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

O presente trabalho teve como objetivo avaliar se as variáveis biomassa (BM) e respiração (RM) microbianas e as atividades de β -glucosidase, urease, amidase, fosfatase ácida e aril-sulfatase podem servir como indicadores biológicos de qualidade do solo. Foram realizados três estudos, utilizando um experimento de longa duração que avalia diferentes sistemas de culturas na recuperação do solo. No primeiro, as variáveis acima foram avaliadas durante um ano, e os resultados foram correlacionados com indicadores físicos, químicos e de produtividade dos tratamentos solo descobertoc (SD), pousio/milho, aveia/milho, pousio/milho+lablab, aveia+vica/milho+caupi, guandu/milho+guandu e campo nativo (CN), buscando demonstrar a adequação de seu uso como indicadores biológicos de qualidade, além de observar seus comportamentos quanto a variações sazonais. No segundo, foi avaliada a influência da presença de raízes e da cobertura constante e integral do solo sobre a qualidade biológica, utilizando-se as variáveis acima para comparar o solo quando sob gramínea perene, sob dois sistemas de cultura de milho (com e sem leguminosa em consórcio) ou sob CN e SD. O terceiro estudo avaliou a qualidade do solo, segundo estas variáveis, em função da adição de N em cobertura no milho, em dois sistemas de cultura de milho (com e sem leguminosa em consórcio). Foram verificadas altas correlações entre as variáveis analisadas e teores de C orgânico e N total, além de outros indicadores de qualidade física e de produtividade do solo, confirmando a adequação de seu uso como indicadores biológicos de qualidade. Porém, como seu uso individual pode induzir a erros, foi proposta sua avaliação conjunta, em forma gráfica ou de índice, o que garante resultados mais abrangentes e integrados sobre a qualidade do solo. No segundo estudo, a elevada presença de raízes no tratamento com gramínea perene não garantiu a elevação dos valores das variáveis analisadas aos níveis do solo sob CN, indicando que estes possam estar relacionados à complexidade da comunidade vegetal presente sobre o mesmo e à diversidade microbiana dela resultante. No terceiro estudo, a adição de N em cobertura no milho, consorciado ou não com leguminosa, agiu seletivamente sobre a vida microbiana e sua atividade no solo, não alterando significativamente sua qualidade em termos biológicos. As variáveis avaliadas mostraram-se adequadas para a quantificação da qualidade biológica do solo, e seus resultados sugerem que a rotação e a consorciação de culturas são práticas recomendáveis para a recuperação e a manutenção da mesma em solos cultivados.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-08Bitstream added on 2014-06-13T21:04:34Z : No. of bitstreams: 1 ramos_cmc_dr_botfca.pdf: 1088381 bytes, checksum: 56fd0021ccdede2c3fe416ed6a1c9160 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A bacia hidrográfica tem sido reconhecida como o espaço geográfico mais adequado para tratar de assuntos ambientais, constituindo-se em unidade de gestão administrativa, pois pode abranger diversidades demográficas, sociais, culturais e econômicas. Devido à complexidade inerente aos problemas de demandas e ofertas de água em uma bacia hidrográfica, é necessária a utilização de técnicas e instrumentos capazes de auxiliar os profissionais responsáveis pelo planejamento e gerenciamento de recursos hídricos. A Bacia do Rio Pontal tem uma área de 6.023km2, e está situada nos municípios de Petrolina, Afrânio, Dormentes e Lagoa Grande, no estado de Pernambuco. O rio Pontal, dreno principal da bacia, com comprimento de 206 km, é um rio de ordem quatro segundo a classificação de Strahler (1957), e é um tributário da margem esquerda do rio São Francisco. A bacia tem declividade abaixo de 15%, com mediana na ordem de 2%, e relevo em sua maior parte plano com cotas que variam entre 360 a 700 m. A vegetação natural é do tipo Caatinga, porém cerca de 52% da sua área foi modificada pela ação humana. A precipitação pluviométrica, principal fonte hídrica da região, registra historicamente, totais anuais inferiores a 600 mm, com trimestre mais chuvoso de janeiro a março, e déficit hídrico em 8 a 10 meses na maioria dos anos, com igual período de severa seca. Nessa bacia serão implantados dois perímetros irrigados com um total de 7,7 mil ha, com captação de água no Rio São Francisco da ordem de 7,8 m3/s. Existe uma demanda de perenização do rio Pontal por parte dos proprietários de terras ao