RESUMO
RESUMO A mineração expõe à superfície material genericamente denominado de substrato, que possui atributos físicos, químicos e biológicos diferentes do solo natural. O lodo de estações de tratamento de esgoto (ETE) é a principal fonte de matéria orgânica utilizada na recuperação de áreas mineradas no Distrito Federal. Apesar de as tecnologias de recuperação afetarem positivamente o substrato minerado, seus efeitos sobre a disponibilidade de água para a vegetação foram pouco estudados. Diante disso, este estudo objetivou verificar se a disponibilidade de água em um substrato de mineração de cascalho foi alterada pela aplicação de lodo de ETE. Três materiais foram investigados: substrato minerado sem aplicação de lodo, substrato minerado com aplicação de lodo e solo sob Cerrado original. Esses materiais foram caracterizados por meio da granulometria, densidade aparente, porosidade total, microporosidade, macroporosidade, condutividade hidráulica saturada, teor volumétrico de água à capacidade de campo e ponto de murcha permanente. Posteriormente, monitorou-se, nesses materiais, o teor volumétrico de água e de ar durante 22 semanas. Os resultados indicaram que o substrato minerado armazenou água acima da capacidade de campo durante 86% do período investigado e o teor de ar permaneceu em níveis críticos durante 55% do mesmo período. A incorporação de lodo de ETE e a colonização de plantas aumentaram os valores de condutividade hidráulica na saturação (Ksat) e reduziu o período em que a água se manteve armazenada à capacidade de campo. Todavia, o regime de umidade do substrato tratado com lodo de ETE se manteve dissimilar ao do solo original usado como referência.
ABSTRACT Mining exposes to surface a material generically called substrate, which has different physical, chemical and biological attributes compared to natural soils. The wastewater sludge (WWS) is the main source of organic matter used in reclamation works of mines in the Federal District of Brazil. Reclamation works positively affect mine substrate but their effects on water availability (AW) have been little studied. This work aimed to evaluate the effects of WWS into a mine substrate on its hydraulic conductivity (Ksat) and AW. Samples of a mine substrate exposed to surface, the same material treated with wastewater sludge and soil under natural Savanna vegetation were collected and analyzed for bulk density, granulometry, total porosity, microporosity, macroporosity, saturated Ksat, volumetric water content at field capacity (FC) and at permanent wilt point (PWP). Subsequently, volumetric water and air content were monitored on the field for 22 weeks. Results showed that the substrate exposed by mining presented water content above FC during 86% of the investigation period and air content at critic levels during 55% of the same period. The incorporation of WWS and subsequent plant colonization increased Ksat values and shortened the period in which water was store at FC. However, the moisture regime in the substrate treaded with WWS remained dissimilar to that of the original soil used as reference.
RESUMO
Water deficit is one of the most important abiotic stress limiting upland rice yield in the "Cerrado" region of Brazil. Selecting drought tolerant cultivars is an important strategy to overcome this constraint. Two greenhouse experiments were conducted at Santo Antônio de Goiás, state of Goiás, Brazil, to compare the response of normalized transpiration rate (NTR) of three modern (BRS Primavera, BRSMG Curinga and BRS Soberana) and one traditional (Douradão) upland rice cultivars to soil water deficit during the vegetative and reproductive growth stages. This information will support breeding strategies to improve rice yield in a drought-prone target population environments (TPE) in Brazil. NTR and the total fraction of transpirable soil water (FTSW) were calculated, plotted and adjusted according to a sigmoid non-linear model. The p factor, defined as the fraction of available soil water that can be removed from the root zone before water deficit occurs, was calculated by assuming that it occurs when NTR is equal to 0.95. Modern cultivars had a higher value of p for the reproductive phase than for the vegetative phase. In addition, these cultivars are better adapted to express their potential yield in regions with low intensity and occurrence of water stress and the traditional cultivar is enable to better support adverse conditions of water stress. It can be concluded that there is need to precisely characterize drought patterns in TPEs. This information can focus the breeding program to improve drought tolerance in modern upland rice cultivars.
