A inadequada utilização do meio físico tem gerado desequilíbrios ambientais com sérias consequências socioeconômicas, por vezes de proporções desastrosas, como é o caso das feições erosivas encontradas em vários estados do país. No estado de São Paulo, somente na região entre as cidades de São Pedro e Corumbataí (SP) ocorrem milhares de feições erosivas de portes variados. Os estudos sobre erosão têm apresentado resultados diversos em função de aspectos como a variabilidade das informações consideradas, a diversidade e pequeno número de pesquisas com validação espacial e temporal e a falta de continuidade e detalhamento dos estudos. Os modelos de previsão de erosão existentes mensuram e avaliam principalmente a quantidade de sedimento gerado por erosão laminar. É possível observar a inexistência de modelos que considerem os processos envolvidos na incisão e permanência de erosões lineares, ou que forneçam uma previsão de ocorrência desse tipo de erosão. A complexidade e dificuldade de obtenção de dados para alimentar e validar um modelo estão entre as principais justificativas do baixo número de tentativas de desenvolvimento de modelos de erosão linear. A presente tese buscou identificar e gerar dados de variáveis envolvidas nos processos erosivos lineares e analisar a variabilidade espacial e temporal dos resultados. Adicionalmente, foi avaliada a dificuldade de obtenção de tais dados. Ensaios de caracterização geotécnica, resistência à penetração dinâmica, taxa de infiltração e erodibilidade do solo foram empregados para esse fim. O levantamento da rugosidade do terreno e ensaios com simulador de chuva foram utilizados para a determinação de valores de escoamento superficial e geração de sedimento. Os ensaios com simulador de chuva promoveram, ainda, a observação da ocorrência de incisões no terreno e do processo erosivo. Como resultado obtiveram-se séries de dados para alimentar um modelo de erosão linear. Optou-se por tratar os dados como uma distribuição aleatória e utilizar a ferramenta estatística de análise de variância, a ANOVA, para comprovar a igualdade significante dos valores obtidos. Dentre as respostas obtidas a partir dos resultados, destaca-se a comprovação da dificuldade em gerar dados para alimentar um modelo de erosão, principalmente de obter dados de incisão no solo, para validar um possível modelo de erosão linear. Em uma área que possui um determinado material geológico, em geral, a variabilidade dos dados de caracterização do solo mostrou-se pequena. E a resistência do solo à penetração, por sua vez, apresentou grande variabilidade em função da umidade do solo. / Inappropriate use of physical environment has led to an environmental imbalance with serious social and economic consequences. In many cases, such as erosive features found in several Brazilian States, these problems reached disastrous proportions. Thousands of erosive features with different sizes and depths can be found between the municipalities of São Pedro and Corumbataí, in São Paulo State, Brazil. Researches regarding erosion processes in this region have provided inconclusive results due to aspects related to data variability, and lack of both researches with reliable validation and continuity of studies. Current erosion prediction methods are mainly concerned with the amount of sediment resulted from laminar erosion processes. In addition, prediction models for linear erosion processes are rarely reported in technical literature, mainly due to their complexity and difficulty of obtaining reliable validating data. In this regard, the objective of this study is to identify the variables involved in linear erosion processes and build a database with these parameters in order to analyze both spatial and temporal distribution of such phenomenon. As a secondary objective, the difficulty of collecting data was evaluated. Field and laboratory tests were performed in this research, including geotechnical characterization, dynamic penetration test, infiltration rate and erodibility tests. Besides, a rain simulator was developed and used in field tests to cause an erosive process. These observations combined with characteristics of terrain roughness allowed the determination of both runoff and infiltration amounts. As a result, it was possible to provide validation data to a linear erosion prediction model. Data was evaluated as a random distribution using a statistical tool for variance analysis (ANOVA). Among the results, it is important to notice the difficult to collect reliable data to be used in validation of a linear erosion model, mainly those related with the soil incision. Areas with the same soil cover have presented similar data variability referred to soil characterization. On the other hand, penetration resistance values were found to be highly dependent on the soil water content.