Orientador: José Frederico Centurion / Coorientador: Adriana Aparecida Ribon / Banca: José Ricardo Mantovani / Banca: Teresa Cristina Tarlé Pissarra / Resumo: A curva de retenção de água no solo é um atributo físico que expressa à relação entre o potencial mátrico e o conteúdo de água no solo, é um importante indicador de qualidade física do solo. Diante disso, o objetivo desta pesquisa foi determinar a curva de retenção de água utilizando a câmara de Richards e o psicrômetro WP4-T. Foram coletadas em um Neossolo Quartzarênico (RQ), Latossolo Vermelho Distófico (LVd1), Latossolo Vermelho Distófico (LVd2) e Latossolo Vermelho Eutroférrico (LVef), nas camadas de 0 a 0,1; 0,1 a 0,2 e 0,2 a 0,3 m, 40 amostras de solos indeformadas e deformadas que foram utilizadas para determinação das curvas de retenção de água do solo com a câmara de Richards, utilizando as pressões de 0, -0,001, -0,003, -0,006, -0,01, -0,033, -0,06, -0,1 e -0,3 MPa e com o psicrômetro WP4-T. As curvas de retenção de água no solo estimada pela câmara de Richards foram ajustadas pela equação de van Genuchten, obtendo-se os coeficientes θs, θr, α, m e n. Também foram mensuradas as variáveis porosidade total, macroporosidade, microporosidade, densidade do solo, granulometria, matéria orgânica, óxidos de ferro e de alumínio no solo. Essas variáveis e o conteúdo de água no solo estimada pela câmara de Richards foram submetidos às análises de correlações de Pearson. Verificou-se na região mais úmida da curva elevada dispersão dos pontos de pressão versus umidade obtidos com o psicrômetro WP4-T. As variáveis estruturais do solo apresentaram alta correlação com o maior conteúdo de água, porem com o aumento da sucção da água os atributos granulométricos juntamente com a matéria orgânica e os óxidos de ferro e alumínio apresentaram maior grau de relação com o conteúdo de água no solo. O método mais indicado para determinar a curva de retenção de água é a câmara de Richards e o psicrômetro WP4-T pode ser utilizado com precisão para determinar o conteúdo ... / Abstract: The retention curve of soil water is a physical attribute that expresses the relationship between the matric potential and water content in the soil is an important indicator of soil physical quality. Thus, the objective of this research was to determine the water retention curve using the camera Richards and psychrometer WP4-T. Were collected in a Quartzipsamments and oxisols, in layers from 0 to 0.1, 0.1 to 0.2 and 0, 2 to 0.3 m, 40 soil samples and undisturbed that were used to determine the retention curves of soil water with the camera Richards, using pressures of 0, -0.001, -0.003, -0.006, -0 , 01, -0.033, -0.06, -0.1 and -0.3 MPa and the psychrometer WP4-T. The retention curves of soil water estimated by camera Richards were adjusted by the van Genuchten equation, obtaining the coefficients θs, θr, α, n me. Variables were also measured total porosity, macroporosity, microporosity, bulk density, soil texture, organic matter, oxides of iron and aluminum in the soil. These variables and the water content in soil estimated by camera Richards were analyzed for Pearson correlations. It was found in the more humid high dispersion curve of the pressure points versus moisture psychrometer obtained with the WP4-T. Soil structural variables strongly correlated with higher water content but with the increase of the water suction texture attributes together with the organic matter and the oxides of iron and aluminum showed a higher degree of relation to the water content in soil. The most appropriate method to determine the water retention curve is camera Richards psychrometer and WP4-T can be used to accurately determine the water content at low potentials matrix / Mestre

