Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil hydrophobicity can be conceptually defined as soil repellency to water and is associated with the covering of soil particles by hydrophobic organic substances which interact with mineral particles and pores in a complex way, making soil wetting difficult. The objectives of this study were to: (i) determine the biochemical composition of vegetation, physical and chemical properties of soil organic matter fractions and their relationships to the occurrence and degree of soil hydrophobicity; (ii) analyze the effects of hydrophobic compounds at different intensities on sorptivity and water retention curve; (iii) measure and monitor the effects of variation of soil temperature and water content on the variability of the degree of soil hydrophobicity during a drying cycle. Soil samples were collected from different soil classes in the Rio Grande do Sul and Santa Catarina States, southern Brazil. From the 0-5, 5-10 and 10-15 cm soil layers, undisturbed samples (in blocks) were collected for the determination of sorptivity while preserved samples were collected using core samplers (volume of 47 cm³) for the evaluation of water retention curve, soil bulk density, total porosity, macroporosity and microporosity. From these layers, deformed samples were also collected for soil chemical and physical characterization. However, part of the samples used for the determination of water retention curves were previously subjected to sequential chemical extraction with acetone and a solution of isopropanol:ammonia to remove hydrophobic compounds. Soil carbon analysis consisted of determination of total organic carbon, physical (> 53μm and <53μm), and chemical (fulvic and humic acids and humin) fractions. Water and ethanol sorptivity was determined using tension micro-infiltrometer. Hydrophobicity was evaluated by comparing water and ethanol sorptivity values and soil-water contact angle was calculated from the hydrophobicity index. The effect of temperature was measured using PVC cylinder (785 cm³) constructed with disturbed samples from different soils, wetted and dried under different temperatures (20, 45 and 70 °C) and the hydrophobicity was determined using the water droplet penetration time method. Hydrophobicity had an intimate relationship with soil organic carbon content, mainly organic compounds accumulated in physical fractions <53 μm and chemical fraction humin, indicating that hydrophobic compounds are highly recalcitrant and are strongly associated with silt and clay fractions, forming stable organo-mineral complexes, and at the same time, covering all or part of surfaces of mineral particles or aggregates. The existence of these hydrophobic compounds caused changes in sorptivity and soil-water contact angle, directly affecting capillary and soil water retention curve, and reduced the volume of water retained at lower potentials. The heating of the soil at temperatures at or below 45 °C did not alter the intensity of hydrophobicity but there were changes when soil temperature exceeded 70 °C or when the soil moisture was drastically reduced. / A hidrofobicidade do solo pode ser conceitualmente definida como a repelência do solo à água e está associada ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas, que interagem de forma complexa com os poros e partículas minerais, dificultando o molhamento do solo. Os objetivos deste trabalho foram: (i) determinar a composição bioquímica da vegetação, das frações físicas e químicas da matéria orgânica e suas relações com a ocorrência e grau de hidrofobicidade; (ii) analisar os efeitos dos compostos hidrofóbicos em diferentes intensidades na sortividade e na curva de retenção de água; (iii) avaliar e monitorar os efeitos da variação da temperatura e do conteúdo de água na variação do grau de hidrofobicidade do solo ao longo de um ciclo de secagem. Foram coletadas amostras de solo de diferentes classes de solos existentes no Estado do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. Nas camadas de 0 5, 5 10 e 10 15 cm foram coletadas amostras indeformadas (blocos), para a avaliação da sortividade e amostras com estrutura preservada, com cilindros metálicos (47 cm³), para a determinação da curva de retenção de água, densidade do solo, porosidade total, macroporosidade e microporosidade. Nessas camadas também foram coletadas amostras deformadas para a caracterização química e física dos solos. No entanto, parte das amostras utilizadas na determinação da curva de retenção de água foram previamente submetidas a uma extração química sequencial com acetona e uma solução de isopropanol:amônia para remoção dos compostos hidrofóbicos. A análise do carbono constou da determinação do carbono orgânico total e da determinação das frações físicas (>53μm e <53μm) e químicas (Ácidos Fúlvicos, Ácidos Húmicos e Humina). A sortividade da água e do etanol foram determinadas com um micro-infiltrômetro de tensão. A hidrofobicidade foi avaliada comparando valores de sortividade da água e do etanol. O ângulo de contato água-solo foi calculado a partir do índice de hidrofobicidade. O efeito da temperatura foi mensurado em cilindros de PVC (785 cm³) construídos com amostras desagregadas dos diferentes solos. As amostras foram umedecidas e secas sob diferentes