Les sols et les activités agricoles qu’ils supportent, contribueraient à environ 2/3 des émissions globales de protoxyde d’azote (N2O), un puissant gaz à effet de serre. L’objectif de la thèse était la compréhension des déterminismes des émissions de N2O liés aux propriétés hydriques des sols. Des expérimentations de laboratoire permettant le contrôle hydrique fin d’échantillons de sol, en saturation et en désaturation, et la mesure des flux de N₂O ont été menées. Un couplage avec la tomographie par rayons-X a par ailleurs permis de caractériser la connectivité gazeuse. Enfin, une démarche de modélisation a permis de tester les hypothèses de fonctionnement émises, et de poursuivre la démarche de réflexion sur le lien entre les propriétés hydriques des sols et les émissions de N₂O. On a mis en évidence le rôle des propriétés hydriques des sols dans la variabilité des émissions de N₂O couramment observées, et la nécessité de distinguer des périodes de production/consommation de N₂O et de transport. On retiendra ainsi le fort caractère dynamique des émissions de N₂O, en lien avec la phase hydrique (saturation ou désaturation), le fonctionnement hydrodynamique des sols, le transport gazeux et la configuration spatiale de l’air et de l’eau dans le réseau de pores. Afin de décrire l’intensité et le timing des pics de N₂O, il est apparu pertinent d’observer les paramètres potentiel matriciel, coefficient de diffusion gazeuse et connectivité gazeuse, en plus de la teneur en eau. Ces observations ont des implications sur la modélisation des flux de N₂O. On recommande ainsi l’utilisation couplée de modules de transport hydrique, de transport gazeux et en solution de N₂O, en plus de modules de production microbiologique, pour prédire efficacement les émissions de N₂O. / Soils and associated agricultural activities are estimated to account for about 2/3 of the global emissions of nitrous oxide (N₂O), a potent greenhouse gas. The aim of the thesis was to understand the controls linked to soil hydric properties on N₂O emissions. Laboratory experiments were designed to control the hydric status of soil samples during wetting and drying, and to measure N₂O fluxes. Moreover, a coupling with X-ray computed tomography allowed characterizing the gaseous connectivity. Finally, a modeling approach allowed testing the hypotheses of functioning, and to further discuss the links between hydric properties and N₂O emissions. We highlighted the role of soil hydric properties on the variability of N₂O emissions which is often measured, and the need to distinguish N₂O production/consumption and transport phases. The highly dynamic nature of N₂O emissions was linked to the hydric phase (wetting or drying), soil hydrodynamic functioning, gas transport, and spatial configuration of water and air in the pore network, in addition to the water-filled pore space parameter. These observations have implications for N₂O emission modeling. We recommend thus the coupled use of hydric transport, and modules of gas and liquid transport of N₂O, in addition to microbial production modules to efficiently predict N₂O emissions.

O Estado do Tocantins vem a cada dia recebendo mais investimentos públicos e privados para desenvolvimento da agricultura irrigada. Esse crescimento não está sendo acompanhado com o desenvolvimento suficiente de pesquisas e difusão de técnicas aplicáveis para irrigação nessa região. Esse trabalho é um experimento no município de Porto Nacional, região central do Estado do Tocantins, com o cultivo de meloeiros irrigados sob diferentes intensidades e freqüências. Foram aplicadas três lâminas diárias: uma calculada cientificamente, outra aplicando métodos usuais praticados na região e outra com métodos usuais menos 10%. Todas as doses foram aplicadas de duas maneiras: aplicação diária única da dose e aplicação dessa mesma dose fracionada em duas aplicações ao dia. O experimento demonstrou que a quantidade de água aplicada tradicionalmente pelos irrigantes da região é aproximadamente 75 % e 95% maior do que a calculada pelo método de Penman-Monteith. Esta aplicação tradicional, em comparação com a dose determinada a partir do cálculo da evapotranspiração, não melhora os resultados obtidos nas lavouras quanto a: produtividade, brix, comprimento dos frutos, perímetro dos frutos, peso dos frutos, espessura da polpa e número de frutos descartados e que o fracionamento da dose diária em duas aplicações, uma pela manhã e outra à tarde, melhora a produtividade e aumenta a espessura da polpa, ambas características de interesse geral de produtores. / The state of Tocantins is every day getting more public and private investments for development of irrigated agriculture. This growth is not accompanied with sufficient development of researching and dissemination