Orientador: Célia Regina Lopes Zimback / Banca: Anderson Antonio da Conceição Sartori / Banca: Diego Augusto de Campos Moraes / Resumo: O aumento da população mundial e a limitada área disponível para a produção de alimentos, exige que busquemos cada vez mais técnicas e tecnologias que aumentem a produtividade das áreas agrícolas. A produtividade de uma determinada cultura depende de diversos fatores, e conhecer os fatores que mais influenciam a determinação do seu potencial produtivo pode contribuir para a tomada de decisão em relação à utilização e gestão de recursos. Utilizando dados de monitores de colheita da cultura da soja nas safras de 08/09, 10/11, 11/12, 12/13, 14/15 e 15/16, dados de precipitação destes anos, mapa de Condutividade Elétrica (CE) e das características químicas do solo para as safras de 09/10, 13/14, 14/15 e 15/16, este trabalho teve o objetivo de identificar os fatores mais relevantes para a determinação da produtividade da soja para auxiliar na determinação de Zonas Homogêneas de Manejo (ZHM) baseadas nestas características críticas. Comprovou-se que a disponibilidade de água é a principal determinante da produtividade da soja nas condições estudadas, sendo que a precipitação no mês de setembro, mês de implantação da cultura, apresentou-se como o fator mais crítico. Utilizando o mapa de produtividade média da cultura durante os anos estudados e o mapa de CE, foi possível identificar as áreas de potencial produtivo, mas a definição de ZHM mostrou-se desafiadora pois as características químicas do solo apresentaram alta variabilidade temporal, dificultando a determinação do manejo que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The growing world population and the limited area available for food production requires us to progressively seek techniques and technologies that increase the yield of agricultural crops. The yield of a crop depends on several factors and knowing the factors that most influences its yield potential can contribute to the decision making process regarding the use and management of resources. Using data from soybean yield monitors of 08/09, 10/11, 11/12, 12/13, 14/15 and 15/16 season, precipitation data from these years, Electric Conductivity (EC) map and the chemical characteristics of the soil for the 9/10, 13/14, 14/15 and 15/16 crops, this work had the objective of identifying the most relevant factors that determine soybean yield to assist in the determination of Homogeneous Management Zones (HMZ) based on these critical characteristics. The availability of water was the main factor of soybean yield under the conditions the study was carried out, and the precipitation in September was the most critical factor, being the month in which the crop was seeded. Using the average productivity map and the EC map, it was possible to identify areas of yield potential, but the definition of HMZ was challenging because the chemical characteristics of the soil had high temporal variability, making it difficult to determine the best management to explore the areas of greater or lesser yield ... / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6709.pdf: 4195083 bytes, checksum: 80992e3623fd375eb0fcff062a4c0f5d (MD5) Previous issue date: 2015-02-05 / Financiadora de Estudos e Projetos / Biological invasion is a threat to biodiversity, due to competition for resources between invaders and native organisms, decreasing the overall biodiversity. So, studies about the invasiveness of the ecossystems and invasion potential of exotic plants several environments must be taken to control this species. Hedychium coronarium, from the Himalayas, is an example of a high invasivisiness plant, taken to different places in the world, mainly due to ornamental uses. This study evaluated the development (height, diameter, birth and ramets mortality and internal rhyzome anatomy) of plants under different moisture contents, in in situ and in vitro experiments. We found the existence of plasticity for both vegetative ramets growth, and the internal rhyzome anatomy, which may contribute to the invasive potential of this plant. / A invasão biológica é uma ameaça à biodiversidade, já que ocorre competição por recursos entre organismos invasores e nativos, diminuindo a biodiversidade global. Assim, estudos sobre a invasão dos ecossistemas e potencial invasão de plantas exóticas em ambientes diversos devem ser realizados para que haja controle das espécies. Hedychium coronarium, proveniente do Himalaia, é um exemplo de planta com alta invasivisidade, levada a diferentes lugares do mundo, sobretudo devido ao potencial ornamental que fornece. O presente estudo avaliou o desenvolvimento (altura, diâmetro, nascimento, mortalidade dos rametas e anatomia interna do rizoma) da planta em ambientes com diferentes umidades, com experimentos in situ e in vitro. Foi encontrado indício de plasticidade, tanto em crescimento vegetativo dos rametas, quanto na anatomia interna dos rizomas, o que pode contribuir para a invasivisidade dessa planta.