O entendimento dos processos hídricos do solo, tais como infiltração, drenagem, e disponibilidade de água para as plantas, necessita do conhecimento da relação entre o conteúdo de água no solo e o potencial matricial, representado pela curva de retenção de água no solo (CRA). No entanto, a determinação da CRA demanda tempo e possui um custo relativo alto. Uma alternativa é sua determinação através de modelos que estimam a CRA a partir de alguns atributos de fácil determinação, chamados funções de pedotransferência (FPT). A finalidade desse trabalho foi quantificar os efeitos da mudança do uso do solo sobre os atributos físicos e hídricos no Sudeste do Estado do Pará. Utilizou-se o banco de dados do Projeto Serviços ecossistêmicos e sustentabilidade das paisagens agrosilvipastoris da Amazônia Oriental, para obter dados de textura (areia, silte e argila), densidade do solo (Ds), carbono orgânico (CO), pH, capacidade de troca de cátions (CTC) e, as vezes, as CRA. Primeiramente, foram avaliadas 16 FPT existentes na literatura; 8 FPT paramétricas, que estimam os parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten e 8 FPT pontuais, que estimam a umidade em potenciais específicos de água no solo. Posteriormente, buscando maior capacidade preditiva das FPT, através da técnica de regressão múltipla, desenvolveu-se uma FPT utilizando os atributos do solo mensurados no projeto. As melhores FPT foram utilizadas para estimar os parâmetros do modelo de van Genuchten nos sítios onde não havia CRA medida. Através desta extrapolação, avaliou-se o efeito da mudança de uso do solo sobre a distribuição dos tamanhos de poros, utilizando-se análise de componentes principais (ACP). Dentre as FPT testadas, as que apresentaram melhor resultado foram as FPT propostas por Tomasella et al. (2000), no entanto, a avaliação de desempenho realizada mostrou resultados não satisfatórios. Por outro lado, os resultados apresentados pela FPT desenvolvida neste trabalho alcançaram boa capacidade preditiva dos parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten (1980). A ACP possibilitou identificar uma grande variabilidade entre os atributos medidos e estimados dos solos. Devido a esta variabilidade, não foram detectadas diferenças marcantes nos atributos dos solos em função do uso. Para isso, faz-se necessário estudos complementares, aumentando a escala e/ou classes de solo. / The understanding of soil water attributes, such as infiltration, drainage, solute movement and water availability for plants, needs the knowledge of the relationship between water content and soil matric potential, represented by the soil water retention curve (SWRC). However, the determination of the SWRC demands considerable time and has a relatively high cost. An alternative is to model its determination using pedotransfer functions (PTF) that calculate the SWRC parameters using easily obtainable soil attributes. The aim of this study was to use PTF to quantify the effects of changing land use on soil hydro-physical attributes at three locations in southern Pará. The database obtained in the project \"Ecosystem services and sustainable agroforestry landscapes in Eastern Amazonia\" was used in order to obtain soil texture data (sand, silt and clay), bulk density (Bd), organic carbon (OC), pH, cation exchange capacity (CEC) and the SWRC. First, 16 PTF found in the literature were evaluated (8 estimating the empirical parameters of the van Genuchten (1980) model and 8 to estimate soil moisture at specific matric potentials). Later, aiming at a greater predictive ability, a PTF was developed using the technique of multiple regression and the soil attributes determined in the project. The best PTF were used to estimate the model parameters of van Genuchten (1980) at the locations where there was no SWRC data. These results were used to determine the changes in pore distribution due to land use using principal component analysis (PCA). These changes were also associated with changes in content of OC and Bd using multivariate analysis. Of the FPT found in the literature the one that showed the best performance was the FPT developed by Tomasella et al. (2000), however, the evaluation performed showed poor results when the data was extrapolated to the locations where no SWRC were determined. The results presented by the FPT developed in this work showed a better efficiency in determining the SWRC in the locations that did not have this information. The PCA analysis performed on this data identified a large variability among the measured and estimated soil attributes. Because of this variability, there were no marked differences in soil attributes depending on land use. For this, more detailed studies are necessary at a increasing scale and/or at the soil class level.

