Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil compaction has been becoming one of the main impacts caused by the activities of mechanized harvesting. The weight and movement of machines at the time of cutting and loading of timber combined with the not appropriate moisture condition of the soil are the main causes of soil structural degradation, observed mainly by changes in soil physical properties. Thus, this study aimed to identify soil compaction caused due to forest harvesting stages of Pinus taeda L. performed on three different soil moistures. A study in the city of Quedas do Iguaçu in southwestern Paraná was carried out in pine stands of Araupel S/A company. The research was assessed as completely randomized in and sub-subdivide plots with five replications. The eighteen treatments consisted of the interaction of three factors, namely: moisture (rainy day harvesting and 3 and 7 days after rain); harvesting operations (machine traffic (MT); no machine traffic (NMT) and timer landing (TL)); and time of collection (before and after harvest), being major plot, subdivided plots, and sub-subdivided plots in time, respectively. Soil under a native forest adjacent to the experiment was evaluated to infer on the changes caused to the soil regarding its cultivation and management. Results indicated that the difference in soil moisture represented by the different days of harvest after a rain did not influence differently the soil compaction. On the other hand, harvesting operations (MT, NMT and TL) impacted soil to a depth of 10 cm causing compaction on the traffic lines of the machines, while the eventual falling trees at the time of cutting and timber landing did not cause changes in density, macroporosity and resistance to penetration. The residual biomass from forest harvesting was essential to minimize soil compaction caused by machinery traffic that was close to the maximum. Comparison of physical parameters of soil under native forest and pine stand showed that planting and management of soils covered by natural forests alter the physical properties of the surface until 30 cm of depth. / A compactação vem se tornando um dos principais impactos causados ao solo pelas atividades de colheita florestal mecanizada. O peso e a movimentação das máquinas no momento do corte e extração da madeira, aliada à condição de umidade do solo imprópria para tal são as principais causas da degradação estrutural do solo, verificada principalmente por alterações em suas propriedades físicas. Nesse sentido, este trabalho objetivou identificar a compactação causada devido às etapas de colheita florestal de Pinus taeda L. realizada em três diferentes umidades do solo. O estudo foi realizado no município de Quedas do Iguaçu, em povoamento da empresa Araupel S/A. A pesquisa foi avaliada como delineamento inteiramente casualizado em parcelas sub-subdivididas, com dezoito tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram compostos pela interação de três fatores, sendo eles: umidade (colheita em dia de chuva, três dias após a chuva e sete dias após a chuva), operações de colheita (com passagem de máquinas (CP), sem passagem de máquinas (SP) e estaleiro (E), e a ocasião de coleta (antes e depois da colheita), sendo respectivamente, parcela principal, parcelas subdivididas e parcelas sub-subdivididas no tempo. O solo sob uma floresta nativa adjacente ao experimento foi avaliado para inferir sobre as alterações provocados no solo pelo cultivo e manejo do mesmo. Os resultados obtidos indicam que a diferença de umidade no solo, representada pela colheita em diferentes números de dias após uma chuva, não influenciou de maneira diferenciada na compactação do solo. Por outro lado, as operações de colheita (CP, SP e E) impactaram o solo até a profundidade de 10 cm, causando a compactação nas linhas de tráfego das máquinas, enquanto que a eventual queda de árvores no momento do corte e o empilhamento de toras não provocaram alterações na densidade, macroporosidade e resistência a penetração. A biomassa residual da colheita florestal foi essencial para minimizar a compactação do solo causada pelo tráfego das máquinas que foi próxima da máxima. A comparação de parâmetros físicos do solo sob mata nativa e povoamento de pinus mostrou que o cultivo e manejo de solos que um dia foram cobertos por florestas naturais provoca alterações nas propriedades físicas do solo da superfície até 30 cm de profundidade.