O estudo da dependencia espacial de variaveis do solo ou da planta, atraves da teoria das variaveis regionalizadas ou geoestatistica, permite a interpretacao e a projecao dos resultados com base na estrutura da sua variabilidade natural. Com o conhecimento das posicoes relativas das amostragens ou medidas feitas a campo, a variabilidade espacial passa a ser utilizada como um fator positivo identicando interacoes importantes nas conclusoes experimentais. O estudo da variabilidade de um solo, alem de caracterizar uma regiao, pode indicar o numero e a distribuicao de amostras a serem retiradas possibilitando ainda maior detalhamento da area e dos resultados. A base para a adocao dos procedimentos geoestatisticos e sua justicativa e o entendimento e o tratamento da variavel em questao. Para aplicacao desses procedimentos e fundamental a compreensao dos instrumentos e conceitosutilizados, tais como: semivariograma, autocorrelacao, hipotese de estacionaridade, efeito pepita, patamar, alcance, anisotropia, krigagem e outros. Desta maneira o presente trabalho apresenta e discute conceitos e metodos geoestatisticos, analisando o comportamento de dados reais de duas variaveis fisicas do solo: densidade do solo e umidade do solo nas tensoes da capacidade de campo e ponto de murcha permanente, de modo a avaliar a magnitude da variabilidade espacial, as caracteristicas qualitativas ligadas a estrutura do fenomeno natural que elas representam e a estrutura de correlacao existente entre valores tomados em dois pontos adjacentes no espaco. Para tanto, foram obtidas estimativas das estatisticas, gracos e mapas de dispersao e superficie que descrevessem espacial o comportamento da variavel em estudo. Os resultados demonstram a capacidade dos metodos em informar e ajudar a compreender o comportamento dos fenomenos fornecendo informacoes para o planejamento e analise estatistica futuras. / The study of the spatial dependence of parameters of soil or plant, through the theory of regionalized variables or geostatistics, can allow the interpretation and the projection of the results based on the structure of its natural variability. Knowing the relative positions of the samplings or field measures, the spatial variability can be used as a positive factor identifying important interactions in the experimental conclusions. The study of the soil variability, besides area characterization can indicate the number and the distribution of samples that should be removed and facilitate larger details of the area and the results. The adoption of geostatistical procedures and its justification is based on the understanding and the treatment of the cited variable. To apply these procedures it is important to know the instruments and concepts used, such as: semivariogram, autocorrelation, estationarity hypothesis, effect nugget, sill, range, anisotropy, kriging and others. Thereby this work presents and discusses geostatistical concepts and methods, analyzing the behavior of true data of two physical variables of the soil: density of the soil and soil-water content in the tensions of field capacity and point of permanent withered, to evaluate the magnitude of the spatial variability, the qualitative characteristics linked to the structure of the natural phenomenon that they represent and the structure of existent correlation among values taken in two adjacent points in the space. For such analysis statistics estimates, graphs and maps of dispersion and surface, that described spatially the behavior of the variable in study were obtained. The results demonstrate the capacity of the methods in informing and helping to understand the behavior of the phenomenons supplying information for the planning and future statistical analysis.

O uso de modelos para estimativa do potencial de produção é um importante instrumento para avaliar as interações entre o comportamento produtivo de culturas e as condições do ambiente. Uma das alternativas consiste em relacionar o rendimento de matéria seca e o total de radiação fotossinteticamente ativa interceptada (PAAnt) pela cultura, durante o seu ciclo. Seguindo este princípio básico, com o objetivo de ajustar modelos de estimativa da produção de matéria seca aérea de milho, foi conduzido experimento de campo na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEAlUFRGS), em Eldorado do Sul (30°05'22" S e 51°39'08"W e altitude aproximada de 40 m). Os tratamentos avaliados foram: pacelas irrigadas, com solo mantido próximo a capacidade de campo e parcelas não irrigadas. A ocorrência do déficit hídrico durante o crescimento vegetativo causou atraso nos estádios fenológicos e necessidade de maior aCÚInulode graus-dia para o milho completar o ciclo. Os modelos que me1h.orse ajustaram para estimativa do IAF e da MS aérea em função do aCÚInulode graus-dia foram equações de segundo e terceiro graus, respectivamente. A disponibilidade hídrica ocasionou um comportamento diferenciado entre os tratamentos, afetando negativamente IAF e MS. Os resultados confirmaram que, para estimativa da MS aérea de milho em função do somatório de radiação fotossinteticamente ativa interceptada, o modelo linear é o que melhor se ajusta. Em condições potenciais (sem restrição hídrica) a eficiência de utilização da radiação foi de 2,6 g MS aérea para cada MJ de PAAnt, na ordem de grandeza prevista para espécies de metabolismo C4, sendo reduzida quando a cultura foi submetida ao déficit hídrico. / The use of mathematical models to estimate the potential yield of a crop is an important Ínstrument to evaluate the interactions between crop productivity and the environrnent. One such model uses the relationship between dry matter yield and the total photossynthetica1lyactive radiation intercepted (PARint) by the crop during its growth cyc1e. The objective of this study was to check the fitness of mathematical models to estimate dry matter production in maize. The experiment was performed under field conditions at the Agronomic Research Station of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS) located in Eldorado do Sul (30°05'22" S, 51°39'08" W, altitude 40 m). Two treatments were evaluated: irrigated plants, with soil kept close to field capacity, and plants subjected to drought. Drought during vegetative growth caused a delay on maize phenological states with the need of a bigger sum of degree days to complete its cycle. The best fit models to predict LAl and DM were from second and third degree equations, respectively. The results also showed that for the estimate of DM as a function of PAR intercepted the best fit was a linear equation model. Under non-limiting conditions the radiation use efficiency of maize was 2.6g DM / MJ PARint, at expected the magnitude for species with the C4 metabolism, and it was decreased when subjected to water deficit.