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:44:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MALVA AUXILIADORA LOBO NERY.pdf: 5362973 bytes, checksum: e1b14f948deb74661777514475f39c03 (MD5) Previous issue date: 2015-03-24 / The aim of this study was to evaluate the effect of growing Estilosantes CG and Guandu beans on the soil of the Cerrado, through the Resistance to Mechanical Penetration using Penetrometer device Impact. Readings were taken to a depth of 60cm per bed in completely randomized design (DIC). The values of mechanical resistance to penetration (SPMR) were obtained by the equation developed by Stolf (1991) and the results were transformed into MPa. 5 sites were used for each species of legumes (Estilosantes Campo Grande (Stylosanthes capitata and Stylosanthes macrocephala) and Beans Guandu (Cajanus cajan)) and 5 beds to the witness (Brachiaria decumbens). The soil had self degree of compression before planting of legumes. After planting, the largest found strength was concentrated in the upper layers, with fall resistance as deeper layers in the soil, for the three species. Evidenced great variation in the physical characteristics of the soil on this physical attribute. MPa The values of the three treatments were considered high when compared to the critical values of resistance to penetration, adopted by the literature. The area of Estilosantes CG showed significant difference from the other two areas (Guandu Beans and Witness), being the one with least resistance to soil penetration. / Objetivou-se neste trabalho avaliar o efeito do cultivo de Estilosantes C. G. e de Feijão Guandu sobre o solo de Cerrado, por meio da Resistência Mecânica à Penetração, utilizando aparelho Penetrômetro de Impacto. As leituras foram realizadas até a profundidade de 60cm por canteiro, em Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC). Os valores da resistência mecânica do solo à penetração (RMSP) foram obtidos pela equação desenvolvida por Stolf (1991) e os resultados foram transformados em Mpa. Foram utilizados 5 canteiros para cada espécie de leguminosas (Estilosantes Campo Grande (Stylosanthes capitata e Stylosanthes macrocephala) e Feijão Guandu (Cajanus cajan)) e 5 canteiros para a testemunha (Brachiaria decumbens). O solo possuía alto grau de compactação antes do plantio das leguminosas. Após o plantio, a maior resistência encontrada ficou concentrada nas camadas mais superficiais, com queda da resistência à medida que aprofunda as camadas no solo, para as três espécies. Ficou evidenciado grande variabilidade nas características físicas do solo, quanto a este atributo físico. Os valores de MPa dos três tratamentos foram considerados altos quando comparados aos valores críticos de resistência à penetração, adotados pela literatura. A área do Estilosantes C. G. apresentou diferença significativa em relação às outras duas áreas (Feijão Guandu e Testemunha), por ser a que apresentou menor resistência à penetração do solo.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_Gabriel_Matheus_Fachin.pdf: 1305327 bytes, checksum: 2bb4c62ed91ddab17165c2f288df85df (MD5) Previous issue date: 2013-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate the agronomic performance of six peanut cultivars in conventional and no-tillage in the Marechal Cândido Rondon city and Tupãssi city in the Paraná State, Brazil. The experimental design was a randomized block with four replications in a split plot. Plots were used in two systems of soil management, the conventional and no-tillage and six peanut cultivars of contrasting growth habit, five prostrate and one erect on the subplots. As for yield components of peanut evaluated the number of plants, plant height, number of malformed pegs, number of pods per plant, thousand grain weight, yield index grains and yield. In assessing soil