of technical requirements for irrigation in this region. This work is an experiment in Porto Nacional, the central region of Tocantins State, with the irrigated cultivation of melon under different intensities and frequencies. We applied three doses daily: a scientifically calculated, another applying the usual methods applied in the region and the other with the usual methods 10%. All doses were applied in two ways: application of a single daily dose and application of the same dose split in two applications a day. The experiment showed that the amount of water applied traditionally by irrigators in the region is approximately 75% and 95% higher than that calculated by the Penman-Monteith. This traditional application, compared with the dose determined from the calculation of evapotranspiration, does not improve the results in crops as the yield, brix, fruit length, fruit girth, fruit weight, flesh thickness and fruit number discarded and the fractioning of the daily dose into two applications, one in the morning and afternoon, improves productivity and increases the thickness of the pulp, both features of interest of farmers.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The detailed representation of hydrological processes involved in soil water balance and the little knowledge about the influences of tropical forests has acquired great importance for the efficient management of water resources and a better understanding of the hydrological cycle. Therefore, is necessary to use of techniques that allow monitoring and the representation of involved variables, represent in a possible closer way the natural environment. This work aimed to investigate the dynamics of soil hydrological processes and the determination of the most adequate time scale for determining the water balance, utilizing drainage lysimeters containing undisturbed soil, installed in native grassland compared with the native forest, representative of the Atlantic Forest biome under the climatic conditions of the southern Brazil. The monitoring of the variables rainfall, runoff and drainage was performed through electronic rain gauges and the soil water content was monitored by electronic tensiometers installed at different depths of 10, 30 and 70 cm inside the lysimeters. The results showed that due to interception of solar radiation, the native forest provides the formation of an internal microclimate differentiated in relation to the external environment of native grassland, resulting in a lower input energy and exerting significant influences on the processes involved in the water balance. This difference in climatic conditions combined with soil characteristics, allows the lysimeter installed in native forest presents highest soil water storage capacity of water, being observed higher water contents in the soil, at all depths, compared the condition of native grassland. Consequently, the lysimeter installed in the native forest maintains the drainage flows for longer time than the lysimeter installed in the native field, being the drainage process influenced by the season and the antecedent soil moisture. Regarding the runoff, it is observed that the volumes per event are greater in native grassland than in native forest. The water balance calculation based on data monitored in the lysimeters shows that average daily actual evapotranspiration was 36.93% higher than in the native grassland lysimeter compared to lysimeter installed inside the native forest, having significant difference between the two environments. The lysimeters used in this study as well as the methodologies adopted for monitoring hydrological variables involved in water balance, did not show satisfactory results for the determination of evapotranspiration in daily periods since they are not able to represent the observed lags in speed that different processes occur in the interior of the soil profile. The timescale for events showed to be the most appropriate in determining the water balance in relation to the daily period and decendial period. / A representação detalhada dos processos hidrológicos envolvidos no balanço hídrico do solo e o pouco conhecimento sobre a influência das florestas tropicais tem adquirido grande importância para uma gestão eficiente dos recursos hídricos e melhor compreensão do ciclo hidrológico. Para tanto, se faz necessário a utilização de técnicas que permitam o monitoramento e a representação das variáveis envolvidas, de forma mais próxima possível, ao ambiente natural. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo, investigar a dinâmica dos processos hidrológicos do solo e a determinação da escala temporal mais adequada para a determinação do balanço hídrico, utilizando lisímetros de drenagem, contendo em seu interior solo com estrutura não deformada, instalados em área de campo nativo e em área de mata nativa, representativa do bioma mata atlântica. O monitoramento das variáveis precipitação, escoamento superficial e drenagem foi realizado por meio de pluviógrafos eletrônicos e o conteúdo de água no solo foi monitorado por tensiômetros eletrônicos instalados nas profundidades de 10, 30 e 70 cm, no interior dos lisímetros. Os resultados demonstram que devido a interceptação da radiação solar, a vegetação de mata nativa proporciona a formação de um microclima interno diferenciado em relação ao ambiente externo de campo nativo, resultando em um menor aporte de energia e exercendo influências significativas sobre os processos hidrológicos envolvidos no balanço hídrico. Esta diferença nas condições climáticas aliadas as características do solo, permite que o lisímetro instalado na mata nativa apresente maior capacidade de armazenamento de água, sendo observados maiores conteúdos de água no solo, em todas as profundidades, quando comparado a condição de campo nativo. Em consequência, o lisímetro instalado na mata nativa mantem os fluxos subterrâneos de drenagem por mais tempo que o lisímetro instalado no campo nativo, sendo o processo de drenagem influenciado pela época do ano e conteúdo antecedente de água no solo. Quanto ao escoamento superficial, observa-se que os volumes escoados, por evento, são maiores no campo nativo do que na mata nativa. O cálculo do balanço hídrico com base nos dados monitorados nos lisímetros demonstra que a evapotranspiração real média diária foi 36,93% superior no lisímetro do campo nativo quando comparado ao lisímetro instalado no interior da mata nativa, havendo diferença significativa entre os dois ambientes. Os lisímetros utilizados neste estudo bem como, as metodologias adotadas para o monitoramento das variáveis hidrológicas envolvidas no balanço hídrico, não apresentaram resultados satisfatórios para a determinação da evapotranspiração em períodos diários já que não são capazes de representar as defasagens observadas na velocidade com que os diferentes processos ocorrem no interior do perfil do solo. A escala temporal por eventos mostrou ser a mais adequada na determinação do balanço hídrico em relação ao período diário e decêndial.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Worldwide, the agricultural sector is the largest consumer of water, reaching about 69% of total water derived from rivers, lakes and underground aquifers. Because of this huge consumption of water by agriculture and the scarcity of water in various parts of the world there is a social and environmental pressure very big, mainly on irrigated agriculture in order to improve the efficiency of the use of water. This study aimed to quantify the loss of water from the soil by evaporation, in the early stages of development of the corn crop sown in cultivation from no-tillage system and conventional tillage. The work was developed in Experimental Area of the Department of Rural Engineering of the Federal University of Santa Maria (UFSM), RS. The experiment was conducted in the period from October 28, 2006 to December 10, 2006 and consisted of four treatments: (i) direct maize sowing in bare soil (PD0), (ii) direct sowing of corn with 3,0 Mg ha-1 of straw on the soil surface (PD3), (iii) direct sowing of corn with 6,0 Mg ha-1 of straw on the soil surface (PD6), and (iv) conventional tillage of the soil without coverage of straw on the surface (PC). The loss of water from the soil were determined in four cycles of dry soil during the first 38 days after the emergence of culture, holding up the water balance in soil layers from 0 to 10 cm and 10 to 30 cm, from data of volumetric soil moisture determined with a TDR at intervals of 15 minutes. It was also determined, for the first cycle of drying soil coefficients of evaporation(K) and reducing of water evaporation from the soil (Kr), as the methodology of Kc Dual. For the short duration of the cycles of drying of the soil, growth and development of plants were not affected by the system of cultivation of the soil in the early stages of development of the corn crop. In layer from 0 to 10 cm depth for the first cycle of drying of the soil, 3,0 Mg ha-1 of straw on the surface provided a reduction in the loss of water by evaporation of 24,6% and 19,9% in relation to the PC and PD0, respectively. With 6.0 Mg ha-1 of straw, the reduction was 50,7% and 47,6%, respectively. In the first 30 cm of the soil profile, the reduction in losses of water was 18.2% and 23% respectively to 3.0 Mg ha-1 of straw. Increasing to 6.0 Mg ha-1 reduction was 38,3% and 42,0% respectively. With the growth of culture, the increase in the loss of water in the soil was due to the bigger development of plants with increasing