A agrofloresta visa diminuir os efeitos ocasionados pela interferência humana no ambiente auxiliando a conservação da biodiversidade. Neste trabalho o objetivo foi verificar os indicadores químicos, físicos e biológicos do solo de uma agrofloresta em desenvolvimento inicial. O estudo foi realizado na unidade didática/demonstrativa de agrofloresta, localizada na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Câmpus Dois Vizinhos. Foram coletadas amostras de solo e instaladas armadilhas para amostragem da fauna epiedáfica em seis áreas (tratamentos), sendo: quatro quadrantes da agrofloresta, uma área de mata secundária e uma área em sistema de integração lavoura-pecuária. As coletas foram realizadas em 2013 e em 2015, ambas no mês de novembro, em seis pontos de coleta (pseudoreptições), estratificadas em três profundidades: 0-5, 5-10 e 10-20 cm. As análises químicas de solo realizadas foram de teor de macronutrientes, alumínio e matéria orgânica e calculados índices relacionados. As análises físicas realizadas foram de densidade, macroporosidade e microporosidade. Também foi realizada avaliação da resistência do solo à penetração com uso de penetrômetro. A fauna epiedáfica foi coletada com armadilhas Pitfall-traps. Para avaliação da atividade microbiana do solo foi determinada a mineralização do C-CO2 na camada de 0-5 cm. Os dados foram submetidos à Análise de Variância, seguida de comparação de médias dos tratamentos pelo teste de Scott-Knott. Para verificar se existia diferenças entre os anos de coleta (2013 e 2015) foi aplicado o teste pareado de Wilcoxon ou o teste t pareado. Os indicadores de qualidade física do solo da agrofloresta estão em níveis intermediários, semelhantes em sua maioria ao sistema de integração lavoura pecuária, mas ainda abaixo dos indicadores de uma mata nativa secundária. Foi possível verificar que comparando as avaliações de 2013 com as de 2015, não houve diferença significativa para grande parte das variáveis analisadas. A avaliação da melhoria do solo de uma agrofloresta com pouco tempo de implantação, pode ser realizada utilizando os atributos físicos e biológicos do solo. / Agroforestry aims to reduce the effects caused by human interference in the environment, helping to conserve biodiversity. In this work the objective was to verify the chemical, physical and biological indicators of the soil of an agroforest in initial development. The study was carried out in the didactic / demonstration unit of agroforestry, located at the Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Câmpus Dois Vizinhos. Soil samples were collected and traps were installed to sample the epiedaphic fauna in six areas (treatments): four agroforestry quadrants, the secondary forest area and an area under crop-livestock integration system. The collections were carried out in 2013 and 2015, both in November, at six collection points (pseudoreptions), stratified into three depths: 0-5, 5-10 and 10-20 cm. The soil chemical analyzes were of macronutrients, aluminum and organic matter, and related indexes were calculated. The physical analyzes were of density, macroporosity and microporosity. It was also evaluated soil penetration resistance using penetrometer. Epidaphic fauna was collected with Pitfall-traps traps. To evaluate the microbial activity of the soil, the C-CO2 mineralization was determined in the 0-5 cm layer. The data were submitted to Analysis of Variance, followed by comparison of means of treatments by the Scott-Knott test. To verify if there were differences between the collection years (2013 and 2015) the Wilcoxon paired test or paired t-test was applied. The indicators of soil physical quality of agroforestry are at intermediate levels, similar to the integration system for livestock farming, but still below the indicators of a secondary native forest. It was possible to verify that comparing the evaluations of 2013 with those of 2015, there was no significant difference for most of the analyzed variables. The evaluation of the improvement of the soil of an agroforest with little time of implantation, can be realized using the physical and biological attributes of the soil.