longo da bacia. No Plano de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco, coordenado pelo Comitê da Bacia Hidrográfica do São Francisco (CBHSF), a unidade hidrográfica do Pontal está entre... / The basin has been recognized as the most appropriate geographic area to analyze environmental issues, constituting a management unit which can comprise demographic, social, cultural and economic diversities. Due to the inherent complexity of the problems related to the water demand and supply in a basin, it is necessary to use techniques and tools to help professionals responsible for planning and management of water resources. The Pontal River Basin has 6.023km2 area, and covers the municipios of Petrolina, Afranio, Dorments and Lagoa Grande, in Pernambuco state, Brazil. The Pontal river, 206 km long, is classified as a river of order four according to Strahler (1957), and it is also a natural tributary of the São Francisco River, on its left side. The basin has slope below 15%, with median value around 2%, flat topography in most of its surface area, with altimetry ranging from 360 to 700 m. The vegetation is Caatinga type, and about 52% of its area has been modified by human action. Rainfall is the main water source in the region, and according to historical records, 600 mm or less fall within the wettest period, January to March, while a water deficit occurs in 8 to 10 months, with the same period of severe drought in most of the years. In this basin will be established two irrigation schemes with a total area of 7,700 ha, and water pumping of 7.8 m3s-1 from São Francisco River. There is a demand from the landowners to make the Pontal river perennial. In the Water Resources Plan of the São Francisco River Basin, coordinated by the San Francisco River Basin Committee, the Pontal basin is presented as one the hidrographic units with severe problems in the uses and water demand ratio, indicating a critical situation and requiring intensive management of water resources and investment needs. The study aimed to... (Complete abstract click electronic access below)

Orientadora: Profª Drª Karina Maria Vieira Cavalieri Polizeli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 16/02/2017 / Inclui referências : f. 24-31 / Area de concentração : Qualidade e conservação do solo e da água / Resumo: A degradação das pastagens culmina com a ruptura dos recursos naturais. A recuperação das pastagens e a melhoria das características físicas do solo são conseguidas através da inversão deste processo de degradação, como ocorre com a Integração Lavoura-Pecuária (ILP). O objetivo deste trabalho foi analisar a qualidade física do solo submetido à Integração Lavoura-Pecuária (ILP) e à Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF). O estudo foi realizado na Fazenda Modelo-IAPAR, unidade de Ponta Grossa-PR. Os solos encontrados na área de ILP são o Latossolo Vermelho e o Cambissolo Háplico e na área de ILPF o Latossolo Vermelho, ambos de textura areia franca. Foram coletadas amostras de solo com estrutura deformada e indeformada, para a determinação dos seguintes atributos físicos do solo: textura, densidade de partículas (Dp), densidade do solo (Ds), umidade volumétrica na capacidade de campo (?CC), capacidade de aeração (CA), porosidade total (?), resistência à penetração radicular (RP) e carbono orgânico total (COT). Foram determinadas também as curvas de retenção de água (CRAS) e de resistência do solo à penetração de raízes (CRP). Os indicadores de qualidade física do solo (IQFS) obtidos foram: densidade relativa do solo (DR), índice de estabilidade estrutural (IEE), índice S, capacidade de campo relativa (CCR), água disponível (AD) e o intervalo hídrico ótimo (IHO). Os IQFS foram capazes de distinguir os sistemas integrados de produção, sendo o ILPF o sistema que obteve maior impacto negativo sobre os atributos físicos do solo. Não foram constatadas as densidades críticas (Dsc) em ambos os sistemas, apesar do ILPF ter apresentado valores de Ds bem próximos do IHO=0. A qualidade física do solo ficou dentro dos intervalos considerados adequados, na maioria dos indicadores utilizados, para os sistemas integrados ILP e ILPF. Contudo, verificou-se que o componente arbóreo afetou negativamente a qualidade física do solo em comparação ao ILP, principalmente na camada de 0,05-0,10 m. Palavras-chave: Sistemas integrados; estrutura do solo; água disponível; intervalo hídrico ótimo. / Abstract: The degradation of the pastures culminates with the rupture of