participation of transpiration in water consumption by culture, by shading the surface at the higher leaf area index of the plants. Treatments with PC and PD0 show Ke higher, reaching 1,32 and 1,17, respectively. With the presence of straw, the maximum value of K was reduced to approximately 50% compared with the treatments without straw on the surface reaching values of 0,70 and 0,44, respectively, when EToac was 10,0 mm. The treatments of PC and PD0 showed a fast reduction in the coefficient of reduction of water evaporation from soil, after 6,5 mm of EToac. The lowest value of Kr at the end of the cycle of drying, 0,47, was observed for the treatment PD0. The PD6 has remained longer in the first stage of evaporation, reducing the Kr when EToac exceeded 20,0 mm. / Mundialmente, o setor agrícola é o maior consumidor de água, alcançando cerca de 69% do total de água derivada de rios, lagos e aqüíferos subterrâneos. Em função deste grande consumo de água pela agricultura e pela escassez de água em várias partes do mundo, há uma pressão social e ambiental muito grande, principalmente sobre a agricultura irrigada, a fim de melhorar a eficiência do uso da água. Este estudo teve como objetivo quantificar as perdas de água do solo por evaporação, nos estádios iniciais de desenvolvimento da cultura do milho semeada em sistema de cultivo direto e preparo convencional. O trabalho foi desenvolvido em Área Experimental do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), RS. O experimento foi conduzido no período de 28 de outubro de 2006 a 10 de dezembro de 2006 e constituiu-se de quatro tratamentos: (i) semeadura direta do milho em solo desnudo (PD0); (ii) semeadura direta do milho com 3,0 Mg ha-1 de palha na superfície do solo (PD3); (iii) semeadura direta do milho com 6,0 Mg ha-1 de palha na superfície do solo (PD6) e, (iv) preparo convencional do solo, sem cobertura de palha na superfície (PC). As perdas de água do solo foram determinadas em quatro ciclos de secagem do solo durante os primeiros 38 dias após a emergência da cultura, realizando-se o balanço hídrico do solo nas camadas de 0 a 10 cm e de 10 a 30 cm, a partir dos dados de umidade volumétrica do solo determinada com um TDR em intervalos de 15 minutos. Determinou-se também, para o primeiro ciclo de secagem do solo os coeficientes de evaporação (Ke) e de redução da evaporação da água do solo (Kr), conforme a metodologia do Kc Dual de cultivo. Pela curta duração dos ciclos de secagem do solo, o crescimento e o desenvolvimento das plantas não foram influenciados pelo sistema de cultivo do solo nas fases iniciais de desenvolvimento da cultura do milho. Na camada de 0 a 10 cm de profundidade, para o primeiro ciclo de secagem do solo, 3,0 Mg ha-1 de palha na superfície proporcionou uma redução nas perdas de água por evaporação de 24,6% e 19,9% em relação ao PC e PD0, respectivamente. Com 6,0 Mg ha-1 de palha, a redução foi de 50,7% e 47,6%,respectivamente. Nos primeiros 30 cm do perfil do solo, a redução nas perdas de água foi de 18,2% e 23%, respectivamente com 3,0 Mg ha-1 de palha. Aumentando para 6,0 Mg ha-1 a redução foi de 38,3% e 42% respectivamente. Com o crescimento da cultura, o aumento nas perdas de água do solo foi devido ao maior desenvolvimento das plantas com aumento da participação da transpiração no consumo de água pela cultura, pelo sombreamento da superfície pelo maior índice de área foliar das plantas. Os tratamentos com PC e PD0 apresentam Ke mais elevado, chegando a 1,32 e 1,17, respectivamente. Com a presença de palha, o máximo valor de Ke foi reduzido para aproximadamente 50% comparados com os tratamentos sem palha na superfície atingindo valores de 0,70 e 0,44, respectivamente, quando EToac era de 10,0 mm. Os tratamentos de PC e PD0 apresentaram uma rápida redução no coeficiente de redução da evaporação da água do solo, após 6,5 mm de EToac. O menor valor de Kr no final do ciclo de secagem, 0,47, foi observado para o tratamento PD0. O PD6 manteve-se por mais tempo no primeiro estagio da evaporação, reduzindo o Kr quando a EToac superou 20,0 mm.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-25Bitstream added on 2014-06-13T18:55:09Z : No. of bitstreams: 1 goncalves_so_me_botfca.pdf: 916822 bytes, checksum: f8258c8814082977f7cdaee1b95e55ef (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A irrigação é uma prática importante no cultivo de espécies frutíferas no Semiárido brasileiro, devido à precipitação pluvial com baixa magnitude, distribuição temporal irregular e insuficiente para atender a demanda hídrica das culturas agrícolas. Assim, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes manejos de irrigação na videira de vinho cv. Syrah/1103P, no comportamento ecofisiológico da cultura e em seus aspectos quantitativos e qualitativos da