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RESUMO A conversão de uma área de vegetação natural para uma área de cultivo associada às mudanças na cobertura vegetal podem acarretar modificações em algumas propriedades do solo, interferindo em sua qualidade. Dessa forma, o trabalho teve o objetivo de avaliar as alterações ocorridas nas propriedades físicas e químicas de um solo arenoso sob vegetação de campo nativo após a implantação de povoamentos de Eucalyptus dunnii Maiden, em diferentes densidades populacionais. O trabalho foi realizado na região da Campanha Gaúcha, município de São Francisco de Assis-RS. Foi instalado um experimento implantado com Eucalyptus dunnii Maiden sobre campo nativo, nos espaçamentos 3,50 m x 3,50 m; 3,50 m x 1,75 m; 1,75 m x 1,75 m e 1,75 m x 0,87 m, em um Argissolo Vermelho Distrófico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram coletadas, em cada unidade experimental, amostras de solo nas profundidades de 0,00-0,10 m; 0,10-0,20 m e 0,20-0,40 m antes e após 12 meses da implantação. As propriedades físicas do solo avaliadas foram densidade, porosidade total, macroporosidade, microporosidade do solo e distribuição do tamanho dos agregados estáveis em água. As propriedades químicas determinadas foram: pH H2O, alumínio (Al), cálcio (Ca), magnésio (Mg), e potássio (K) trocáveis, fósforo disponível (P), nitrogênio total (N) e carbono orgânico total (C). Ocorreram alterações significativas na macro e microporosidade, na porcentagem dos agregados pertencentes à classe de tamanho de 8,00-4,75 mm e no DMG devido às práticas de preparo do solo e do manejo do povoamento no período inicial. Para as propriedades químicas do solo, houve aumento no pH e nos níveis de Ca no solo após 12 meses devido ao efeito da adubação aplicada.

The effect of eucalyptus forests in hidrossedimentologic processes has been little explored by the scientific community, which results in a database containing information related to these incipient effects, especially at the watershed scale. The monitoring and the mathematical modeling are recognized as effective tools of science to supply the lack of information, particularly in natural resource management, in the representation and prediction of these processes. In this sense, the aim of this study was to describe the monitoring data to assess effects of eucalyptus cultivation in the hidrossedimentological processes, to calibrate the input parameters and to verify the potential application of the Limburg Soil Erosion Model (LISEM) in the representation of watershed hydrological processes embedded with forest cover. The study was conducted in two forest watersheds located in Eldorado do Sul - RS, and the watershed has an area of 94.46 ha and drainage sub-watershed, which is embedded in the amount and terms of the watershed, has a drainage area of 38.86 ha. The hidrossedimentometrical monitoring began in February 2011 and was conducted within the limits of the watershed in two automatic sections, composed of linigraph, turbidimeters and pluviographs. This work has included monitoring over a period of six months from 02/16/2011 to 08/15/2011. The sediment yield was determined by multiplying the data of sediment concentration and flow. The model LISEM was calibrated from six different rain events. The model input parameters were obtained through surveys conducted in the watershed and literature data. To evaluate the model ability in representing the hydrological processes hydrographs measured in the watershed exutory were used. The monitoring results demonstrated that periods with higher rainfall volume presented a significant increase in peak flows in relation to the driest intervals, as well as an increase in the suspended sediments concentration in the watershed and in the sub-watershed. The events with greater rainfall intensity demonstrated that the smallest drainage area of the subwatershed generated faster answers in flow and sediment concentration. For the watershed, in most events occurred flood wave attenuation with least steeply sloping and lowest hydrograph peaks than the sub-watershed. Specifically, the sediment yield was 38.41 and 33.65 t km-2, during the six months of monitoring for the watershed and for the subwatershed, respectively. The magnitude of sediment yield was 0.77 t ha-1 yr-1 for the watershed and 0.67 t ha-1 yr-1 for the sub-watershed. The LISEM model was able to reproduce adequately the peak flow and direct runoff for the six events used for calibration. On the other hand, the peak time and shape of the hydrograph did not have adequate fit. O efeito das florestas de eucalipto nos processos hidrossedimentológicos tem sido pouco explorado pela comunidade científica, o que resulta em banco de dados contendo informações incipientes relacionadas a esses efeitos, principalmente na escala de bacias. O monitoramento e a modelagem matemática são reconhecidos como eficientes ferramentas científicas para suprir a carência de informações, principalmente na gestão dos recursos naturais, na representação e na predição desses processos. Nesse sentido, objetivou-se com este estudo, descrever