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-01T15:00:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1978590 bytes, checksum: 6134a0a9ae26c0b4c1200e9a2829deae (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T15:00:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1978590 bytes, checksum: 6134a0a9ae26c0b4c1200e9a2829deae (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A biomassa algal produzida em lagoas de alta taxa (LATs) tem propriedades que permitem sua utilização para diversos fins. No presente estudo, enfoque foi dado à aplicação da biomassa algal rica em nutrientes, no solo com vistas à otimizar a formação de um biofilme de microalgas no solo e posterior avaliação do efeito desta prática na emissão de gases de efeito estufa (GEE), volatilização de amônia, crescimento de Pennisetum glaucum e influência nos teores de nitrogênio (N) e matéria orgânica (MO) no solo. O trabalho foi constituído de dois estudos, sendo o primeiro formado por experimentos em ambiente controlado (60 dias) e em vasos dispostos em área externa ao laboratório (31 dias), onde o principal objetivo foi otimizar a produção do biofilme de microalgas no solo quando da variação da dose de nitrogênio aplicada e umidade do solo. Valores de clorofila-a foram medidos a fim de fornecer uma medida de biomassa algal. As doses de 150, 225 e 300 kg ha-1 de N (na forma de NTK) diferiram significativamente do tratamento controle com relação à produção de clorofila-a. Porém, a aplicação de 300 kg ha-1 de N fez com que o biofilme apresentasse quebra e não coesão com a superfície do solo. A aplicação da biomassa algal no solo não culminou com acréscimo no teor de matéria orgânica, porém influenciou no aumento do teor de N no solo. A espécie predominante no solo foi Chlorella vulgaris. Já no segundo estudo o objetivo foi avaliar a emissão de gases de efeito estufa (GEE), a volatilização de amônia e o crescimento de Pennisetum glaucum quando da aplicação da biomassa de microalgas no solo em comparação com a ureia, fertilizante nitrogenado comumente utilizado na agricultura e um tratamento controle sem adição de fonte fertilizante. Foram medidos a emissão de gases de efeito estufa e volatilização de amônia por meio de câmaras estáticas, além de avaliação das propriedades químicas do solo e crescimento de Pennisetum glaucum. A emissão de metano foi igual para os três tratamentos (p>0,07). Quando se trata da emissão de dióxido de carbono os tratamentos foram diferentes entre si (p<0,01). O biofilme de microalgas foi responsável pelas maiores emissões de dióxido de carbono e óxido nitroso, sendo que neste último o tratamento controle e com aplicação de ureia foram iguais (p<0,01). Quanto à volatilização de N-NH3, as perdas observadas foram 4,63%, 18,98% e 0,82% para biofilme de microalgas, ureia e controle, respectivamente. Houve diferença significativa no incremento de nitrogênio no solo causado pela aplicação de biomassa algal e também foi significativo o aumento da capacidade de troca catiônica (CTCTotal) (p<0,01), em ambos, o tratamento submetido a aplicação da biomassa algal apresentou valores superiores em comparação com o tratamento controle e adubação com ureia, sendo que estes últimos não diferiram entre si. Já para o teor de matéria orgânica do solo, os três tratamentos se diferiram significativamente (p<0,05), sendo que o tratamento com biomassa algal foi o que acrescentou maior quantidade de matéria orgânica do solo. A espécie de microalga predominante no solo foi Chlorella vulgaris. Não foi observada diferença estatística para teores de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+) na parte aérea das plantas. Para matéria seca de folhas (MSF), todos os tratamentos se diferiram entre si, sendo que a ordem crescente foi a seguinte: Ureia> Biomassa algal> Controle. Para matéria seca de parte aérea (MSPA) e conteúdo de N (Ncont) foram observadas diferenças significativas dos tratamentos em que foram aplicadas fontes nitrogenadas para o tratamento controle. / The algal biomass produced in ponds of high rate (HRAPs) has properties that allow their use for various purposes. In this study, a focus was given to the application of algal biomass in soil rich in nutrients, with a view to optimize the formation of a biofilm of microalgae in the soil and subsequent evaluation of the effect of this practice on the