produção de uvas. O experimento foi conduzido na Embrapa Semiárido, em Petrolina – PE, durante o primeiro ciclo de produção da cultura (13 de abril a 6 de agosto de 2010). O espaçamento da cultura foi de 3m entre linhas de plantas e 1 m entre plantas. O sistema de irrigação utilizado foi o de gotejamento, com emissores espaçados a 0,5 m na linha de plantio com vazão de 2,5 Lh-1. O delineamento estatístico foi o de blocos casualizados, com 4 repetições e 3 tratamentos: irrigação plena (IP) – irrigação durante todo o ciclo da cultura; irrigação deficitária (ID) – interrupção da irrigação a partir dos 45 dias após a poda de produção (dapp) até a colheita; e irrigação com déficit controlado (IDC) – interrupção da irrigação aos 45 dapp e irrigações eventuais para o aumento da umidade do solo na profundidade efetiva do sistema radicular (0,6 m). O manejo da irrigação foi baseado na evapotranspiração da cultura (ETc) estimada pela relação entre a evapotranspiração de referência (ETo) e coeficientes da cultura (Kc). A partir de 45 dapp e até a colheita (115 dapp), a umidade do solo até a profundidade de 1,20 m foi menor nos tratamentos IDC e ID em relação ao tratamento IP / Irrigation is important practice in the fruit crop growing in the Brazilian Semiarid region, due to low magnitude raintall, with irregular time distribuition, which is not enough to supply water demand by plants. Hence, a research work was designed to evoluate the effects of different irrigation schedulings on wine grapevine, particularly on plant ecophysiological behavior and yield. The experiment was carried out at Embrapa Tropical Semi-Arid, in Petrolina, State of Pernambuco, Brazil, during the first crop growing season (April 13 to August 6, 2010) of grapevine cv. Syrah grafted on Paulsen 1103 rootstock, planted on grid spacing of 3 m between rows and 1m between plants. Drip irrigation system was used with 2.5 L.h-1 flow emitter spaced in 0.5 m. The experiment was designed in randomized blocks, with 4 replications and 3 irrigation treatments: full irrigation (FI) - irrigation throuhgtout the entire growing season; deficit irrigation (DI) - water application interrupted since 45 days after pruning (dap) until harvest; e regulated deficit irrigation (RDI) - irrigation interrupted since 45 dapp but occasionally performed to increase soil water storage in the effective root zone (0,6 m depth). Irrigation scheduling was performed based on crop evapotranspiration (ETc), which was estinated by the relationship between reference evapotranspiration (ETo) and crop coefficients (Kc). Soil water content at 1.2 m depth from 45 dap to 115 dap (harvest), was lower in DI and RDI treatments, when compared with FI treatment. Higher pre-daw leaf water potential values were found in RDI treatment at 56 dap (-4.2 MPa), and in DI treatment at 99 dap (-5 MPa)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-07-23Bitstream added on 2014-06-13T19:04:46Z : No. of bitstreams: 1 paiva_as_dr_jabo.pdf: 412706 bytes, checksum: a3044c478c4a39b6825b47ace1e1b633 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Objetivou-se avaliar características fisiológicas da leguminosa forrageira tropical, Macrotyloma axillare cv. Java (macrotiloma) submetida a diferentes potenciais hídricos e determinar a qualidade fisiológica de três lotes de sementes dessa cultivar. Determinou-se a pureza física dos lotes, o peso de mil sementes, o teste padrão de germinação (TPG) e o índice de velocidade de germinação (IVG). Os seguintes testes de vigor foram realizados: primeira contagem do TPG, condutividade elétrica e envelhecimento acelerado. Avaliou-se o efeito da disponibilidade hídrica do substrato sobre a germinação de sementes com o uso de soluções de Polietileno Glicol (PEG 6000) e a germinação e o crescimento inicial das plântulas sob diferentes disponibilidades hídricas no solo (60, 45 e 35% da capacidade de campo). Diferenças no potencial fisiológico inicial de sementes escarificadas puderam ser observadas pelo teste de germinação. Os testes de primeira contagem e IVG não foram sensíveis para detectar diferenças no potencial fisiológico das sementes dos três lotes estudados. O envelhecimento acelerado das sementes escarificadas pode ser realizado a 41º C por um período mínimo de 72 horas ou a 45º C durante 48 horas. O teste de condutividade elétrica mostrou-se adequado para diferenciar os lotes de sementes escarificadas, a partir de 48 horas de embebição. O lote 3 foi classificado como o lote de menor vigor. Houve redução progressiva e significativa da porcentagem de germinação e do IVG quando o potencial hídrico do substrato decresceu de 0,0 até -0,6 MPa e decréscimo na germinação e no IVG quando a disponibilidade hídrica no solo decresceu de 60% para 45 e 35% da capacidade de campo. Todas as