os dados do monitoramento, avaliar os efeitos dos cultivos de eucalipto nos processos hidrossedimentológicos, calibrar os parâmetros de entrada e verificar o potencial de aplicação do modelo Limburg Soil Erosion Model (LISEM) na representação dos processos hidrológicos de bacias hidrográficas embutidas, com cobertura florestal. O estudo foi desenvolvido em duas bacias hidrográficas florestais situadas em Eldorado do Sul RS, sendo que a bacia possui área de drenagem de 94,46 ha e a sub-bacia, que se encontra à montante e embutida em relação à bacia, possui área de drenagem de 38,86 ha. O monitoramento hidrossedimentométrico teve início em fevereiro de 2011 e foi realizado no exutório das bacias, em duas seções automáticas, compostas de linígrafos, turbidímetros e pluviógrafos. O presente trabalho contemplou o monitoramento durante um período de seis meses, de 16/02/2011 a 15/08/2011. Os resultados do monitoramento demonstram que os períodos com maior volume de precipitação apresentaram aumento significativo nos picos de vazão em relação aos intervalos mais secos, assim como aumento na concentração de sedimentos em suspensão, para a bacia e para a subbacia. Os eventos com maior intensidade máxima de precipitação demonstraram que a pequena área de drenagem e o relevo mais acentuado da sub-bacia geraram respostas rápidas na vazão e concentração de sedimentos. Para a bacia hidrográfica, na maioria dos eventos, ocorreu amortização da onda de cheia com hidrogramas menos íngremes e ocorrência após o pico de vazão da sub-bacia. A produção de sedimentos foi de 38,41 e 33,65 Mg km-2, durante os seis meses de monitoramento para a bacia e para a sub-bacia, respectivamente. O modelo LISEM foi calibrado a partir de seis eventos de chuva. Os parâmetros de entrada utilizados para o modelo foram obtidos por meio de levantamentos realizados na bacia e de dados da literatura. Para avaliar a capacidade do modelo em representar os processos hidrológicos, foram utilizados hidrogramas medidos no exutório da bacia. A análise estatística aplicada foi o teste BIAS (Erro (%)) para os parâmetros vazão de pico, escoamento superficial direto e tempo de pico. Para avaliar a eficiência do modelo em reproduzir adequadamente o formato dos hidrogramas, foi utilizado o Coeficiente de eficiência Nash-Sutcliffe (COE) para os seis eventos utilizados na calibração. O modelo LISEM foi capaz de reproduzir adequadamente a vazão de pico e o escoamento superficial direto para os seis eventos utilizados na calibração, indicado pelos baixos erros percentuais. Por outro lado, o tempo de pico e a forma do hidrograma não apresentaram ajuste adequado, indicado pelos elevados erros e valores negativos para o erro e para o COE, respectivamente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Agriculture without the use of conservation practices has caused intense soil and water degradation. As a result, erosion and sediment production increase, which, in turn, increases the load of agrochemicals and fertilizers that contribute to river eutrophication and siltation of canals. In addition to the impact on water resources, erosion decreases the productive capacity of the soil, impacting agriculture itself in a vicious cycle. Identifying areas where diffuse pollution originates is complex, costly and time consuming, requiring specific screening techniques, especially when applied to large watersheds. In this sense, the objective of this study is to evaluate the ability of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model in identifying the critical areas of sediment production, providing information to mitigate the problem. The study area was the Guaporé river basin (2,031 km²), in Rio Grande do Sul, the southernmost Brazilian State. The Guaporé River basin is characterized by elevations ranging from 136 to 847 m, with subtropical climate and annual average rainfall of 1,800 mm, evenly distributed throughout the year. Land use consists of areas with native vegetation of mixed forest and grasslands and agricultural areas cultivated in the gentle hillslopes with soybean (Glycine max) and maize (Zea mays) in the summer and wheat (Triticum aestivum) in winter under the no-tillage system; while steep areas are cultivated with tobacco (Nicotiana tabacum). The parameters that characterize the vegetation (forests and agricultural crops) in SWAT, as well as the physical properties of the basin soil, were modified to correctly represent the conditions of the Brazilian subtropical basins. Flow was calibrated in the period 2009 - 2011 and validated in 2012 - 2014, using a 5- year warm-up period. For sediment, the calibration period was from 2011 to 2013, using 2014 data for validation. The Nash-Sutcliffe (NS) coefficient and the Percent Bias (PBIAS) were used as objective function using the SUFI-2 algorithm. Calibration and validation were performed at daily time scale and resulted in a coefficient of NS 0.71 and 0.73 for flow and 0.54 and 0.50 for sediment yield, respectively. The total sediment yield estimated at the basin outlet was approximately 2.4 ton ha-1 y-1, being the tobacco cultivation responsible for the largest contribution to sediment yield (~ 77.2% avg.), followed by soybean and bare soil (~ 12.2%) and corn and soybean (~ 6.2%), in agreement with results by conventional sediment tracing techniques previously applied in the basin. Results demonstrates the efficiency of SWAT modeling in the proper identification of critical areas of sediment yield. A agricultura sem o uso de práticas conservacionistas tem causado intensa degradação do solo e da água. Como resultado, aumenta a erosão e a produção de sedimentos, o que, por sua vez, aumenta a carga de agroquímicos e fertilizantes que contribuem para a eutrofização dos rios e assoreamento dos canais. Além do impacto sobre os recursos hídricos, a erosão diminui a capacidade produtiva do solo, impactando a própria agricultura em um ciclo vicioso. Identificar áreas onde a poluição difusa se origina é complexo, caro e demorado, exigindo técnicas, especialmente quando aplicadas em grandes bacias hidrográficas. Nesse sentido, o objetivo deste estudo é verificar a capacidade do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) em identificar as áreas críticas de produção de sedimentos, fornecendo informações para mitigar o problema. A área de estudo foi a bacia do rio Guaporé (2.030 km²), no Rio Grande do Sul, Brasil. A bacia do rio Guaporé é caracterizada por elevações que variam de 136 a 847 m, com clima subtropical e precipitação média anual de 1.800 mm, bem distribuídas ao longo do ano. O uso do solo consiste em áreas com vegetação nativa de floresta mista e pastagens. Áreas agrícolas cultivadas em encostas leves contam com (Glycine max) e milho (Zea mays) no verão e trigo (Triticum aestivum) no inverno, em sistema de plantio direto; enquanto as áreas mais inclinadas são cultivadas com tabaco (Nicotiana tabacum). Os parâmetros que caracterizam a vegetação (florestas e culturas agrícolas) no SWAT, bem como as propriedades físicas do solo da bacia, foram modificados para representar corretamente as condições das bacias subtropicais brasileiras. A vazão foi calibrada no período de 2009 a 2011 e validada em 2012 a 2014, usando um período de warmup de 5 anos. Para sedimentos, o período de calibração foi de 2011 a 2013, utilizando dados de 2014 para validação. O coeficiente de Nash-Sutcliffe (NS) e o Percent Bias (PBIAS) foram usados como função objetivo usando o algoritmo SUFI-2. A calibração e a validação foram realizadas em escala de tempo diária e resultaram em coeficientes NS 0,71 e 0,73 para vazão e 0,54 e 0,50 para produção de sedimentos, respectivamente. A produção total de sedimentos estimada na saída da bacia foi de aproximadamente 2,4 ton ha-1 y-1, sendo o cultivo do tabaco (e suas rotações de cultura) responsável pela maior contribuição para a produção de sedimentos (~ 77,2% méd.), seguido pela soja e solo exposto (~ 12,2%) e milho e soja (~ 6,2%), em concordância com os resultados das técnicas convencionais de identificação de sedimentos anteriormente aplicadas na bacia. Os resultados demonstram a eficiência da modelagem SWAT na identificação adequada de áreas críticas de produção de sedimentos.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq As precipitation is one of the most important elements in the hydrological cycle, obtaining data that accurately represents the spatial and temporal variability of precipitation in a given area, becomes a relevant step. However, in developing countries it is common to find a rainfall network with low density, many gaps, short time series and with questionable quality, which makes the use of these data a limiting factor for many studies. Thus, it is necessary in many cases to use alternative sources for rainfall data measurement, such as those from satellites. In this sense, the Multi-Source Weighted-Esemble Precipitation product (MSWEP v.2) has stood out, due to its global coverage, refined spatial and temporal resolution, showing good results also in hydrological modeling. In this work, MSWEP v.2 precipitation product was used as an alternative source of precipitation data in the Guaporé-RS River watershed, a watershed characterized by a scarce rainfall network. The quality of precipitation estimated by MSWEP v.2, was evaluated in comparison with the ground-based rainfall data, and with alternatives to increase the representativeness of the precipitation series in the watershed, such as the extension of the series, reduction of the number of gaps, increase in rainfall network density, and improvements in the precipitation spatialization process. For this, alternative scenarios that incorporate measures from the MSWEP v.2 product, or use the product measured entirely, were compared with a reference scenario that used the available ground-based rainfall network. The evaluated alternatives proved to be a good strategy, since the problems found in the existing rainfall network were effectively mitigated, obtaining long series, without gaps and with high spatial density. After the viability of using MSWEP data was proven, the strategies for assembling alternative precipitation scenarios were used as an input database in the SWAT model (Soil & Water Assessment Tool) and applied in the Guaporé-RS River watershed, to assess how this measurement improves the quality of hydrological modeling. It was found that with alternative precipitation data based on MSWEP, modeling results obtained were very similar to those resulting from ground-based rainfall, however, with an improvement in the simulation low flow periods. From the studies carried out, it was found that the precipitation product of MSWEP v.2 could be used as an alternative to replace, or complement, the rainfall network of the watershed with conditions of low quality or nonexistence, as it allowed to increase the density and the quality of the ground-based rainfall network, reducing the uncertainties in hydrological modeling. Sendo a precipitação um dos elementos mais importantes no ciclo hidrológico, a obtenção de dados que representem com acurácia as variabilidades espaciais e temporais das precipitações em uma determinada área se torna, também, uma etapa relevante. Entretanto, em países subdesenvolvidos é comum encontrar uma rede pluviométrica com baixa densidade, com muitas falhas, com séries curtas e com qualidade questionável, o que torna a utilização desses dados um fator limitante para muitos estudos. Dessa forma, é necessário em muitos casos recorrer a fontes alternativas aos dados de precipitação medidos em solo, como aqueles oriundos de satélites. Nesse sentido, o produto Multi-Source Weighted-Esemble Precipitation (MSWEP v.2) vem se destacando, em razão de sua cobertura global, resolução espacial e temporal refinada, demonstrando bons resultados também na modelagem hidrológica. Nesse trabalho, dados de precipitação do MSWEP v.2 foram utilizados como fonte alternativa de dados de precipitação na bacia do Rio Guaporé-RS, uma bacia caracterizada por uma rede de monitoramento pluviométrico bastante deficiente. Foi avaliada a qualidade da precipitação estimada pelo MSWEP v.2, em comparação com os dados de precipitação medidos em solo, e alternativas para aumentar a representatividade da séries de precipitação na bacia hidrográfica, como a extensão das séries, a redução do número de falhas, a ampliação da densidade de postos, e melhorias no processo de espacialização da precipitação. Para isso, cenários alternativos que incorporam informação do produto MSWEP v.2, ou utilizam totalmente a informação desse produto, foram comparados com um cenário de referência que utilizou a rede pluviométrica existente. As alternativas avaliadas mostraram-se como boa estratégia, uma vez que os problemas encontrados na rede pluviométrica existente foram efetivamente mitigados, obtendo-se séries longas, sem falhas e com alta densidade espacial. Após comprovada a viabilidade de utilização dos dados do MSWEP, as estratégias de montagem dos cenários alternativos de precipitação foram utilizadas como base de dados de entrada no modelo SWAT (Soil & Water Assessment Tool) e aplicados na bacia do Rio Guaporé-RS, para avaliar como essas informações melhoram a qualidade da modelagem hidrológica. Verificou-se que com dados alternativos de precipitação baseados no MSWEP foram obtidos resultados de modelagem muito similares aqueles resultantes das precipitações com medições em solo, no entanto, com destacada melhoria na simulação de vazões mínimas. A partir dos estudos realizados, constatou-se que o produto de precipitação do MSWEP v.2 pôde ser utilizado como alternativa para substituir, ou complementar, a rede pluviométrica da bacia hidrográfica com condições de baixa qualidade ou inexistência, pois permitiu aumentar a densidade e a qualidade da rede pluviométrica, diminuindo as incertezas na modelagem hidrológica.

This study was carried out to analyze the impacts of anthropogenic activities on the water quality of the Vacacaí Mirim river basin, located in the municipality of Santa Maria - RS, which is a tributary of the dam (or reservoir) to supply the municipality. In relation to the sum of the exposed soil / field (22.71%), agriculture (31.93%) and urban area (11.89%), the percentage of soil degrading activities in the river basin is high and 66.53 %. The water quality parameters of total organic nitrogen, total organic phosphorus, sediments and biochemical oxygen demand (BOD5,20) were evaluated by point and diffuse sources using the Soil and Water Assessment Tools (SWAT) model. The loads and concentrations of these parameters were obtained through water quality monitoring carried out in the period from 2010 to 2012, considering spatial information on land use and occupation, population estimate of the river basin affluent to the reservoir and measured flow along 2008 to 2012, obtained by means of the key curves also monitored in fluviometric sections installed in the tributary rivers of the reservoir. Inadequate management of soil with cropping areas, lack of planning and lack of practices to control runoff have led to increased nitrogen, phosphorus and sediment sources. Undue occupations such as: disorderly urbanization in sloping areas and permanent preservation, agriculture and livestock in inappropriate areas and without conservation practices, the removal of native vegetation (headland deforestation, water dividers, removal of riparian forest) have contributed to the deterioration of the area and caused the increase of nitrogen, phosphorus and sediment sources. Neste estudo foi realizada a análise dos impactos das atividades antrópicas na qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Vacacaí Mirim, localizada no município de Santa Maria – RS, a montante da barragem (ou reservatório) de abastecimento do município. Em se tratando da soma do solo exposto/campo (22,71%), agricultura (31,93%) e área urbana (11,89%) o percentual de atividades degradantes do solo na bacia hidrográfica é elevado e de 66,53%. Foram avaliados os parâmetros de qualidade da água nitrogênio orgânico total, fósforo orgânico total, sedimentos e demanda bioquímica de oxigênio (DBO5,20), por fontes pontuais e difusas, utilizando como ferramenta o modelo Soil and Water Assessment Tools – SWAT. As cargas e concentrações desses parâmetros foram obtidas por meio de monitoramento de qualidade da água realizado no período de 2010 à 2012, considerando-se informações espaciais de uso e ocupação do solo, estimativa populacional da bacia hidrográfica afluente ao reservatório e vazão medida no período de 2008 à 2012, obtida por meio das curvas-chaves também monitoradas em seções fluviométricas instaladas nos rios afluentes do reservatório. Ocupações indevidas como: urbanização desordenada em áreas inclinadas e preservação permanente, agricultura e pecuária em áreas inadequadas e sem práticas de conservação, a remoção da vegetação nativa (desmatamento de cabeceiras, divisores de água, remoção de matas ciliares) contribuíram para a deterioração da área e causou o aumento de nitrogênio, fósforo e fontes de sedimentos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Accelerated sediment production represents one of the biggest problems in the world in terms of water and soil degradation. Studies of hydrological and sedimentological processes in watershed scale represent a resource to identify, understand and propose mitigation strategies of the effects of anthropic actions on the production of sediments. Such studies can be conducted by means of continuous automatic monitoring. Sediment production at the river basin scale includes the stages of disaggregation, transport and deposition. In this sense, modeling tools are increasingly used in environmental studies because they help in understanding the impacts of changes in land use and coverage and in predicting future changes in the environment. The objective of this work was to understand, describe and represent the behavior of the hydrological and sedimentological processes by means of monitoring and modeling with the Limburg Soil Erosion Model (LISEM) in two small paired river basins. The semi-arid basins, called the south basin (0.94 km2) and the north basin (0.66 km2), are located in the municipality of Quinze de Novembro, in the physiographic region of the Southern Plateau of the state of Rio Grande do Sul. Hydrosedimentometric measurements were performed between April 2016 and October 2017 in sections of fluviometric monitoring composed of triangular spillways equipped with rainfall, flow stage and turbidity sensors to quantify the rainfall, flow and concentration of suspended sediments, respectively; and with datalogger and solar panels. Suspension samples (water + sediments) were collected manually during rainfall-sediment events to generate a curve for the estimation of suspended sediment concentration. Events of greater magnitude, above 50 mm, besides presenting a rapid response to rainfall events, were responsible for higher flow volume and sediment concentration. The hysteresis predominated in a clockwise direction, with the occurrence of sediment peaks before hydrograph peak, meaning sediment production and sediment mobilization occur predominantly in drainage networks, furrows close to the main channels or convergence of roads. LISEM satisfactory represented surface runoff in rainfall events of different intensities, occurring during the years 2016 and 2017, in the two hydrographic basins, as analyzed by the Nash and Sutcliffe coefficient (>0.75) and bias percentage (≤25%). Some calibrated parameters were very different from the measured values. The southern basin had lower total sediment yield. The presence of ciliary vegetation along the main drainage network in the southern basin may have influenced the damping effect of the surface runoff, converging the movement of surface water from the sloping areas to the main channel during rainfall events, promoting less sediment transport and mobilization in suspension. A produção de sedimentos acelerada representa um dos maiores problemas, em escala mundial, no âmbito da degradação das águas e do solo. Estudos dos processos hidrológicos e sedimentológicos em escala de bacia hidrográfica representam um recurso para identificar, compreender e propor estratégias de amenização dos efeitos das ações antrópicas sobre a produção de sedimentos. Tais estudos podem ser conduzidos por meio de monitoramento automático contínuo. A produção de sedimentos em escala de bacia hidrográfica contempla as fases da desagregação, transporte e deposição. Nesse sentido, ferramentas de modelagem são cada vez mais utilizadas em estudos ambientais porque auxiliam no entendimento dos impactos das mudanças no uso e cobertura do solo e para a predição de alterações futuras no ambiente. Objetivou-se, com a realização deste trabalho, entender, descrever e representar o comportamento dos processos hidrológicos e sedimentológicos por meio do monitoramento e da modelagem com o Limburg Soil Erosion Model (LISEM) em duas pequenas bacias hidrográficas rurais pareadas. As bacias hidrográficas pareadas, denominadas de bacia sul (0,94 km2) e bacia norte (0,66 km2), estão localizadas no município de Quinze de Novembro, na região fisiográfica do Planalto Meridional do estado do Rio Grande do Sul. O monitoramento hidrossedimentométrico foi realizado entre abril de 2016 e outubro de 2017, em seções de monitoramento fluviométrico compostas de vertedores triangulares equipadas com sensores de precipitação, de nível e de turbidez, para quantificar a chuva, vazão e concentração de sedimentos em suspensão, respectivamente; e com datalogger e painéis solares. Amostras de suspensão (água + sedimentos) foram coletadas, manualmente, durante eventos de chuva-vazão-sedimentos para gerar uma curva para a estimativa da concentração de sedimentos em suspensão. Eventos de maior magnitude, acima de 50 mm, além de apresentarem rápida resposta a eventos pluviais, foram responsáveis pelo maior volume de vazão e concentração de sedimentos. A histerese predominou em sentido horário, com a ocorrência dos picos de sedimentos antes dos picos dos hidrogramas, o que evidencia que as fontes de produção e mobilização de sedimentos ocorrem, predominantemente, nas redes de drenagens, sulcos próximos aos canais principais ou convergência de estradas. O LISEM representou satisfatoriamente o escoamento superficial em eventos pluviais de diferentes intensidades, ocorridos durante os anos de 2016 e 2017, nas duas bacias hidrográficas, admitidos pelo coeficiente Nash e Sutcliffe (>0,75) e percentagem de bias (≤25%). Alguns parâmetros calibrados foram muito diferentes dos valores medidos. A bacia sul teve menor produção total de sedimentos. A presença da vegetação ciliar ao longo da rede de drenagem principal na bacia sul pode ter influenciado o efeito de amortecimento do escoamento superficial, disciplinando o movimento de água superficial das áreas vertentes para o canal principal durante eventos pluviais, promovendo menor mobilização e transporte de sedimentos em suspensão.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Reforestation areas of forest plantation, which are cultivated in a second rotation, may have the soil structure altered by compaction from the surface to the deeper layers, because of the traffic of machines during harvesting operations of the previous planting, i.e. first rotation. Efficient soil preparation techniques are required to reduce compaction and provide an appropriate physical environment to the growth and development of eucalyptus, with the least environmental degradation and the lowest cost of operations. The aim of this study was to evaluate the effect of soil tillage systems on soil physical properties and the initial growth of Eucalyptus saligna in second rotation in an Ultisol. The study was carried out in a second rotation area of eucalyptus, in Arroio dos Ratos-RS. The experimental design was of randomized blocks, with three replications. Soil tillage systems were: conventional subsoiling, interrupted every 4 to 4 m, in the direction of slope (SC); subsoiling, crosswise the slope direction, with stump cutter (SN); subsoiling with Savannah subsoiler, plus ridge, with stump cutter (SS); and mechanical digging with Rotree (CR). After the soil tillage, E. saligna seedlings were planted. In each tillage system, in the layers 0.00-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, 0.30-0.60, 0.60-1.00 m soil samples with preserved structured were collected to evaluate the soil bulk density (Ds), total porosity (Pt), macroporosity (Mac), microporosity (Mic), soil water retention, available water content (AD) and penetration resistance (RP). Samples with altered structure were used for soil chemical analysis and water retention curve in the soil with psychrometer. In the layer of 0.20-0.30 m, the Ds was close to the BDc LLWR for the tillages and in the SN this value exceeded this limit. The subsoiling and the digging provided high values of Mac up to the layer of 0.20-0.30 m. In the layer of 0.30-0.60 m there was a significant difference, where SS, SC and SN preparations provided higher Mac and lower CR. Among the tillages systems Mic was significantly higher in CR, SC and SN and lower in SS, in the layer of 0.30-0.60 m. Soil AD revealed low water availability to plants in all treatments. The RP of bench up to 0.30 m was less than 2 MPa in all the tillages, while the field resistance had values of 2 MPa up to 0.20 m. At greater depth, restricting RP values for the development of plants were observed. The SS tillage in the reforestation area provided greater benefits to the plants in the initial stage of development. From the evaluation of the soil physical properties it was not possible to detect the effect of soil tillage on the initial establishment of E. saligna plants. Evaluation of the growth of E. saligna plants was a good indicator of the effect of soil tillage systems on initial growth. Áreas de reforma de povoamentos florestais, que são cultivados em segunda rotação, podem ter a estrutura do solo compactada desde a superfície até camadas mais profundas, devido ao tráfego de máquinas durante as operações de colheita do plantio anterior, de primeira rotação. Técnicas de preparo do solo eficientes para reduzir a compactação e proporcionar um ambiente físico adequado ao crescimento e desenvolvimento do eucalipto, com a menor degradação ambiental e o menor custo de operações são necessárias. O estudo teve como objetivo avaliar o efeito dos sistemas de preparo do solo sobre as propriedades físicas do solo e o crescimento inicial do Eucalyptus saligna cultivado em segunda rotação em Argissolo Vermelho-Amarelo. O estudo foi conduzido em uma área de segunda rotação de eucalipto, em Arroio dos Ratos-RS. O delineamento experimental foi de blocos ao caso, com três repetições. Os sistemas de preparos do solo foram: subsolagem convencional, interrompido 4 a 4 m, no sentido do declive (SC); subsolagem em nível, sentido transversal ao declive, com rebaixador de toco (SN); subsolagem com subsolador marca Savannah, mais camalhão, com rebaixador de toco (SS); e coveamento mecânico com equipamento Rotree (CR). Após o preparo do solo, foi realizado o plantio de mudas de E. saligna. Em cada sistema de preparo, nas camadas de 0,00–0,10, 0,10–0,20, 0,20–0,30, 0,30–0,60, 0,60–1,00 m foram coletadas amostras de solo com estrutura preservada para a avaliação da densidade do solo (Ds), da porosidade total (Pt), da macroporosidade (Mac), da microporosidade (Mic), da retenção de água no solo, do conteúdo de água disponível (AD) e da resistência à penetração (RP). Amostras com estrutura alterada foram utilizadas para análise química do solo e complementação dos pontos da curva de retenção de água no solo em psicrômetro. Na camada 0,20–0,30 m a Ds ficou próxima a Dsc IHO para os preparos e no SN seu valor ultrapassou este limite. As subsolagens e o coveamento proporcionaram altos valores de Mac até a camada de 0,20–0,30 m. Na camada de 0,30–0,60 m houve diferença significativa, onde preparos SS, SC e SN proporcionaram maior Mac e o CR menor. Entre os sistemas de preparo a Mic foi significativamente maior no CR, SC e SN e menor no SS, na camada de 0,30–0,60 m. A AD evidenciou baixa disponibilidade de água às plantas em todos os preparos. A RP de bancada até 0,30 m foi inferior a 2 MPa em todos os preparos, enquanto que a resistência a campo teve valores de 2 MPa até 0,20 m. Em maior profundidade observou-se valores de RP restritivos ao desenvolvimento de plantas. O preparo SS, em área de reforma, proporcionou maiores benefícios às plantas no estágio inicial de desenvolvimento. Pela avaliação das propriedades físicas do solo não foi possível detectar o efeito do preparo do solo no estabelecimento inicial das plantas de E. saligna. A avaliação do crescimento das plantas de E. saligna foi um bom indicador do efeito dos sistemas de preparo do solo no crescimento inicial.

This study sought to understand the capacity of different management systems of the wetland soil for the maintenance of a physical environment capable of reducing the effect of hypoxia during the cycle dryland crops, as well as the relationship between soil management systems And the agronomic performance of the rainfed crops used in rotation with the irrigated rice. To meet the objective, dryland crops were cultivated in wetland area in the agricultural years of 2014/2015 (YEAR I) and 2015/2016 (YEAR II). In YEAR I, the soybean crop was planted in 3 management systems (conventional, chiseling and ridge). In YEAR II, four cultivars of soybean and a variety of maize were cultivated in 4 management systems (conventional, chiseling, ridge and chiseling + ridge). The four soybean cultivars consisted of different maturation groups (hyper-precocious to semi-late). This year, after the cultivation of soybeans, winter forages were cultivated (black oats, ryegrass and consortium ryegrass with black oats). The experimental design was in randomized blocks with 4 replicates. In YEAR II the experiment with soybean had the plots subdivided with the different maturation groups and afterwards with the different forage arrangements. In order to evaluate the hydro-physical properties modification caused by the different proposed treatments, soil density, total porosity, macroporosity, microporosity, saturated soil hydraulic conductivity, soil water infiltration rate, random roughness and the mean slope of the ridge in two years at three different times (at seeding, at 45 and 140 days after seeding: 0 DAS, 45 DAS and 140 DAS, respectively). In addition, a penetration resistance test was carried at 45 DAS in the YEARS I and II. Plant performance was measured by leaf chlorophyll content, established plants and grain yield for corn and soybean crops. The leaf area index in the soybean crop had also been measured. For the evaluation of the performance of the winter forages was measured the dry matter production of the aerial part. Chiseling alone or accompanied by the construction of the ridge provided a physical environment with greater drainage (infiltration rate), greater pore space occupied by air (macroporosity) and less resistance to penetration than conventional management systems and only with ridge. However, these effects are less intense over time and concentrate at depths smaller than the working depth of the scarifier stem. The shape obtained with the construction of the ridge suffered accommodation of approximately 41% in the crest / furrow slope during the summer period. The chiseling increased the productivity of soybeans, maize and forages in wetland soils, whether this is an isolated practice or associated to the construction of ridges. Ridges isolates construction had a contrasting effect on the soybean production in the two agricultural years, because it did not differ from the conventional system or because it resembled the chiseling and chiseling with ridge. There was no conclusive relationship between soybean cycle and its relation with grain yield. The results show that the chiseling helps to improve the hydro-physical properties responsible for reducing stress due to oxygen deficiency in wetland soils. However, the excess rainfall reduces the benefits provided by this management. Este estudo buscou compreender a capacidade que diferentes sistemas de manejo do solo de várzea possuem para a manutenção de um ambiente físico capaz de diminuir o efeito da hipóxia ao longo do ciclo de culturas de sequeiro, bem como a relação existente entre sistemas de manejo do solo e o desempenho agronômico das culturas de sequeiro utilizadas na rotação com o arroz irrigado. Para atender ao objetivo, foram cultivadas culturas de sequeiro em área de várzea nos anos agrícolas de 2014/2015 (ANO I) e 2015/2016 (ANO II). No ANO I, a cultura da soja foi semeada em 3 sistemas de manejo (convencional, escarificado e camalhão) em um Gleissolo Melânico. No ANO II, em um Gleissolo Háplico, quatro cultivares de soja e uma variedade de milho foram cultivadas em 4 sistemas de manejo (convencional, escarificado, camalhão e escarificado+camalhão). As quatro cultivares de soja constaram de distintos grupos de maturação (hiper-precoce a semi-tardio). Nesse ano, após o cultivo da soja, foram cultivadas forrageiras hibernais (aveia preta, azevém e consórcio de azevém com aveia-preta). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com 4 repetições. No ANO II o experimento com soja teve as parcelas subdivididas com os diferentes grupos de maturação e após com os diferentes arranjos forrageiros. Para avaliar a modificação físico-hídrica causada pelos diferentes manejos propostos, foram medidos a densidade do solo, a porosidade total, a macroporosidade, a microporosidade, a condutividade hidráulica de solo saturado, a taxa de infiltração de água no solo, a rugosidade aleatória e o desnível médio do camalhão nos dois anos em três momentos distintos (na semeadura, aos 45 e aos 140 dias após a semeadura: 0 DAS, 45 DAS e 140 DAS, respectivamente). Além disso, fora realizado ensaio de resistência à penetração aos 45 DAS nos ANOS I e II. O desempenho das plantas foi medido pelo teor de clorofila nas folhas, % plantas estabelecidas e rendimento de grãos para as culturas de milho e soja. Também fora medido o índice de área foliar na cultura da soja. Para a avaliação do desempenho das forrageiras hibernais mediu-se a produção de matéria seca da parte aérea. A escarificação isolada ou acompanhada da construção do camalhão proporcionou um ambiente físico com maior drenagem (taxa de infiltração), maior espaço poroso ocupado por ar (macroporosidade) e menor resistência à penetração do que os sistemas de manejo convencional e apenas com camalhão, durante todo o ciclo das culturas estivais. Porém, esses efeitos são menos intensos com o tempo e concentram-se em profundidades menores do que a profundidade de trabalho da haste do escarificador. O formato obtido com a construção do camalhão sofreu acomodação de aproximadamente 41% no desnível crista/sulco durante o período estival. A escarificação mecânica aumentou significativamente a produtividade da soja, do milho e das forrageiras em solos de várzea, seja esta uma prática isolada ou associada à construção de camalhões. A construção de camalhões isolada teve efeito contrastante na produção da soja nos dois anos agrícolas, por não se diferenciar do sistema convencional ou por se assemelhar aos sistemas escarificado e escarificado com camalhão. Não houve relação conclusiva entre ciclo da cultura da soja e sua relação com o rendimento de grãos. Porém, em anos de alta pluviosidade, a escarificação auxilia na melhoria de parâmetros físico-hídricos responsáveis por reduzir o estresse por deficiência de oxigênio em solos de várzea; no entanto, o excesso de chuva reduz os benefícios proporcionados por este manejo.