physical determined: macro and microporosity, total porosity, soil moisture and soil penetration resistance. No significant interaction between system and soil tillage peanut cultivar. For the average of genotypes, direct seeding did not significantly reduce grain yield and yield components studied. The highest yields were obtained by the Virginia type cultivars regardless of the type system of soil management, and in descending order: IAC 503, IAC Caiapó, IAC 213, Runner IAC 886 e Cavalo respectively in the Marechal Cândido Rondon city and Tupãssi city. In the Tupãssi city, grain yield varied only between types of branching of materials having alternating branching cultivars (Virginia) the highest yields. Changes were observed in the physical properties in comparisons among tillage systems only in the topsoil / O presente trabalho objetivou avaliar o desempenho agronômico de seis cultivares de amendoim em sistema convencional e de semeadura direta no município de Marechal Cândido Rondon e Tupãssi PR na safra 2011/2012. O delineamento experimental adotado foi de blocos ao acaso com quatro repetições num esquema de parcelas subdivididas. Foram utilizados nas parcelas dois sistemas de manejo de solo, o sistema convencional e sistema de semeadura direta e seis cultivares de amendoim de hábito de crescimento contrastante, um de porte ereto e cinco de porte rasteiro, nas subparcelas. Quanto aos componentes de rendimento do amendoim, avaliou-se o número de plantas por área, altura de plantas, número de ginóforos mal formados, número de vagens por planta, número total de ginóforos por planta, massa de mil grãos, índice de rendimento de grãos e produtividade. Na avaliação física do solo determinou-se: macro e microporosidade, porosidade total, umidade volumétrica e resistência à penetração do solo. Não houve interação significativa entre sistema de manejo de solo e cultivar de amendoim. Para a média dos genótipos avaliados, a semeadura direta não reduziu significativamente a produtividade de grãos, bem como os componentes de produção estudados. As maiores produtividades foram obtidas pelos cultivares do tipo Virgínia independentemente do tipo sistema de manejo de solo, sendo em ordem decrescente: IAC 503, IAC Caiapó, IAC 213, Runner IAC 886 e Cavalo, respectivamente, em Marechal Cândido Rondon. No município de Tupãssi, a produtividade de grãos variou somente entre os tipos de ramificação dos materiais, tendo cultivares ramificação alternada (Virgínia) os maiores rendimentos. Foram observadas no período após o primeiro ciclo alterações nas propriedades físicas nas comparações entre os sistemas de manejo somente na camada superficial do solo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The hypothesis that soil compaction in no-tillage affects crop production has been tested often, however, there is no regularity in the relationship between plant response and soil compaction indexes that has allowed generalization of research results. Therefore the objective of this study is to investigate these relationships. An experiment was conducted on an Oxisol under eight corn crops grown (Zea Mays L.) during the 2010/2011 and 2011/2012 growing seasons using no-tillage (NT), no-tillage + chiseling (CNT) and no-tillage + traffic (TNT) treatments. The aim of additional chiseling and traffic is to reduce and increase soil compaction, respectively. From the soil physical properties and daily sequential water balance, soil indexes were calculated over the entire corn cycle in NT, CNT and TNT, consisting of frequencies and accumulated resistance to penetration (RP), matric tension (ψ) and fraction of available water (FAW). Other soil indexes were calculated, including the frequency that the water content (θ) remained of the least limiting water range (LLWR) and the LLWR amplitude, using different values of ψ and RP in the lower limits of the LLWR. Agronomic parameters measured include: plant height (Ph), leaf area index (LAI), effective rooting depth (Rd) and grain yield. Correlation and regression analyzes were performed to assess the relationship between measures of corn and soil indexes. The soil indexes regularly indicated that the increase in compaction decreased Ph, LAI and Rd. Grain yield ranged from 1980 to 5738 kg ha-1 in the eight corn crops, but there was little statistical evidence that this