João Carlos Medeiros

Processo de formação de crostas superficiais em razão de sistemas de preparo do solo e chuva simulada

A chuva provoca a modificacao da estrutura superficial do solo levando ao desenvolvimento de crostas. Este estudo avaliou a dinâmica da formacao de crostas superficiais por meio da analise e descricao micromorfologica de lâminas delgadas. O experimento foi conduzido em 2009 e 2010. Em parcelas de 15 x 30 m, foram implantados os diferentes sistemas de preparos do solo: preparo convencional (PC), preparo reduzido (PR) e sem preparo (SP). Dentro das parcelas instalaram-se as microparcelas de 1 x 1m e aplicaram-se diferentes lâminas de chuva simulada (0, 27, 54 e 80 mm) com intensidade de 80 mm h-1. Nas microparcelas, coletou-se uma amostra indeformada em que consistia em um bloco de solo de 0,07 x 0,05 x 0,12 m. Os blocos foram impregnados com resina e apos endurecimento e secagem total foram confeccionadas lâminas delgadas (4,5 x 8 cm), descritas, utilizando microscopio optico. Foi confeccionada uma lâmina delgada para cada chuva (0, 27, 54 e 80 mm) e para cada preparo do solo. Todos os sistemas de preparo avaliados demonstraram presenca de crostas; entretanto, o processo de formacao das crostas ocorreu com dinâmica diferenciada em cada sistema de preparo. O preparo convencional apresentou formacao de crostas a partir de 27 mm de chuva aplicada. O aumento da lâmina de chuva aplicada causou maior degradacao da estrutura superficial e maior espessura da camada encrostada. O preparo reduzido e o sistema sem preparo apresentaram condicoes de superficie irregulares com as chuvas aplicadas, ou seja, nao demonstraram modificacoes constantes da superficie do solo e na formacao das crostas, com o aumento da chuva, como constatado no preparo convencional. A analise das lâminas delgadas e a descricao micromorfologica permitiram satisfatoria observacao e conclusao dos processos e da dinâmica envolvida na formacao de crostas.

Deep subsoiling of a subsurface-compacted typical hapludult under citrus orchard

Soil management practices which increase the root depth penetration of citrus are important to the longevity and yield maintenance of this plant, especially in regions where long periods of drought are common, even in soil conventionally subsoiled to a depth of 30-40 cm, when the orchard was first established. The objective of this study was to evaluate the efficiency of subsoiling on the physical and hydric properties of a Typical Hapludult and fruit yield in a 14-year-old citrus orchard located in Piracicaba, SP. The treatments consisted of: no-subsoiling (with no tilling of the soil after the orchard was planted); subsoiling on one side of the plant lines (SUB. 1); and subsoiling on both sides of the plant lines (SUB. 2). The subsoiling treatments were carried out 1.5 m from the plant lines and to a depth of 0.8 m. Soil samples were taken 120 days after this operation, at four depths, in order to determine physical and hydric properties. Fruit yield was evaluated 150 days after subsoiling. Subsoiling between the plant lines of an old established citrus orchard alters the physical and hydric properties of the soil, which is reflected in increased soil macroporosity and unsaturated hydraulic conductivity, and reduced soil bulk density, critical degree-of-compactness and penetration resistance. The improvements in the physical and hydric properties of the soil were related to an increase in fruit number and orchard yield.

Hydro-physical characterization of soils under tropical semi-deciduous forest

The study of the hydro-physical behavior in soils using toposequences is of great importance for better understanding the soil, water and vegetation relationships. This study aims to assess the hydro-physical and morphological characterization of soil from a toposequence in Galia, state of Sao Paulo, Brazil). The plot covers an area of 10.24 ha (320 × 320 m), located in a semi-deciduous seasonal forest. Based on ultra-detailed soil and topographic maps of the area, a representative transect from the soil in the plot was chosen. Five profiles were opened for the morphological description of the soil horizons, and hydro-physical and micromorphological analyses were performed to characterize the soil. Arenic Haplustult, Arenic Haplustalf and Aquertic Haplustalf were the soil types observed in the plot. The superficial horizons had lower density and greater hydraulic conductivity, porosity and water retention in lower tensions than the deeper horizons. In the sub-superficial horizons, greater water retention at higher tensions and lower hydraulic conductivity were observed, due to structure type and greater clay content. The differences observed in the water retention curves between the sandy E and the clay B horizons were mainly due to the size distribution, shape and type of soil pores.