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Christina Junger.pdf: 2116125 bytes, checksum: a838fb12301a6580f6dc47358feed2c7 (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / The objective of this work was to evaluate the influence of the soil humidity in the field capacity in the tensions of 0,006 MPa (FC1), 0,010 MPa (FC2) and 0,033 MPa (FC3) and of different levels of water deficits (WD 0%, WD 33% and WD 67%) in the initial growth of the coffee plant conilon and in the leaf water potential measured in the anti-morning, in a Red-Yellow Oxisol (OR) and Red-Yellow Ultisol (URY). The experiment was let vegetation home, being cultivated the plants in vases of 12 liters during 255 days. The adopted experimental design was randomized entirely, mounted in outline of subdivided portions, with three repetitions for each soil. The growth evaluations were achieved each 60 days and the analyzed data by the surface technique of answering. The tenor of soil humidity in the field capacity varies with the adopted tension in its determination. The growth of the coffee plant conilon in WD 0% was higher to the obtained in the water deficits of 33% and 67% of OR and URY. The largest growth of the culture was observed in FC2 of OR and in FC1 of URY. The smallest growth was obtained in the water deficits of the certain field capacity in the tension of 0,033 MPa (FC3) of OR and URY, what unfeasible its adoption in the estimate of the irrigation sheet, being used the camera of pressure of Richards. The x leaf water potential anti-morning (Ψam) showed to be a good indicator of the degree of hydration of the plants. The largest hydration to foliate was observed in WD 0%, being in CC2 for OR (Ψam = -0,17 MPa), being the water kept by the soil to a potential matric (Ψm) of -0,010 MPa and in CC1 for URY (Ψam = -0,33 MPa), which Ψm was the -0,006 MPa. To smallest hydration happened in WD 67% and in the FC3, also for OR (Ψam = -0,68 MPa) as for URY (Ψam = -1,3 MPa), being the water kept of Ψm of -0,20 MPa, for both soils. In WD 33% and WD 67% in the levels of the capacity of field of OR and URY, they were verified a reduction in the values leaf area, height and diameter of the stem of the plants. The accumulation of total dry matter and leaf water potential anti-morning observed in OR were superior to the of URY, in all of the levels of the field capacity and water deficits, resulting in the larger initial growth of the coffee plant conilon in this soil. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da umidade do solo na capacidade de campo determinada nas tensões de 0,006 MPa (CC1), 0,010 MPa (CC2) e 0,033 MPa (CC3) e de diferentes níveis de déficits hídricos (DH 0%, DH 33% e DH 67%), no crescimento inicial do cafeeiro conilon e no potencial hídrico foliar medido na antemanhã, em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA). O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se as plantas em vasos de 12 litros durante 255 dias. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, distribuído em esquema de parcelas subdivididas, com três repetições para cada solo. As avaliações de crescimento foram realizadas a cada 60 dias e os dados analisados pela técnica de superfície de resposta. O teor de umidade do solo na capacidade de campo varia com a tensão adotada em sua determinação. O crescimento do cafeeiro conilon em DH 0% foi superior aos obtidos nos déficits hídricos de 33% e 67% do LV e do PVA. O maior crescimento da cultura foi observado na CC2 do LV e na CC1 do PVA. O menor crescimento foi obtido nos déficits hídricos da capacidade de campo determinada na tensão de 0,003 MPa (CC3) do LV e do PVA, o que inviabiliza a sua viii adoção na estimativa da lâmina de irrigação, utilizando-se a câmara de pressão de Richards. O potencial hídrico foliar antemanhã (Ψam) mostrou-se bom indicador do grau de hidratação das plantas. A maior hidratação foliar foi observada em DH 0%, sendo para o LV na CC2 (Ψam= -0,17 MPa), estando a água retida pelo solo a um potencial matricial (Ψm) de -0,010 MPa, e para o PVA na CC1 (Ψam = -0,33 MPa), cujo Ψm foi de -0,006 MPa. A menor hidratação ocorreu em DH 67% na CC3 tanto para o LV (Ψam = -0,68 MPa) como para o PVA (Ψam = -1,30 MPa), estando a água retida a um Ψm de -0,20 MPa, para ambos os solos. Em DH 33% e DH 67% nos níveis de capacidade de campo do LV e do PVA, foram verificadas reduções nos valores da área foliar, altura e diâmetro do caule das plantas. O acúmulo de matéria seca total e potencial hídrico foliar antemanhã observados no LV foram superiores aos do PVA, em todos os níveis de capacidade de campo e déficits hídricos, resultando em maior crescimento inicial do cafeeiro conilon, neste solo.