variability was caused by compaction. The corn variables were weakly correlated with ψ and FAW. Alone, RP was more efficient than the IHO to relate response of corn to soil compaction, and the RP efficiency increased when RP was subject to decay with decreasing in θ. However, the most efficient RP index explained only 25, 24 and 6% of the variation in Ph, LAI and grain yield, respectively. Furthermore, the assumption that the LLWR indicates soil physical quality for crop production was statistically refuted by grain yield. The evidence from this study indicate that soil physical indexes such as LLWR, critical density and penetration resistance are inefficient to investigate the regularity of plant response to soil compaction. / A hipótese que a compactação do solo em plantio direto prejudica a produção das culturas vem sendo frequentemente testada, mas não há regularidade nas relações entre resposta das plantas e indicadores de compactação que possibilitam generalização de resultados das pesquisas. Investigar essas relações é o que constitui o objetivo deste trabalho. Para isso, um experimento foi conduzido num Latossolo Vermelho Distroférrico típico sob plantio direto (PD), que recebeu escarificação (PDE) e compactação adicional (PDC). Nesses tratamentos, foram medidos a altura de plantas (Ap), o índice de área foliar (IAF), a profundidade efetiva de raízes (Ze) e o rendimento de grãos (Rend), em oito cultivos de milho (Zea Mays L.) nas safras 2010/2011 e 2011/2012. A partir de propriedades físicas do solo e da execução de cálculos de balanço hídrico sequencial diário, índices físico-hídricos, consistindo de frequências e acumulados de resistência do solo à penetração (RP), tensão matricial (ψ) e fração de água disponível (FAD), foram calculados ao longo do ciclo do milho no PD, PDE e PDC. Também foram calculados índices obtidos pelas frequências que o conteúdo de água (θ) permaneceu fora do intervalo hídrico ótimo (IHO) e pela amplitude do IHO, adotando-se diferentes valores de RP e ψ para os limites inferiores do IHO. Análises de correlação e regressão foram utilizadas para verificar a relação entre as medidas da cultura do milho com índices de solo. Os índices de solo regularmente indicaram que o aumento da compactação diminuiu a Ap, o IAF e o Ze. O rendimento de grãos variou de 1980 kg ha-1 a 5738 kg ha-1 nos oito cultivos, mas houve pouca comprovação estatística que essa variabilidade foi causada pela variação da compactação. As variáveis da cultura estiveram pouco correlacionadas com a ψ e a FAD. Sozinha, a RP foi mais eficiente que o IHO para relacionar resposta da cultura do milho com compactação do solo, e sua eficiência aumentou quando a RP foi condicionada ao decaimento com o decréscimo de θ. Contudo, o índice de RP de maior eficiência explicou somente 25%, 24%, e 6% da variação da Ap, do IAF e do Rend, respectivamente. Além disso, a suposição de que o IHO indica qualidade física do solo para produção das culturas foi refutada estatisticamente pelo Rend. As evidências a partir deste trabalho indicam que índices físicos do solo como intervalo hídrico ótimo, densidade crítica e resistência à penetração são pouco eficientes para se investigar a regularidade da resposta das plantas à compactação do solo.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1483514 bytes, checksum: 2b3680582fbc58b1d610dc132f5d3162 (MD5) Previous issue date: 2012-12-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate some physical attributes and determine the last limiting water range in a cohesive dystrophic Oxisol of the Coastal Plains of the Reconcavo of Bahia subjected to different uses and soil management. We collected 40 samples of undisturbed soil in horizons A / Ap and AB cohesive in each of the three land uses: native forest (Mata Atlantica), degraded pasture of Brachiaria decumbens and cane sugar (after 3 years subsoiling), located on the campus of the Federal University of Reconcavo of the Bahia, in Cruz das Almas city, Bahia. Evaluations of porosity, density, soil water retention curve, soil penetration resistance as a function of matric potential of soil water and last limiting water range. The results indicated that the resistance to penetration was affected by the density positively and negatively by soil moisture, with greater magnitude in the AB horizon, and mainly in pasture