temperaturas (20, 45 e 70°C), sendo a hidrofobicidade determinada simultaneamente pelo método do tempo de penetração da gota de água. A hidrofobicidade apresentou uma íntima relação com o teor de carbono orgânico do solo, principalmente com os compostos orgânicos acumulados na fração física <53 μm e na fração química da Humina, indicando que os compostos hidrofóbicos provavelmente apresentam elevada recalcitrância e estão fortemente associados às frações silte e argila, formando complexos organo-minerais estáveis, ao mesmo tempo em que recobrem total ou parcialmente a superfície de agregados ou partículas minerais. A existência desses compostos hidrófobos causa alterações na sortividade e no ângulo de contato água-solo, afetando diretamente a capilaridade e a curva de retenção do solo, reduzindo o volume de água retido nos menores potenciais. O aquecimento do solo à temperaturas inferiores a 45 °C não causa modificações na intensidade da hidrofobicidade, que é alterada somente quando a temperatura do solo excede a 70 °C ou quando a umidade do solo é acintosamente reduzida.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The growing demand for forest products has enabled the increase in areas planted to trees in Brazil. Eucalyptus is a fast growing tree species being cultivated on a large scale; however, there is a controversy about the role of this plant on the dynamics of water in the soil where they are grown. In order to evaluate the effect that the replacement of native eucalypt causes the hydro-physical properties of soil, in infiltration, in storage and water availability in a sandy loam Alfisol, a study was conducted in the city of Santa Maria, in Experiment Station of FEPAGRO FORESTS. The forest was delineated into four areas: plantations of Eucalyptus grandis Will ex Maiden. 3 to 4 years of age, natural grassland 1, plantations of Eucalyptus saligna Smith 5 to 6 years of age, natural grassland 2. Soil samples were collected with preserved structure in layers of 0.00 to 0.10, 0.10 to 0.20, 0.20 to 0.30, 0.30 to 0.40 and from 0.40 to 0.50 m depth to determine the bulk density, pore size distribution, air permeability, saturated hydraulic conductivity and water retention curve. The soil water content was continuously monitored to 0.80 m depth, using an automated TDR. The substitution of natural grassland by eucalypt plantations do not negatively alter the bulk density, macroporosity, microporosity and total porosity, hydraulic conductivity of saturated soil and soil permeability to air. The soil use under natural grassland and eucalyptus contribute to the improvement of structural quality, because they favor the formation of continuous pores, important for an adequate aeration, water retention and conduction. The anthropic effect derived from the natural vegetation substitution, the natural grassland by eucalyptus plantations does not significantly alter the capacity of water storage in soil and does not reduce the amount of water available to plants. The total of water stored in the areas of natural grassland and eucalyptus, 69 and 63%, respectively, are in the range potential extracting plants, other words, readily available for utilization. The soil with sandy loam texture, along the year, suffers no adverse effect on water regime as a function of eucalyptus forestation compared to natural grassland and therefore, there is no exhaustion of soil water in places with eucalyptus monoculture. / A crescente demanda por produtos florestais tem propiciado o aumento das áreas com florestas plantadas no Brasil. O eucalipto é uma espécie florestal de rápido crescimento e é cultivada em larga escala, porém tem gerado polêmica devido às controvérsias existentes sobre o seu efeito na dinâmica da água do solo onde são implantados. Com o objetivo de avaliar o efeito que a substituição do campo nativo pelo eucalipto provoca nas propriedades físico-hídricas do solo, na infiltração, no armazenamento e na disponibilidade de água de um Argissolo de textura franco arenosa, realizou-se um estudo no município de Santa Maria, na Estação Experimental da FEPAGRO FLORESTAS. Foram utilizadas quatro áreas: povoamento florestal de Eucalyptus grandis Will ex Maiden. de 3 - 4 anos de idade; campo nativo 1; povoamento florestal de Eucalyptus saligna Smith de 5 - 6 anos de idade; campo nativo 2. Amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas nas camadas de 0,00 a 0,10; 0,10 a 0,20; 0,20 a 0,30; 0,30 a 0,40 e 0,40 a 0,50 m de profundidade, para determinar a densidade, a distribuição de poros, a permeabilidade ao ar, a condutividade hidráulica saturada e a curva de retenção de água. O conteúdo de água do solo foi monitorado continuamente até a profundidade de 0,80 m, utilizando-se um TDR automatizado. A substituição do campo nativo pelo cultivo do eucalipto não altera negativamente a densidade, a macroporosidade, a microporosidade e a porosidade total, a condutividade hidráulica do solo saturado e a permeabilidade do solo ao ar. O uso do solo sob campo nativo e eucalipto contribuem para a melhoria da qualidade estrutural, pois favorecem a formação de poros contínuos, importantes para uma adequada aeração, retenção e condução de água. O efeito antrópico derivado da substituição da vegetação nativa, o campo nativo, por povoamentos de eucalipto não altera significativamente a capacidade de armazenamento de água no solo e não reduz a quantidade de água disponível às plantas. Do total de água armazenada nas áreas de campo nativo e de eucalipto, 69 e 63 %, respectivamente, encontram-se na faixa potencial extraível às plantas, ou seja, prontamente disponível para o seu aproveitamento. O solo de textura franco arenosa, ao longo do ano, não sofre efeito adverso sobre o regime hídrico em função do florestamento com eucalipto em comparação com a vegetação de campo nativo e, portanto, não ocorre esgotamento da água do solo em locais com monocultivo de eucalipto.