A deficiência hídrica é considerada um dos mais importantes estresses abióticos que limitam a produtividade do arroz de terras altas no Cerrado. Uma estratégia para minimizar os efeitos da estiagem durante o período chuvoso na produtividade do arroz de terras altas é o uso de cultivares com mecanismos de tolerância à seca. Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação em Santo Antônio de Goiás, GO, Brasil, para avaliar a resposta da taxa de transpiração normatizada (NTR) de três cultivares modernas (BRS Primavera, BRSMG Curinga e BRS Soberana) e uma tradicional (Douradão) de arroz de terras altas ao déficit hídrico no solo nas fases vegetativa e reprodutiva. Essa informação visa apoiar estratégias de melhoramento para incrementar a produtividade do arroz em ambientes para população alvo (TPEs) propensos à seca no Brasil. Foram calculadas a NTR e a fração da água do solo transpirável (FTSW) e esses dados foram ajustados segundo um modelo sigmoidal não linear. O fator p, definido como a fração de água disponível no solo que pode ser retirada da zona radicular antes de ocorrer deficiência hídrica, foi calculado assumindo-se que ele ocorre quando NTR for igual a 0,95. Para os cultivares modernos foram observados valores maiores do fator p na fase reprodutiva que na vegetativa. Esses cultivares expressam melhor seu rendimento potencial em regiões com baixa intensidade e ocorrência de deficiência hídrica, e o cultivar tradicional está habilitado a melhor suportar condições adversas de deficiência hídrica. Há necessidade de caracterizar precisamente os padrões de seca nas TPEs. Essa informação pode direcionar o programa de melhoramento para incrementar a tolerância à deficiência hídrica nas cultivares modernas de arroz de terras altas.
RESUMO
Water deficit is one of the most important abiotic stress limiting upland rice yield in the "Cerrado" region of Brazil. Selecting drought tolerant cultivars is an important strategy to overcome this constraint. Two greenhouse experiments were conducted at Santo Antônio de Goiás, state of Goiás, Brazil, to compare the response of normalized transpiration rate (NTR) of three modern (BRS Primavera, BRSMG Curinga and BRS Soberana) and one traditional (Douradão) upland rice cultivars to soil water deficit during the vegetative and reproductive growth stages. This information will support breeding strategies to improve rice yield in a drought-prone target population environments (TPE) in Brazil. NTR and the total fraction of transpirable soil water (FTSW) were calculated, plotted and adjusted according to a sigmoid non-linear model. The p factor, defined as the fraction of available soil water that can be removed from the root zone before water deficit occurs, was calculated by assuming that it occurs when NTR is equal to 0.95. Modern cultivars had a higher value of p for the reproductive phase than for the vegetative phase. In addition, these cultivars are better adapted to express their potential yield in regions with low intensity and occurrence of water stress and the traditional cultivar is enable to better support adverse conditions of water stress. It can be concluded that there is need to precisely characterize drought patterns in TPEs. This information can focus the breeding program to improve drought tolerance in modern upland rice cultivars.
A deficiência hídrica é considerada um dos mais importantes estresses abióticos que limitam a produtividade do arroz de terras altas no Cerrado. Uma estratégia para minimizar os efeitos da estiagem durante o período chuvoso na produtividade do arroz de terras altas é o uso de cultivares com mecanismos de tolerância à seca. Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação em Santo Antônio de Goiás, GO, Brasil, para avaliar a resposta da taxa de transpiração normatizada (NTR) de três cultivares modernas (BRS Primavera, BRSMG Curinga e BRS Soberana) e uma tradicional (Douradão) de arroz de terras altas ao déficit hídrico no solo nas fases vegetativa e reprodutiva. Essa informação visa apoiar estratégias de melhoramento para incrementar a produtividade do arroz em ambientes para população alvo (TPEs) propensos à seca no Brasil. Foram calculadas a NTR e a fração da água do solo transpirável (FTSW) e esses dados foram ajustados segundo um modelo sigmoidal não linear. O fator p, definido como a fração de água disponível no solo que pode ser retirada da zona radicular antes de ocorrer deficiência hídrica, foi calculado assumindo-se que ele ocorre quando NTR for igual a 0,95. Para os cultivares modernos foram observados valores maiores do fator p na fase reprodutiva que na vegetativa. Esses cultivares expressam melhor seu rendimento potencial em regiões com baixa intensidade e ocorrência de deficiência hídrica, e o cultivar tradicional está habilitado a melhor suportar condições adversas de deficiência hídrica. Há necessidade de caracterizar precisamente os padrões de seca nas TPEs. Essa informação pode direcionar o programa de melhoramento para incrementar a tolerância à deficiência hídrica nas cultivares modernas de arroz de terras altas.