Este trabalho discute a variabilidade dos fluxos de energia à superfície e de CO2 sobre uma área de Cerrado Sensu stricto no interior de São Paulo, e de uma área de ecótono Floresta-Cerrado (sazonalmente alagável) no Estado do Tocantins. Foram utilizadas medidas micrometeorológicas médias de 30 min, do clima (temperatura e umidade do ar, precipitação, velocidade do vento), dos fluxos de radiação (solar, PAR, saldo de radiação) e fluxos turbulentos de calor sensível, latente e CO2, coletadas no Cerrado durante o período de 2001 a 2003, e no ecótono durante Outubro de 2003 a Setembro de 2004. O ecótono e o Cerrado estão sob solos arenosos, homogêneos, com alta capacidade de infiltração e baixa de armazenamento. O Cerrado s.s. mostrou-se um ecossistema com forte sazonalidade da capacidade fotossintética, do Albedo-PAR e dos fluxos atmosféricos de CO2. Há uma fase de sumidouro e outra de fonte de CO2, corroborando os dados da literatura. Na escala da variabilidade interanual, as variações dos estados funcionais do Cerrado, como sumidouro ou fonte de CO2, foram fortemente dependentes das variações da precipitação e da temperatura mínima. No ecótono Floresta-Cerrado, a fase de inundação induz à uma diminuição gradual da respiração do sistema e da produtividade primária. A diminuição na produtividade ocorre com um atraso de ~45 dias, que poderia ser um tempo de assimilação e tolerância do sistema ao estresse induzido por anóxia. A redução da respiração do ecossistema ocorre ao passo que no regime alagado as perdas de CO2 ocorrem por evasão da superfície de água livre, um processo que aparentemente tem uma fonte de emissão menor que os processos de respiração do solo em condições secas. Durante a maior parte da inundação o ecótono continua a manter-se como um sumidouro de CO2 atmosférico durante, ao menos, 3 meses. O parâmetro RUE do ecótono foi cerca de 5 vezes maior do que o do Cerrado. A diferença de eficiência se deve possivelmente ao maior índice de área foliar das formações florestais da transição Floresta-Cerrado. A funcionalidade é controlada por fatores ambientais de maior escala que as locais. No caso do Cerrado s.s. há uma forte dependência do regime de chuvas e da temperatura mínima. No caso do ecótono Floresta-Cerrado, a suscetibilidade parece ser uma função do tempo de inundação. / This work discusses the energy and CO2 flux variability over a Cerrado Sensu stricto, in São Paulo state, Brazil, and over a seasonally inundated Forest-Cerrado ecotone in Tocantins state, Brazil. Micrometeorological measurements (30 minute average) of weather (temperature, relative humidity, precipitation and wind speed), radiation fluxes (solar radiation, PAR and net radiation), and CO2, latent and sensible heat turbulent fluxes were made for the Cerrado from 2001 to 2003. Measurements for the ecotone were made from October 2003 to September 2004. Both environments have sandy, homogeneous soils, with high infiltration capacity and low water storage. Cerrado s.s. showed strong seasonality for photosynthetic capacity, Albedo-PAR and CO2 atmospheric fluxes. As seen in other works, the Cerrado has both a CO2 sink and a CO2 source phase. These are strongly dependent on the precipitation and minimal temperature. Inundation of the Forest-Cerrado ecotone results in a gradual decrease in the system’s respiration and primary productivity. A lag of approximately 45 days is seen in the primary productivity reduction. This could represent the system’s resistance and tolerance due to anoxia stress. Ecosystem respiration in the inundated period is lower than in the dry period, apparently due to the lower CO2 outflux from the free water surface, in comparison with the CO2 flux from the soil. During most of the inundation period, the ecotone acts as a sink for CO2, for at least 3 months. The RUE for the ecotone was proximately 5 times higher than the Cerrado. This is probably due to the higher leaf area index of the forest area in the ecotone. The functionality of both biomes is controlled by larger scale environmental factors, as opposed to local factors. The Cerrado s.s. has a strong dependence precipitation and minimal temperature. The Forest-Cerrado ecotone shows a high dependence on the length of the inundated period.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-13T17:47:58Z No. of bitstreams: 1 TESE MESTRADO ALINE MANSUR 2010.pdf: 1839199 bytes, checksum: f520bd5d9b9f9478a82cfdae75982512 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T17:47:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE MESTRADO ALINE MANSUR 2010.pdf: 1839199 bytes, checksum: f520bd5d9b9f9478a82cfdae75982512 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Comissão de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ / O solo, parte integral e estrutural do ecossistema terrestre, contém cerca de duas vezes mais carbono (C) que a atmosfera. Importante mediador do ciclo do C, o solo funciona como reservatório temporário de C e como fonte de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera. A dinâmica do C na interface solo-atmosfera relaciona o conteúdo de C no solo com o fluxo de CO2 da superfície do solo para a atmosfera (respiração do solo). No solo, o CO2 é produzido naturalmente através de processo mediado por microrganismos, durante a decomposição aeróbia da matéria orgânica e durante a respiração do sistema radicular das plantas e da fauna do solo. O uso e a cobertura do solo, juntamente