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-01-05T13:09:41Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9544233 bytes, checksum: 67a4854cf3a43adf8a531c196cbfb7d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T13:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9544233 bytes, checksum: 67a4854cf3a43adf8a531c196cbfb7d2 (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Green areas of the city are occupied increasingly by buildings and waterproofing floors, and this implies lower quality in urban environments, since the effect of vegetation in these areas goes far beyond the landscape, it is responsible for purification air, moisture maintenance, thermal equilibrium, among other benefits. Given the lack of green space, and knowing that the roofs are in a significant percentage of impermeable areas, it is defended here the use of vegetated roofs, in order to increase the green of the cities and enjoy its benefits. An extensive green roof modular technology developed on a pre-molded cement, which uses the residue of footwear (EVA) was investigated here, from its conception to its evaluation. In the methodological procedures the following milestones have been met: module design (called block TEVA) and from mold to manufacture, experimental moldings with definition of proportions among the cementitious composite materials, green roof systems simulations, the modular system installation in real scale for plant development monitoring, and prototype scale to evaluate the thermal behavior and in four other types of coverage (exposed slab, ceramic roof, fiber cement roof, green roof with concrete blocks). Comparing the same prototypes, was also made an assessment of rainwater drained by different types of roof coverings. Based on the results it can be concluded that the module designed to be sometimes vegetated, sometimes be used as floor, has geometry, mechanical strength, lightness and water permeability suitable for the type of green roof proposed. The modules also allowed a good development of vegetation. A thermal evaluation confirmed that the green roof with TEVA modular blocks provided a better thermal balance and reduced indoor air temperature when compared with other types of coverage. The analysis of rainwater drained by different systems, modular green roof with TEVA block was also the one with the best performance, significantly reducing the volume of runoff. / As áreas verdes da cidade estão sendo ocupadas cada vez mais pelas edificações e impermeabilizações de pavimentos e isto implica em menor qualidade nos ambientes urbanos, uma vez que o efeito da vegetação nesses espaços vai muito além do paisagístico, sendo responsável pela purificação do ar, manutenção da umidade, equilíbrio térmico, entre outros benefícios. Diante da falta do espaço para o verde, e sabendo que os telhados constituem-se em uma porcentagem significativa das áreas impermeabilizadas, defende-se aqui a utilização dos telhados vegetados a fim de se aumentar o verde das cidades e aproveitar os seus benefícios. Uma tecnologia modular de telhado verde extensivo desenvolvida à base de um pré-moldado cimentício, que utiliza resíduo da indústria de calçado (EVA), foi investigada aqui desde sua concepção até a sua avaliação. Nos procedimentos metodológicos foram cumpridas as seguintes etapas: concepção do módulo (denominado bloco TEVA) e do molde para sua fabricação, moldagens experimentais com definição das proporções entre os materiais do compósito cimentício, simulações de sistemas de telhados verdes, instalação do sistema modular em escala real para acompanhamento do desenvolvimento vegetal, e em escala de protótipo para avaliação do comportamento térmico, comparado com quatro outros tipos de coberturas (laje exposta, telhado cerâmico, telhado de fibrocimento, telhado verde com blocos de concreto). Comparando os mesmos protótipos, também foi feita uma avaliação da água pluvial drenada pelos diferentes tipos de coberturas. Com base nos resultados pode-se concluir que o módulo idealizado para ora ser vegetado, ora ser utilizado como piso, tem geometria, resistência mecânica, leveza e permeabilidade à água satisfatórios para o tipo de telhado verde proposto. Os módulos também permitiram um bom desenvolvimento da vegetação. A avaliação térmica confirmou que o telhado verde modular com blocos TEVA promoveu um maior equilíbrio térmico e reduziu a temperatura do ar interno, quando comparado com os outros tipos de coberturas. Quanto à análise da água pluvial drenada por diferentes sistemas, o telhado verde modular com bloco TEVA também foi o que apresentou o melhor desempenho, diminuindo significativamente o volume da água escoada.