RESUMO
As rodas compactadoras das semadoras-adubadoras têm como principal função, propiciar o bom contato entre o solo e a semente para garantir a germinação das sementes e a emergência das plântulas. Objetivou-se, neste trabalho, estudar a influência de três modelos de rodas compactadoras, três profundidades de semeadura e três níveis de carga sobre a roda compactadora sob a temperatura e o teor de água do solo. O trabalho foi desenvolvido na pista de ensaios de semeadura, localiza em Uberaba, MG, em Latossolo Vermelho distrófico, utilizando-se o delineamento experimental de parcelas sub-subdivididas, com 27 tratamentos e quatro repetições. As rodas com maior área de contato com o solo proporcionaram maiores valores do teor médio de água e da temperatura do solo. O nível de carga sobre a roda compactadora não afetou a temperatura e o teor de água do solo.
Press wheels were designed to improve soil-seed contact, thus promoting good seed germination and emergence of plantules. The present investigation was aimed at studying the influence of three models of press wheel, three sowing depths and three load levels on soil temperature and moisture contents. The experiment was carried out in Uberaba, State of Minas Gerais, Brazil, in split-plot desing, 27 treatments and four repetitions. Results have shown that press wheels with bigger soil contact area provide the highest values of average soil moisture an temperature. However, load level on the press has shown no effect on soil temperature and moisture contents.
RESUMO
The use of capacitance sensors is one of the methods used to quantitatively measure soil water contents (theta, m³ m-3). Sensors provide readings at desired depths and time intervals. A capacitance probe (Diviner 2000) was calibrated for a Rhodic Paleudult from the Piaui State, Brazil. Six access tubes were installed in a 5 × 2 m grid arrangement. Three moisture levels (saturated, moist and dry) were used in two replications. Probe readings and soil samplings to determine theta were made at 0.1 m depth intervals down to a depth of 1.0 m. A power calibration equation was developed for each depth as well as for the entire soil profile (Root Mean Square Error = 0.014, R² = 0.93) for a theta range of 0.068 to 0.264 m³m-3. A separate calibration for each depth improves the correlation coefficient and minimizes RMSE. Site-specific calibration improves the accuracy for soil water monitoring.
Sensores de capacitância são alternativas aos métodos comuns de quantificação do teor de água do solo (teta, m³ m-3), provendo leituras em profundidade de forma segura e rápida. Neste estudo, uma sonda de capacitância (Diviner 2000) foi calibrada em um Argissolo vermelho-amarelo do Estado do Piauí, Brasil. Seis tubos de acesso foram instalados em uma grade de 5 m × 2 m. Três níveis de umidade (saturado, úmido e seco) foram aplicados em duas repetições. Efetuaram-se leituras do equipamento, para cada 0.1 m de solo, até 1.0 m de profundidade, juntamente com amostras de solo para a determinação de teta. Uma equação de potência foi desenvolvida para cada profundidade como também para o todo perfil do solo (RMSE = 0.014, R² = 0.93) em um intervalo de 0.068 a 0.264 m³ m-3 of teta. A calibração para cada profundidade melhora o coeficiente de correlação e minimiza o erro das estimativas. Calibrações locais melhoram a acurácia do monitoramento da água no solo.
RESUMO
The use of capacitance sensors is one of the methods used to quantitatively measure soil water contents (theta, m³ m-3). Sensors provide readings at desired depths and time intervals. A capacitance probe (Diviner 2000) was calibrated for a Rhodic Paleudult from the Piaui State, Brazil. Six access tubes were installed in a 5 × 2 m grid arrangement. Three moisture levels (saturated, moist and dry) were used in two replications. Probe readings and soil samplings to determine theta were made at 0.1 m depth intervals down to a depth of 1.0 m. A power calibration equation was developed for each depth as well as for the entire soil profile (Root Mean Square Error = 0.014, R² = 0.93) for a theta range of 0.068 to 0.264 m³m-3. A separate calibration for each depth improves the correlation coefficient and minimizes RMSE. Site-specific calibration improves the accuracy for soil water monitoring.