the natural resources. The pastures recovery and the soil physical characteristics improvement are achieved through the inversion of this degradation process, as it happens with the Integrated Crop-Livestock (ICL). The aim of this work was to analyze soil physical quality submitted to Integrated Crop-Livestock (ICL) and Integrated Crop-Livestock Forestry (ICLF). The study was carried out at Fazenda Modelo-IAPAR, Ponta Grossa-PR unit. The soils found in the ICL area are the Red Latosol and the Haplic Cambisol, and in the ICLF area is the the Red Latosol, both of them with loamy sand texture. Soil samples with deformed and undeformed structure were collected to determine the following soil physical attributes: texture, soil particle density (PD), soil bulk density (BD), volumetric moisture in field capacity (?FC), air capacity (AC), total porosity (?), resistance to root penetration (RP) e organic carbon contend (OCC). Water retention curves (WRC) and soil resistance to root penetration (SRP) have also been determined. The soil physical quality indicators (SPQI) obtained were: soil relative density (RD), structural stability index (SSI), S index, relative field capacity (RFC), plant-available water capacity (PAWC), and least limiting water range (LLWR). SPQI were able to distinguish integrated production systems, ICLF was the system that had the greatest negative impact on soil physical attributes. The critical densities (Dc) in both systems were not found, although the ICLF showed values of BD very close to the LLWR=0. The soil physical quality was within the ranges considered adequate, in most of the indicators used, for the integrated systems ICL and ICLF. However, it was verified that the tree component adversely affected the soil physical quality in comparison to the ICL, mainly in the 0.05-0.10 m layer. Key words: Integrated systems; soil structure; plant-available water capacity; least limiting water range.

Orientador: Prof. Dr. Jorge Luiz Moretti de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 27/06/2011 / Inclui referências / Area de concentração : Qualidade e sustentabilidade ambiental / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a resposta de um balanço hídrico nas localidades de Goiânia-GO e Ponta Grossa-PR, devido a sua periodicidade e forma de agrupamento dos dados de entrada, bem como o desempenho de equações de estimativa do armazenamento de água no solo. As análises do trabalho foram realizadas utilizando um modelo de balanço hídrico baseado na metodologia de Thornthwaite & Mather, tendo como entrada valores de precipitação pluviométrica (P), evapotranspiração de referência (ETo), dentre outros coeficientes (coeficiente de cultivo, fração p, armazenamento inicial). Os valores diários da evapotranspiração de referência (ETo) foram calculados com o método de Penman-Monteith. Considerou-se nas simulações o solo possuindo água disponível de 10 mm a 160 mm, com intervalo de 15 mm. A avaliação do balanço hídrico quanto à periodicidade e forma de agrupamento dos dados de entrada foi realiza considerando: Procedimento 1 (BhDag) - agrupamento das componentes do balanço hídrico (ARM - armazenamento, ER - evapotranspiração real, DEF - deficiência hídrica e EXC - excedente hídrico) em períodos de 5, 7, 10 e 15 dias e um mês, após a simulação do balanço hídrico diário; e, Procedimento 2 (BhP) - simulação do balanço hídrico a partir de valores diários de P e ETo, agrupados em períodos de 5, 7, 10 e 15 dias e um mês. A avaliação da estimativa do armazenamento de água no solo foi realizada com cinco modelos (Thornthwaite & Mather, Braga, Potencial de Primeira Ordem, Potencial de Segunda Ordem e Cossenoidal), desconsiderando e considerando a realização de irrigações complementares. O modelo Cossenoidal foi considerado padrão. As análises realizadas permitiram verificar que: (a) Dependendo da finalidade, da quantidade de água disponível no solo (AD) e componente hídrica de interesse a periodicidade e forma de agrupamento dos dados de entrada (BhDag e BhP) podem interferir nas estimativas das componentes do balanço hídrico (ARM, ER, DEF e EXC). Para atividades que exigem maior detalhamento e precisão, como em estudos científicos, é recomendável a realização das análises conforme o Procedimento 1 (BhDag). Para as atividades que não necessitem de muita precisão, o balanço hídrico pode ser realizado conforme Procedimento 2 (BhP); (b) Os desvios encontrados entre as componentes ER, DEF e EXC do balanço hídrico realizados conforme os