O principal enfoque deste estudo é investigar alguns aspectos da resistência ao cisalhamento e as propriedades de retenção de água de um solo residual compactado no estado não saturado. Foi utilizado um solo residual de gnaisse retirado do campo experimental de geotecnia da Universidade de São Paulo. Com base na curva de compactação foram escolhidos três pontos de moldagem para o estudo, estando os mesmos associados à umidade ótima, ao ramo seco e ao ramo úmido. Foram realizadas algumas series de ensaios triaxiais sob condições saturadas (CAU e CD), e um grande número de ensaios triaxiais não saturados com teor de umidade constante (CW). Os ensaios triaxiais CW não saturados, foram feitos com medição de sucção utilizando um tensiômetro de alta capacidade (TAC) colocado na base do corpo de prova. Estudos específicos relacionados com a técnica de medição de sucção com o uso do TAC foram feitos. Com os resultados dos ensaios de resistência foram obtidas, para diferentes pressões confinantes, as variações dos valores da resistência ao cisalhamento (q) em função da sucção. Estas relações permitiram a definição das superfícies de ruptura para as três condições de moldagem. Foram investigados também aspectos relativos à forma de carregamento, a velocidade de carregamento, o tipo de compactação e a trajetória de umedecimento. São apresentados detalhes de como a resistência do solo é afetada por estas variáveis. O estudo define os procedimentos para obtenção das superfícies de resistência do solo no estado não saturado, com o uso de ensaios de compressão simples, feitos com medição de sucção durante o ensaio, e com a envoltória do solo saturado. As curvas de retenção do solo foram obtidas sob diversas condições de moldagem e umedecimento, e utilizado as técnicas de translação de eixos, placa de sucção, tensiômetro e papel filtro. Estas curvas foram utilizadas como ferramenta para se verificar a aplicabilidade dos modelos de previsão de resistência propostos por Vanapalli et al (1996) e Khalili e Khabbaz (1998), ao solo estudado. / The main focus of this study is to investigate some aspects of the shear strength and water retention properties of a compacted residual soil, under unsaturated condition. A residual of gneiss obtained from the geotechnical experimental site of the University of São Paulo was used. Based on the compaction curve three molding conditions were adopted for the study: one associated with the optimum water content, and two others located at the dry side and wet side of the compaction curve. A series of triaxial tests were performed under saturated conditions (CAU and CD), and a great number of triaxial tests under unsaturated conditions at constant water content (CW). The CW tests were performed with suction measurement using a high capacity tensiometer (HCT) placed at the base of the sample. Investigations were carried out associated with the use of the CHT. Based on the shear strength tests performed under different confining pressure the relation between shear strength and suction were determined. With this relation it was possible to define the shear surface for the three molding conditions. It were also investigated aspects related with type of loading, speed of the test, type of compaction and moisture path after compaction. It is presented details on how the shear strength is affected by these parameters. The study defines a procedure to obtain the shear surface of an unsaturated soil using unconfining tests, with suction measurement and using the shear envelope obtained at saturated condition. The retention curves were obtained at different molding conditions, following distinct moisture path. The retention curves were determined using axis translation technique, suction plate, filter paper and tensiometer. The retention curves were used as a tool to evaluate the applicability of the models presented by Vanapalli et al (1996) and Khalili and Khabbaz (1998) to infer the shear strength of the residual soil studied.

A condutividade hidráulica de dois solos não saturados típicos da região de São Carlos, um arenoso e outro argiloso é estudada através de ensaios de campo empregando o permeâmetro Guelph. Duas alternativas de ensaio foram empregadas e os resultados experimentais foram analisados com os modelo teóricos de REYNOLDS e ELRICK (1985) e PHILIP (1985). Paralelamente, obtiveram-se em laboratório curvas de retenção de água dos solos o que possibilitou determinar a função condutividade hidráulica através das fórmulas empíricas de VAN GENUCHTEN, (1980) e de GARDNER (1958). As características e a variação dos valores da condutividade hidráulica não saturada de campo fornecidos pelo permeâmetro Guelph, são discutidos e confrontados com aqueles obtidos a partir dos métodos indiretos provenientes de laboratório. Observou-se que as condutividades hidráulicas saturadas nos solos foram praticamente iguais, quer se considerem os resultados de campo ou laboratório. Os resultados de campo mostraram-se mais consistentes para o solo argiloso qualquer que tenha sido a técnica de ensaio. O parâmetro &#945 da equação de GARDNER (1958) obtido no campo resultou maior que o valor sugerido na literatura ou obtido em laboratório para o solo arenoso. Para o solo argiloso, todas as opções de obtenção do parâmetro tenderam a fornecer valores praticamente iguais. / The unsaturated hydraulic conductivity of two typical soils from the region of São Carlos City, sandy and clayey soils, has been studied through field tests using the Guelph permeameter. Two different alternatives of tests have been performed and the experimental data have been analyzed following the theoretical models from REYNOLDS and ELRICK (1985) and PHILIP (1985). However, soil-water characteristic curves were obtained in such a way that the hydraulic conductivity function could be evaluated using the empirical expressions from VAN GENUCHTEN (1980), and GARDNER (1958). The characteristics and the variation of the field unsaturated hydraulic conductivity values from the Guelph permeameter are discussed and compared to those from laboratory indirect methods. The field results showed to be more consistent to the clayey soil independent on the test or calculation method. The &#945 value (GARDNER, 1958) parameter obtained in the fields was Iarger than the values suggested in the literature or obtained in laboratory for the sandy soil. To the clayey soil, all the obtaining options of the parameter tended to supply values quite the same.