Sensores de capacitância são alternativas aos métodos comuns de quantificação do teor de água do solo (teta, m³ m-3), provendo leituras em profundidade de forma segura e rápida. Neste estudo, uma sonda de capacitância (Diviner 2000) foi calibrada em um Argissolo vermelho-amarelo do Estado do Piauí, Brasil. Seis tubos de acesso foram instalados em uma grade de 5 m × 2 m. Três níveis de umidade (saturado, úmido e seco) foram aplicados em duas repetições. Efetuaram-se leituras do equipamento, para cada 0.1 m de solo, até 1.0 m de profundidade, juntamente com amostras de solo para a determinação de teta. Uma equação de potência foi desenvolvida para cada profundidade como também para o todo perfil do solo (RMSE = 0.014, R² = 0.93) em um intervalo de 0.068 a 0.264 m³ m-3 of teta. A calibração para cada profundidade melhora o coeficiente de correlação e minimiza o erro das estimativas. Calibrações locais melhoram a acurácia do monitoramento da água no solo.
RESUMO
Time domain reflectometry (TDR) probes are increasingly used for field estimation of soil water content. The objective of this study was to evaluate the accuracy of the multilevel TDR probe under field conditions. For this purpose, eight such TDR probes were installed in small plots that were seeded with beans and sorghum. Data collection from the probes was such that soil moisture readings were automated and logged using a standalone field unit. Neutron probe measurements were used to calibrate the TDR probes. Soil-probe contact and soil compaction were critical to the accuracy of the TDR, especially when a number of TDR probes are combined for a single calibration curve. If each probe is calibrated individually, approximate measurement errors were between 0.005 and 0.015 m³ m-3. However, measurement errors doubled to approximately 0.025 to 0.03 m³ m-3, when TDR probes were combined to yield a single calibration curve.
As sondas TDR (Time Domain Reflectometry) são cada vez mais utilizadas para a estimativa da umidade do solo no campo. Este estudo teve como objetivo avaliar a exatidão das sondas TDR providas de sensores múltiplos para diversas profundidades. Para isso, oito sondas foram instaladas em pequenas parcelas que foram semeadas com feijão e sorgo. A coleta de dados com as sondas foi feita de forma automatizada e armazenada em "data logger". Para calibrar as sondas TDR foi utilizada sonda de neutrons. A exatidão do TDR foi sensível ao contato solo-sonda e à compactação do solo, especialmente quando várias sondas são utilizadas para compor uma única curva de calibração. Quando cada sonda foi calibrada individualmente, os erros de medidas foram da ordem de 0,005 a 0,015 m³ m-3 . Entretanto, os erros dobraram para 0,025 a 0,03 m³ m-3 quando as sondas TDR foram combinadas para produzir uma única curva de calibração.
RESUMO
Time domain reflectometry (TDR) probes are increasingly used for field estimation of soil water content. The objective of this study was to evaluate the accuracy of the multilevel TDR probe under field conditions. For this purpose, eight such TDR probes were installed in small plots that were seeded with beans and sorghum. Data collection from the probes was such that soil moisture readings were automated and logged using a standalone field unit. Neutron probe measurements were used to calibrate the TDR probes. Soil-probe contact and soil compaction were critical to the accuracy of the TDR, especially when a number of TDR probes are combined for a single calibration curve. If each probe is calibrated individually, approximate measurement errors were between 0.005 and 0.015 m³ m-3. However, measurement errors doubled to approximately 0.025 to 0.03 m³ m-3, when TDR probes were combined to yield a single calibration curve.
As sondas TDR (Time Domain Reflectometry) são cada vez mais utilizadas para a estimativa da umidade do solo no campo. Este estudo teve como objetivo avaliar a exatidão das sondas TDR providas de sensores múltiplos para diversas profundidades. Para isso, oito sondas foram instaladas em pequenas parcelas que foram semeadas com feijão e sorgo. A coleta de dados com as sondas foi feita de forma automatizada e armazenada em "data logger". Para calibrar as sondas TDR foi utilizada sonda de neutrons. A exatidão do TDR foi sensível ao contato solo-sonda e à compactação do solo, especialmente quando várias sondas são utilizadas para compor uma única curva de calibração. Quando cada sonda foi calibrada individualmente, os erros de medidas foram da ordem de 0,005 a 0,015 m³ m-3 . Entretanto, os erros dobraram para 0,025 a 0,03 m³ m-3 quando as sondas TDR foram combinadas para produzir uma única curva de calibração.