procedimentos BhDag e BhP, tenderam a aumentar para maiores periodicidades (5 dias para um mês) e menores valores de AD (160 mm para 10 mm); (c) A componente ARM apresentou maiores desvios médios diário em relação as demais componentes (ER, DEF e EXC) e tendência contrária, aumentando para menores periodicidades (um mês para 5 dias) e maiores valores de AD (10 mm para 160 mm); (d) As equações Potenciais de Primeira e Segunda Ordem apresentaram tendência aproximadamente igual ao modelo Cossenoidal no cálculo do balanço hídrico diário, considerando ou não irrigações complementares ao longo do ano; (e) A equação Exponencial não foi adequada para o cálculo do balanço hídrico diário, considerando ou não irrigações complementares; e, (f) A equação de Braga não foi adequada para análises considerando a realização de irrigações complementares em um balanço hídrico diário. Palavras-chave: Relações hídricas, contabilização hídrica, modelos, simulação. / Abstract: This study had as objective to evaluate the replies of a water balance components in the cities of Goiania-GO and Ponta Grossa-PR due to its periodicity and form of grouping the input data and the performance of equations to estimate water storage in soil. The analysis of the work were performed using a water balance model, based on the methodology of Thornthwaite & Mather, taking as input values for rainfall (R), reference evapotranspiration (ETo), among other factors (kc, p fraction, initial storage). The daily values of reference evapotranspiration (ETo) was calculated with the Penman-Monteith method. In the simulations was considered the soil having water available from 10 mm to 160 mm, with 15-mm.The evaluation of water balance as to the periodicity and form of grouping the input data was performed considering: Procedure 1 (BhDag) - grouping of water balance components (S - storage, AE - actual evapotranspiration, WD - water deficiency and WS - water surplus ) in periods 5, 7, 10 and 15 days and one month, after the simulation of daily water balance; and Procedure 2 (BhP) - simulation of water balance from the daily values of R and ETo, grouped in periods 5, 7, 10 and 15 days a month. The evaluation of the estimated water storage in soil was carried out with five models (Thornthwaite & Mather, Braga, First Order Potential, Second Order Potential and Co-sine), disregarding and considering the realization of complementary irrigation. The Co-sine model was considered standard. The analysis shows that: (a) Depending on the purpose, amount of available soil water (ASW) and water component of interest, the periodicity and form of grouping the input data (BhDag and BhP) may interfere with the estimates of the components of the balance (S, AE, WD and WS). For activities that require more detail and accuracy, water as in scientific studies, it is advisable to perform the analysis according to Procedure 1 (BhDag). For activities that do not require much accuracy the water balance can be performed as Procedure 2 (BhP), (b) The differences found between the Components, AE, WD and WS of water balance performed according to the procedures BhDag and BhP tended to increase to higher periodicities (5 days to one month,) and lower values of ASW (160 mm to 10 mm), (c) The S component showed higher average daily deviations relative to other components (AE, WD and WS) and counter trend increasing for lower periodicities (one month for 5 days) and higher values of ASW (10 mm to 160 mm), (d) Potential Equations of First and Second Order tended approximately equal to the Co-sine model to calculate the daily water balance Considering whether or not complementary irrigation during the year, (e) The exponential equation was not adequate for calculating the daily water balance, considering or not complementary irrigation; and, (f) The equation of Braga was not adequate for analysis considering the realization of a complementary irrigation daily water balance. Key-words: Water relations, water accounting, models, simulation.