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese glenio g santos part 1.pdf: 422298 bytes, checksum: f55f5a007ac66f4eca51eb0700509f2e (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / When the agricultural usage becomes more intensive, the soil-water physical attributes can undergo significant modifications which are generally adverse to plant growth. The changes can be rather easily detected when the cultivated systems are compared with the same soil still under natural Cerrado vegetation. The use of the system of crop-livestock integration can lead to marked changes in the physical, chemical, and biological soil attributes that can affect the development and hence the productivity of the crops that come after the pasture. This study aimed at analyzing quantitatively by means of attributes of soil-water relations, the main changes in soil quality, resulting from long-term soil usage under integrated crop-livestock, conducted in Cerrado area. The study was carried out by sampling soil trenches dug in the Capivara Farm of Embrapa Rice and Beans, as well as, in a private farm, located nearby Embrapa property. The trenches were sampled in the following depths: 2.5-7.5 cm, 12.5-17.5 cm, 22.5-27.5 cm, 42.5-47.5 cm, 72.5-77.5 cm and 142.5-147.5 cm. The evaluations were carried in six production systems, with an average of 13.5 ha in each area, being characterized by its current usage as: P1 system (Brachiaria brizantha grazing managed for four years); P2 system (Brachiaria brizantha grazing managed for two years); P3 system (Brachiaria brizantha grazing managed for three years); C1 system (soybean under no-tillage); C2 system (rice under conventional tillage) and C3 system (maize + Brachiaria brizantha under no-tillage). It was also used a seventh area, kept under continuous grazing with Brachiaria decumbens managed for 19 years, identified as CP, and an eighth area of the native cerrado vegetation, identified as CE. Generally, the soil-water physical attributes, and among them, the soilwater retention curves and the respective S-index values are altered when managed with agricultural implements and animal grazing in comparison to native cerrado area, considered in this study as a reference area. The use of S-index to evaluate the soil physical quality from the point of view of its structure quality by means of the soil-water retention curve can be a viable option, since it does not have some of the restrictions found by using other soil quality indicators. However, its use requires a greater number of regionalized investigations for different tillage systems and crops, soil types, climate, soil biological activity, among others, in order to relate the critical values with average productivity, so it can used safely to appraise the "effective" soil physical quality / Na medida em que se intensifica o uso agrícola, os atributos físico-hídricos do solo sofrem alterações, geralmente adversas ao crescimento vegetal e essas modificações ficam mais nítidas, quando os sistemas de uso do solo são comparados com o estado do solo ainda sob vegetação natural de cerrado. A utilização do sistema de integração lavourapecuária pode acarretar mudanças acentuadas nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo e que podem afetar o desenvolvimento e, consequentemente, a produção das culturas que venham em sequência ao pastejo. Este estudo teve como objetivo geral analisar, quantitativamente, por meio de atributos físico-hídricos, as principais alterações na qualidade do solo, decorrentes da utilização de longo prazo em sistema de integração lavoura-pecuária, conduzidos em ambiente de Cerrado. O estudo foi realizado a partir da abertura de trincheiras na Fazenda Capivara, Embrapa Arroz e Feijão, e em área particular, ao lado da propriedade da Embrapa, onde amostras de solo foram coletadas nas profundidades: 2,5-7,5 cm, 12,5-17,5 cm, 22,5-27,5 cm, 42,5 47,5 cm, 72,5-77,5 cm e 142,5-147,5 cm. As avaliações foram realizadas em seis sistemas, com área média de 13,5 ha cada, sendo caracterizadas pelo seu uso atual como: sistema P1 (pastagem de Brachiaria brizantha com quatro anos de uso); sistema P2 (pastagem de Brachiaria brizantha com dois anos de uso); sistema P3 (pastagem de Brachiaria brizantha com três anos de uso); sistema C1 (Soja sob plantio direto); sistema C2 (arroz sob plantio convencional) e; sistema C3 (milho + Brachiaria brizantha sob plantio direto). Foi também usada uma sétima área de cinco ha, mantida sob pastagem contínua de Brachiaria decumbens, por 19 anos após implantação designada por CP e uma oitava área de cerrado nativo chamada de CE. De uma forma geral, os atributos físico-hídricos e dentre eles as curvas de retenção de água do solo e os respectivos valores do índice-S são alterados, quando submetidos ao manejo com implementos agrícolas e ao pastoreio animal, se comparados à área de cerrado nativo, considerada área de referência neste estudo. O uso do índice-S para avaliar a qualidade física do solo, do ponto de vista da sua estrutura de qualidade por meio da curva de retenção de água pode ser uma opção viável, uma vez que não têm algumas das limitações encontradas no uso de outros indicadores de qualidade do solo. Contudo, sua aplicação demanda um número maior de investigações regionalizadas para diferentes sistemas de manejo e plantas cultivadas, tipos de solo, clima, atividade biológica do solo, dentre outros, relacionando seus valores críticos a índices médios de produtividade agrícola, para que se possa utilizá-lo com segurança na determinação da qualidade física efetiva do solo