O presente trabalho teve como objetivo principal a aplicação de uma metodologia, empregando técnicas de estatística clássica, geoestatística e geoprocessamento, para o mapeamento da variabilidade espacial do potencial produtivo em um talhão com clones de Eucalypt us grandis, aos 6,3 anos de idade, e analisar sua relação com atributos do solo e do relevo, dentro de uma abordagem denominada Silvicultura de Precisão. A investigação foi conduzida numa área de 8,4 ha, com relevo acidentado, pertencente à Suzano Bahia Sul Celulose, em Paraibuna, SP. Foi instalada, na área experimental, uma grade irregular totalizando 41 pontos amostrais, nos quais foram coletados dados referentes às suas coordenadas planas, para georreferenciamento da área de estudo; cotas altimétricas; atributos da planta, mais especificamente DAP e altura total; e amostras de solo na profundidade de 0-20cm, para análises químicas, físicas e de umidade. Inicialmente foram realizados o resumo estatístico e a análise exploratória do conjunto de dados de cada variável, utilizando-se os pacotes estatísticos Excel, SAS e Statistica. Posteriormente foram ajustados, no GS+ e no Geoeas, semivariogramas para as variáveis, definindo-se os parâmetros necessários para a krigagem. Após isso, foi avaliado o número ideal de vizinhos para a krigagem e o erro da estimativa por meio da validação cruzada, utilizando-se as funções disponíveis no Geoeas. Por fim, foram gerados, no Surfer, os mapas de contorno e de superfície contínua (MDT e MDE) das variáveis em estudo. De posse dos modelos digitais das variáveis, foram determinadas estatisticamente, no SIG Idrisi, por meio de análise de correlação e regressão espacial entre mapas (regressão pixel-a-pixel), as correlações e relações entre potencial produtivo (IS) e atributos do solo e do relevo, assim como o ajuste de modelos estatísticos capazes de predizer o valor do índice de sítio por meio dos valores dos atributos do solo e do relevo. Os resultados mostraram que o melhor modelo de regressão linear múltipla espacial ajustado explicou 79% das variações do IS. Todas as variáveis apresentaram dependência espacial, exceto B e MO, sendo que o modelo esférico apresentou o melhor ajuste para os semivariogramas. Também foram determinadas estatisticamente, no Statistica e SAS, por meio de análise de correlação e regressão linear simples, que não leva em consideração a posição espacial dos dados, as correlações e relações entre IS e atributos do solo e do relevo. A partir da análise de regressão linear múltipla (métodos "todas as regressões possíveis" e "passo-a-passo") foram ajustados modelos estatísticos capazes de predizer o valor de IS por meio dos valores dos atributos do solo e relevo. O melhor modelo de regressão linear múltipla ajustado explicou 65% das variações do IS. Os resultados obtidos permitiram identificar os atributos que influenciam no potencial produtivo do talhão, com destaque para: cotas e alumínio, de forma indireta; e umidade, argila total, areia total, areia muito grossa, manganês e soma de bases, de forma direta. Foram identificadas relações entre a variabilidade dos atributos estudados na área experimental, com destaque para a relação entre a distribuição de cotas, areia total, argila total e alumínio com a do Índice de Sítio; e entre a de cotas, areia total, argila total, areia muito grossa e umidade. No geral as áreas de maior potencial produtivo apresentaram menores teores de alumínio, argila total e umidade; maiores teores de manganês, soma de bases, areia total e areia muito grossa; além de ocuparem posição menos elevada no relevo, ou seja, cotas mais baixas. Este cenário determina maior porosidade e permeabilidade ao solo, beneficiando a aeração, penetração e crescimento do sistema radicular, favorecendo a absorção de nutrientes e água pelas raízes, assim como a exploração de reservas hídricas e de nutrientes das camadas subsuperfíciais do solo. / The main purpose of this work was the application of a methodology, using classic statistics, geostatistics and geoprocessing techniques, to the mapping of the spatial variability of productive potential in a stand with clones of 6.3 year-old Eucalyptus grandis, and to analyze its relationship with attributes of soil and relief, by an approach denominated Precision Forestry. The investigation was carried out in an area of 8.4 ha, with hilly topography, belonging to the Suzano Bahia Sul Celulose, in Paraibuna, SP. It was installed, in the experimental area, an irregular grid totaling 41 sampling points, where data were collected related to their plane coordinates, for georreferencing of the study area; as well as altimetric data; attributes of plant, more specifically DBH and total height; and soil samples at the depht of 0-20cm, for chemical, physical and moisture analysis. Initially the statistical summary and the exploratory analysis of the data of each variable were accomplished, being used the statistical packages Excel, SAS and Statistica. Afterwards, the semivariograms for the variables were adjusted, in GS+ and in Geoeas, being defined the parameters needed for the kriging. After that, the ideal number of neighbors was evaluated for the kriging and the error of estimate by cross validation, being used the available functions in Geoeas. Finally, the contour maps and the continuous surfaces (DTM and DEM) of the studied variables were generated, in the software Surfer. With the digital models of the variables, were determined, in the GIS Idrisi, by correlation analysis and spatial regression among maps (regression pixel-by-pixel), the correlations and relationships among productive potential (SI) and attributes of soil and relief, as well as the adjustment of statistical models capable to predict the value of the site index by values of the attributes of soil and relief. The results showed that the best model of adjusted spatial multiple linear regression explained 79% of the variations in the SI. All the variables presented spatial dependence, except B and OM, and the spherical model presented the best adjustment for the semivariograms. Also, the correlations and relationships between SI and attributes of soil and relief were statistically determined, in Statistica and SAS, by correlation analysis and simple linear regression, that do not take into consideration the spatial location of the data. Starting from the analysis of multiple linear