O entendimento dos processos hídricos do solo, tais como infiltração, drenagem, e disponibilidade de água para as plantas, necessita do conhecimento da relação entre o conteúdo de água no solo e o potencial matricial, representado pela curva de retenção de água no solo (CRA). No entanto, a determinação da CRA demanda tempo e possui um custo relativo alto. Uma alternativa é sua determinação através de modelos que estimam a CRA a partir de alguns atributos de fácil determinação, chamados funções de pedotransferência (FPT). A finalidade desse trabalho foi quantificar os efeitos da mudança do uso do solo sobre os atributos físicos e hídricos no Sudeste do Estado do Pará. Utilizou-se o banco de dados do Projeto Serviços ecossistêmicos e sustentabilidade das paisagens agrosilvipastoris da Amazônia Oriental, para obter dados de textura (areia, silte e argila), densidade do solo (Ds), carbono orgânico (CO), pH, capacidade de troca de cátions (CTC) e, as vezes, as CRA. Primeiramente, foram avaliadas 16 FPT existentes na literatura; 8 FPT paramétricas, que estimam os parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten e 8 FPT pontuais, que estimam a umidade em potenciais específicos de água no solo. Posteriormente, buscando maior capacidade preditiva das FPT, através da técnica de regressão múltipla, desenvolveu-se uma FPT utilizando os atributos do solo mensurados no projeto. As melhores FPT foram utilizadas para estimar os parâmetros do modelo de van Genuchten nos sítios onde não havia CRA medida. Através desta extrapolação, avaliou-se o efeito da mudança de uso do solo sobre a distribuição dos tamanhos de poros, utilizando-se análise de componentes principais (ACP). Dentre as FPT testadas, as que apresentaram melhor resultado foram as FPT propostas por Tomasella et al. (2000), no entanto, a avaliação de desempenho realizada mostrou resultados não satisfatórios. Por outro lado, os resultados apresentados pela FPT desenvolvida neste trabalho alcançaram boa capacidade preditiva dos parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten (1980). A ACP possibilitou identificar uma grande variabilidade entre os atributos medidos e estimados dos solos. Devido a esta variabilidade, não foram detectadas diferenças marcantes nos atributos dos solos em função do uso. Para isso, faz-se necessário estudos complementares, aumentando a escala e/ou classes de solo. / The understanding of soil water attributes, such as infiltration, drainage, solute movement and water availability for plants, needs the knowledge of the relationship between water content and soil matric potential, represented by the soil water retention curve (SWRC). However, the determination of the SWRC demands considerable time and has a relatively high cost. An alternative is to model its determination using pedotransfer functions (PTF) that calculate the SWRC parameters using easily obtainable soil attributes. The aim of this study was to use PTF to quantify the effects of changing land use on soil hydro-physical attributes at three locations in southern Pará. The database obtained in the project \"Ecosystem services and sustainable agroforestry landscapes in Eastern Amazonia\" was used in order to obtain soil texture data (sand, silt and clay), bulk density (Bd), organic carbon (OC), pH, cation exchange capacity (CEC) and the SWRC. First, 16 PTF found in the literature were evaluated (8 estimating the empirical parameters of the van Genuchten (1980) model and 8 to estimate soil moisture at specific matric potentials). Later, aiming at a greater predictive ability, a PTF was developed using the technique of multiple regression and the soil attributes determined in the project. The best PTF were used to estimate the model parameters of van Genuchten (1980) at the locations where there was no SWRC data. These results were used to determine the changes in pore distribution due to land use using principal component analysis (PCA). These changes were also associated with changes in content of OC and Bd using multivariate analysis. Of the FPT found in the literature the one that showed the best performance was the FPT developed by Tomasella et al. (2000), however, the evaluation performed showed poor results when the data was extrapolated to the locations where no SWRC were determined. The results presented by the FPT developed in this work showed a better efficiency in determining the SWRC in the locations that did not have this information. The PCA analysis performed on this data identified a large variability among the measured and estimated soil attributes. Because of this variability, there were no marked differences in soil attributes depending on land use. For this, more detailed studies are necessary at a increasing scale and/or at the soil class level.