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2018-01-02T19:00:37Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Elizabeth Rigo de Sousa Tolentino - 2006.pdf: 2909580 bytes, checksum: 9a36ffc079b25ce43a839acaf936421d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-08T10:41:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Elizabeth Rigo de Sousa Tolentino - 2006.pdf: 2909580 bytes, checksum: 9a36ffc079b25ce43a839acaf936421d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-08T10:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Elizabeth Rigo de Sousa Tolentino - 2006.pdf: 2909580 bytes, checksum: 9a36ffc079b25ce43a839acaf936421d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2006-06-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This work had the objective to evaluate the effect of different soil cover plants on the physical and hydrical attributes of a Rhodic Haplustox in an organic production system, under two tillage systems, no-tillage (SPD) and conventional tillage (SPC). In each soil tillage system, were evaluated the following cover plants: velvet bean (Mucuna aterrima), sunn hemp (Crotalaria juncea), pigeon pea (Cajanus cajan), sorghum (Sorghum technicum), and fallow. It were analyzed the soil physical and hydrical attributes and its aggregation status in the soil layers of 0-10, 10-20 , and 20-30 cm deep. The experiments were carried out at the experimental area of Embrapa Rice and Beans, in Santo Antônio de Goiás, GO. The experimental design was a randomized blocks, in 2x5x3 factorial scheme, with four replications. The soil cover plant management was done at flowering. The cover plant straw stayed on the soil in SPD and it was incorporated at soil profile in SPC. The soil water retention, evaluated by retention curves, was affected by soil tillage systems and cover plants. In the superficial layer, 0-10 cm deep, there was higher soil water retention in notillage system. In this system, at 0-30 cm deep, the soil cultivated with leguminous showed higher soil water retention than that cultivated with sorghum or in fallow. The soil aggregation status was influenced by soil tillage system. The percentage of aggregates with diameter higher than 2 mm and the mean weight diameter of aggregates was higher in SPD than in SPC, at 0-10 cm and 10-20 cm soil layers. It was observed a positive correlation between these variables and soil organic matter in SPD. In two tillage systems, soil organic matter content decreased with soil depth. / O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes plantas de cobertura de solo sobre os atributos físicos e hídricos de um Latossolo Vermelho distrófico em sistema de produção orgânico, sob plantio direto (SPD) e preparo convencional (SPC). Em cada sistema de manejo do solo, foram avaliadas as plantas de cobertura: mucuna preta (Mucuna aterrima), crotalária (Crotalaria juncea), guandu-anão (Cajanus cajan), sorgo vassoura (Sorghum technicum) e um tratamento com vegetação espontânea (pousio). Foram analisados os atributos físicos e hídricos do solo e seu estado de agregação nas camadas de solo de 0-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade. Os experimentos foram conduzidos na área experimental da Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás, GO. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, no esquema fatorial 2x5x3, com quatro repetições. O manejo das plantas de cobertura de solo foi efetuado por ocasião do florescimento. Os restos culturais foram deixados sobre o solo no SPD, e incorporados ao perfil, no SPC. A retenção de água do solo, avaliada pelas curvas de retenção, foi afetada pelo manejo de solo e plantas de cobertura. Na camada superficial, 0-10 cm de profundidade, houve maior retenção de água, no sistema plantio direto. Nesse sistema, no perfil de 0-30 cm, o solo cultivado com leguminosas reteve mais água que os cultivado com sorgo e em pousio. O estado de agregação foi influenciado pelo sistema de manejo de solo. A porcentagem de agregados com diâmetro maior que 2mm e o diâmetro médio ponderado dos agregados foram maiores, nas camadas 0-10cm e 10-20cm, no SPD em relação ao SPC. Foi observada correlação positiva entre essas variáveis e o conteúdo de matéria orgânica no SPD. Nos dois sistemas de manejo, o conteúdo de matéria orgânica decresceu com a profundidade do solo.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joao Fernando _Apel Miguel.pdf: 2365694 bytes, checksum: 7d9d98b6d57859a97870ad98e9d6d788 (MD5) Previous issue date: 2014-08-15 / This trial aimed at determining the S index using a drip irrigated viticulture in a nitossol. Twenty soil samples were collected for chemical analyses at the same familiar farm in Salto do Lontra city, southwestern Paraná. Richards chamber methodology was applied to make the water retention curve. Statistical process control was chosen to check which elements were under statistical control. Only three elements of the chemical properties were within control chart limits: phosphorus, calcium and aluminum. The calculated values of S index were below the critical value of S = 0.035, which means good physical condition of the soil. / O objetivo deste trabalho foi determinar o índice S para um Nitossolo sob viticultura irrigada por gotejamento. Foram coletadas 20 amostras de solo para análises químicas na mesma propriedade agrícola, no município de Salto do Lontra, Sudoeste do Paraná. Foi utilizada a metodologia da câmara de Richards para a confecção da curva de retenção de água no solo. O controle estatístico de processo foi usado para verificar quais elementos químicos estavam sob controle estatístico. Os elementos das propriedades químicas que se apresentaram dentro dos limites dos gráficos de controle foram: fósforo, cálcio e alumínio. Os valores calculados do índice S ficaram abaixo do valor crítico de S = 0,035, o que significa boa condição física do solo.