soil. The total porosity and macroporosity of the forest were similar to sugarcane (subsoiling), but differ pasture. Considering the forest as a reference, it can be inferred that the management of pasture decreased the total porosity and macroporosity, while in the case of sugar cane that has not happened, i.e., the management used in the cultivation of sugarcane (subsoiling) besides making the Ap horizons AB and more alike physically, caused the values were close to the soil under forest. Water retention in soil under forest and under sugar cane was higher in AB horizon, slightly more clay than the horizon, however, the pasture soil the opposite happened. The least limiting water range in the A horizon of the forest and the Rev. sugar cane were similar, and both were greater than in the horizon pastagem. In the AB, the IHO for sugar cane was higher than for the forest, and this greater than for grazing. The Horizons / Ap showed higher critical density relative to the horizon AB for all uses evaluated. Use that showed values of bulk density greater than the critical density was grazing. In cohesive soils control the physical quality is dependent on water conservation along the profile, and reduced by RP methods that increase macroporosity via reduction of Ds is an alternative to keep the RP at levels that do not impede the plants. / O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns atributos físicos e determinar o intervalo hídrico ótimo de um Latossolo Amarelo Distrófico coeso dos Tabuleiros Costeiros do Recôncavo da Bahia submetido a diferentes usos e manejo do solo. Foram coletadas 40 amostras de solo com estrutura indeformada, nos horizontes A/Ap e AB coeso em cada um dos três usos do solo: mata nativa (Mata Atlântica), pastagem degradada de Brachiaria decumbens e cana-de-açúcar (após 3 anos de subsolagem), localizadas no Campus da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia em Cruz das Almas- BA. Avaliaram-se a porosidade, a densidade do solo, a curva de retenção de água do solo, a resistência à penetração em função do potencial matricial da água no solo e o intervalo hídrico ótimo. Os resultados indicaram que a resistência do solo à penetração foi influênciada positivamente pela densidade e negativamente pela umidade do solo, com maior magnitude no horizonte AB, e principalmente, no solo sob pastagem. A porosidade total e a macroporosidade da mata foram semelhantes a da cana (subsolagem), mas diferem da pastagem. Considerando a mata como referência, pode-se inferir que o manejo da pastagem diminuiu a porosidade total e a macroporosidade, enquanto no caso da cana isso não aconteceu, ou seja, o manejo utilizado no cultivo da cana (subsolagem) além de tornar os horizontes Ap e AB mais parecidos fisicamente, fez com que os valores se aproximassem aos do solo sob mata. A retenção de água no solo sob mata e sob cana- de-açúcar foi maior no horizonte AB, um pouco mais argiloso que o horizonte A, entretanto, no solo sob pastagem ocorreu o inverso. O intervalo hídrico ótimo no horizonte A da mata e Ap na cana-de-açúcar foram semelhantes, e ambos maiores que na pastagem.Já no horizonte AB, o IHO para a cana-de-açúcar foi maior que para a mata, e esta maior que para a pastagem. Os horizontes A/Ap apresentaram maiores valores de densidade crítica em relação ao horizonte AB para todos os usos avaliados. O uso que mais apresentou valores de densidade do solo maiores que a densidade crítica foi a pastagem. Em solos coesos o controle da qualidade física é dependente da conservação da água ao longo do perfil, e a redução da RP por métodos que incrementem a macroporosidade via redução da Ds é uma alternativa para manter a RP em níveis não impeditivos às plantas.