A importância da água na agricultura para o sucesso das lavouras é inquestionável. Nos tempos atuais, a irrigação tornou-se ferramenta estratégica para o sucesso das produções. Dentre outros benefícios, está a possibilidade de plantio de entre safras, o que possibilita melhorar o aproveitamento da área agrícola. Uma maior produtividade também pode ser alcançada por meio do uso artificial de condução de água às lavouras. No entanto, deve-se buscar o equilíbrio entre os interesses da produção com os critérios socioambientais. Outrossim, a disponibilização de água em excesso pode acarretar prejuízos, causando a proliferação de fungos e bactérias, e do possível apodrecimento das raízes. Desta forma, a irrigação de lavouras deve demandar controles eficientes do conteúdo de água no solo, primando pelo uso racional e ecologicamente sustentável dos recursos naturais envolvidos. É sabido que existem diversos sensores de umidade do solo que são capazes de obter o teor de água no solo, e que podem auxiliar no controle do uso da água. No entanto, os altos custos dos sensores de qualidade continuam sendo uma barreira para a implantação em lavouras de pequenos produtores, devido aos seus frágeis poderes aquisitivos. Motivado por isso, este trabalho buscou desenvolver um protótipo de sensor que possibilitasse a aferição da umidade do solo, sendo que a premissa principal seria o baixo custo. Para isso foi necessário realizar a calibração do protótipo, a partir de leituras simultâneas entre o mesmo e o equipamento de referência, o sensor profissional Watermark modelo 200SS-5. De forma acessória, o protótipo foi projetado para comunicar-se com plataformas externas, afim de possibilitar a integração e o monitoramento em tempo real. Os dados foram transmitidos para o banco de dados por intermédio da tecnologia wireless do microcontrolador ESP8266-12E (placa NodeMCU). Duas plataformas foram utilizadas, a ThingSpeak, bem como outra desenvolvida por este autor para o específico fim de integração com o protótipo. O custo para o desenvolvimento do protótipo correspondeu a 4,2% do valor correspondente ao sensor Watermark, possuindo características adicionais em comparação ao equipamento de referência, como a comunicação com meios externos e a fácil integração com sistemas de irrigação automatizada. / The importance of water in agriculture for the success of crops is unquestionable. In the present times, irrigation has become a strategic tool for the success of productions. Among other benefits is the possibility of planting between harvests, which makes it possible to improve the utilization of the agricultural area. Higher productivity can also be achieved through the artificial use of water to the crops. However, a balance must be struck between the interests of production and the socio-environmental criteria. Also, the availability of water in excess can lead to damages, causing the proliferation of fungi and bacteria, and the possible rotting of the roots. In this way, irrigation of crops should demand efficient controls of soil water content, emphasizing the rational and ecologically sustainable use of the natural resources involved. It is known that there are several soil moisture sensors that are able to obtain the water content in the soil, and that can aid in the control of water use. However, the high costs of quality sensors continue to be a barrier to the implantation in crops of small producers, due to their fragile purchasing power. Motivated by this, this work sought to develop a prototype sensor that would allow the measurement of soil moisture, and the main premise would be the low cost. For this, it was necessary to carry out the calibration of the prototype, from simultaneous readings between the same and the reference equipment, the professional sensor Watermark model 200SS-5. Of accessory form, the prototype was designed to communicate with external platforms, possibiliting the integration and real-time monitoring. For the database the data were transmitted through the wireless technology of the ESP8266-12E microcontroller (NodeMCU board). Two platforms were used, the ThingSpeak, as well a another developed by this author for the specific purpose of integration with the prototype. The cost for the prototype development corresponded to 4.2% of the value corresponding to the Watermark sensor, having additional characteristics compared to the reference equipment, the such as communication with external means and the easy integration with automated irrigation systems.

A agrofloresta visa diminuir os efeitos ocasionados pela interferência humana no ambiente auxiliando a conservação da biodiversidade. Neste trabalho o objetivo foi verificar os indicadores químicos, físicos e biológicos do solo de uma agrofloresta em desenvolvimento inicial. O estudo foi realizado na unidade didática/demonstrativa de agrofloresta, localizada na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Câmpus Dois Vizinhos. Foram coletadas amostras de solo e instaladas armadilhas para amostragem da fauna epiedáfica em seis áreas (tratamentos), sendo: quatro quadrantes da agrofloresta, uma área de mata secundária e uma área em sistema de integração lavoura-pecuária. As coletas foram realizadas em 2013 e em 2015, ambas no mês de novembro, em seis pontos de coleta (pseudoreptições), estratificadas em três profundidades: 0-5, 5-10 e 10-20 cm. As análises químicas de solo realizadas foram de teor de macronutrientes, alumínio e matéria orgânica e calculados índices relacionados. As análises físicas realizadas foram de densidade, macroporosidade