regression (methods "all possible regressions" and "stepwise"), statistical models were adjusted, being capable to predict the value of SI by values of the attributes of soil and relief. The best model of adjusted multiple linear regression explained 65% of the variations in the SI. The obtained results allowed identifying the attributes that influence the productive potential of the stand, mainly: altimetric levels and aluminum, in an indirect way; and moisture, total clay, total sand, very coarse sand, manganese and sum of bases, in a direct way. Relationships were identified among the variability of the studied attributes in the experimental area, mainly the relationship among the distribution of altimetric levels, total sand, total clay and aluminum with the Site Index; and among the altimetric levels, total sand, total clay, very coarse sand and moisture. In general, areas with a higher productive potential presented lower contents of aluminum, total clay and moisture; higher contents of manganese, sum of bases, total sand and very coarse sand. They are at the lowest locations in the relief, in other words, lower altimetric levels. This scenery determines higher porosity and permeability to the soil, allowing better aeration, penetration and growth of the root system, favoring the absorption of nutrients and water by the roots, as well as the exploration of water and nutrients reserves in the subsuperficial soil layer.

Este trabalho teve como objetivo estudar a influência de diferentes doses e períodos de aplicação de CO2, via água de irrigação por gotejamento, no desenvolvimento e no estado nutricional da alface, na produtividade, avaliando também os efeitos na solução e no fluxo de CO2 do solo, no pH da água de irrigação e na concentração na atmosfera. Os experimentos foram realizados em diferentes períodos durante dois anos (1999 e 2000), no Horto do Departamento de Ciências Biológicas da ESALQ/USP, localizado em Piracicaba-SP à latitude de 22º 42' 30' S e longitude de 47º 30' 00'. A primeira etapa constituiu de testes preliminares para determinação da concentração de CO2 que refleti-se em resposta à fotossíntese da cultura da alface. A segunda e a terceira etapa foram representadas por quatro experimentos com a finalidade de testar as doses de CO2, determinadas na primeira etapa, e observar os efeitos provocados pela sua aplicação via água de irrigação na alface, na atmosfera, no solo e na água de irrigação. Nestas etapas os experimentos foram conduzidos sob túneis plásticos, e em delineamento experimental inteiramente casualisado. Os tratamentos foram compostos por diferentes doses de CO2 - 0, 52, 155 e 310 kg ha-1 e distintos períodos de aplicação - TT, T3/4, T1/2, T1/4 referentes, respectivamente, ao total e aos ¾, ½ e ¼ finais do ciclo da cultura. Em um dos experimentos foi aplicado CO2 no ambiente, na dose de 155 kg ha-1. As irrigações foram realizadas diariamente com base na evaporação do tanque classe A, corrigidas pelo coeficiente da cultura e do tanque. O monitoramento do CO2 atmosférico foi realizado nos tratamentos que receberam CO2 via água e via ar. A concentração de 600 micromol de CO2 mol-1 aumentou a fotossíntese da cultura da alface. A aplicação de CO2 via água de irrigação modificou o desenvolvimento das plantas de alface. As doses de 52 e 155 kg ha-1 de CO2 aplicadas via água promoveram aumentos na produtividade para as duas cultivares (Elisa e Verônica), atingindo valores de até 26%, quando comparado à testemunha, de forma diferente à aplicação da dose de 310 kg ha-1 que não proporcionou resposta positiva no desenvolvimento das plantas. As análises do solo mostraram alterações pela aplicação do CO2 através da água, sendo que o íon potássio foi modificado na solução do solo e na parte área da planta, o fluxo de CO2 no solo cresceu com o aumento da dose de CO2 aplicada e o pH do solo mostrou uma tendência ao abaixamento, juntamente com o pH da água da irrigação. A aplicação de CO2 via água não alterou a concentração do CO2 ambiente. Com a aplicação via ar, o aumento do CO2 foi simultâneo à aplicação, retornando ao normal, após finalizada à operação. O período mais adequado para aplicação do CO2, durante o ciclo da cultura, foi verificado no ¼ final do ciclo de cultivo. A análise econômica mostrou a viabilidade da aplicação de CO2 via água de irrigação para a cultura da alface, nas condições em que os experimentos foram conduzidos. / The aim of this work was to evaluate the influence of different CO2 application rates and periods via drip irrigation water on the development and nutritional state of lettuce plants, its productivity, further to the effects on the solution and CO2 flow in the soil, irrigation water pH and on the concentration in the atmosphere. The experiments were carried out in different periods for two years (1999 and 2000), at the Garden of the Biological Sciences Department of ESALQ/USP, in Piracicaba-SP, at 22º 42' 30' S latitude and 47º 30' 00' longitude. The first stage included preliminary tests to determine the CO2 concentration whose response would reflect the photosynthesis of the lettuce crop. The second and third stages were represented by four experiments to test the CO2 rates, determined at the first stage, and to observe the effects provoked by its application via irrigation water on the lettuce crop, on the atmosphere, on the soil and on the irrigation water. At these stages the experiments were conducted under plastic tunnels in a completely randomized block design. The treatments included CO2 rates - 0, 52, 155 and 310 kg ha-1 and distinct application periods - TT, T3/4, T1/2, T1/4 referring to the total and final ¾, ½ and ¼ of the crop cycle, respectively. CO2 was also applied to the environment in one of the experiments at a 155 kg ha-1 rate for comparative analysis with the CO2 applied via irrigation water. The irrigation was daily performed based on a class A evaporation tank, amended by the crop and tank coefficient (Kc and Kp, respectively). The CO2 monitoring was performed in the treatments receiving CO2 via irrigation water and via air. The 600 micromol CO2 mol-1 provided increased photosynthesis in lettuce. The CO2 application via irrigation water modified the development of the lettuce plants. The 52 and 155 kg ha-1 CO2 rates applied via water promoted an increased productivity for both cultivars studied, reaching values of up to 26% in