com as variáveis ambientais externas e edáficas, determinam as taxas de incorporação e decomposição da matéria orgânica do solo (MOS). Neste estudo, foram avaliados e quantificados fluxos médios de CO2 do solo para a atmosfera das duas principais coberturas do solo do Rio de Janeiro: pastagens e fragmentos de Floresta Atlântica. As amostragens foram realizadas em duas localidades, ambas no Estado do Rio de Janeiro: (1)Sítio Deserto, no Sana e (2)Fazenda Califórnia, em Passa Três. Fluxos de CO2 de solos foram medidos utilizando o método de câmaras colocadas sobre o solo associadas com analisador de gás por infravermelho. Foram determinadas a temperatura do solo e do ar, bem como a umidade, a densidade, a porosidade, os conteúdos de carbono (C) e nitrogênio (N) totais do solo e a fração leve livre (FLL) da matéria orgânica do solo. As pastagens apresentaram os maiores fluxos de CO2, independente da área de estudo amostrada. A dinâmica do fluxo de CO2 do solo mostrou sofrer influência da sazonalidade, já que a temperatura do solo e o conteúdo de água no solo foram os principais condicionadores da respiração do solo. Os solos sob cobertura vegetal de florestas apresentaram maiores conteúdos de C e N no solo e maiores entradas de FLL da MOS. A maior entrada de FLL e o menor distúrbio no solo sob floresta devem ser os principais responsáveis pelos maiores estoques de C nesse solo. Os resultados obtidos sugerem que em solos sob cobertura florestal a ciclagem do carbono ocorre mais lentamente que na pastagem / The soil, structural and integral part of the terrestrial ecosystem, contains approximate more carbon (C) than the atmosphere. Important mediator of the C cycle, the soil acting like a temporary reservoir of carbon and like a source of CO2 to the atmosphere. The dynamics of C in soil-atmosphere interface lists the contents of C in soil with the flow of CO2 from the soil surface to the atmosphere (soil respiration). In soil, the CO2 is naturally produced through a process mediated by microorganisms during the aerobic decomposition of organic matter and during respiration of the root system of plants and soil fauna. The land use and land cover, with the external environmental variables and soil conditions, determine the relative rates of incorporation and decomposition of organic matter. In this study, medium fluxes of CO2 of the soil for the atmosphere were assessed and quantified of the two principal coverings of the soil of Rio de Janeiro: pastures and fragments of Atlantic Forest. The samplings were accomplished at two places, located in Rio de Janeiro State: (1) Sítio Deserto, in Sana and (2) Fazenda Califórnia, in Passa Três. Fluxes of CO2 of soils were measured using an infrared gas analyser coupled to a vented dynamic chamber system. Parameters of the soil as the temperature, moisture, density, contents of carbon (C) and nitrogen (N) totals and the free light fraction (FLL) from the organic matter of the soil, were adressed. The pastures had greater soil CO2 fluxes than forests, independent of the area of study. Seasonality influences CO2 fluxes from soil to atmosphere in pasture and in forest, and the soil respiration rates were positively correlated with soil water-filled pore space (WFPS) and with soil temperature. The soils under forest cover had higher content of C and N and higher inflows of FLL. Also, in the soil under forest cover, was recorded the largest stocks of C. The largest input of FLL and the smallest disturbance in the soil under forest should be the main responsible for the largest stocks of C in this soil. These results suggest that soils under forest cover in the cycling of carbon occur more slowly than in the pasture.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_ Alvaro_ Luiz_ Carvalho_ Nebel.pdf: 1615608 bytes, checksum: cf5d12660d9ae82ddc2e973b92c9812e (MD5) Previous issue date: 2009-04-24 / The understanding of the dynamics of the water in the soil-plant-atmosphere system, including the water availability to the crops, soil water infiltration, drainage and soil solute movement, depends on the knowledge of the relation between the soil water content and the matric potential, represented by the soil water retention curve (SWRC). However, the establishment of SWRCs is laborious and time consuming, besides being costly. A alternative is its estimate through statistical equations called Pedotransfer Functions (PTFs). The aim of this study was to evaluate the ability of some existing PTFs, in predicting the soil water retention and to capture its spatial variability structure, using geostatistical tools, when applied in a lowland soil of the south region of Brazil. For this, an experimental 10 x 10 m grid was established and soil disturbed and undisturbed samples were collected in the 0-0.20 m soil depth, totaling 100 experimental points. The following soil