e microporosidade. Também foi realizada avaliação da resistência do solo à penetração com uso de penetrômetro. A fauna epiedáfica foi coletada com armadilhas Pitfall-traps. Para avaliação da atividade microbiana do solo foi determinada a mineralização do C-CO2 na camada de 0-5 cm. Os dados foram submetidos à Análise de Variância, seguida de comparação de médias dos tratamentos pelo teste de Scott-Knott. Para verificar se existia diferenças entre os anos de coleta (2013 e 2015) foi aplicado o teste pareado de Wilcoxon ou o teste t pareado. Os indicadores de qualidade física do solo da agrofloresta estão em níveis intermediários, semelhantes em sua maioria ao sistema de integração lavoura pecuária, mas ainda abaixo dos indicadores de uma mata nativa secundária. Foi possível verificar que comparando as avaliações de 2013 com as de 2015, não houve diferença significativa para grande parte das variáveis analisadas. A avaliação da melhoria do solo de uma agrofloresta com pouco tempo de implantação, pode ser realizada utilizando os atributos físicos e biológicos do solo. / Agroforestry aims to reduce the effects caused by human interference in the environment, helping to conserve biodiversity. In this work the objective was to verify the chemical, physical and biological indicators of the soil of an agroforest in initial development. The study was carried out in the didactic / demonstration unit of agroforestry, located at the Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Câmpus Dois Vizinhos. Soil samples were collected and traps were installed to sample the epiedaphic fauna in six areas (treatments): four agroforestry quadrants, the secondary forest area and an area under crop-livestock integration system. The collections were carried out in 2013 and 2015, both in November, at six collection points (pseudoreptions), stratified into three depths: 0-5, 5-10 and 10-20 cm. The soil chemical analyzes were of macronutrients, aluminum and organic matter, and related indexes were calculated. The physical analyzes were of density, macroporosity and microporosity. It was also evaluated soil penetration resistance using penetrometer. Epidaphic fauna was collected with Pitfall-traps traps. To evaluate the microbial activity of the soil, the C-CO2 mineralization was determined in the 0-5 cm layer. The data were submitted to Analysis of Variance, followed by comparison of means of treatments by the Scott-Knott test. To verify if there were differences between the collection years (2013 and 2015) the Wilcoxon paired test or paired t-test was applied. The indicators of soil physical quality of agroforestry are at intermediate levels, similar to the integration system for livestock farming, but still below the indicators of a secondary native forest. It was possible to verify that comparing the evaluations of 2013 with those of 2015, there was no significant difference for most of the analyzed variables. The evaluation of the improvement of the soil of an agroforest with little time of implantation, can be realized using the physical and biological attributes of the soil.

Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova abordagem para calibrar uma sonda helicoidal TDR, usada para medir o teor de umidade do solo. Foi empregada uma aproximação tomando em consideração a interpretação física dos valores de constantes dielétricas. As equações de calibração foram determinadas mediante um modelo dielétrico misto, quais relacionam a constante dielétrica da mistura multifase com a constante dielétrica e frações de volumes dessas componentes. Ensaios realizados em laboratório permitirem o desenvolvimento de duas equações de calibração para a avaliação de teor de umidade volumétrico e gravimétrico dos solos. A calibração foi executada com medições de constante dielétrica em diferentes líquidos e solos, usando uma sonda convencional TDR e a sonda helicoidal TDR. As leituras realizadas com as duas sondas foram depois comparadas. O modelo dielétrico das duas fases permitiu descrever a contribuição dos materiais dielétricos do corpo da sonda helicoidal e os materiais investigados. Mostrou-se que o conhecimento das características físicas e geométricas da sonda TDR usada nos ensaios é de crucial para garantir a qualidade das constantes dielétricas lidas, e conseqüentemente a determinação do teor de umidade in situ. / The objective of this work was to calibrate a coiled TDR probe used to measure the water content of soil. It was used an approach that takes into account a physical interpretation of the values of the dielectric constants. The calibration equations were determined by means of a mixed dielectric model, which relates the dielectric constant of a multi-phase mixture with the dielectric constants and volume fractions of its components. Tests carried out in the laboratory allowed development of two calibration equations for the assessment of the volumetric and gravimetric soil water content. Calibration was performed with measurements of dielectric constants in different liquids and soils, using a conventional TDR probe and a coiled TDR. The readings performed with the two probes were then compared. The dielectric model of two phases permitted describing the contribution of the dielectric material of the body of the probe coil and the materials investigated. It has been shown that knowledge of the physical and geometrical characteristics of the TDR probe used in the tests is crucial for the quality of the dielectric constant readings, and consequently the determination of water content in situ.