comparison with the control plant, differently from the 310 kg ha-1 application rate, which failed to provide a positive response in the development of the plants. The soil-related analyses showed changes after the CO2 was applied through irrigation water, and the potassium ion was modified in the soil solution and in the aerial part of the plant, the CO2 flow in the soil increased with the higher applied CO2 rate, and the soil pH tended to decrease, together with the irrigation water pH. The application of CO2 via water did not change the concentration of the environmental CO2. With the CO2 application via air the atmospheric CO2 increased simultaneously with the application, returning to the normal concentration when the operation was completed. The most adequate period for CO2 application during the development cycle of the crop was verified at the last quarter of the cultivation cycle. The economical analysis indicated the viability of CO2 application via irrigation water for the lettuce crop under the conditions in which these experiments were conducted.

Diferentes práticas de manejo da cultura de cana-de-açúcar foram estudadas por meio da avaliação de propriedades físico-hídricas do solo. Os principais aspectos avaliados foram as variações da umidade do solo, temperatura do solo, fluxo de água no solo, armazenamento da água no solo e escoamento de superficial durante um período de dois anos, um de cana-planta e um de soqueira. As diferentes práticas de manejo foram: i. entrelinha com solo nu; ii. presença de cobertura vegetal na superfície do solo (palhas + ponteiros) após a colheita; e iii. presença de resíduos na superfície do solo provenientes da queima da cana antes da colheita. Algumas variáveis foram amostradas ao longo de uma transeção de 84 pontos, com o objetivo de aplicar técnicas geoestatísticas e a abordagem de espaço de estados. O efeito da cobertura vegetal na superfície do solo, como uma conseqüência da adoção da nova prática de colheita sem queima prévia da cana, reduziu as temperaturas médias na camada superficial do solo na ordem de 7 o C, evitando picos de temperatura na superfície durante o período inicial de estabelecimento da cana soca. A cobertura vegetal, contudo, afetou negativamente o desenvolvimento da cultura reduzindo o número de colmos e seu peso úmido, no presente estudo em torno de 13 %. Por outro lado, a presença da cobertura vegetal não afetou nenhum dos seguintes componentes do balanço hídrico: escoamento superficial, fluxo de água no solo no limite inferior do volume de solo em estudo e o armazenamento de água no solo, sendo o estabelecimento do balanço hídrico da cultura de cana-de-açúcar, prevalecendo estas condições, problemático principalmente devido ao fato de que o escoamento superficial e os fluxos de água no limite inferior do volume de solo considerado foram fortemente afetados pela variabilidade espacial do solo. A análise de espaço de estados aplicada à dados de umidade e temperatura do solo coletados ao longo da transeção espacial de 84 pontos, sugeriu que, em muitas situações, devido ao fato de que os dados de temperatura do solo são mais fáceis e mais rápidos de serem obtidos no campo de que os de umidade, uma medida poderia substituir a outra. Quando esta análise foi aplicada à dados de umidade do solo, matéria orgânica do solo, conteúdo de argila e estabilidade de agregados coletados ao longo da mesma transeção, foi possível identificar como uma variável se relaciona ao comportamento local de outras variáveis e estocasticamente quantificar este relacionamento, levando em consideração os erros associados às observações e ao modelo. Devido a isto, a análise de espaço de estados é uma ferramenta analítica aplicável sob condições locais no campo, podendo, potencialmente, ajudar os agricultores no manejo adequado do solo e dos recursos naturais para o aumento da produção e, simultaneamente, a qualidade do meio ambiente. / Different practices of sugarcane trash management were studied by the evaluation of soil physical and hydrological properties. The main aspects evaluated were changes in soil water content, soil temperature, soil water fluxes, soil water storage and run-off during a period of two years, corresponding to the planted sugarcane crop and the first ratoon crop. The different management practices were: i. interrow with bare soil; ii. trash mulching, maintaining harvest residues (straw + tips) on soil surface; iii. soil with residues of trash burning prior harvest. Some variables were also collected along a 84 point transect aiming to apply geostatistical techniques and state-space approach. The effect of soil surface mulching in sugarcane ratoon crops, as a consequence of the adoption of new harvest practices with no straw burning, can reduce average soil surface layer temperatures by about 7 o C, avoiding peak surface temperatures during the initial period of the ratoon crop establishment. The mulch can, however, affect negatively the crop development reducing the number of stalks and their weight, in the present case by about 13%. On the other hand, mulching did not affect any of the following water balance components: run-off, soil water fluxes at the lower soil volume limit, and soil water storage. The establishment of the water balance of the sugarcane crop, under these prevailing conditions, was problematic mainly due to the run-off and soil water flux components which were strongly affected by soil spatial variability. The state-space approach applied to soil water content and soil temperature data along the 84 point transect suggested that, in many situations, since temperature measurements are easier and quicker to be measured than those of soil water content, one measurement could replace the other. On the other hand, when the state-space analysis was applied to soil water content, soil organic matter, clay content and aggregate stability data set along the same transect, it was possible to identify a variable that relates to the local behavior of several variables and stochastically quantify that relationship accounting for both, measurement and model errors. Due to the fact that the state-space approach is an analytical tool applicable to local field conditions, it potentially helps farmers to manage soil and soil resources adequately to maximize crop production and to simultaneously improve the quality of the local environment.

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Com o objetivo de avaliar, durante cinco anos, o efeito de dois sistemas de manejo dos resíduos culturais, colheita tradicional com queima prévia (CQ) e colheita sem queima (SQ), sobre a produtividade da cana-de-açúcar e a dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta em função do nitrogênio introduzido através do fertilizante e dos resíduos culturais, foi instalado um experimento com adubação no plantio com 63kg.ha-1 de N com os seguintes tratamentos: (T1) 15N-SA (sulfato de amônio) e colheita SQ, recebendo na primeira colheita o total dos resíduos não marcados produzidos no T2; (T2) SA e colheita SQ, recebendo na primeira colheita o total dos resíduos marcados produzidos no T1; e (T3) 15N-SA e colheita CQ. Anualmente, na época da colheita, a planta foi dividida em colmos, ponteiros e palhada; o solo (<2000µm) foi amostrado nas camadas de 0-15, 15-30 e 30-50cm, e foram determinadas as frações granulométricas correspondentes a tamanho de partícula 200-2000µm (Fl, fração orgânica leve e Fp, fração mineral pesada), 53-200µm (Fom, fração organo-mineral) e <53µm (Fsa, fração silte-argila). As variáveis determinadas foram produtividade de colmos (Mg.ha-1); nitrogênio total (Nt, kg.ha-1), nitrogênio derivado do fertilizante (QNddF, kg.ha-1) e nitrogênio derivado dos resíduos (QNddR, kg.ha-1) em solo e planta; e carbono total no solo (C, Mg.ha-1). Em todos os anos, observou-se maior produtividade (p<0,05) e maior absorção de nitrogênio (p<0,05) no tratamento CQ em relação ao SQ. Considerando a quantidade de resíduos que permaneceu no sistema e seu conteúdo de Nt, o potencial estimado de reciclagem de N no sistema SQ foi de 65% do Nt contido na parte aérea da cultura. O potencial de perda de Nt foi estimado em 85% do nitrogênio da parte aérea no sistema CQ. Na colheita da cana-planta, a recuperação do QNddF no sistema solo-planta foi de 46,9kg.ha-1, sendo que 63,0% foi medido na parte aérea. Nos anos seguintes, observou-se uma diminuição exponencial do NddF recuperado na parte aérea da planta. No sistema SQ, o NddF recuperado no sistema solo-planta no segundo ano foi significativamente superior (p<0,05) que no sistema CQ. Aproximadamente 95% do NddR ficou imobilizado no solo, permanecendo no sistema no final da colheita da quarta cana-soca. Os conteúdos de carbono e nitrogênio nas frações do solo apresentaram valores crescentes na seguinte ordem: Fsa>Fom>Fl. A Fsa continha mais de 70% do C e do Nt do solo. O sistema de manejo dos resíduos não influenciou o conteúdo de carbono do solo, nem sua distribuição nas frações granulométricas. Na avaliação da colheita da última cana-soca (2002), o sistema SQ apresentou valores de Nt superiores (p<0,05%) em Fl e Fom na camada 0-15cm, e em Fom na camada 30-50cm. Os conteúdos de NddF e NddR nas frações do solo aumentaram na ordem Fsa>Fom>Fl. No sistema SQ, na colheita da primeira cana-soca em 1999, a ordem no conteúdo de NddF foi Fl>Fom>Fsa. No mesmo ano, a ordem no conteúdo de NddR foi Fl>Fsa>Fom. O enriquecimento em 15N dos resíduos gerados durante o ciclo da cana-planta explica os maiores conteúdos de 15N em Fl. / To evaluate during five years the effects of two trash management systems in a sugarcane crop, the traditional harvest system with trash burning before harvest (CQ) and an alternative system without trash burning (SQ), on stalk yield and nitrogen nutrition of the crop, and on the distribution in the soil-plant system of the nitrogen introduced by fertilizer and trash, an experiment was carried out in Piracicaba, SP, Brazil, with the following treatments fertilized at planting with 63kg.ha-1 of N: (T1) 15N-labeled ammonium sulfate (AS), harvested with SQ system, and after the first harvest received all the unlabeled trash from T2; (T2) unlabeled AS, harvested with the SQ system, and after the first harvest received all the 15N-labeled trash from T1; and (T3) 15N-AS, and harvested with the CQ system. Annually, at harvest, plants were divided in stalks, tips and residues; and the soil (<2000µm) was sampled in the 0-15, 15-30 and 30-50cm layers, and physically fractionated in particle sizes of 200-2000µm (Fl, light organic fraction, and Fp, heavy mineral fraction), 53-200µm (Fom, organomineral fraction) and <53µm (Fsa, silt-clay fraction). The evaluated variables were: stalk yield (Mg.ha-1); total nitrogen (Nt, kg.ha-1), nitrogen derived from fertilizer (NddF, kg.ha-1), and nitrogen derived from residues (NddR, kg.ha-1) in soil and plant; and total carbon in soil (C, Mg.ha-1). During all years, stalk yield and uptake nitrogen were higher (p<0.05) in the CQ than in the SQ system. Considering the quantity of residues that remained in the system and their Nt content, the estimated potential of N recycling for the system SQ was 65% of the Nt contained in the aboveground parts of the crop. For the CQ harvest system, the potential loss of N was estimated as 85% of N in the aboveground parts of the crop. In the cane-plant harvest, the recovery of NddF in the soil-plant system was of 46,9kg.ha-1 (63,0% were found in the aboveground part of the crop). In the following years, an exponential decrease of NddF recovered in the aboveground part of the plant was observed. In the SQ harvest system, the NddF recovered in the soil-plant system in the second year (first ratoon cane) was significantly higher (p<0.05) than in the CQ system. Approximately, 95% of NddR were immobilized in the soil, remaining in the system at the end of the crop of the fourth ratoon cane, four years after that it have been added. The contents of total carbon and nitrogen in the soil fractions presented growing values in the following order: Fsa>Fom>Fl. The fraction Fsa contained more than 70% of the total C and total N of the soil. The harvest system did not influence the soil carbon content neither his distribution in the fractions. At the fourth ratoon cane (2002), the SQ system presented values of Nt higher (p<0.05%) in Fl and Fom in the 0-15cm layer, and in Fom in the 30-50cm layer. The 15N-residues from the first crop cycle explain the higher content of 15N in Fl.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Exchanges of water in the soil-plant-atmosphere are controlled by physical-hydric soils, which in turn are highly variable in space and very sensitive to the use and soil management, especially in an agroecosystem. Precipitation, runoff, soil water storage and exchange of water vapor between the surface-atmosphere obtained from the eddy covariance and hydro-physical properties of soil were analyzed during the growing season (2009/2010) for no-till systems (NT) and conventional tillage (PC) in the cycle of soybean, in Cruz Alta, northwest of Rio Grande do Sul (RS). Most models that describe the interaction biosphere - atmosphere in agroecosystems has not efficiently represent physical differences for different soil management. In this sense, the study also will examine the response of the dynamic exchanges of water in the Agro-IBIS model when the soil physical properties in a system of management of PD (without revolution planting soil) and PC (with planting soil Revolution) are implemented. For this purpose, are used to soil properties of a long-term experiment in southern Brazil 2009/2010. Moreover, mathematical adjustments in leaf area index (LAI) is suggested to better represent the stage of leaf senescence. The results of the dynamics of soil water and evapotranspiration in the Agro-IBIS model for soybeans, when the implementation of soil properties and setting the IAF are compared with experimental data and with a simulation in which the soil property are described through the global database. The model represents satisfactorily the dynamics of soil water and evapotranspiration for both management systems, especially for wet periods. The results presented for the conventional management system are best correlated with the simulations, when the physical properties of this system are implemented and leaf senescence is corrected. Of the major changes that have been added, such as setting physical properties of soil, definition of the retention curve coefficients, and phenology of the crop, the main one was the consideration of a new factor of decline in leaf area index during senescence which greatly reduced the error in water balance components of the surface of soybean. / As trocas de água no sistema solo-planta-atmosfera são controladas pelas características físico-hídricas dos solos, que por sua vez são altamente variáveis no espaço e muito sensíveis ao uso e manejo do solo, principalmente em um agroecossistema. Precipitação, escoamento, armazenamento de água do solo e trocas de vapor de água entre superfície-atmosfera obtido a partir da covariância turbulenta e propriedades físico-hídricas do solo foram analisados durante a estação de cultivo (2009/2010) para os sistemas de plantio direto (PD) e plantio convencional (PC) no ciclo da cultura da soja, no município de Cruz Alta, região noroeste do Rio Grande do Sul (RS). A maioria dos modelos que descrevem a interação biosfera - atmosfera em agroecossistemas ainda não representam de forma eficiente às diferenças físicas para diferentes manejos do solo. Neste sentido, o estudo, também analisará a resposta da dinâmica das trocas de água no modelo Agro-IBIS quando as propriedades físicas do solo em um sistema de manejo de PD (plantio sem revolução do solo) e PC (plantio com revolução do solo) são implementadas. Para tanto, são usados às propriedades do solo de um experimento de longo prazo no sul do Brasil 2009/2010. Além disso, ajustes matemáticos no índice de área foliar (IAF) são sugeridos para melhor representar o estágio de senescência foliar. Os resultados da dinâmica da água no solo e evapotranspiração no modelo Agro-IBIS para a soja, quando da implementação das propriedades do solo e do ajuste no IAF são comparados com os dados experimentais e com uma simulação em que as propriedade do solo são descritas através do banco de dados globais. O modelo representa satisfatoriamente a dinâmica da água no solo e evapotranspiração para ambos os sistemas de manejo, especialmente para períodos úmidos. Os resultados apresentados para o sistema de manejo convencional estão melhores correlacionados com as simulações, quando as propriedades físicas deste sistema são implementadas e a senescência foliar é corrigida. Das principais mudanças que foram adicionadas, tais como o ajuste de propriedades físicas do solo, definição de coeficientes da curva de retenção, e fenologia da cultura, a principal foi à consideração de um novo fator de declínio do índice de área foliar na fase de senescência que reduziu sobremaneira o erro nas componentes do balanço de água da superfície de soja.

In Rio Grande do Sul, Brazil, the watermelon is cultivated in a large area of sandy soils, where the conventional tillage is the most commonly used, favoring the water erosion. This leads the areas under cultivation of this vegetable to intense erosive processes, which in some cases at the end of cultivation, the areas become unfit for further cultivation. In order to evaluate the performance of the watermelon crop from the point of view of production in different systems of soil tillage, in sandy soil, analyzing the operating factors of the tractor-implement set by means of an electronic system of measurement, was conducted under field conditions, an experiment at São Roque Farm, Dilermando de Aguiar County, localized at the Central Depression region of Rio Grande do Sul. The soil was a typic Hapludalf, with plots of 6 x 8m. The experimental design was randomized block with four replications and seven treatments in a factorial 7 x 4. The obtained data were tabulated and submitted to ANOVA and Tukey test with a 5% of probability error, and used the computer application MSSAAGRI to the procedure of statistical analysis. The applied treatments were: conventional tillage (PC), with one plowing and two harrowing; no- tillage (PD); tillage with a chisel plow with one shank (PDE1H); tillage with a chisel plow with two shanks (PDE2H); tillage with a chisel plow with three shanks (PDE3H); tillage with a chisel plow with four skanks (PDE4H) and tillage with a chisel plow with five shanks (PDE5H). The analysis of the results indicated that, generally, the variables such as traction power, required strength by the draw bar, slip the run and fuel consumption increased due to the addition of the number of shanks on soil tillage. The conventional tillage was higher in fuel consumption, showing 207.5 and 151.7% higher consumption in relation to the PDE1H and PDE5H treatments, respectively. The area of mobilized soil by conventional preparation was 349.6% higher than the PDE1H treatment. The conventional preparation can be replaced by minimum tillage with scarification, or even by the no-tillage, for the soil tillage to the watermelon crop, indicating a good yield, with lower fuel usage, less soil revolving and more soil conservation, being a path to sustainability of this crop cultivation. / No Rio Grande do Sul, a melancia é cultivada em uma grande área de solos arenosos, onde o preparo convencional do solo é o mais utilizado, favorecendo a erosão hídrica. Isto leva as áreas sob cultivo desta hortaliça a processos erosivos intensos, onde em alguns casos ao final do cultivo, as áreas tornam-se impróprias para cultivos posteriores. Com o objetivo de avaliar o comportamento da cultura da melancia sob o ponto de vista de produção em diferentes sistemas de preparo do solo, em solo arenoso, analisando os fatores operacionais do conjunto trator-implemento por meio de um sistema eletrônico de medições, foi conduzido em condições de campo, um experimento na Fazenda São Roque, município de Dilermando de Aguiar, na região da Depressão Central do Rio Grande do Sul. O solo é um Argissolo Vermelho distrófico arênico, com parcelas de 6x8 m. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso, com quatro repetições e sete tratamentos, em esquema fatorial 7x4. Os dados obtidos foram tabulados e submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey com probabilidade de 5% de erro. Os tratamentos aplicados foram: Preparo convencional do solo (PC), com uma aração e duas gradagens, Plantio direto (PD), Plantio direto escarificado com uma haste de escarificação (PDE1H), Plantio direto escarificado com duas hastes de escarificação (PDE2H), Plantio direto escarificado com três hastes de escarificação (PDE3H), Plantio direto escarificado com quatro hastes de escarificação (PDE4H) e Plantio direto escarificado com cinco hastes de escarificação (PDE5H). As análises dos resultados indicaram que, de modo geral, as variáveis força de tração, potência exigida na barra de tração, patinamento dos rodados e o consumo de combustível aumentaram em virtude da adição do número de hastes de escarificação na operação de preparo do solo. O preparo convencional do solo foi superior em exigência de consumo de combustível, apresentando 207,5 e 151,7% a mais de consumo em relação aos tratamentos PDE1H e PDE5H, respectivamente. A área mobilizada de solo pelo sistema de preparo convencional foi 349,6% a mais em relação ao tratamento PDE1H. O preparo convencional do solo pode ser substituído pelo cultivo mínimo com escarificação, ou até mesmo pelo plantio direto, para o preparo do solo da cultura da melancia, indicando uma boa produtividade, com menor gasto de combustível, menor revolvimento e maior conservação do solo, sendo um caminho para sustentabilidade do cultivo dessa cultura.