RESUMO
Forage oat root distribution was evaluated through the application of the methods of the volumetric ring, of the nail plate, of the auger, and of image processing. The crop was grown on a Dark Red Latosol, submitted to two different treatments in relation to water avalilability: 1. Mantaining at least 50% of the soil available water, and 2. Mantaining 80%. Three samplings were perfoemed, 25, 60, and 115 days after emergence. Oat roots were concentrated in the top soil layer, about 90% from 0 to 20 cm depth. Results of root quntification show, in general, distinct with respect to treatment, methodology and sampling date. Correlations were found between data of dry root weigth and root presence. The root variability in the soil depended on the method of evaluation. The lowest coefficients of variation were found for the auger method, indicating that the lowest variability of root distribution has a greater relation to sample volume then on the number of sampling points.
Avaliou-se a distribuição das raízes de uma aveia forrageira através da aplicação dos métodos do anel volumétrico, da placa com pregos, do trado e do auxiliado por processamento de imagens. A aveia forrageira foi cultivada em latossolo vermelho-escuro, sob dois tratamentos distintos em função da manutenção da capacidade de água disponível no solo (CAD): tratamento 1 - 50% da CAD; tratamento 2 - 80% da CAD. Foram realizadas 3 amostragens, aos 25, 60 e 115 dias após a emergência. As raízes da aveia forrageira concentraram-se nas camadas iniciais do solo, cerca de 90% entre 0 a 20 cm. Os resultados encontrados para a quantificação das raízes variaram com o tratamento, a metodologia e a época de amostragem. Verificou-se a existência de correlações entre os resultados determinados a partir das grandezas massa seca de raiz e presença radicular. A variabilidade da distribuição das raízes no solo foi dependente do método de avaliação utilizado. Os menores valores dos coeficientes de variação foram observados para o método do trado, indicando que a menor variabilidade da distribuição das raízes tem maior relação com o volume da amostra do que com o número de pontos amostrados.
RESUMO
Forage oat root distribution was evaluated through the application of the methods of the volumetric ring, of the nail plate, of the auger, and of image processing. The crop was grown on a Dark Red Latosol, submitted to two different treatments in relation to water avalilability: 1. Mantaining at least 50% of the soil available water, and 2. Mantaining 80%. Three samplings were perfoemed, 25, 60, and 115 days after emergence. Oat roots were concentrated in the top soil layer, about 90% from 0 to 20 cm depth. Results of root quntification show, in general, distinct with respect to treatment, methodology and sampling date. Correlations were found between data of dry root weigth and root presence. The root variability in the soil depended on the method of evaluation. The lowest coefficients of variation were found for the auger method, indicating that the lowest variability of root distribution has a greater relation to sample volume then on the number of sampling points.
Avaliou-se a distribuição das raízes de uma aveia forrageira através da aplicação dos métodos do anel volumétrico, da placa com pregos, do trado e do auxiliado por processamento de imagens. A aveia forrageira foi cultivada em latossolo vermelho-escuro, sob dois tratamentos distintos em função da manutenção da capacidade de água disponível no solo (CAD): tratamento 1 - 50% da CAD; tratamento 2 - 80% da CAD. Foram realizadas 3 amostragens, aos 25, 60 e 115 dias após a emergência. As raízes da aveia forrageira concentraram-se nas camadas iniciais do solo, cerca de 90% entre 0 a 20 cm. Os resultados encontrados para a quantificação das raízes variaram com o tratamento, a metodologia e a época de amostragem. Verificou-se a existência de correlações entre os resultados determinados a partir das grandezas massa seca de raiz e presença radicular. A variabilidade da distribuição das raízes no solo foi dependente do método de avaliação utilizado. Os menores valores dos coeficientes de variação foram observados para o método do trado, indicando que a menor variabilidade da distribuição das raízes tem maior relação com o volume da amostra do que com o número de pontos amostrados.