Assessment of pedotransfer functions for estimating soil water retention curves for the amazon region

Knowledge of the soil water retention curve (SWRC) is essential for understanding and modeling hydraulic processes in the soil. However, direct determination of the SWRC is time consuming and costly. In addition, it requires a large number of samples, due to the high spatial and temporal variability of soil hydraulic properties. An alternative is the use of models, called pedotransfer functions (PTFs), which estimate the SWRC from easy-to-measure properties. The aim of this paper was to test the accuracy of 16 point or parametric PTFs reported in the literature on different soils from the south and southeast of the State of Para, Brazil. The PTFs tested were proposed by Pidgeon (1972), Lal (1979), Aina & Periaswamy (1985), Arruda et al. (1987), Dijkerman (1988), Vereecken et al. (1989), Batjes (1996), van den Berg et al. (1997), Tomasella et al. (2000), Hodnett & Tomasella (2002), Oliveira et al. (2002), and Barros (2010). We used a database that includes soil texture (sand, silt, and clay), bulk density, soil organic carbon, soil pH, cation exchange capacity, and the SWRC. Most of the PTFs tested did not show good performance in estimating the SWRC. The parametric PTFs, however, performed better than the point PTFs in assessing the SWRC in the tested region. Among the parametric PTFs, those proposed by Tomasella et al. (2000) achieved the best accuracy in estimating the empirical parameters of the van Genuchten (1980) model, especially when tested in the top soil layer.O conhecimento da curva de retencao de agua (CRA) e essencial para compreender e modelar os processos hidraulicos no solo. No entanto, a determinacao direta do CRA consome tempo, e o custo e alto. Alem disso, e necessario grande numero de amostras, em razao da elevada variabilidade espacial e temporal das propriedades hidraulicas do solo. Uma alternativa e o uso de modelos, que sao chamados de funcoes de pedotransferencia (FPT), que estimam a CRA por meio de propriedades do solo de facil determinacao. O objetivo deste estudo foi testar a acuracia de 16 FPT, pontuais ou parametricas, existentes na literatura, em diferentes solos do sul e sudeste do Estado do Para, Brasil. As FPT testadas foram propostas por Pidgeon (1972), Lal (1979), Aina & Periaswamy (1985), Arruda et al. (1987), Dijkerman (1988), Vereecken et al. (1989), Batjes (1996), van den Berg et al. (1997), Tomasella et al. (2000), Hodnett & Tomasella (2002), Oliveira et al. (2002) e Barros (2010). Utilizou-se um banco de dados contendo textura (areia, silte e argila), densidade do solo, carbono orgânico, pH do solo, capacidade de troca cationica e CRA. A maioria das FPT testadas nao demonstrou boa acuracia para estimar as CRA. As FPT parametricas apresentaram melhor desempenho do que as FPT pontuais em estimar a CRA dos solos na regiao. Entre as FPT parametricas, as propostas por Tomasella et al. (2000) obtiveram melhor acuracia em estimar os parâmetros empiricos do modelo de van Genuchten (1980), principalmente, quando testadas na primeira camada do solo.

SOIL FUNCTIONING IN A TOPOSEQUENCE UNDER RAINFOREST IN SÃO PAULO, BRAZIL

O estudo da dinâmica da agua no solo utilizando topossequencias e de grande importância para melhor compreender as relacoes solo-agua-vegetacao. Objetivou-se, com este trabalho, caracterizar fisico, hidrica e morfologicamente os solos da mata do Parque Estadual de Carlos Botelho. A parcela abrange uma area de 10,24 ha (320 x 320 m), localizada sob Floresta Ombrofila Densa (Mata Atlântica de Encosta). Com base nos mapas de solos ultradetalhados e mapas planialtimetricos dessa area, escolheu-se uma transecao representativa dos solos da parcela; nessa, foram abertas cinco trincheiras, onde foi feita a descricao morfologica dos diferentes horizontes dos solos. No estudo da dinâmica da agua no solo, foram feitas analises granulometricas, de densidade do solo e particulas, de curvas de retencao e de medidas de condutividade hidraulica saturada no campo, utilizando-se o permeâmetro de Guelph. Coletaram-se amostras indeformadas para realizar analises de imagens. Os Cambissolos apresentaram-se como os solos predominantes na parcela, mas tambem foram encontradas manchas de Neossolos e Gleissolos. No estudo da caracterizacao fisico-hidrica dos solos da topossequencia escolhida, observou-se mudanca na condutividade hidraulica entre as camadas superficiais e subsuperficiais, de alta/intermediaria para intermediaria/baixa permeabilidade. Essa variacao do comportamento da agua no solo tambem pode ser observada nas curvas de retencao de agua, que evidenciou maior retencao de agua nos horizontes subsuperficiais. Fatores como porosidade total, dimensao, forma e conexao entre os poros foram analisados por meio da analise de imagens. O comportamento fisico-hidrico dos solos foi influenciado pelas caracteristicas morfogenicas do solo.

Caracterização das condições de microssítio de áreas em restauração com diferentes idades

Os microssitios de regeneracao sao caracterizados por diversas combinacoes de atributos que representam condicoes que influenciam a germinacao de sementes e o estabelecimento de plântulas. O conhecimento desses atributos pode contribuir para a determinacao de metodologias adequadas de manejo, visando ao restabelecimento dos processos ecologicos nas areas em processo de restauracao. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi caracterizar e diferenciar as condicoes fisico-quimicas de microssitios de regeneracao de areas em processo de restauracao florestal, visando identificar possiveis limitacoes fisicas e quimicas ao estabelecimento de especies arboreas nativas no sub-bosque. O estudo foi desenvolvido em reflorestamentos de especies nativas com diferentes idades (10, 22 e 55 anos). Foi realizada a avaliacao do grau de compactacao, porosidade, umidade, conteudo de materia orgânica e nutrientes e granulometria do solo, bem como a massa de materia seca de serapilheira e a cobertura do dossel de cada area de estudo. Houve aumento da cobertura do dossel, da porosidade, da umidade, do conteudo de argila, da materia orgânica e de outros nutrientes, e uma diminuicao da compactacao do solo, com o aumento da idade da restauracao. Assim, conclui-se que, com a evolucao da restauracao, as condicoes de microssitio de regeneracao estao se assemelhando gradativamente as presentes nos ecossistemas de referencia, sendo este um aspecto positivo para que o recrutamento de especies nativas seja favorecido ao longo do tempo.

Avaliação de funções de pedotranferência para estimar curvas de retenção de água do solo na região amazônica

Knowledge of the soil water retention curve (SWRC) is essential for understanding and modeling hydraulic processes in the soil. However, direct determination of the SWRC is time consuming and costly. In addition, it requires a large number of samples, due to the high spatial and temporal variability of soil hydraulic properties. An alternative is the use of models, called pedotransfer functions (PTFs), which estimate the SWRC from easy-to-measure properties. The aim of this paper was to test the accuracy of 16 point or parametric PTFs reported in the literature on different soils from the south and southeast of the State of Para, Brazil. The PTFs tested were proposed by Pidgeon (1972), Lal (1979), Aina & Periaswamy (1985), Arruda et al. (1987), Dijkerman (1988), Vereecken et al. (1989), Batjes (1996), van den Berg et al. (1997), Tomasella et al. (2000), Hodnett & Tomasella (2002), Oliveira et al. (2002), and Barros (2010). We used a database that includes soil texture (sand, silt, and clay), bulk density, soil organic carbon, soil pH, cation exchange capacity, and the SWRC. Most of the PTFs tested did not show good performance in estimating the SWRC. The parametric PTFs, however, performed better than the point PTFs in assessing the SWRC in the tested region. Among the parametric PTFs, those proposed by Tomasella et al. (2000) achieved the best accuracy in estimating the empirical parameters of the van Genuchten (1980) model, especially when tested in the top soil layer.O conhecimento da curva de retencao de agua (CRA) e essencial para compreender e modelar os processos hidraulicos no solo. No entanto, a determinacao direta do CRA consome tempo, e o custo e alto. Alem disso, e necessario grande numero de amostras, em razao da elevada variabilidade espacial e temporal das propriedades hidraulicas do solo. Uma alternativa e o uso de modelos, que sao chamados de funcoes de pedotransferencia (FPT), que estimam a CRA por meio de propriedades do solo de facil determinacao. O objetivo deste estudo foi testar a acuracia de 16 FPT, pontuais ou parametricas, existentes na literatura, em diferentes solos do sul e sudeste do Estado do Para, Brasil. As FPT testadas foram propostas por Pidgeon (1972), Lal (1979), Aina & Periaswamy (1985), Arruda et al. (1987), Dijkerman (1988), Vereecken et al. (1989), Batjes (1996), van den Berg et al. (1997), Tomasella et al. (2000), Hodnett & Tomasella (2002), Oliveira et al. (2002) e Barros (2010). Utilizou-se um banco de dados contendo textura (areia, silte e argila), densidade do solo, carbono orgânico, pH do solo, capacidade de troca cationica e CRA. A maioria das FPT testadas nao demonstrou boa acuracia para estimar as CRA. As FPT parametricas apresentaram melhor desempenho do que as FPT pontuais em estimar a CRA dos solos na regiao. Entre as FPT parametricas, as propostas por Tomasella et al. (2000) obtiveram melhor acuracia em estimar os parâmetros empiricos do modelo de van Genuchten (1980), principalmente, quando testadas na primeira camada do solo.

Assessment of pedotransfer functions for estimating soil water retention curves for the amazon region Avaliação de funções de pedotranferência para estimar curvas de retenção de água do solo na região amazônica

Knowledge of the soil water retention curve (SWRC) is essential for understanding and modeling hydraulic processes in the soil. However, direct determination of the SWRC is time consuming and costly. In addition, it requires a large number of samples, due to the high spatial and temporal variability of soil hydraulic properties. An alternative is the use of models, called pedotransfer functions (PTFs), which estimate the SWRC from easy-to-measure properties. The aim of this paper was to test the accuracy of 16 point or parametric PTFs reported in the literature on different soils from the south and southeast of the State of Para, Brazil. The PTFs tested were proposed by Pidgeon (1972), Lal (1979), Aina & Periaswamy (1985), Arruda et al. (1987), Dijkerman (1988), Vereecken et al. (1989), Batjes (1996), van den Berg et al. (1997), Tomasella et al. (2000), Hodnett & Tomasella (2002), Oliveira et al. (2002), and Barros (2010). We used a database that includes soil texture (sand, silt, and clay), bulk density, soil organic carbon, soil pH, cation exchange capacity, and the SWRC. Most of the PTFs tested did not show good performance in estimating the SWRC. The parametric PTFs, however, performed better than the point PTFs in assessing the SWRC in the tested region. Among the parametric PTFs, those proposed by Tomasella et al. (2000) achieved the best accuracy in estimating the empirical parameters of the van Genuchten (1980) model, especially when tested in the top soil layer.O conhecimento da curva de retencao de agua (CRA) e essencial para compreender e modelar os processos hidraulicos no solo. No entanto, a determinacao direta do CRA consome tempo, e o custo e alto. Alem disso, e necessario grande numero de amostras, em razao da elevada variabilidade espacial e temporal das propriedades hidraulicas do solo. Uma alternativa e o uso de modelos, que sao chamados de funcoes de pedotransferencia (FPT), que estimam a CRA por meio de propriedades do solo de facil determinacao. O objetivo deste estudo foi testar a acuracia de 16 FPT, pontuais ou parametricas, existentes na literatura, em diferentes solos do sul e sudeste do Estado do Para, Brasil. As FPT testadas foram propostas por Pidgeon (1972), Lal (1979), Aina & Periaswamy (1985), Arruda et al. (1987), Dijkerman (1988), Vereecken et al. (1989), Batjes (1996), van den Berg et al. (1997), Tomasella et al. (2000), Hodnett & Tomasella (2002), Oliveira et al. (2002) e Barros (2010). Utilizou-se um banco de dados contendo textura (areia, silte e argila), densidade do solo, carbono orgânico, pH do solo, capacidade de troca cationica e CRA. A maioria das FPT testadas nao demonstrou boa acuracia para estimar as CRA. As FPT parametricas apresentaram melhor desempenho do que as FPT pontuais em estimar a CRA dos solos na regiao. Entre as FPT parametricas, as propostas por Tomasella et al. (2000) obtiveram melhor acuracia em estimar os parâmetros empiricos do modelo de van Genuchten (1980), principalmente, quando testadas na primeira camada do solo.