarcane harvest from burning to green harvesting increase the soil C stock in an average of 0.21 Mg ha-1 year-1; however the potential of C accumulation is still higher when organic amendments as vinasse and filter cake are add to the soil, with mean values varying between 0.34 and 0.37 Mg ha-1 year-1 in SC2 and SC1 respectively. By analyzing the SOC dynamic at each scenario simulated, we estimated a time span of 17 and 24 years for soil C restoration in clay and sandy soils under pastures with priority suitability (SC3). The number of years was projected to be higher in clay soils with regular suitability (40 years). / A cultura da cana-de-açúcar é uma comodity importante para a economia no Brasil. Como a principal matéria prima para a produção de etanol, a área plantada com esta cultura tem incrementado significativamente nos últimos anos e a tendência é de continuar se expandindo para atender a demanda nacional e internacional deste biocombustível. Embora tenha sido demostrado que a mudança de uso da terra (MUT) para cana-de-açúcar pode afetar negativamente a dinâmica do carbono (C) no solo, há pouca informação disponível acerca do impacto dessa MUT na distribuição do C nas frações da matéria orgânica do solo, e como as praticas de manejo da cana-de-açúcar podem contribuir para o acumulo de C no solo. Nesse contexto o principal objetivo desta pesquisa foi avaliar, através da modelagem matemática, a dinâmica do carbono orgânico do solo (COS) na cultura da cana-de-açúcar em resposta a mudança de uso da terra e diferentes cenários de manejo agrícola. Fracionamento físico para separar o C associado à matéria orgânica partícula (POM) do C ligado à fração mineral do solo (<53 um) foi realizado em amostras de solo de 34 áreas de estudo envolvendo os três principais sistemas de uso da terra afetados pela expansão da cana-de-açúcar. Adicionalmente, foram realizadas avaliações biométricas da cana-de-açúcar (cana planta e soca) que objetivaram a parametrização do modelo matemático assim como recalcular o tempo de reposição do debito de C gerado. Finalmente, o modelo CENTURY foi parametrizado e devidamente validado, para posteriormente proceder à simulação de diferentes cenários futuros de manejo da cana de açúcar: i) SC1 - Colheita de cana crua (sem queima); ii) SC2 - Colheita de cana crua e adição de adubos orgânicos (vinhaça e torta de filtro); iii) Colheita de cana crua e redução da adubação nitrogenada. Os resultados indicaram que a redução do conteúdo de C devido à conversão de vegetação nativa e pastagem para cana-de-açúcar foi causada pela perda de C tanto na fração lábil (37%) quanto na fração mais estável associada a fração mineral do solo (30%). A quantificação da biomassa aérea e radicular indicou entradas de C variando de 29,6 Mg C ha-1 a 30,6 Mg C ha-1, os quais resultariam em uma taxa de acumulo liquido de 0,58 a 0,6 Mg C ha-1 ano-1, que quando considerado contribui a redução do \"payback time\" do debito de C do etanol causado pela conversão de Cerrado e pastagem em 3,3 e 2 anos respectivamente. Os resultados obtidos no estudo de modelagem matemática suportaram o uso do modelo CENTURY como uma ferramenta para avaliar a influencia da MUT e das práticas de manejo na dinâmica do COS. As simulações em longo prazo sugeriram que a supressão da queima na colheita incrementa o estoque de C em 0,21 Mg ha-1 ano-1. No entanto o potencial de acúmulo de C é ainda maior quando adubação orgânica é realizada, com valores entre 0,34 e 0,37 Mg ha-1 ano-1 respectivamente. A análise da dinâmica do COS em cada cenário de manejo simulado permitiu estimar o tempo médio de recuperação do C do solo perdido pela MUT em áreas de pastagens. Os resultados indicaram um período de 17 anos para condições de cultivo sob solos argilosos e 24 anos para solos arenosos (SC3) em áreas de alta aptidão para expansão. O modelo projetou um maior número de anos em solo argiloso sob áreas de pastagem com aptidão média (40 anos).