RESUMO
Using an edaphic model that describes the extraction of soil water by plant roots, the occurrence of depletion zones dose to plant roots is demonstrated. These depletion zones affect the root water potential that is needed to maintain a certain transpiration rate. The results show how the critical soil water content depends on soil's hydraulic properties, transpiration rate and root density.
Através de am modelo edáfico que descreve a extração de água do solo por raízes, é comprovada a ocorrência de zonas de esgotamento de água próximo as raízes, influenciando no potencial necessário nas raízes para manter uma determinada taxa de transpiração. Em função dos resultados demonstra-se como a umidade crítica de um solo é função de suas propriedades hídricas, da taxa de transpiração e da densidade do sistema radicular.
RESUMO
Using an edaphic model that describes the extraction of soil water by plant roots, the occurrence of depletion zones dose to plant roots is demonstrated. These depletion zones affect the root water potential that is needed to maintain a certain transpiration rate. The results show how the critical soil water content depends on soil's hydraulic properties, transpiration rate and root density.
Através de am modelo edáfico que descreve a extração de água do solo por raízes, é comprovada a ocorrência de zonas de esgotamento de água próximo as raízes, influenciando no potencial necessário nas raízes para manter uma determinada taxa de transpiração. Em função dos resultados demonstra-se como a umidade crítica de um solo é função de suas propriedades hídricas, da taxa de transpiração e da densidade do sistema radicular.
RESUMO
Daily rainfall variability at a local scale (1,000 ha) was studied at Piracicaba, SP, Brazil, for the period of one year (1993-1994), in order to better understand the process of soil water recharge. Coefficients of variation of daily data for ten observation points varied from 2.2 to 169.3% and the variability was independent of rain type, i.e. whether convective, frontal or of other origin. Data were not related to separation distances between observation points and it is concluded that one observation point does not represent areas as far as 1,000 to 2,500 m apart, for daily, monthly or even quarterly averages. Yearly totals for the ten observation points presented a coefficient of variation as low as 3.06%, indicating that all points can replace each other in annual terms.
A variabilidade diária da chuva em uma escala local (1000 ha) foi estudada em Piracicaba, SP, Brasil, pelo período de um ano (1993-1994). Os coeficientes de variação de dados diários para dez pontos de observação variaram de 2,2 a 169,3 % e a variabilidade independeu do tipo de chuva, isto é, se convectiva, frontal ou de outra origem. Os dados não apresentaram correlação com a distância entre os pontos de observação e concluiu-se que uni ponto de observação não representa áreas distantes dele de 1000 a 2500 m, para médias diárias, mensais ou mesmo trimestrais. Os totais anuais dos dez pontos apresentaram um coeficiente de variação de apenas 3,06 %, indicando que cada ponto pode representar qualquer outro em termos anuais.
RESUMO
Daily rainfall variability at a local scale (1,000 ha) was studied at Piracicaba, SP, Brazil, for the period of one year (1993-1994), in order to better understand the process of soil water recharge. Coefficients of variation of daily data for ten observation points varied from 2.2 to 169.3% and the variability was independent of rain type, i.e. whether convective, frontal or of other origin. Data were not related to separation distances between observation points and it is concluded that one observation point does not represent areas as far as 1,000 to 2,500 m apart, for daily, monthly or even quarterly averages. Yearly totals for the ten observation points presented a coefficient of variation as low as 3.06%, indicating that all points can replace each other in annual terms.
A variabilidade diária da chuva em uma escala local (1000 ha) foi estudada em Piracicaba, SP, Brasil, pelo período de um ano (1993-1994). Os coeficientes de variação de dados diários para dez pontos de observação variaram de 2,2 a 169,3 % e a variabilidade independeu do tipo de chuva, isto é, se convectiva, frontal ou de outra origem. Os dados não apresentaram correlação com a distância entre os pontos de observação e concluiu-se que uni ponto de observação não representa áreas distantes dele de 1000 a 2500 m, para médias diárias, mensais ou mesmo trimestrais. Os totais anuais dos dez pontos apresentaram um coeficiente de variação de apenas 3,06 %, indicando que cada ponto pode representar qualquer outro em termos anuais.