attributes were determined in each point: soil texture, soil organic carbon, pH, cation exchange capacity, soil bulk density, and the soil water retention curve. Eight developed PTFs for estimating gravimetric soil water content, eight for estimating volumetric water content and five for estimating the van Genuchten model parameters were evaluated using the statistical measures mean error (ME), and the root mean square error (RMSE). Results indicated that the Oliveira et al. (2002) PTF presented the best performance for estimating the gravimetric soil water content at the tension of 33kPa, with mean error (ME) value of 0.0136g.g-1, while for the gravimetric water content at tension of 1500kPa the Pidgeon (1972) FPT was the best, with ME value of -0,0054g.g-1. Concerning to the potential of describing the spatial variability structure the Bell & van Keulen (1995 and 1996) and of Urach (2007) PTFs presented the best performance based on the results from the cross validation technique. For estimating the soil water volumetric content at the tension of 10kPa the Tomasela et al. (2002) was the best (ME of 0.019cm3.cm-3), while Rawls et al. (1982) and van den Berg et al. (1997) PTFs were the best for estimating soil water content at the tension of 33kPa (ME of 0.001cm3.cm-3) and 1500kPa (ME of -0.008cm3.cm-3), respectively. The range and sill geostatistical parameters for the tension of 33kPa were reasonable estimated, while for the tension of 1500kPa they were underestimated by the evaluated PTFs. The Parametric Pedotransfer Function constructed by Vereecken et al.(1989) presented the lowest value of ME (0.0247cm3.cm-3), while the Hodnett and Tomasella (2002) PTF presented the lowest value of RMSE (0.0367 cm3.cm-3). Both PTFs well described the experimental semivariograms of the soil water content at the tensions of 10kPa and 33kPa, however their performance was not good for the tension of 1500kPa. / Estudos que envolvem a dinâmica da água no sistema solo-planta-atmosfera tais como disponibilidade de água no solo para as culturas, infiltração, drenagem e movimento de solutos no solo necessitam do conhecimento da relação entre o conteúdo de água no solo e o potencial matricial, representada pela curva de retenção de água no solo. No entanto, sua execução é laboriosa, demanda considerável tempo e custos. Uma alternativa é sua estimativa através de equações estatísticas denominadas Funções de Pedotransferência (FPTs). O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de funções de pedotransferência em estimar a retenção de água no solo e capturar a sua estrutura de variabilidade espacial, usando ferramentas geoestatísticas, quando aplicadas em um solo de várzea da região sul do Brasil. Para isto, uma malha experimental de 10m x 10m foi estabelecido e amostras deformadas e indeformadas do solo foram coletadas representativas da camada de 0 0,20m, totalizando 100 pontos amostrais. Os seguintes atributos do solo foram determinados em cada ponto: textura, carbono orgânico, pH, capacidade de troca de cátions, densidade do solo e a curva de retenção de água no solo. Oito FPTs desenvolvidas para estimar o conteúdo gravimétrico de água no solo, oito para estimar o conteúdo volumétrico e cinco para estimar os parâmetros do modelo de van Genuchten foram avaliadas, usando as medidas estatísticas erro médio (ME) e raiz quadrada do erro médio ao quadrado (RMSE). Os resultados obtidos para a estimativa do conteúdo de água gravimétrico mostram que a FPT de Oliveira et al. (2002) apresentou o melhor desempenho para a tensão de 33kPa, com erro médio (ME) de 0,0136g.g-1, enquanto para a tensão de 1500kPa a FPT de Pidgeon (1972) foi melhor, com ME de -0,0054g.g-1. Com relação ao potencial de descrever a estrutura de variabilidade espacial do conjunto de dados medidos, as FPTs desenvolvidas por Bell & van Keulen (1995 e 1996) e Urach (2007) foram as que apresentaram melhor desempenho baseado nos resultados da validação cruzada. Para o conteúdo volumétrico de água retida no solo, os melhores desempenhos foram obtidos pela FPT de Tomasela et al.(2003) para a tensão de 10kPa, Rawls et al. (1982) para 33kPa e van den Berg et al.(1997) para 1500kPa, com ME iguais a 0,019cm3.cm-3, 0,001cm3.cm-3 e -0,008cm3.cm-3, respectivamente. Os parâmetros da estrutura de dependência espacial, alcance e patamar, para a tensão de 33kPa foram razoavelmente estimados, enquanto para a tensão de 1500kPa foram subestimados pelas FPTs avaliadas. A FPT paramétrica desenvolvida por Vereecken et al. (1989) apresentou o menor valor de ME (0,0247cm3.cm-3), enquanto a FPT de Hodnett e Tomasella (2002) apresentou o menor valor de RMSE (0,0367 cm3.cm-3). Ambas FPTs descreveram bem os semivariogramas experimentais do conteúdo de água retido no solo a 10kPa e 33kPa, entretanto para a tensão de 1500kPa nenhuma das FPTs testadas apresentou bom desempenho.