Ministério da Educação, Universidade Federal Rural da Amazônia e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior . / The Amazon region is the last agricultural frontier in Brazil and hold an ecosystem that needs constant environmental monitoring. For this reason, studies to understanding of the dynamics of metals/metalloids and rare earth elements in that soils are useful. With this information, identification and control of potential sources of pollution will become more effective, besides subsidizing the understanding of the processes involved in soil formation. The aim is proposing an update of the quality reference values (QRVs) and evaluating the distribution of rare earth elements in different soil classes. Soils firom the soil sample bank of Pará were selected for chemical and granulometric and characterization; obtaining the natural contents of these elements firom acid digestions and determinations by spectrometry (optical and mass). The background concentrations of metals/metalloids were used for the defmition of new quality reference values after elimination of anomalous values and consequent identification of database 75th and 90th percentiles. While the normalized rare earth elements concentrations to an externai reference, their distribution patterns were evaluated through genetic types of rocks and the soil types. The soils have high acidity, low leveis of bases and organic matter and high heterogeneity of geomorphological characteristics, which caused low concentrations of natural background. The updated soil quality reference values were considered lower than those defined in other states, as well as in relation to the prevention values defined in the Conama act. Total contents of rare earth elements are lower than the mean reported for Brazilian soils, in both layers and abundance follows the order: Ce > La > Nd > Pr > Gd > Sm > Dy > Yb > Er > Eu > Ho > Tb > Lu > Tm. In general, soils firom the State of Pará has heavy REE enrichment and light REE depletion, this behavior was confirmed by the grouping of HREE in the first factor of the multivariate factor analysis. In view of the results of quality reference values, the recommendation to use the 90th percentile to formalize a list of VRQs for the state of Pará is effectual and allowing state authorities to establish public policies for monitoring and prevention of soil quality based on the real conditions of this region. On the other hand, the low rare earth elements contents are a consequence of the sand fraction dominance in the superficial layers, influencing the process of distribution and fractionation of rare earth elements in Amazonian soils. / A região amazônica é a última fronteira agrícola do Brasil e abriga um ecossistema que necessita de constante monitoramento ambiental. Por esse motivo, estudos que facilitem o entendimento da dinâmica de metais/metaloides e elementos terras raras nos solos da região são relevantes. Com estas informações, a identificação e controle de possíveis fontes poluidoras se tomará mais eficaz, além de subsidiar a compreensão dos processos envolvidos na formação dos solos. Com a finalidade de propor uma atualização dos valores de referência de qualidade (VRQs) e avaliar a distribuição de elementos terras raras em diferentes classes de solos, amostras de solos do estado do Pará foram selecionadas para caracterização de atributos químicos e granulométricos; além da obtenção das concentrações naturais destes elementos a partir de digestões ácidas e determinações por espectrometria de emissão óptica e de massas. As concentrações de background de metais/metaloides foram utilizadas para a definição de novos valores de referência de qualidade a partir da eliminação de valores anômalos e conseqüente identificação dos percentis 75 e 90 do banco de dados. Enquanto que, em concentrações de elementos terras raras normalizadas para uma referência externa, foram avaliados seus padrões de distribuição em função dos tipos genéticos de rochas e das classes de solos amostradas. Os solos do estado do Pará têm acidez elevada, baixa concentração de cátions básicos, de matéria orgânica e elevada heterogeneidade de características geomorfológicas, que resultam em baixo background natural. Os VRQs foram considerados mais baixos que os definidos em outros estados, assim como em relação aos valores de prevenção definidos na legislação Brasileira. As concentrações totais de ETRs são menores que a média relatada para solos brasileiros, em ambas as camadas e a abundância segue a ordem: Ce > La > Nd > Pr > Gd > Sm > Dy > Yb > Er > Eu > Ho > Tb > Lu > Tm. De forma geral, solos do estado do Pará apresentam enriquecimento de ETRs pesados e depleção de ETRs leves, comportamento confirmado pelo agrupamento dos ETRs pesados no primeiro fator das análises fatoriais multivariadas. Diante dos resultados de valores de referência de qualidade, a recomendação de uso do percentil 90 para atualização dos VRQs no estado do Pará é válida, possibilitando as autoridades do estado a estabelecerem políticas públicas de monitoramento e prevenção da qualidade dos solos baseadas nas reais condições da região. Por outro lado, os baixos concentrações de ETRs são conseqüência da dominância da fração textural areia nas camadas superficiais, influenciando no processo de distribuição de ETRs no solo.