Orientadores: Edson Eiji Matsura, Jarbas Honorio de Miranda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T21:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AndersonLuizde_D.pdf: 4529373 bytes, checksum: 402972ab3e735c73df6c25a04dbbd1e9 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Conhecer a dinâmica da água e de solutos no solo é condição imprescindível para a produção agrícola sustentável. O sucesso destes modelos numéricos em descrever a dinâmica da água e de solutos no solo está intimamente ligado à precisão com que os parâmetros físicohídricos, envolvidos nestes processos são determinados. De uma maneira geral, a determinação dos parâmetros de transporte de íons no solo esta associado ao ajuste de modelos teóricos a dados associados a ensaios experimentais de deslocamento miscível. Tal procedimento além dos erros numéricos associados ao ajuste destes parâmetros, também é susceptível a erros experimentais. Sendo assim, mostra-se necessário a proposição de técnicas de modelagem que incorporem, de maneira apropriada as imprecisões intrínsecas ao estudo experimental da dinâmica da água e de soluto no solo. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do uso da lógica fuzzy, sobretudo de um modelo baseado em regras fuzzy (MBRF), na simulação numérica destes processos. A utilização da teoria dos conjuntos fuzzy é vantajosa à medida que permite que as incertezas envolvidas na dinâmica da água e de solutos no solo sejam absorvidas pela utilização de conjuntos de regras. A base de regras foi construída a partir de um conjunto de dados teóricos, denominado conjunto de treinamento, obtido a partir da simulação numérica das Equações Diferenciais Parciais que regem as dinâmicas da água no solo. O conjunto de treinamento foi obtido utilizando-se o modelo computacional Hydrus-2D. A construção do MBRF, utilizado para descrever a dinâmica da água no solo na direção vertical foi feita utilizando-se o ambiente computacional MATLAB 6.5. Paralelamente a modelagem da dinâmica da água, o estudo do transporte de potássio no solo foi feito considerando-se apenas o fluxo de massa. Os resultados obtidos pelo MBRF foram comparados com resultados obtidos no estudo experimental da dinâmica da água e de solutos em colunas verticais de solo equipadas com sondas de TDR e extratores de solução. Face aos resultados obtidos, pode-se concluir que, neste trabalho, muito embora os resultados apresentados pelo MBRF na simulação da dinâmica de água e de solutos no solo tenham sido apenas razoáveis, o uso da teoria de conjuntos fuzzy aplicada ao estudo destes processos, devido a sua simplicidade de formulação e interpretação, apresentou-se como uma importante ferramenta para auxiliar na tomada de decisão de processos que busquem o uso racional da água e do solo nas atividades agrícolas / Abstract: To know the water and solute dynamics is a indispensable condition for the sustainable agricultural production. The numeric models success in escribe those processes is intimately linked to the precision with the physical- hydric arameters involved in these processes are determineted. In a general way, the determination of the ions transport parameters are obtained by the adjustment of theoretical models to experimental data of miscible displacement studies. Such procedure, besides numerical mistakes, associated to the adjustment of these parameters, is also associated to experimental errors. In this way, the proposition of modeling techniques that incorporate, in an appropriate way, those intrinsic imprecisions are necessary. For this reason, this work¿s goal is evaluate the rule based fuzzy model¿s (RBFM) potential in the numeric simulation of these processes. The use of the fuzzy theory is advantageous once it allows to incorporate the uncertainties involved in the soil water and solutes dynamics using a set of rules. The base of rules was built using a set of theoretical data, denominated training set, obtained by the numeric simulation of the Equations that govern the water dynamics in the soil profile. The training set was obtained using the computational model Hydrus-2D. The construction of the RBFM, used to describe the vertical water dynamics, was done the computational software MATLAB 6.5. Parallel to the water dynamics modeling, a potassium transport study was made considering just the mass flow process. The results obtained with RBFM were compared with experimental data obtained in study of the water and solute dynamics in a vertical soil column, equipped with TDR probes and solution extractors. Face to the obtained results, it can be concluded that, in this work, the presented RBFM wasn¿t very efficient in describe water and solute dynamics the dynamics. In the other hands, apart of those results, the development of this modeling technique showed a great potential in the soils water and solute dynamics, reinforcing the importance of more investigations in this way / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Mara de Andrade Marinho Weill / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_SebastiaoRovilson_M.pdf: 2012881 bytes, checksum: 02fe84fe830500a896bdf7b4ca236c55 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O crescimento populacional e o desenvolvimento sustentam a demanda por alimentos e fibras e elevam a pressão sobre o uso da terra. O uso intensivo das terras comumente traz como conseqüência a degradação dos recursos naturais. A erosão, um importante processo de degradação, leva ao empobrecimento do solo, à diminuição da capacidade de produzir boas safras e ao aumento