características da parte aérea das plântulas foram prejudicadas pela redução da disponibilidade hídrica do solo, notadamente, os parâmetros altura de plântula,... / The objective of this research was to evaluate physiological characteres of the tropical forage legume, Macrotyloma axillare cv. Java (perennial horse gram) submitted to different water potentials and to determine the physiological quality of three seed lots of this cultivar. The physical purity, 1000 seeds weight, standard germination test (SGT) and speed of germination index (SGI) were evaluated. The following vigour tests were performed: first count of SGT; electrical conductivity and accelerated aging. The effect of substratum water availability was studied using polyethylene glicol solutions (PEG 6000) on seed germination and soil with three levels of water contents (60, 45 and 35% of field capacity) on germination and early growth of seedlings. Differences on initial physiological potential of scarified seeds could be observed by the germination test. First count of germination and SGI were not sensible to detect differences in seed physiological potential of these three lots. The accelerated aging of scarified seeds can be performed at 41ºC during at least 72 hours or at 45ºC for 48 hours. The electrical conductivity test was adequate to differentiate lots of scarified seeds after 48 hours of imbibition. The seed lot number three was classified as the lowest vigour lot of perennial horse gram seeds. There was progressive and significant decrease of germination percentage and of SGI when the substratum water potential decreased from zero to -0,6 MPa and reduction of germination percentage and SGI when the soil water availability decreased from 60% to 45 and 35% of field capacity. All seedlings shoot characters were hastened by the decrease of soil water availability, mainly the parameters: seedling height, fresh mass and area of leaves... (Complete abstract, click electronic access below)

O Estado do Tocantins vem a cada dia recebendo mais investimentos públicos e privados para desenvolvimento da agricultura irrigada. Esse crescimento não está sendo acompanhado com o desenvolvimento suficiente de pesquisas e difusão de técnicas aplicáveis para irrigação nessa região. Esse trabalho é um experimento no município de Porto Nacional, região central do Estado do Tocantins, com o cultivo de meloeiros irrigados sob diferentes intensidades e freqüências. Foram aplicadas três lâminas diárias: uma calculada cientificamente, outra aplicando métodos usuais praticados na região e outra com métodos usuais menos 10%. Todas as doses foram aplicadas de duas maneiras: aplicação diária única da dose e aplicação dessa mesma dose fracionada em duas aplicações ao dia. O experimento demonstrou que a quantidade de água aplicada tradicionalmente pelos irrigantes da região é aproximadamente 75 % e 95% maior do que a calculada pelo método de Penman-Monteith. Esta aplicação tradicional, em comparação com a dose determinada a partir do cálculo da evapotranspiração, não melhora os resultados obtidos nas lavouras quanto a: produtividade, brix, comprimento dos frutos, perímetro dos frutos, peso dos frutos, espessura da polpa e número de frutos descartados e que o fracionamento da dose diária em duas aplicações, uma pela manhã e outra à tarde, melhora a produtividade e aumenta a espessura da polpa, ambas características de interesse geral de produtores. / The state of Tocantins is every day getting more public and private investments for development of irrigated agriculture. This growth is not accompanied with sufficient development of researching and dissemination of technical requirements for irrigation in this region. This work is an experiment in Porto Nacional, the central region of Tocantins State, with the irrigated cultivation of melon under different intensities and frequencies. We applied three doses daily: a scientifically calculated, another applying the usual methods applied in the region and the other with the usual methods 10%. All doses were applied in two ways: application of a single daily dose and application of the same dose split in two applications a day. The experiment showed that the amount of water applied traditionally by irrigators in the region is approximately 75% and 95% higher than that calculated by the Penman-Monteith. This traditional application, compared with the dose determined from the calculation of evapotranspiration, does not improve the results in crops as the yield, brix, fruit length, fruit girth, fruit weight, flesh thickness and fruit number discarded and the fractioning of the daily dose into two applications, one in the morning and afternoon, improves productivity and increases the thickness of the pulp, both features of interest of farmers.