Com o objetivo de avaliar, durante cinco anos, o efeito de dois sistemas de manejo dos resíduos culturais, colheita tradicional com queima prévia (CQ) e colheita sem queima (SQ), sobre a produtividade da cana-de-açúcar e a dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta em função do nitrogênio introduzido através do fertilizante e dos resíduos culturais, foi instalado um experimento com adubação no plantio com 63kg.ha-1 de N com os seguintes tratamentos: (T1) 15N-SA (sulfato de amônio) e colheita SQ, recebendo na primeira colheita o total dos resíduos não marcados produzidos no T2; (T2) SA e colheita SQ, recebendo na primeira colheita o total dos resíduos marcados produzidos no T1; e (T3) 15N-SA e colheita CQ. Anualmente, na época da colheita, a planta foi dividida em colmos, ponteiros e palhada; o solo (<2000µm) foi amostrado nas camadas de 0-15, 15-30 e 30-50cm, e foram determinadas as frações granulométricas correspondentes a tamanho de partícula 200-2000µm (Fl, fração orgânica leve e Fp, fração mineral pesada), 53-200µm (Fom, fração organo-mineral) e <53µm (Fsa, fração silte-argila). As variáveis determinadas foram produtividade de colmos (Mg.ha-1); nitrogênio total (Nt, kg.ha-1), nitrogênio derivado do fertilizante (QNddF, kg.ha-1) e nitrogênio derivado dos resíduos (QNddR, kg.ha-1) em solo e planta; e carbono total no solo (C, Mg.ha-1). Em todos os anos, observou-se maior produtividade (p<0,05) e maior absorção de nitrogênio (p<0,05) no tratamento CQ em relação ao SQ. Considerando a quantidade de resíduos que permaneceu no sistema e seu conteúdo de Nt, o potencial estimado de reciclagem de N no sistema SQ foi de 65% do Nt contido na parte aérea da cultura. O potencial de perda de Nt foi estimado em 85% do nitrogênio da parte aérea no sistema CQ. Na colheita da cana-planta, a recuperação do QNddF no sistema solo-planta foi de 46,9kg.ha-1, sendo que 63,0% foi medido na parte aérea. Nos anos seguintes, observou-se uma diminuição exponencial do NddF recuperado na parte aérea da planta. No sistema SQ, o NddF recuperado no sistema solo-planta no segundo ano foi significativamente superior (p<0,05) que no sistema CQ. Aproximadamente 95% do NddR ficou imobilizado no solo, permanecendo no sistema no final da colheita da quarta cana-soca. Os conteúdos de carbono e nitrogênio nas frações do solo apresentaram valores crescentes na seguinte ordem: Fsa>Fom>Fl. A Fsa continha mais de 70% do C e do Nt do solo. O sistema de manejo dos resíduos não influenciou o conteúdo de carbono do solo, nem sua distribuição nas frações granulométricas. Na avaliação da colheita da última cana-soca (2002), o sistema SQ apresentou valores de Nt superiores (p<0,05%) em Fl e Fom na camada 0-15cm, e em Fom na camada 30-50cm. Os conteúdos de NddF e NddR nas frações do solo aumentaram na ordem Fsa>Fom>Fl. No sistema SQ, na colheita da primeira cana-soca em 1999, a ordem no conteúdo de NddF foi Fl>Fom>Fsa. No mesmo ano, a ordem no conteúdo de NddR foi Fl>Fsa>Fom. O enriquecimento em 15N dos resíduos gerados durante o ciclo da cana-planta explica os maiores conteúdos de 15N em Fl. / To evaluate during five years the effects of two trash management systems in a sugarcane crop, the traditional harvest system with trash burning before harvest (CQ) and an alternative system without trash burning (SQ), on stalk yield and nitrogen nutrition of the crop, and on the distribution in the soil-plant system of the nitrogen introduced by fertilizer and trash, an experiment was carried out in Piracicaba, SP, Brazil, with the following treatments fertilized at planting with 63kg.ha-1 of N: (T1) 15N-labeled ammonium sulfate (AS), harvested with SQ system, and after the first harvest received all the unlabeled trash from T2; (T2) unlabeled AS, harvested with the SQ system, and after the first harvest received all the 15N-labeled trash from T1; and (T3) 15N-AS, and harvested with the CQ system. Annually, at harvest, plants were divided in stalks, tips and residues; and the soil (<2000µm) was sampled in the 0-15, 15-30 and 30-50cm layers, and physically fractionated in particle sizes of 200-2000µm (Fl, light organic fraction, and Fp, heavy mineral fraction), 53-200µm (Fom, organomineral fraction) and <53µm (Fsa, silt-clay fraction). The evaluated variables were: stalk yield (Mg.ha-1); total nitrogen (Nt, kg.ha-1), nitrogen derived from fertilizer (NddF, kg.ha-1), and nitrogen derived from residues (NddR, kg.ha-1) in soil and plant; and total carbon in soil (C, Mg.ha-1). During all years, stalk yield and uptake nitrogen were higher (p<0.05) in the CQ than in the SQ system. Considering the quantity of residues that remained in the system and their Nt content, the estimated potential of N recycling for the system SQ was 65% of the Nt contained in the aboveground parts of the crop. For the CQ harvest system, the potential loss of N was estimated as 85% of N in the aboveground parts of the crop. In the cane-plant harvest, the recovery of NddF in the soil-plant system was of 46,9kg.ha-1 (63,0% were found in the aboveground part of the crop). In the following years, an exponential decrease of NddF recovered in the aboveground part of the plant was observed. In the SQ harvest system, the NddF recovered in the soil-plant system in the second year (first ratoon cane) was significantly higher (p<0.05) than in the CQ system. Approximately, 95% of NddR were immobilized in the soil, remaining in the system at the end of the crop of the fourth ratoon cane, four years after that it have been added. The contents of total carbon and nitrogen in the soil fractions presented growing values in the following order: Fsa>Fom>Fl. The fraction Fsa contained more than 70% of the total C and total N of the soil. The harvest system did not influence the soil carbon content neither his distribution in the fractions. At the fourth ratoon cane (2002), the SQ system presented values of Nt higher (p<0.05%) in Fl and Fom in the 0-15cm layer, and in Fom in the 30-50cm layer. The 15N-residues from the first crop cycle explain the higher content of 15N in Fl.