dos custos de produção. Esses fatores em conjunto condicionam menores rendimentos para o produtor rural. O objetivo geral do trabalho foi o de avaliar comparativamente dois sistemas de manejo agrícola, plantio direto e plantio convencional com grade aradora, em termos dos efeitos sobre o controle da erosão, a qualidade do solo e indicadores biométricos e de produtividade da cultura do milho. A pesquisa foi desenvolvida no Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas-SP, em parcelas experimentais dotadas com sistemas coletores de enxurrada, sendo o solo,o Latossolo Vermelho Distroférrico típico (Typic Latosol), pertencente à Unidade Barão Geraldo, e a cultura o milho. Foram determinados os atributos edáficos granulometria, estabilidade de agregados, densidade do solo, porosidade (total, macro e microporosidade), retenção de água, pH, nutrientes e matéria orgânica. As amostragens ocorreram em duas épocas, antes da instalação do ensaio, para caracterização da condição presente do solo, e após a implantação do mesmo, para avaliação das variações ocorridas por efeito do manejo. Nas comparações relativas à qualidade do solo, a condição do solo sob vegetação natural de mata tropical subcaducifolia foi adotada como referência. Durante o ciclo da cultura, foi feita a coleta do material erodido das parcelas, para determinação quantitativa e qualitativa das perdas de terra. O desenvolvimento da cultura foi avaliado com base em parâmetros biométricos e na produtividade. Os resultados já mostram na fase de pré-ensaio que o solo das parcelas experimentais apresentou degradação física decorrente do uso agrícola anterior quando comparado com a condição original do solo sob mata tropical. Em termos comparativos, a qualidade do solo no que se refere à densidade do solo e à porosidade total, piorou em relação aos mesmos atributos do solo sob mata. O período de pousio e regeneração da vegetação na parcela referida como Memória não foi suficiente para diferenciar a qualidade do solo nessa parcela em relação à qualidade do solo nas outras parcelas experimentais. Os resultados do primeiro ano de ensaio atual indicam a ocorrência de maiores valores de densidade do solo e menores valores de macroporosidade e de porosidade total no solo sob sistema plantio direto (SPD) em comparação com o sistema convencional (SC). Não ocorreram diferenças significativas entre os sistemas de manejo com relação à retenção de água no solo, mas sim entre camadas do solo, para ambos sistemas, com maior retenção de umidade nos microporos na camada de 0-20cm. Com relação aos atributos de fertilidade, o solo sob SPD apresentou maiores valores para cálcio e potássio, indicando maior concentração de nutrientes sob este sistema. Com relação à erosão, observaram-se maiores valores de perda de terra no SC, embora a diferença observada entre tratamentos não seja significativa. A análise de fertilidade do material erodido proveniente das parcelas sob SC mostrou haver maior concentração de nutrientes em relação ao material erodido proveniente das parcelas sob SPD. Apesar dos indicadores físicos mostrarem uma condição menos favorável da qualidade do solo sob SPD, esse fato não restringiu o desenvolvimento da cultura nesse sistema, dado que a altura média das plantas e o peso de 1000 grãos foi significativamente superior em relação ao SC. Ainda, a produtividade média do milho sob SPD foi 13% superior à produtividade média sob SC, muito embora, em virtude da grande variabilidade dos dados, não tenha sido determinada significância estatística. Admite-se que a grande variabilidade dos dados tenha mascarado o efeito dos tratamentos, podendo esta variabilidade ser reportada à influência do ensaio anterior, uma vez se tratar do primeiro ano de implantação do ensaio atual / Abstract: Population growth and development sustain the need for food and fibers and raise the pressure for land use. The intensive and inadequate use usually promotes the degradation of natural resources. The erosion, an important land degradation process, leads to the nutrient depletion of soil, lowers its capacity of producing good yields and raises production costs. All these factors promote lower income for the producer. The main goal of this work was to evaluate two agricultural management systems, no-tillage (NT) and conventional tillage with heavy harrow (CT), in terms of erosion control, soil quality, crop biometric indicators, and crop productivity. The research was conducted at Agricultural Engineering College of Campinas State University- SP, in experimental plots which have systems for runoff collect. The soil is a Red Latosol (Typic Hapludult) (Barão Geraldo Soil Mapping Unit) and maize was the installed crop. The determined soil attributes were size grains, soil density, porosity (overall, macro and micro porosity), water retention, pH, nutrients and organic matter. The soil samplings have occurred in two occasions, before the experiment installation, to characterize the present soil condition, and after this, to evaluate the changes due to the management systems. For comparisons referred to soil quality, the soil condition under natural vegetation of tropical forest was adopted as a reference. During the lifecycle of the crop, the eroded material from the experimental plots was collected, and the soil losses were analyzed qualitatively and quantitatively. The crop development was evaluated considering biometric parameters and productivity. The results already show in the pre-essay phase that the soil in experimental plots was degraded in comparison with soil under