Orientador: Prof. Dr. Renato Marques / Coorientadores: Profª. Drª. Fabiane Machado Vezzani e Dr. Robson Capretz / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 31/10/2013 / Inclui referências : f. 30-34 / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de serapilheira e ciclagem de nutrientes em florestas com idade avançada, na Reserva Natural Rio Cachoeira, Antonina, Paraná. Para isso, a produção de serapilheira foi coletada mensalmente em três sitios denominados Ferro 10, Pantera 8 e Pinheiro 6. As amostras foram separadas em diferentes frações: folhas diversas (FD); ramos (RM); flores, frutos e sementes (FFS) e restos (R). As folhas foram separadas novamente para algumas espécies selecionadas, em função de sua importância na comunidade florestal. Foram obtidos os pesos das amostras e os teores de C, N, P, K, Ca e Mg e Na nas diferentes frações de serapilheira. A deposição de fitomassa variou entre 5,5 e 8,5 Mg/ha/ano nos diferentes sítios de estudo. O valor de importância de algumas espécies mostra relação positiva com a quantidade de serapilheira depositada pela espécie. A variação temporal foi caracterizada por altas deposições durante os meses mais quentes/úmidos, o que representa um padrão comum para florestas tropicais. A fração de folhas foi a mais abundante. Os teores e o aporte de nutrientes no solo pela serapilheira mostrou a seguinte ordem decrescente: C>N>Ca>K>Mg>P>Na. A disponibilidade de Ca e Mg no solo parece explicar os maiores teores de Ca e Mg na serapilheira de um dos sítios florestais. Teores elevados de N na serapilheira dos sítios de estudo podem estar relacionados com a presença de espécies mais exigentes neste elemento e que, pela ciclagem de nutrientes, contribuiriam para a manutenção de uma elevada oferta de N às plantas em crescimento. Palavras-chave: Floresta Ombrófila Densa, biogeoquímica, serapilheira / Abstract: The aim of this study was to evaluate the litterfall and nutrient cycling in mature rain forests in the Reserva Natural Rio Cachoeira, Antonina, Paraná. Litterfall was collected monthly on three similar sites: Ferro 10, Pantera 8 and Pinheiro 6. Samples were separated in different fractions: branches, reproductive organs, leaves and remains. The leaves were screened again to separate selected species, the others being classified as remaining leaves. Then we determined the dry weight of the litter samples (fractions and species), and the content of carbon (C), macronutrients (N, P, K, Ca and Mg) and Na for the different litterfall fractions. The biomass deposition varied from 5,5 to 8,5 Mg/ha/year among the different sites. The temporal variation was characterized by high deposition during the warmer/wetter months, a common standard for tropical rainforests. The leaves fraction was the most abundant. The content and input of nutrients to the soil was according the following sequence: C>N>Ca>K>Mg>P>Na. Soil availability for Ca and Mg was related to the content of such elements in the litter for at least one of the sites. The high value of N content in the litter seems to be related with the presence of high N demanding species in the forest, which by the means of nutrient cycling would be responsible by the high availability of N in the forest soil. Key-Words: Ombrophilous Dense Forest, biogeochemistry, litterfall

Orientador: Prof. D.Sc. Robson André Armindo / Co-orientador: Prof. D.Sc.. Jorge Luiz Moretti de Souza / Autor não autorizou divulgação de material impresso e digital / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 09/07/2015 / Inclui referências : f. 4-5;29-32;48-49;72-73 / Area de concentração : Pedologia e Manejo do Solo / Resumo: Com o aumento da industrialização houve um forte crescimento na produção de combustíveis derivado do petróleo. Assim, desde a sua produção até a revenda para os consumidores podem ocorrer inúmeros acidentes ambientais, principalmente tombamentos de trens e caminhões, bem como o vazamento de tanques de postos de combustíveis. Deve-se atentar nesses acidentes que os derivados de petróleo possuem os chamados BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xileno), que ocasionam diversos danos ao solo, na flora, fauna e na saúde humana, devido a sua alta toxicidade. Assim, parte do derrame de combustíveis se infiltra no solo movimentando-se de acordo com suas propriedades físicas (massa específica e viscosidade) e com as propriedades físicas do meio poroso (densidade, porosidade, permeabilidade hidráulica e continuidade porosa). Neste trabalho, teve-se como objetivo avaliar a variabilidade espacial dos atributos físicos do solo e, especificamente, da permeabilidade hidráulica ao fluxo de água e combustíveis. Trinta e duas amostras de solo deformadas, com três repetições, e trinta e duas amostras não deformadas, também com três repetições, foram coletadas em uma área de 0,5 ha em uma profundidade de 0-0,20 m em espaçamento de 15x15m. Em laboratório, determinou-se a textura pelo método do densímetro, a densidade do solo (?s) pelo método do