emission of greenhouse gases (GHG), volatilization of ammonia, growth of Pennisetum glaucum and influence on levels of nitrogen (N) and organic matter (OM) in the soil. The work was composed of two studies, the first being formed by experiments in a controlled environment (60 days) and vessels arranged in the external area to the lab (31 days), where the primary objective was to optimize the production of biofilm of microalgae in the soil when the variation of the amount of nitrogen applied and soil moisture. Values of chlorophyll-a were measured in order to provide a measure of algal biomass. The doses of 150, 225 and 300 kg ha-1 N (TKN) differed significantly from the control treatment in relation to the production of chlorophyll-a. However, the application of 300 kg ha-1 N made the biofilm present breaks and no cohesion with the soil surface. The application of algal biomass in the soil led to increased organic matter content, but influenced the increase of the levels of N in the soil. The predominant species in the soil was Chlorella vulgaris. In the second study, the objective was to evaluate the emission of greenhouse gases (GHG), the volatilization of ammonia and the growth of Pennisetum glaucum when the application of biomass of microalgae in the soil compared to urea, nitrogen fertilizer commonly used in agriculture and a control treatment without added fertilizer source. Were measured the emission of greenhouse gases and ammonia volatilization through static cameras, in addition to evaluation of chemical properties of soil and growth of Pennisetum glaucum. The three treatments did not show significant difference for emission of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4). Biofilm treatment of microalgae presented flow of nitrous oxide (N2O) significantly higher than treatment with urea which was also higher than the control. As for the volatilization of ammonia, the losses observed were 4.63 percent, 18.98% and 0.82% to biofilm of microalgae, urea and control, respectively. There was no significant difference in the increase of nitrogen in the soil caused by the application of algal biomass, and was also active mean increasing the capacity of cationic exchange (CECTotal). The predominant soil microalgae was Chlorella vulgaris. In both the treatment subject to application of algal biomass showed higher values compared to the control treatment and fertilizer with urea, being that the latter did not differ among themselves. To the soil organic matter content, the three treatments if differed significantly (p<0,05), whereas treatment with algal biomass was added as much soil organic matter. No statistical difference was observed for concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca2+) and magnesium (Mg2+) in aerial part of plants. For dry matter (LDM), all treatments if they differed among themselves, and the ascending order was as follows: Urea > Algal Biomass > Control. To dry the shoot (APDM) and contents of N (Ncont) significant differences were observed in treatments applied nitrogenous sources to the control treatment.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-01-23Bitstream added on 2014-06-13T20:37:25Z : No. of bitstreams: 1 sa_afl_me_jabo_parcial.pdf: 144788 bytes, checksum: 15e6d93d0d941bb603dc9aeec72c8214 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-25T13:01:16Z: sa_afl_me_jabo_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-25T13:03:31Z : No. of bitstreams: 1 000691553_20151220.pdf: 144584 bytes, checksum: 04601aacbcd0b580d6c4b6342f2736e0 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-12-22T10:26:36Z: 000691553_20151220.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-22T10:27:14Z : No. of bitstreams: 1 000691553.pdf: 387979 bytes, checksum: 7384aa5243d287d150b0baeafef6362a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de doses de potássio e níveis de umidade do solo no crescimento de plantas de Corymbia citriodora. Foram aplicadas quatro doses de potássio (0, 40, 80 e 120 mg dm-3) e três níveis de umidade do solo (50-80%, 65-80% e 80% do volume máximo de água retido pelo solo em vaso), combinados em um esquema fatorial 4 x 3. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com seis repetições, e cada parcela foi composta por um vaso contendo duas plantas. Aos 94 dias após o plantio, foram avaliados: porcentagem de sobrevivência, altura, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar, massa de matéria seca de folhas, de caule e ramos, da parte aérea, de raízes e total das plantas da parcela, comprimento e diâmetro das raízes, índice de conteúdo de clorofila, concentração de clorofilas, concentração e acúmulo foliar de macronutrientes e eficiência de utilização de potássio nas folhas. O aumento do nível de umidade do solo favoreceu o crescimento das plantas de Corymbia citriodora e a absorção de fósforo, potássio, enxofre e magnésio. A aplicação de potássio não promoveu a amenização dos efeitos negativos da redução da disponibilidade de água no crescimento das plantas / The objective of this work was to evaluate the effects of potassium and soil moisture levels on the growth of Corymbia citriodora plants. Four doses of potassium were applied (0, 40, 80 and 120 mg dm-3) and three soil moisture levels were established (50-80%, 65-80% and 80% of maximum soil field capacity). The experiment was a 4 x 3 factorial arrangement of treatments within a randomized complete design with six replications for each treatment and one pot with two plants for each plot. At 94 days after planting, the plant growth parameters: survival percentage, height, stem diameter, leaf number and area, leaf dry mass, stem and branches dry mass, shoot dry mass, root dry mass, total dry mass, length and diameter of roots, chlorophyll content index, chlorophylls concentrations, leaf macronutrient contents and amounts, and efficiency of potassium utilization by leaves were measured. The increase of soil moisture level benefited the growth of Corymbia citriodora plants and phosphorus, sulfur and magnesium uptake. The potassium application did not promote alleviation of negative effects caused by low water availability on plant growth

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

Visando a melhoria dos processos agrícolas para produção sustentável de alimentos, o conhecimento do teor de umidade relativa vem a cooperar no processo de irrigação, apontada como uma grande consumidora de água, além de auxiliar em estudos hidrológicos, meteorológicos, geotécnicos, dentre outros. Este trabalho apresenta o desenvolvimento do hardware e firmware de um protótipo para ser utilizado com técnicas de ultrassom e análise de impedância, visando o desenvolvimento de futuros produtos para avaliar o teor de água no solo. Para a análise da impedância foi utilizado um sensor de placas paralelas, separadas 24 mm uma da outra, utilizadas juntamente com o hardware e firmware desenvolvido, para detectar a variação da constante dielétrica do solo com acréscimo de água, através da variação da fase dos sinais de tensão e corrente ao passar pelo sensor inserido no meio. Obteve-se, ao analisar 15 amostras, uma relação logarítmica crescente da variação de fase em função do acréscimo de água no solo. No estudo da caracterização da umidade do solo através do ultrassom, obteve-se resultados preliminares expressivos para as mudanças da amplitude dos sinais ultrassônicos de 40 kHz e 100 kHz no modo transmissão/recepção ao propagar-se no solo com diferentes níveis de umidade. / To improve agricultural processes for sustainable food production, knowledge of the moisture is useful to cooperate in the irrigation process, identified as a major consumer of water, besides helping in hydrological studies, meteorological, geotechnical, among others. This paper presents the development of the hardware and firmware of a prototype to be used with ultrasound techniques and impedance analysis for the development of future products to evaluate the water content in soil. For the impedance analysis, it was used a parallel plate sensor, with the plates separated from 24 mm each other, used together with the hardware and firmware developed to detect the variation of dielectric constant with the increase of soil water, by varying the phase of voltage and current signals in the sensor inserted in the medium. The results obtained, when analyzing 15 samples, presented a ratio of logarithmic growing of the phase variation due to increased soil water. In the study of characterization of soil moisture using a transmission/reception ultrasound system, the preliminary results have shown significant changes in the amplitude of ultrasonic waves of 40 kHz and 100 kHz propagating through the soil at different moisture levels.