A função condutividade hidráulica é um dos parâmetros essenciais para o estudo do fluxo em solos não saturados, permitindo abordar, dentre outros, o avanço da frente de umedecimento e questões como a irrigação e drenagem de solos. Para determinar a condutividade hidráulica não saturada de um solo típico da região Centro-Oeste do Estado de São Paulo, utilizou-se o infiltrômetro de disco. Este equipamento permite conduzir a infiltração de água, estando esta sujeita a um potencial negativo. Com os dados de infiltração acumulada e tempo acumulado obtidos em cada ensaio, foi possível determinar os valores da condutividade hidráulica não saturada e sortividade. Os cálculos foram feitos por diferentes métodos para cada ensaio realizado com o infiltrômetro de disco e comparadas com resultados de ensaios utilizando o permeâmetro Guelph. Observou-se que as condutividades hidráulica não saturadas obtidas com o infiltrômetro de disco tenderam a valores próximos das fornecidas indiretamente por meio do permeâmetro Guelph, com dispersão de aproximadamente uma ordem de grandeza para cada sucção. Também se observou que a condutividade hidráulica não saturada tende a diminuir conforme aumenta a sucção imposta ao solo, mesmo considerando a estreita faixa de sucções usadas nos ensaios. Notou-se ainda pequena variação nas condutividades hidráulicas saturadas calculadas por meio do infiltrômetro de disco, por meio de medidas diretas utilizando o permeâmetro Guelph e ensaios de permeabilidade realizados em laboratório. / The hydraulic conductivity function is essential to the study of water flow in unsaturated soils. From function there can be derived the advancement of the humidification (saturation) front, among other parameters, which is essential to projects of irrigation and drainage of soils. A disk infiltrometer was used to determine the unsaturated hydraulic conductivity of a sample of typical soil from central São Paulo, Brazil. The disk infiltrometer apparatus conducts the infiltration water, which is held at negative potential. Data for cumulative infiltration and elapsed time for each test was used to determine values of unsaturated hydraulic conductivity and sorptivity. Different methodology was applied in the calculations. Data for each experiment carried out utilizing the disk infiltrometer was compared to data obtained utilizing the permeameter of Guelph. It was observed that the unsaturated hydraulic conductivity obtained through the disk infiltrometer yielded values near those obtained indirectly by the permeameter of Guelph, which showed dispersion approximately within one order of magnitude for each suctioning performed. Furthermore, it was observed that the unsaturated hydraulic conductivity tends to diminish in magnitude in an inverse relation to the suction pressure subjected by the soil, even after considering the narrow band of suction pressures carried out in the tests. It was further observed a small variation in the saturated hydraulic conductivities computed from data obtained directly from the infiltrometer disk, the permeameter of Guelph, and other permeability tests done in laboratory.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-09-23T16:14:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE.pdf: 6406097 bytes, checksum: d7e90d4c5b8540ce3480587c0129fc13 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-09-23T19:13:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE.pdf: 6406097 bytes, checksum: d7e90d4c5b8540ce3480587c0129fc13 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T19:13:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE.pdf: 6406097 bytes, checksum: d7e90d4c5b8540ce3480587c0129fc13 (MD5) Previous issue date: 2014-09-09 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / O carvão mineral e rochas associadas podem conter pirita, que ao entrar em contato com ar ou água sofre oxidação, produzindo ácido sulfúrico. Essa acidez acelera dissolução dos minerais do solo e aumenta a concentração de metais pesados na solução do solo, criando a drenagem ácida da mina que contamina as águas superficiais e subsuperficiais. Este estudo teve o objetivo de investigar o efeito da drenagem ácida nas propriedades químicas e na retenção da solução do solo construído numa área de mineração de carvão em Candiota, RS. Foram abertas trincheiras e coletadas amostras deformadas e indeformadas, em quatro profundidades (0-10; 40-50; 100-110; 190-200 cm), bem como instalados lisímetros de sucção e sensores de umidade, em perfis de solos construídos de diferentes idades e morfologia (sem terra vegetal: MII-T1 – 28 anos; com terra vegetal: MIV-T1 – 18 anos, MIV-T2 – 17 anos, MVII-T3 – 10 anos, MIV-T4 – 4 anos). Nas amostras deformadas foram realizadas análises físicas e químicas básicas (granulometria, pH (em água, em CaCl2), índice SMP, cátions trocáveis, acidez potencial e carbono orgânico), metais extraídos pelo método US-EPA3050, o potencial de acidificação (PA) e de neutralização (PN) pelo método do peróxido de hidrogênio, bem como a mineralogia, analisada por difratometria de raios X na forma de pó na amostra total. Para a coleta de solução do solo a campo foram instalados lisímetros de sucção (ecoTech, Bonn, Germany) e o monitoramento da umidade do solo foi feito com sensores de umidade (Watermark). A obtenção da solução do solo em laboratório foi feita pelo método do extrato da pasta saturada. Os metais e os cátions básicos das soluções do solo obtidas pelos dois métodos foram analisadas por ICP-OES e o Si e o S determinados por espectroscopia UVvisível e os resultados comparados por testes não paramétricos e em diagramas de estabilidade mineral. Foram obtidas curvas de retenção de solução