anel volumétrico, a densidade das partículas (?p) pelo método do balão volumétrico, a porosidade pela diferença entre a unidade e a razão ?s/?p e a permeabilidades hidráulicas: água (Kag), gasolina (Kg) e diesel (Kd) pelo permeâmetro de carga variável. Os resultados foram analisados por meio da estatística clássica e da geoestatística. O solo da área estudada foi classificado como argiloso e seus demais atributos estavam dentro do esperado não evidenciando compactação. A Kg foi em média 4 vezes maior do que a Kag. Já a Kd foi, em média, 1,2 vezes maior que a permeabilidade do solo à água. Tais resultados podem ser explicados por algumas características físico-químicas dos combustíveis que reagem com as cargas das argilas, ocorrendo a desidratação do solo, favorecendo o aparecimento de fissuras, ocasionando assim fluxo preferencial. No caso do diesel, a diferença foi pequena, pois mesmo havendo a formação das fissuras no solo, sua alta viscosidade em comparação a água é em média 3 vezes maior. Essas características dos líquidos também fazem com que a permeabilidade intrínseca do solo argiloso seja dependente dos líquidos. Assim, havendo um acidente, a pluma de contaminação dos combustíveis atingirá mais facilmente o lençol freático. O coeficiente de variação foi médio para os atributos físicos do solo e alto para a permeabilidade hidráulica e permeabilidade intrínseca (Ke), necessitando-se do uso da geoestatística. Os semivariogramas das variáveis analisadas foram ajustados, por meio do pacote geoR do software R, encontrando-se os modelos wave e esférico na maioria dos ajustes, baseando-se no critério do Akaike Information Criterion (AIC) e Bayesian Information Criterion (BIC). Os alcances práticos para as variáveis areia, silte, argila, ?s, ?p, porosidade, Kag, Kg, Kd, Keag, Keg, Ked foram 42,78; 29,74; 46,44; 45,52; 15,21; 22,91; 33,67; 24,34; 28,14; 26,90; 33,23 e 23,49 m, respectivamente. Palavras-chave: condutividade, contaminação, gasolina, diesel. / Abstract: The increasing demand for fuels raises risk of environmental accidents, mostly tipping trains and trucks and spills from storage containers. This kind of accident causes damages in soil, flora, fauna and human health, due to the high toxicity of some fuel components, specially the BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylene).The fate and behavior of spilled fuel on soils mainly depend on soil physical properties (density, porosity, permeability, pore continuity) and fuel physical properties (density and viscosity). This study aimed to evaluate the spatial variability of soil physical attributes, especially the soil permeability to water and fuels. The experiment used thirty-two deformed soil samples and thirty-two undisturbed soil samples, both with three replicates, in an area of 0.5ha at a depth of 0-0.20m, at a spacing of 15x15m. In the lab, it was determined texture, bulk density (?s), particle density, porosity and the saturated hydraulic permeability (Kw), gasoline permeability (Kg) and diesel permeability (Kd) by variable-head permeameter. Results were analyzed by classical statistics and geostatistics. The studied soil was classified as clay and its other attributes were as expected, without compaction evidences. The Kg was average 4 times bigger than Kw, while Kd was average 1.2 times bigger than Kw. These found results can be due to some physical-chemical characteristics of fuels that react with loads clay, occurring soil dehydration and formation of fissures inducing preferential flow. The difference between Kd and Kw was smaller because of its large viscosity. These chemical characteristic of fluids makes the water, gasoline and diesel intrinsic permeability (Kew, Keg, Ked) different from each other. Thus, if there will be an accident, the fuel plume will reach more easily the water table. There was a coefficient of variation between average for soil physical properties and high for the hydraulic permeability and intrinsic permeability, allowing the use of geostatistics. The semivariogram adjustments were realized by GeoR package, in software R, with best results to wave and spheric models for the most cases, based on the Akaike Information Criterion (AIC) and Bayesian Information Criterion (BIC). The practical range for the variables sand, silt, clay, ?s, ?p, porosity, Kw, Kg, Kd, Kew, Keg, Ked were 42.78; 29.74; 46.44; 45.52; 15.21; 22.91; 33.67; 24.34; 28.14; 26.90; 33.23 and 23.49 m, respectively. Keywords: conductivity, contamination, gasoline, diesel.