Visando a melhoria dos processos agrícolas para produção sustentável de alimentos, o conhecimento do teor de umidade relativa vem a cooperar no processo de irrigação, apontada como uma grande consumidora de água, além de auxiliar em estudos hidrológicos, meteorológicos, geotécnicos, dentre outros. Este trabalho apresenta o desenvolvimento do hardware e firmware de um protótipo para ser utilizado com técnicas de ultrassom e análise de impedância, visando o desenvolvimento de futuros produtos para avaliar o teor de água no solo. Para a análise da impedância foi utilizado um sensor de placas paralelas, separadas 24 mm uma da outra, utilizadas juntamente com o hardware e firmware desenvolvido, para detectar a variação da constante dielétrica do solo com acréscimo de água, através da variação da fase dos sinais de tensão e corrente ao passar pelo sensor inserido no meio. Obteve-se, ao analisar 15 amostras, uma relação logarítmica crescente da variação de fase em função do acréscimo de água no solo. No estudo da caracterização da umidade do solo através do ultrassom, obteve-se resultados preliminares expressivos para as mudanças da amplitude dos sinais ultrassônicos de 40 kHz e 100 kHz no modo transmissão/recepção ao propagar-se no solo com diferentes níveis de umidade. / To improve agricultural processes for sustainable food production, knowledge of the moisture is useful to cooperate in the irrigation process, identified as a major consumer of water, besides helping in hydrological studies, meteorological, geotechnical, among others. This paper presents the development of the hardware and firmware of a prototype to be used with ultrasound techniques and impedance analysis for the development of future products to evaluate the water content in soil. For the impedance analysis, it was used a parallel plate sensor, with the plates separated from 24 mm each other, used together with the hardware and firmware developed to detect the variation of dielectric constant with the increase of soil water, by varying the phase of voltage and current signals in the sensor inserted in the medium. The results obtained, when analyzing 15 samples, presented a ratio of logarithmic growing of the phase variation due to increased soil water. In the study of characterization of soil moisture using a transmission/reception ultrasound system, the preliminary results have shown significant changes in the amplitude of ultrasonic waves of 40 kHz and 100 kHz propagating through the soil at different moisture levels.

Orientador: Edson Eiji Matsura / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T04:32:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roque_MarcioWilliam_D.pdf: 4566160 bytes, checksum: e232b1dbf290d1893cd9821cda298632 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Diante da importância da necessidade de água para irrigação, torna-se imprescindível a conscientização do produtor rural com relação ao seu manejo racional, pois a irrigação tem sido apontada, ao longo das últimas décadas, como a grande consumidora de água. Diversos trabalhos têm mostrado que a prática do manejo racional da irrigação associada ao sistema plantio direto leva o agricultor a produzir igual ou até mais, em relação ao plantio convencional, com um menor consumo de água, evitando-se assim, o desperdício desse recurso, além de contribuir para o desenvolvimento de uma agricultura sustentável. Entretanto, dependendo do tempo, das condições de implantação e manejo do plantio direto, em muitas lavouras verificou-se um aumento do estado de compactação, com aumento de densidade do solo e da resistência mecânica à penetração, causando perda na produção. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a dependência espacial dos atributos físico-hídricos do solo e da produção, verificando-se as inter-relações destes com a produção de grãos do feijoeiro irrigado sob sistema plantio direto e convencional, e também verificar o uso da técnica Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) no monitoramento da umidade do solo nos mesmos sistemas. Para isso foi semeado o feijão como cultura de inverno durante as safras de 2005 e 2006 em quatro parcelas experimentais conduzidas sob plantio direto e convencional, irrigado e não irrigado. Em cada parcela experimental de dimensões de 20 x 30m, foram definidas malhas de amostragem de 3 x 3m, totalizando 60 pontos amostrais por parcela. O solo das parcelas pertence à classe Latossolos Vermelhos Distroférricos típicos. Nos pontos amostrais foram inseridas sondas de TDR para o monitoramento da umidade do solo, e determinada a condutividade hidráulica saturada, a resistência do solo à penetração e retirada de amostras para a determinação da densidade do solo. Utilizando-se de um nível óptico foi determinada a cota em metros de