do solo por câmara de Richards e pelo WP-4 e calculada a capacidade de água disponível em função do potencial osmótico. Concluiu-se que (a) todas camadas de estéril dos solos construídos possuem potencial de acidificação e que as camadas de terra vegetal e argila (malhas IV e VII) apresentaram potencial líquido positivo (não geradoras de acidez), indicando estarem livres de contaminação por sulfetos; (b) ambos os métodos de extração de solução do solo se mostraram equivalentes em termos de concentração de íons extraídos, conforme teste não paramétrico de Mann-Whitney; porém os diagramas de estabilidade mineral mostraram comportamento discrepante em função da maior atividade do Al na solução extraída com a pasta saturada em laboratório, mais diluída; (c) a solução do solo, por ambos métodos, confirmam a formação de drenagem ácida em profundidade, mesmo nas áreas com cobertura de terra vegetal ou argila (malhas IV e VII), indicando que essas camadas não são suficientes para conter ou minimizar o processo de geração de drenagem ácida; (d) na solução do solo foram encontrados valores acima do permitido para consumo humano para vários elementos (S, Cu, Zn, Fe, Mn, Cd, Cr, Ni, Pb, Se e As), como resultado do processo ativo de sulfurização, contrastando com a extração pelo método USEPA 3050, que indica somente valores acima para As e Se; (e) os estéreis de mineração dos solos construídos retém solução do solo com maior energia em relação às camadas superficiais (terra vegetal e argila) em função do caráter da porosidade dos estéreis, oriundo de processos litogênicos (diagênese), que aliada ao elevado potencial osmótico, reduz a quantidade de água disponível as plantas e (f) o monitoramento da variação da umidade do solo nos perfis dos solos construídos mostrou que as camadas de terra vegetal e de argila, em função da menor capacidade de retenção de água, mesmo quando saturadas, apresentaram menores níveis de umidade do solo ao longo do tempo do que as camadas mais profundas, compostas pelos estéreis de mineração. / The coal and associated rocks may contain pyrite, which undergoes oxidation, when in contact with air or water producing sulfuric acid. This acidity accelerates the dissolution of minerals from the soil and increase the concentration of heavy metals in the soil solution, creating the acid mine drainage which contaminates surface and subsurface waters. This study aimed to investigate the effect of acid mine drainage on the chemical properties and retention of the soil solution in constructed soil in coal mining area in Candiota, RS. Pits were opened and disturbed and undisturbed samples were collected at four depths (0-10, 40-50, 100-110, 190-200 cm) and suction lysimeters and humidity sensors were installed in soil constructed soil profiles of different ages and morphology (without topsoil: MII-T1 - 28 years; with topsoil: MIV-T1 - 18 years, MIV-T2 – 17 years, MVII-T3 - 10 years, MIV-T4 - 4 years). In the disturbed samples basic physical and chemical analysis were performed (particle size, pH (in water, CaCl2), SMP index, exchangeable cations, potential acidity and organic carbon), as well as metals extracted by the US-EPA3050 method, acidification (AP) and neutralization potential (PN) by the hydrogen peroxide method, and mineralogy, analyzed by X-ray diffraction in powder (total sample). In the field, suction lysimeters (Ecotech, Bonn, Germany), to collect soil solution, and moisture sensors (Watermark), to monitor the moisture, were installed. Soil solution were also extracted in the laboratory, by the saturated paste extract method. Metals and basic cations in soil solutions obtained by the two methods were analyzed by ICP-OES and Si and S determined by UV-visible spectroscopy and the results compared by nonparametric tests and mineral stability diagrams. Soil solution retention curves were determined with Richards chambers and by WP-4, and the available water capacity taking into account the osmotic potential. It was concluded that (a) all layers of mine overburden materials showed acidification potential while top soil and clay layers (MIV and MVII) had a positive net potential (non-acid generation), indicating the they were free from sulfides contamination; (b) both methods of extraction of soil solution showed to be equivalent in terms of concentration of extracted ions as analyzed by non-parametric Mann-Whitney test; but the mineral stability diagrams showed different behavior due to the higher activity of Al in solution extracted with saturated paste in the laboratory, more diluted; (c) the soil solution, by both methods, confirm the formation of acid drainage in depth, even areas covered by topsoil or clay layers (MIV MVII), indicating that these layers are not sufficient to contain or minimize the generation of acid mine drainage; (d) in soil solution values above the allowed for human consumption for various elements (S, Cu, Zn, Fe, Mn, Cd, Cr, Ni, Pb, Se and As) as a result of the active process of desulfurization were found, contrasting with the metals extracted by the USEPA 3050 method, that indicates that values above the allowed only to As and Se; (e) the overburden materials retain soil solution with higher energy than the topsoil and clay layers due to the character of their porosity, originated by lithogenic processes (diagenesis), which allied to the high osmotic potential, reduces the amount of plant available water and (f) the monitoring of the soil moisture in the constructed soil profiles showed that the topsoil and clay layers, due to the lower water holding capacity, even when saturated, showed lower levels of soil moisture over time than the deeper layers, composed by mine overburden.