Orientador: Prof. Dr. Antônio Carlos Vargas Motta / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 25/02/2014 / Inclui referências : f. 26-36 / Resumo: Campos subtropicais nativos do Sul do Brasil têm em geral baixa produtividade e qualidade devido à baixa fertilidade do solo e crescimento concentrado no verão. O experimento foi instalado com a finalidade de avaliar o efeito inicial e residual de P na pastagem, em um campo nativo. Doses crescentes de fosfato solúvel foram aplicadas em área total apenas no primeiro ano, sendo a aplicação dos tratamentos precedida por incorporação. Juntamente com a implantação foi iniciado o cultivo de pasto de inverno. A produtividade foi determinada por 4,5 anos. Os teores dos nutrientes (P, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Fe e Zn) foram determinados em duas ocasiões para o pasto de inverno e duas para o campo nativo, sendo uma no verão e outra no inverno. Foram avaliadas a colonização micorrízica das raízes das forrageiras de inverno de 2012, a composição florística das pastagens e o teor de P Mehlich no solo aos 06 e aos 36 meses após a implantação. A produtividade da pastagem aumentou em mais de 10 e 3 vezes no inverno e verão, respectivamente, com resposta linear ou quadrática. A produção acumulada indicou aumento de aproximadamente 146 kg de matéria seca por kg de P2O5 aplicado, em quatro anos. A adubação fosfatada propiciou aumento na concentração de P, K, Ca, Mg e Cu para pastagem de inverno, e apenas P na pastagem de verão. A colonização radicular com micorriza foi constatada na ordem de 90% para aveia e 40% para o azevém no tratamento testemunha, e responderam com decréscimo linear, atingindo 50 e 15% na dose máxima, respectivamente. A adubação fosfatada também proporcionou aumento na participação do azevém no inverno, espécie mais exigente. Na pastagem de verão houve decréscimo no número de espécies e aumento da cobertura com Paspalum urvilei e P. paniculatum. Ainda foi verificado que a extração ácida mehlich-1 é eficiente em verificar diferenças no teor de P no solo entre os tratamentos mesmo após três anos decorridos da aplicação, todavia, os valores obtidos decaem com o tempo mais rapidamente que a produtividade, indicando que a extração ácida não é eficiente em avaliar a disponibilidade efetiva de P em solo sob efeito residual da adubação, visto que a produtividade se mostrou altamente dependente da dose de P aplicada. A adubação fosfatada é essencial para a manutenção de produtividade forrageira satisfatória, exerce efeito na nutrição das plantas melhorando a qualidade da forragem e altera a composição botânica das pastagens. O solo sob campo nativo com sobressemeadura de forrageiras de inverno tem alto potencial de inóculo micorrízico nativo, ainda, a disponibilidade de P avaliada pelo extrator mehlich-1 decresce ao longo do tempo em despeito da manutenção de produtividade. Palavras-chave: Campo nativo, adubação fosfatada, fósforo, pastagem. / Abstract: Brazilian sub-tropical grasslands generally have low productivity and quality due to low soil fertility and concentrated growth during summer. The experiment was done with the purpose of evaluating the initial and residual phosphate of sub-tropical grassland. Soluble phosphate was applied in the complete area only in the first year, the treatment application being incorporated. Simultaneously the cultivation of the winter grass fields was initiated. The productivity was determined for 4.5 years. The nutrient levels (P, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Fe, and Zn) were determined in three occasions during winter and one during summer. micorrhyzal colonization of the winter grass roots of 2012 were evaluated, still, the floristic composition of the pastures and the level of the P Mehlich was also evaluated. The pasture productivity increased 10 and 3 times during winter and summer, respectively, with linear and quadratic response. The accumulated production showed an approximate increase of 146 lb of dry matter per lb of P2O5 applied, in four year time. The phosphate fertilization increased the concentration of P, K, Mg and Cu for the winter pastures, just only P for the summer pastures. Micorrhyzal radicular colonization was noticed in the order of 90% for oat and 40% for rye grass, and responded with a linear decrease, reaching 50 and 15% with the maximum dose, respectively. The phosphate fertilization also increased the participation of rye grass during winter, the most responsible specie. There was a decrease in the number of species for the summer pasture and an increase of the working range with Paspalum urvilei and P. paniculatum. It was still observed that the Mehlich-1 acid extraction is efficient in checking differences in P level of the soil amongst treatments even after three years after application, however, the obtained values decay as time passes faster than productivity, indicating that the acid extraction is not efficient in evaluating the effective availability of P of the soil under fertilization residual effects. Phosphate fertilization is essential for the productivity maintenance of dry matter, which has an effects in the nutrition of the plants, increasing the dry matter quality and changes the pastures botanical composition. The soil under native grass land in succession with the winter grass has a high native micorrhyzal inoculum, still, the P availability evaluated by the mehlich-1 extractor can sub estimate the availability of P in soil under fertilization residuals. Key-Words: Grassland, phosphorus fertilization, phosphorus, pasture.