tropical forest as a consequence of previous agricultural use. In comparative terms, soil quality dealing with soil density and overall porosity has declined in relation to these same soil attributes under forest. The fallow period and vegetation regeneration in experimental plot referred as Memory wasn¿t sufficient to differentiate soil quality in this plot in relation to the soil in the other experimental plots. The results from first year of the present essay indicate that under no-tillage system the values of soil density are greater and the values of overall soil porosity are minor comparing with conventional system. The differences are not significant between management systems in relation to water retention, but they are significant between layers for both systems, as the water retention in micro pores is bigger at the 0-20cm layer. In relation to the fertility attributes, the soil under NT system has major values of calcium and potassium, indicative of greater nutrient concentration under this system. In relation to the erosion control, the soil losses were bigger under CT, although this difference was not significant. The fertility analysis of the eroded material from the CT experimental plots has showed that nutrient concentration was major in comparison with NT. In spite of the fact of physical indicators have showed an more unfavorable condition of soil quality under NT, this fact didn¿t affect the crop development, as the average height of plants and mass of 1000 grains were significantly greater in NT in relation to the CT. Thus, the average yield of maize under NT system was 13% superior in relation to the CT system, even though this difference was not significant, probably as an influence of the high variability of the data. The great variability of data has affected the effect of the management systems. This variability might be related to the influence of previous essay, once analyzed data were derived from the first year of implementation of the current essay / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

O objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho do reflectômetro no domínio do tempo (TDR) comparativamente ao tensiômetro com manômetro de mercúrio (considerado como instrumento padrão), dando-se ênfase na sensibilidade de detecção de variações na umidade do solo sob condições de molhamento e secagem. Foi instalado um experimento em um solo classificado como Nitossolo Vermelho distrófico latossólico de textura muito argilosa, localizado próximo ao Posto Meteorológico do Departamento de Ciências Exatas, ESALQ/USP, Piracicaba (SP), Brasil, 22 o 42’ 30’’ de latitude sul e 47 o 38’ 00’’ de longitude oeste. Com dados de um ensaio de determinação da condutividade hidráulica do solo pelo Método do Perfil Instantâneo, de um período de secagem e de inundações intermitentes do solo, analisou-se a concordância entre a constante dielétrica obtido pelo TDR e o potencial matricial da água no solo obtido pelo tensiômetro, além dos valores de umidade volumétrica obtidos pelas mesmas técnicas. Concluiu-se que o desempenho do TDR foi superior ao do tensiômetro sob condições de secagem do solo e na detecção de variações de umidade. / The performance of a time domain-reflectometer (TDR) was compared with a mercury tensiometer (considered to be the norm), emphasizing the detection of variations in soil water content under wetting and drying conditions (as in instantaneous profile method to determine soil hydraulic conductivity). An experiment was performed in a Nitossolo Vermelho distrófico latossólico argiloso (Brazilian classification system), close to the meteorological observatory of the ESALQ/USP, Piracicaba (SP), Brazil, latitude 22 o 42’30’’ S, longitude 47 o 38’00’’ W. Data of matric potential, dieletric constant and water content during a dry period and water application were analyzed. The TDR cable tester was better than the tensiometer to detect the soil moisture variation.

A cana-de-açúcar é atualmente a cultura de maior importância agrícola do Estado de São Paulo e tem papel de destaque entre as principais culturas do Brasil. Dentro de um contexto de maior produtividade unida a sustentabilidade, o papel da comunidade microbiana presente nos solos pode ter fundamental importância, auxiliando no melhor desenvolvimento da planta, suprindo a mesma com nutrientes ou diminuindo a ocorrência de doenças e pragas. Contudo, pouco se sabe sobre a comunidade microbiana existente nos solos cultivados com cana-de-açúcar, sendo que um conhecimento da distribuição espacial desta comunidade pode auxiliar para uma melhor compreensão dos processos aos quais estes microrganismos estão envolvidos. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo estudar, em um enfoque biogeográfico, a diversidade de bactérias e arquéias existente em solos de cana-de-açúcar do Estado de São Paulo, focando nos grupos de arquéias e bactérias. Uma análise de 285 amostras de solos, obtidas em 10 regiões produtoras distintas, foi realizada utilizando técnicas independentes de cultivo como: quantificação da abundância total por meio da aplicação de PCR em tempo real (qPCR), análises da estrutura da comunidade por polimorfismo de comprimento de fragmentos de restrição terminal (T-RFLP), e determinação da sua afiliação filogenética por sequenciamento em larga escala de genes ribossomais. Os resultados obtidos demonstraram que o principal modulador destas comunidades foram as características física e química do solo (pH, granulometria, matéria orgânica). Além disso, a comunidade de arquéias demonstrou ser influenciada por práticas de manejo (colheita mecanizada e adição de vinhaça e torta de filtro). Adicionalmente, foi observada uma relação inesperada da estruturação destas comunidades com a distribuição geográfica das amostras analisadas. Os resultados demonstram a complexidade da comunidade de bactérias e arquéias ao longo de um gradiente espacial, sugerindo que estudos posteriores devem considerar uma amostragem mais ampla em distintas regiões. Este trabalho é embasador de estudos futuros que visem desenvolver práticas agrícolas baseadas na exploração da funcionalidade dos microbiomas dos solos. / Sugarcane is currently the most important culture of the State of São Paulo and has a prominent role among the crops in Brazil. Into the context of a better productivity with greater sustainability, the role of the microbial community present in the soil could have huge importance, aiding a better plant development, supplying it with nutrients or reducing the occurrence of diseases and pests. However, little is known about the microbial community existing in soils cultivated with sugarcane, where a knowledge of the spatial distribution of this community could be helpful to a better understanding of the processes that these organisms are involved. This project aimed to study in a biogeographic approach, the bacteria and archaea diversity in soils of sugarcane in the São Paulo State, focusing on the groups of archaea and bacteria. Analyses of a total of 285 soil samples, obtained in 10 producing distinct regions was performed using independent cultivation techniques such as quantification of total abundance by applying quantitative PCR (qPCR), analysis of the community structure by terminal restriction of length polymorphism (T-RFLP) and determination of its phylogenetic affiliation by high-throughput sequencing of 16S ribosomal genes. The results showed that the main drivers of these communities were the physical and chemical characteristics of the soil (pH, granulometry and organic matter). In addition, the results have shown that archaea community was influenced by management practices (mechanical harvest, vinasse and filter cake adding). Additionally, an unexpected relationship between the structures of these communities with the geographic distribution of the samples was observed. The results demonstrate the complexity of the community of bacteria and archaea along a spatial gradient, suggesting that future studies should consider a broader sampling of the distinct regions. This work supports upcoming studies that aim at developing agricultural practices exploring the soil microbiomes functionality.

A produção de álcool combustível vem aumentando a cada ano devido à necessidade de substituir as fontes de combustíveis fósseis, que é finita, e por outro lado o álcool que é uma fonte de energia renovável. Porém, a produção deste combustível gera uma grande quantidade de resíduos, sendo a vinhaça o que chama mais atenção, pelo seu alto valor como fertilizante e, principalmente, pela quantidade expressiva de potássio. O íon potássio, por se tratar de um cátion monovalente tem a característica de promover a dispersão das partículas de argila, assim como o sódio, provocando um entupimento dos poros do solo e diminuindo a sua permeabilidade, o que pode resultar em encharcamento e aumentar o escoamento superficial. Para avaliar este efeito dispersivo da aplicação de vinhaça no solo foram implementados dois experimentos: O Experimento I teve o objetivo de avaliar o efeito de diferentes doses de vinhaça na condutividade hidráulica do solo saturado e o Experimento II avaliou diferentes doses de aplicação de vinhaça no escoamento superficial. No Experimento I foram utilizadas colunas de PVC preenchidas com 3 tipos de solos (Latossolo Vermelho-Escuro LVE, Latossolo Roxo LR e Nitossolo Vermelho Eutrófico NVE), nas quais foram aplicadas quatro doses de vinhaça (0, 150, 300 e 450 m3 ha-1), em um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x4 com três repetições. Neste experimento, utilizou-se um permeâmetro de carga constante para obtenção da condutividade hidráulica do solo saturado. No segundo experimento, montou-se uma estrutura na área pertencente ao Departamento de Engenharia Rural (ESALQ/USP) para avaliação de escoamento superficial em um Nitossolo Vermelho Eutrófico. O delineamento experimental adotado neste experimento foi blocos ao acaso num esquema fatorial 3x3 com três blocos, sendo: 3 variedades de cana-de-açúcar (IAC87-3396, SP81-3250 e RB86-7515) e 3 doses de vinhaça (150, 300 e 450 m3 ha-1). Os parâmetros avaliados foram a perda de água e de solo, perda do potássio e de sólidos dissolvidos totais (SDT). Diante dos resultados obtidos, observou-se que no solo LVE com o aumento das doses de vinhaça diminuiu-se os valores de condutividade hidráulica do solo saturado e para os solos LR e NVE os valores deste parâmetro aumentaram com o acréscimo das doses. Em relação ao escoamento superficial não houve efeito significativo para os fatores em estudo, demonstrando que as doses não contribuíram para o aumento do escoamento superficial como se era suposto. / The production of alcohol used as fuel is increasing every year due to the need to replace the sources of fossil fuels, which is finite, and on the other hand alcohol is a renewable energy source. But the production of this fuel generates large quantities of waste and the vinasse draws most attention by its high value as fertilizer, primarily by the amount of potassium. The potassium ion due to a monovalent feature is to promote the