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No. of bitstreams: 1 Tese_EfeitosIntervencoesTecnico.pdf: 2697968 bytes, checksum: da7c9ebf16b7db9967ecb555c35ac834 (MD5) Previous issue date: 2017-09-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O estudo aborda o tema da sustentabilidade do uso da terra em agroecossistemas familiares localizados nos municípios de Cametá (comunidades Ajó e Inacha) e Moju (PA Calmaria II, comunidades de São José e Água Preta), pertencentes ao território do Baixo Tocantins, estado do PA, se propondo a comparar os principais efeitos decorrentes de dois modos de intervenções nos sistemas técnico-produtivos. As duas intervenções se estabeleceram propondo inovações e melhorias para o desenvolvimento sustentável, sendo a primeira em Cametá, promovida pelas ¿redes de agricultores multiplicadores¿ com propostas de uso e manejo agroecológicas e a segunda em Moju se refere aos programas de incentivo à dendecultura. O enfoque principal do estudo se fundamenta nas questões seguintes: quais são os principais efeitos, referentes à sustentabilidade, que as inovações de gestão e desenvolvimento sustentável da terra, introduzidas pelo Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) por um lado e pelas redes de agricultores multiplicadores, com propostas de manejo agroecológico por outro, ocasionam aos agroecossistemas familiares? Essas intervenções proporcionaram melhorias com sustentabilidade? A hipótese de pesquisa sugere que as inovações técnico-produtivas promovidas nos agroecossistemas familiares, pelos agricultores multiplicadores são mais sustentáveis. O objetivo geral foi de analisar os principais efeitos de ações de intervenção sobre a sustentabilidade socioambiental de agroecossistemas familiares. Os objetivos específicos são de verificar se as intervenções proporcionaram melhorias com qualidade socioambiental; avaliar comparativamente a qualidade do solo em sistemas de uso de agroecossistemas familiares, que tiveram intervenções técnico-produtivas diferenciadas; elucidar as principais relações dos modos de usos com o meio biofísico e com as diferentes formas de se fazer a gestão da fertilidade do meio. Para desenvolver esse último objetivo específico foram envolvidos na pesquisa agricultores de duas outras localidades em Cametá: Caripi, com ecossistema de terra firme e Cupijó, com ecossistemas de terra firme e várzeas. Os procedimentos metodológicos utilizados foram enquetes com formulários semiestruturados e descrição e coleta de solo para análises em laboratório. Os resultados obtidos a partir de indicadores em 4 dimensões da sustentabilidade mostraram que as intervenções, de certa forma, alcançaram os propósitos, mas muitos problemas foram observados, como os que refletem uma relação entre agricultores e técnicos, que ainda não conseguiu superar a concepção de ¿transmissão de conhecimento e tecnologia¿, para o caso da intervenção em Calmaria II. Nas comunidades de Ajó e Inacha, os motivos mais determinantes para algumas diferenças entre elas seriam a assiduidade e intensidade da assistência técnica atribuída mais à Ajó; o fato dos agroecossistemas familiares de Ajó terem disponibilidade de meio biofísico diversificado (terra firme e várzea), possibilitando maior variação dos sistemas de produção e a consequente redução do uso do fogo. Nas comunidades São José e Água Preta a causa mais significativa das diferenças entre elas seria a de que São José tem maior renda, devido ao período da safra do dendê, que coincide com o de entressafra de Água Preta (comunidade vizinha às grandes plantações de dendezal da Cia Refinadora da Amazônia (AGROPALMA). Esse fato garante melhor preço da produção à São José. Essa diferença nos meses de safra e entressafra estaria relacionada à oferta de água, disponível a cultura em São José, no período de estiagem da chuva, ocasionada pelas características e particularidades do meio biofísico. Consequentemente, há diferentes níveis de satisfação com a atividade do dendê. Enquanto em São José predominam os agricultores satisfeitos, em Água Preta há maior insatisfação. As variações que ocorrem entre agroecossistemas familiares que possuem um mesmo tipo de ambiente são determinadas pela gestão da fertilidade do meio de cada um, constituindo o fator definitivo das diferenças encontradas entre os sistemas de produção em cada ambiente específico. Os dados indicaram que, de acordo com os ambientes, os agricultores aproveitam as diferentes potencialidades de uso, adequando os modos de gerir a fertilidade do meio natural. Os atributos do solo que foram considerados significativos para avaliar a sustentabilidade indicaram que os usos da terra estudados apresentaram diferenças pouco expressivas. O meio biofísico foi determinante para que alguns tipos se destacassem positivamente. Pelas análises pedológicas da localidade de Ajó (SAF) é perceptível que seus solos são mais enriquecidos