cada ponto amostral nas parcelas estudadas. A análise da dependência espacial foi avaliada por meio da geoestatística, e os parâmetros dos semivariogramas utilizados para construir mapas de isolinhas utilizando-se do interpolador de krigagem pontual disponível no programa Surfer 8.0. Os principais resultados obtidos indicaram que a calibração da TDR proposta por Topp et al. (1980) como universal, não é adequada para o solo estudado. A técnica da TDR foi eficiente no monitoramento da umidade do solo ao longo do ciclo da cultura do feijoeiro e pode ser empregada no manejo da irrigação, desde que se faça a previa calibração do equipamento para o solo estudado. Os valores de resistência do solo à penetração (RP), para os dois sistemas de manejo do solo aumentaram de uma safra para outra, sendo que no plantio direto este aumento foi superior, ultrapassando os valores de RP do plantio convencional na safra de 2006. Entretanto os valores obtidos não interferiram na produtividade do feijoeiro nos dois sistemas de preparo do solo. Os valores da condutividade hidráulica saturada, para os dois sistemas de manejo do solo aumentaram de uma safra para outra, sendo que na safra de 2006, os valores de condutividade hidráulica saturada para o sistema plantio direto foram superiores ao convencional. Com relação à densidade do solo, na safra de 2005, o plantio convencional obteve menor valor médio, e, na safra 2006, os valores médios da densidade do solo foram os mesmos para os dois sistemas de manejo. Todos os atributos físico-hídricos e a produtividade de grãos apresentaram dependência espacial nos dois sistemas de manejo do solo para as duas safras agrícolas. Com relação às inter-relações entre os atributos estudados e a produção, todas as regressões lineares simples não mostraram correlação com a produção. A regressão linear simples entre os mapas dos atributos estudados e a produção, mostrou-se significativas, com baixos valores de coeficiente de determinação. O melhor resultado obtido foi com a relação densidade do solo e a produção no sistema plantio convencional na safra 2005, com coeficiente de determinação de 43,39 %, ou seja, dentro das variáveis estudadas foi a que melhor explicou a variação da produção. Na busca de um modelo que explicasse a variação da produção em função dos atributos físico-hídricos do solo e da cota do relevo, utilizou-se da regressão linear múltipla pelo método stepwise obtendo-se modelos significativos estatisticamente que explicaram a variação da produção com coeficientes de determinação entre 27,34 % e 71,70 % / Abstract: Since last decades irrigation practices are recognized as major water consumers, requiring specific agricultural producers education and awareness on water use and supply. Recent research reports indicate significant water economy, crop yielding as well as contribution to sustainable agricultural development, if direct seedling, when compared with conventional practices, is associated to adequate irrigation management. However, depending on weather conditions as well as on the direct seedling implementation conditions, many crop plantations showed increasing soil bulk density and compaction with increasing soil mechanical resistance to penetration, causing crop production reduction. Based on what it has been exposed before, the objective of this research is to evaluate crop yielding and soil physical-hydric attributes spatial dependence as related to irrigated bean grain production associated to no-tillage and to conventional tillage systems. The Time Domain Reflectometry (TDR) efficiency in the soil moisture monitoring in the same crop systems was also evaluated. Four experimental plots with dimensions of 20m x 30m were seeded with beans in the years and 2005 and 2006 and carried under irrigated and non irrigated conventional as well as no-tillage systems. Each plot was screened with 3m x 3m sampling grids, completing a total of 60 sampling points in each plot. Plot soil was classified as Typical Distroferric Red Latossol. TDR probes were introduced into the soil on each plot to monitor moisture content, also being measured saturated hydraulic conductivity, resistance to penetration and sampling for soil bulk density determination. Elevation of each sampling point was determined by means of an optical instrument and expressed in meters. Spatial dependence analysis was evaluated through geostatistic techniques and the semivariograms parameters were employed to generate isoline maps trough the punctual kriging interpolator of the Surfer 8.0 program. Obtained results indicated TDR calibration as proposed by Topp et al. (1980), considered of universal feature, is not adequate to the soil under study. TDR technique showed to be efficient in monitoring soil moisture content throughout bean plant