The Coastal Tableland ecosystem is of great importance for the Brazilian Northeast region being mainly cultivated with the sugar cane crop. This ecosystem has soils with cohesive layer of geogenic origin presenting a dense layer that can became denser by an intensive use of agricultural machines and implements under insufficient soil moisture. The development and deepening of roots are restricted by this dense layer that reduce the water infiltration and availability in the soil profile, that associated to dry season periods has as a result the decrease of crops productivity and longevity. Therefore, the present work aimed to study the mechanical and hydraulic behavior of a Yellow Ultisol of the Alagoas coastal tablelands cultivated with sugar cane. Soil volumes were taken between 0,0 0,20m; 0.20 0.40m and 0.40 60m, representing respectively the Ap, AB and Bt horizons of a Yellow Ultisol of the Progresso Farm belonging to Coruripe Sugar Mill, and used in the laboratories trials. Treatments were composed by different soil densities, obtained by test bodies inside volumetric rings from soil volumes with preserved structure. The bodies test were submitted to laboratory resistance and penetration essays, with moisture referred to the tensions used in the construction of the characteristic curves of soil moisture retention used by the Embrapa Coastal Tablelands Soil Physic Laboratory. The Ap horizon does not present restriction to root development in view the laboratory penetration resistance (LPR) did not reach the limiting considered value. The critical Ds of AB and Bt horizons under disturbed soil were respectively 1.844 Mg m-3 and 1.628 Mg m-3. In undisturbed soil it was observed a critical Ds of respectively 1.617 Mg m-3 and 1.619 Mg m-3 for the same horizons. However, the Ds where root development by θrp ≥ 2000 kPa restriction began, was 1.609 Mg m-3 for disturbed soil and 1.494 Mg m-3 for undisturbed soil in the 0.20 m 0.40 m layer; in the 0.40 0.60 m layer the Ds was 1.453 Mg m-3 and 1.273 Mg m-3 respectively for undisturbed and disturbed soil. Soil disturbance showed to be benefic on the mechanic and hydraulic behavior of soil for the AB and Bt horizons of the Yellow Ultisol even keeping the same density, suggesting the necessity of new studies, mainly in field, to point out the soil most adequate management for crop progress. / O ecossistema de Tabuleiros Costeiros é de grande importância para a região Nordeste do país e é ocupado, principalmente, pelo cultivo da cana-de-açúcar. Esse ecossistema possui solos com horizontes coesos de origem pedogenética, apresentando adensamento que pode ser potencializado pelo uso intensivo de máquinas e implementos agrícolas com umidade do solo inadequada. O desenvolvimento e aprofundamento radicular são prejudicados pelo adensamento, que diminui a capacidade de infiltração e a disponibilidade de água no perfil do solo, que associado aos períodos de estiagem resulta em queda na produtividade e longevidade das lavouras. Com isso, o objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento mecânico e hídrico de um Argissolo Amarelo de tabuleiros costeiros cultivado com cana-de-açúcar no estado de Alagoas. Para os ensaios de laboratório foram utilizados volumes de solo retirados nas profundidades de 0 a 0,20 m, 0,20 a 0,40 m e 0,40 a 0,60 m, representando os horizontes Ap, AB e Bt de áreas de Argissolo Amarelo da Fazenda Progresso de propriedade da Usina Coruripe. Os tratamentos foram compostos por diferentes densidades do solo obtidas por meio de corpos de prova contidos dentro de anéis volumétricos, a partir de volumes de solo com estrutura não preservada. Os corpos de prova foram submetidos a ensaio de resistência à penetração em laboratório, com umidade referente às tensões utilizadas para construção da curva característica de retenção de água no solo, utilizadas pelo Laboratório de Física do Solo da Embrapa Tabuleiros Costeiros. O horizonte Ap não apresenta restrições ao desenvolvimento radicular, visto que a resistência a penetração em laboratório (RPL) não atingiu o valor considerado limitante. A Ds crítica para os horizontes AB e Bt com solo desestruturado foram 1,844 e 1,628 Mg m-3, respectivamente. No solo com estrutura preservada observou-se Ds crítica de 1,617 e 1,619 para os mesmos horizontes. Contudo, a Ds em que começa a restrição ao desenvolvimento radicular pela θrp ≥ 2000 kPa foi 1,609 Mg m-3 com solo desestruturado e 1,494 Mg m-3 para o solo com estrutura preservada na profundidade de 0,20 a 0,40 m; na profundidade de 0,40 a 0,60 m essa Ds foi 1,453 e 1,273 Mg m-3 para o solo desestruturado e com estrutura preservada, respectivamente. A desestruturação mostrou-se benéfica ao comportamento mecânico e hídrico do solo para os horizontes AB e Bt do Argissolo Amarelo, ainda que continue com a mesma densidade, sugerindo mais estudos, principalmente em campo, que indiquem o manejo mais adequado para o desenvolvimento das culturas nesse solo.