The predominant production system in North central Uruguay is based on the combined beef cattle and sheep cattle grazing of native grasslands. Soils include an important area of Pelluderts, with high content of expansible clays and high organic matter in the surface horizon. At the beginning of the 90 s there was a rapid expansion in rice production in this part of the country, increasing soil use intensity. Rice is grown in rotations with seeded pastures. Due to variations in annual forage production because variations of the hydric regime, irrigation technology was studied as an alternative to achieve greater inter-annual production stability. The effect of soil compaction, is to be considered when managing Vertisols especially in low soil use intensity situations, like natural pastures improved by overseeding and fertilization, or the more intense rice pastures rotation. The objectives of this research were to quantify the effects of animal trampling, as compared with rice harvesting, on the physical quality of the Vertisols and to obtain a quantitative relationship between rain plus irrigation water input and forrage production. Two experiments were conducted in the basaltic experimental field of INIA-Tacuarembó-Uruguay, to evaluate the effects of irrigation and animal compaction on the improved natural pasture. Another on farm experiment was also conducted to evaluate soil compaction due to rice cropping and harvesting. Physical quality results, showed animal trampling compaction effect in the surface layer (0-3 cm), but not in subsurface (9-12 cm), due animal trampling on bulk density, total porosity, macroporosity, microporosity, compressibility, and penetration resistance. In the rice field, effects of soil deformation by harvesting-combine traffic were evident to 20 cm depth under of high soil moisture conditions.Forage production did not show differences between the irrigation frequencies used in a rainy year (2003). Meanwhile in a dry year (2004), the irrigation treatments produced more (425 %) than the non irrigated, and the one irrigated more frequently produced more (35 %) between the two irrigated ones. General response to water was 8.95 kg MS ha-1 mm-1. Red clover showed greater response than white clover. The effect of animal trampling was significant on forage yield production of red clover, but there was no effect on white clover production. The botanical composition, in a dry year, showed loss of legume presence without irrigation. / O sistema de produção de forma extensiva em campo nativo predominante na região Centro-Norte da República Oriental do Uruguai inclui o pastejo de bovinos e ovinos. Entre os solos encontrados estão os Vertissolos com argilas expansivas e alto teor de matéria orgânica no horizonte mais superficial. A partir dos primeiros anos na década de 90, houve forte expansão da cultura de arroz na região, com aumento da intensidade de uso do solo, e adoção de sistemas de produção arroz gado de corte. Devido a variações da produção forrageira anual relacionada com as variações do regime hídrico, o trabalho teve como objetivo avaliar o uso da tecnologia de irrigação como alternativa para alcançar uma maior estabilidade na produção. Os efeitos sobre as características físicas dos Vertissolos foram avaliados em situações de baixa intensidade de uso, campo natural melhorado sob pastejo ou maior intensidade na rotação arroz-pecuária. Mais especificamente o trabalho procurou quantificar os efeitos do pisoteio animal em comparação com a pressão das máquinas de colheita de arroz na qualidade física de Vertissolos e encontrar uma relação quantitativa entre lâmina de água de chuva mais irrigação e produção de forragem. No campo experimental de basalto de INIA-Tacuarembó-Uruguai, foram realizados dois experimentos para avaliar os efeitos da compactação animal e a irrigação num campo natural melhorado, e noutro campo no departamento de Tacuarembó-Uruguai foi realizado um experimento para avaliar os efeitos da compactação durante a cultura e colheita de arroz. Do ponto de vista da qualidade física do solo, em geral, os resultados dos experimentos mostraram efeito da compactação superficial (0-3 cm), mas não subsuperficial (9-12 cm), devido ao pisoteio animal nos parâmetros densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, compressibilidade e resistência do solo à penetração. Na colheita do arroz, foram evidenciados os efeitos de deformação do solo pelo tráfego de colheitadeiras em condições de alto conteúdo de água no solo. A produção forrageira não apresentou diferença para as freqüências de irrigação usadas no ano chuvoso (2003), enquanto que durante o ano seco (2004) os tratamentos irrigados produziram 425 % mais que o não irrigado e o irrigado mais freqüentemente produziu 35 % mais que o irrigado menos freqüentemente. A resposta da produção forrageira à água foi de 8,95 kg de MS ha-1 mm-1. O trevo vermelho apresentou maior resposta da produção forrageira à água do que o trevo branco, 11 kg de MS ha-1 mm-1 e 9 kg de MS ha-1 mm-1, respectivamente. O efeito do pisoteio animal na produção forrageira reduziu a produção do trevo vermelho, mas não do trevo branco. Com relação à composição botânica, no ano seco, houve redução na porcentagem de cobertura por leguminosas no melhoramento nas situações sem irrigação.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-06T16:10:50Z No. of bitstreams: 1 PGCS14MA140.pdf: 1574830 bytes, checksum: 4217f8ffb682e61890fd939d7f9ca3e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-06T16:10:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCS14MA140.pdf: 1574830 bytes, checksum: 4217f8ffb682e61890fd939d7f9ca3e2 (MD5) Previous issue date: 2014-07-25 / Capes / Several techniques have been used to obtain soil water retention curve. Direct methods are time consuming and costly. Mathematical techniques have been used to replace direct methods through pedotransfer functions (PTFs), using predictors easily obtained and inexpensive to obtain parameters that expend more time and resources. PTFs generated from multiple regressions have shown reliable results but requires great knowledge of statistics. A new approach to obtaining PTFs, artificial neural networks (ANN) that does not require prior knowledge of statistical and database minimum, have been used in various areas of knowledge, and have been shown to be accurate and reliable. The study aimed to compare the efficiency of ANNs and multiple regressions to generate PTFs for estimating the retention and availability of water in soils of Santa Catarina state, located in a subtropical zone (region) of Brazil. The PTFs were generated for 940 horizons of representative soils of St. Catarina having as input data the particle size distribution (seven classes), the organic matter content, bulk density, particle density and output data water retention between from zero to 1500 kPa tension. The ANNs were generated using the software WEKA, with six neurons in the hidden layer using the error backpropagation algorithm (Multilayer Perceptron) and the cross-validation to stratify sample. Results showed that PTFs obtained from ANNs are more efficient than multiple regression. The PTFs that include specific texture data (five classes of sand), soil organic matter, soil bulk density, particle density, total porosity and their interactions better estimate the retention and availability of water in these soils. From these results, it is possible to develop a program that uses these PTFs generated to provide these values of SWRC, and is therefore an extremely useful tool for studies about soil water retention and avaibility / Várias técnicas vêm sendo utilizadas para obtenção da curva de retenção de água no solo. Como métodos diretos demandam tempo e são de alto custo, tem sido estudadas funções de pedotransferência (FPTs), as quais utilizam preditores de fácil obtenção e baixo custo para obter os parâmetros. FPTs geradas a partir de regressões múltiplas têm mostrado resultados confiáveis, mas exigem grande conhecimento estatístico para sua determinação. Uma nova abordagem para obtenção de FPTs é o uso de redes neurais artificiais (RNAs), que não exigem conhecimento prévio estatístico e podem ser obtidas utilizando-se um banco de dados mínimos. As RNAs vêm sendo utilizadas em diversas áreas do conhecimento, e têm se mostrado precisas e confiáveis. Este trabalho teve por objetivo comparar a eficiência de RNAs e regressões múltiplas na geração de FPTs para estimar a retenção e a disponibilidade de água em solos do estado de Santa Catarina. As FPTs foram geradas a partir de 940 horizontes de solos representativos de Santa Catarina, tendo como dados de entrada a granulometria (sete classes de tamanhos de partículas), o teor de matéria orgânica, a densidade do solo e de partículas e, como dados de saída, a retenção de água nas tensões de 0 até 1.500 kPa. As RNAs foram geradas utilizando o software WEKA, tendo como arquitetura a rede Multilayer Perceptron, com seis neurônios na camada escondida, utilizando-se a função de retropropagação do erro (Backpropagation) e validação cruzada para estratificar a amostra. As FPTs obtidas a partir de RNAs são mais eficientes que as regressões múltiplas. As FPTs pontuais, que incluem dados de granulometria (cinco divisões de areia), matéria orgânica do solo, densidade do solo, densidade de partículas, porosidade total e suas interações estimam melhor a retenção e a disponibilidade de água nestes solos. A partir destes resultados, é possível desenvolver um programa que utiliza as FPTs geradas para estimar a curva de retenção de água, sendo, portanto uma ferramenta extremamente útil para estudos que envolvam a retenção e a disponibilidade de água no solo

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.