naturalmente em bases trocáveis (K+, Ca2+, Mg2+). Em São José, alguns fatores físicos são melhores, pois os solos retêm água por mais tempo, disponibilizando esta ao dendê por um período maior na época de estiagem. / The study deals with the sustainability of land use in family agroecosystems located in the municipalities of Cametá (communities Ajó and Inacha) and Moju (PA Calmaria II, communities of São José and Água Preta), belonging to the territory of Low Tocantins, state of PA, proposing to compare the main effects resulting from two modes of interventions in the technical-productive systems. The two interventions were established proposing innovations and improvements for sustainable development, the first in Cametá, promoted by "networks of multiplier farmers" with proposals for agroecological use and management and the second in Moju refers to programs to encourage palm oil plantation.The main focus of the study is based on the following questions: what are the main effects on sustainability that the innovations in land management and sustainable development introduced by the National Program for the Production and Use of Biodiesel (PNPB) on the one hand and Networks of multiplier farmers, with agroecological management proposals on the other, lead to family agroecosystems? Have these interventions provided improvements with sustainability? The research hypothesis suggests that the technical-productive innovations promoted in family agroecosystems by the multiplier farmers are more sustainable. The general objective is to analyze the main effects of technical-productive interventions in land use, on the sustainability of family agro-ecosystems. The specific objectives are to verify if the interventions provided improvements with socio-environmental quality; to evaluate comparatively the quality of the soil in systems of use of familiar agro-ecosystems, that had differentiated technical-productive interventions; and to distinguish the main modes of use practiced in the familiar agroecosystems in order to elucidate their relations with the biophysical environment and with the different ways of managing the fertility of the environment. For the development of other companies in other regions in Cametá: Caripi, with dry land ecosystem and Cupijó, with dry land ecosystems and floodplains. The methodological procedures used were surveys with semi-structured forms and description and soil collect for laboratory analysis. The results obtained from four dimensions indicators of sustainability showed that the interventions, to a certain extent, reached the objectives, but many problems were observed, such as those that reflect a relationship between farmers and technicians, that still can not surpass the conception of "transmission of knowledge and technology", in the case of the intervention in Calmaria II. In the communities of Ajó and Inacha, the most determining reasons for some differences would be the assiduity and intensity of technical assistance attributed more to Ajó; The fact that these family agroecosystems have availability of a diversified biophysical environment (dry land and foodplain), allowing greater variation in production systems; and the consequent reduction of the use of fire. In the communities of São José and Água Preta the most significant cause of the distinctions between them would be that São José has a higher income, due to the period of the palm harvest, which coincides with that of the Água Preta (neighboring community to the large palm oil plantations. This fact guarantees a better price of the production to São José. This difference in the harvest and off-season months would be related to the water supply, available to the culture in São José, during the rainy season, caused the main differences between the two types of agro-ecosystems are that they do not have the same characteristics as the biophysical environment, and that there are different levels of satisfaction with the oil palm. Environment are determined by the management of the fertility of the environment of each one, constituting the differentiation between the production systems in each specific environment. The data indicated that, according to the environments, farmers take advantage of the different potentialities of use, adapting the ways of managing the fertility of the natural environment. The soil attributes that were considered significant to evaluate sustainability indicate that the land uses studied presented little expressive differences. The biophysical environment was determinant for some types to stand out positively. By the pedological analysis of Ajó locality (SAF) it is noticeable that their soils are more naturally enriched in exchangeable bases (K+, Ca2+, Mg2+). In São José, some physical factors are better, because the soils retain water for a longer time, making this available to the palm oil tree for a longer period in the dry season.