Orientador: Prof. Dr. Vander de Freitas Melo / Coorientador: Prof. Dr. Volnei Pauletti / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 26/04/2017 / Inclui referências : f. 60-67 / Resumo: A biodisponibilidade do K em suas diferentes formas minerais é muito variável e depende de vários fatores (concentração na solução do solo, capacidade de troca catiônica (CTC), grau de intemperismo do solo, etc.) que influenciam o equilíbrio químico do nutriente dentro do solo. O objetivo do presente trabalho foi estudar a dinâmica das diversas formas minerais do Potassio (K) em diferente classes de agregados de solos jovens (Cambissolo) e altamente intemperizados (Latossolo), desenvolvidos a partir de granito/gnaisse e basalto respetivamente na mineralogia do solo e avaliar a importancia da reserva do K na nutrição das plantas de trigo. Para este estudo, foram consideradas duas classes de solo da taxonomia brasileira do solo, um CAMBISSOLO HAPLICO Tb distrófico e um LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico tipico. Ambos os solos foram separados em tamanho de agregados; o Latossolo em 5 (> 4 mm, 2 - 4 mm, 0,5 - 2 mm, 0,21 - 0,5 mm e < 0,21 mm) e o Cambissolo em 4 (> 4 mm, 2-4 mm, 0,5-2 mm e < 0,5 mm). Diferentes formas de K foram determinadas em cada tamanho de agregado em ambos os solos e essas formas no solo foram correlacionadas com a absorção de K por plantas de trigo. Em cada classe de agregado tambem foi estudada a mineralogia das frações areia, silte e argila. Foi cultivado o trigo separadamente nas diferentes classes de agregados e após a colheita das plantas, os teores de K foram determinados na parte aérea e nas raizes. A fração argila do Cambissolo apresentou a predominancia da caulinita altamente cristalizada, enquanto no Latossolo, os minerais predominantes foram a gibbsita e a hematita com grau de cristalinidade moderado a alto. Houve pequena variação entre os agregados de cada solo quanto a mineralogia da fração argila. O K trocável pela extração de Mehlich-1, foi identificado como a forma mineral de K mais preditiva da disponibilidade deste nutriente no trigo. As formas não-trocáveis de K, tanto pelo HNO3 como pelo HF, refletiram a natureza do material de origem do Cambissolo (granito/gnaisse) e do Latossolo (basalto). O K não-trocável tambem contribuiu para a nutrição do trigo, variavél em função do tamanho do agregado. Para o Cambissolo esta contribuição ocorreu apenas nos maiores tamanho de agregados (> 4 mm e 4 - 2 mm), enquanto para o Latossolo a contribuição foi observada em todos os tamanhos de agregados. Palavras-chave: nutrição de plantas, formas de K, mineralogia. / Abstract: The bioavailability of K in its different mineral forms is very variable and depends on several factors (concentration in the soil solution, cation exchange capacity (CEC), degree of soil weathering, etc.) that influence the chemical balance of the nutrient within the soil. The objective of the present study was to study the dynamics of the different mineral forms of K in various aggregates size in young (Inceptisol) and highly weathered (Oxisol) soils in the State of Paraná, Brazil, developed respectively from granite / gneiss and basalt in soil mineralogy, and to evaluate the importance of the K reserve in the nutrition of wheat plants. For this study, two soil classes were considered: an Inceptisol and an Oxisol. Both soils were separated into aggregate size; the Oxisol in 5 classes (> 4 mm, 2 - 4 mm, 0.5 - 2 mm, 0.21 - 0.5 mm, and < 0.21 mm) and the Inceptisol in 4 classes (> 4 mm, 2 - 4 mm, 0.5 - 2 mm, and < 0.5 mm). Different K forms were determined in each aggregate size in both soils and these soils were correlated with K uptake by the wheat plants. In each class of aggregate was also studied the mineralogy of the sand, silt and clay fractions. The wheat was grown separately in the different classes of aggregates, and after the plants were harvested, the K contents were determined in the aerial part and in the roots. The clay fraction of the Inceptisol showed the predominance of highly crystallized kaolinite, while in the Oxisol, the predominant minerals were gibbsite and hematite with a moderate to high degree of crystallinity. There were small variations between the aggregates of each soil in relation to the mineralogy of the clay fraction. The exchangeable-K extraction by the Mehlich-1, was found to be the most predictive form of K for the availability of this nutrient in wheat. The non-exchangeable (HNO3 1 mol L-1) and total (HF concentrated) K forms, reflected the nature of the parental material for the Inceptisol (granite/gneiss) and the Oxisol (basalt). The non-exchangeable K also contributed to the wheat nutrition, which varied according to the size of the aggregate. For the Inceptisol, this contribution occurred only in the greater aggregates sizes (> 4 mm and 4 - 2 mm), while for the Oxisol, the contribution was observed in all the aggregate sizes. Keywords: Plant nutrition, K forms, mineralogy.

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