dispersion of the clay particles as well as sodium, clogged the pores of the soil by decreasing the permeability, may cause flooding and increase runoff. For evaluating the dispersive effect of vinasse on the soil were implemented two experiments: Experiment I aimed to evaluate the effect of different doses of vinasse in saturated hydraulic conductivity, and Experiment II, which evaluated different doses of vinasse in runoff. In Experiment I were used PVC columns filled with 3 kinds of soils (Dark Red Latosol - LVE, Dusky Red Latosol- LR and Rhodic Kandiustalf - NVE), and applied four doses of vinasse (0, 150, 300 and 450 m3 ha -1), in a completely randomized design in a 3x4 factorial design with three replications. In this experiment we used a constant load permeameter to obtain the hydraulic conductivity of saturated soil. In the second experiment was mounted in a structure belonging to the Department of Rural Engineering (ESALQ / USP) for evaluation of runoff in a Rhodic Kandiustalf. The experimental design used in this experiment was a randomized block design in a 3x3 factorial with three blocks, and these factors were: 3 varieties of sugarcane (IAC87-3396, SP81-3250 and RB86-7515) and 3 doses of vinasse (150 , 300 and 450 m3 ha-1). The parameteres evaluated were the loss of water and soil, loss of potassium and total dissolved solids (TDS). Results obtained showed that the soil LVE with increasing doses of vinasse also decreased the values of hydraulic conductivity, and for the LR soil and NVE values of this parameter increased with increased doses. In the runoff no significant effect on the factors under study, showing that the doses did not contribute to the increase in runoff as was supposed.

Orientador: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Banca: Heitor Cantarella / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Resumo: No sistema plantio direto praticamente não há revolvimento do solo e o conseqüente acúmulo de resíduos vegetais e fertilizantes na superfície aceleram o processo de acidificação, contínuo e acentuado que ocorre naturalmente em solo de regiões úmidas, onde, geralmente, é observada baixa disponibilidade de nutrientes e elevados teores de H + Al. Assim, da mesma forma que no sistema de cultivo convencional, no sistema plantio direto também existe a necessidade de aplicação de insumos, especialmente, materiais corretivos de acidez. Dentro deste enfoque, o trabalho desenvolvido na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, localizada no município de Botucatu (SP), com o objetivo de avaliar a influência de diferentes sistemas de produção em plantio direto e da aplicação superficial de corretivos nas características físicas, na movimentação de bases, na correção da acidez do solo, bem como na nutrição e produtividade das culturas produtoras de grãos em região de inverno seco. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em parcelas subdivididas, com 8 repetições. As parcelas serão constituídas por quatro sistemas de produção (I. Sistema "Safra consorciada com Forrageira"- soja + Braquiária / milho + Braquiária; II. Sistema "Safra - safrinha" - soja / aveia-branca / milho / feijão da Seca; III. Sistema "Safra - Pousio" - soja / Pousio / milho / Pousio; IV. Sistema "Safra - Adubo Verde/Planta de Cobertura" - soja / milheto / milho / Guandú) e as subparcelas foram constituídas por duas fontes de corretivos e uma testemunha (I - Correção com calcário dolomítico; II - Correção com silicato de cálcio e magnésio - Agrosilício®; III - Sem correção). Foram realizadas as seguintes avaliações: produção de massa de matéria seca e teores de macronutrientes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In no tillage system the absence of soil mobilization consequently decreases plant residues accumulation and places fertilizers on surface, affecting the acidification process. Like in conventional system, in no tillage it is also necessary input application, especially materials for acidity correction. The experiment was carried out in an experimental area, in the city of Botucatu (SP, Brazil). The objective was to evaluate the influence of no-till crop systems and superficial application of products for acidity correction on soil physical properties, base movement, acidity correction, nutrition and yield of grain crops in a dry winter region. The experimental design was the completely randomized block with subdivided plots and eight replications. The main plots consisted of: "Season - Forage"- Soybean + Brachiaria / Maize + Brachiaria; "Season - Off season": Soybean / White oat / Maize / Field-grown bean; "Season - Fallow": Soybean / Fallow / Maize / Fallow; "Season - Green manure": Soybean / Millet / Maize / Pigeon pea. Subplots consisted of two correction sources (dolomitic limestone, calcium and magnesium silicate) and a control (no correction). The following evaluations were carried out: dry matter production and macronutrient level, silicon content and water-soluble cations; yield components and final yield for grain crops; routine soil testing for silicon (6, 12 and 18 months after acidity correction) and soil residual lime (18 months after acidity correction); and soil physical characteristics. Production costs were also calculated. Superficial application of products for acidity correction increased plant nutrition and yield. Among the systems, the "Season-Fallow" showed lower maize yield. Silicate application was more effective in correcting soil profile than liming. The "Season-Off season" system showed better economic response. / Mestre