cycle, being applicable in the irrigation process, since a previous equipment calibration in accordance with soil type under study. Soil resistance to penetration associated to both management systems showed increased value from one harvest to the next one, being greater for no-tillage system, surpassing the RP value associated to the conventional tillage for the year of 2006. However, obtained values do not interfere in the bean plant productivity for both employed growing system. Values saturated hydraulic conductivity had increased from one harvest to the next, observing that for the year of 2006 no-tillage system showed larger values than the conventional one. Conventional tillage showed lower soil bulk density average values for the year of 2005, however these values became the same for both methods in the year of 2006 harvest. All physical-hydric attributes as well as grain productivity presented spatial dependence for both soil cultivation techniques for both harvesting periods. All of simple linear regressions showed no correlation between attributes and bean production. However, simple linear regressions showed to be significant for attribute maps and production, presenting low determination coefficient values. The best observed result was identified to be the soil density related to production for the conventional crop management, showing the determination coefficient of 43,39 %, i.e., which is considered the best explaining production variation variable. In looking for a model explaining production variation as a function of soil physical-hydric attributes and relief elevation by means of multiple linear regression by the stepwise method, statistically significant models which explains production variation between 27,34 % to 71,70 % / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Jose Antonio Siqueira Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:05:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roque_Wellington_M.pdf: 6339203 bytes, checksum: 18872eccdf7c33ab07b778e59d8d3d08 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A utilização de sensores é indispensável para a coleta de dados na Agricultura de Precisão, pois possibilita um estudo mais aprofundado e preciso do solo. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de um multi-sensor (MS) para realizar a medida do valor da condutividade elétrica do solo usando um dispositivo composto por quatro hastes paralelas tipo ¿Wenner array¿, e aproveitando a sua geometria de fabricação, realizar a medida da umidade volumétrica do solo por intermédio de um método indireto, que usa a variação da condutividade térmica do solo em função da quantidade de água nele presente. Foi também desenvolvido um sistema de medida e aquisição de dados que permite a caracterização e a calibração de sensores de umidade através de um programa em LabView e uma placa de aquisição de dados, desenvolvida a partir de uma célula de carga. Os resultados obtidos mostram que o medidor de quatro pontas tipo ¿Wenner array¿ é uma ferramenta útil e precisa para medida da condutividade elétrica do solo e a técnica de medir as variações da temperatura no solo causadas por pulsos de calor fornece dados úteis para estimar, com precisão necessária para usos agrícolas, a umidade do solo. Palavras-chave: Sensores, agricultura de precisão, condutividade elétrica do solo, condutividade térmica do solo, umidade do solo / Abstract: The implementation of precision agriculture techniques requires the use of sensors which can measure the characteristics of the soil. In this work it was designed and fabricated a multi-sensor probe, capable of measuring the electrical conductivity, the volumetric humidity, and the temperature of the soil, using a four probes device. The electrical conductivity of the soil is measured using the conventionalWenner array method, where a self-calibration circuit was designed to avoid the usually necessary initial calibration of the Wenner array. The volumetric humidity is obtained by an indirect measurement, where the thermal conductivity of the soil is evaluated by applying heat pulses in one probe of the sensor, and measuring the resulting temperature increase in an adjacent probe. It was also developed an automatic measurement and data acquisition system that allows the characterization and calibration of the sensors. The obtained results show that the Wenner array is an useful tool for measuring the electric conductivity of the soil, and that the evaluation of the thermal conductivity of the soil using heat pulses and measuring the variation of temperature can accurately determine the humidity of the soil. Keywords: Sensors, precision agriculture, electrical conductivity, thermal conductivity, soil moisture / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica