Os sistemas de cultivo utilizados no semi-árido brasileiro apresentam riscos de perda devido à irregularidade das chuvas, devendo-se associá-los a práticas que propiciem maior infiltração e, conseqüentemente, menor erosão, o que pode ser obtido por meio de técnicas de captação de água de chuva in situ. Neste trabalho, teve-se o objetivo de avaliar as perdas de água e de solo em área cultivada com milho (Zea mays L.), submetida a diferentes sistemas de preparo do solo, correspondendo aos tratamentos Guimarães Duque (T1); aração profunda (T2); aração parcial (T3) e sulcos barrados (T4), comparados com o sistema tradicional (T5), que corresponde ao plantio sem preparo do solo. Após cada evento de chuva, a água e o solo escoados foram coletados e medidos. A umidade do solo em diferentes profundidades foi monitorada durante o ciclo de produção da cultura e avaliada a produtividade dos grãos por meio da análise de variância. A partir dos resultados, pode-se observar que o método Guimarães Duque (T1) proporcionou maiores perdas de água (6.696 L) e de solo (15.225 kg ha-1), enquanto as menores perdas foram obtidas com os sulcos barrados (T4), correspondendo a 1.066 L e 1.022 kg ha-1, respectivamente. Nesse tratamento (T4), também foi obtida a maior produtividade de grãos (606 kg ha-1), apresentando-se como o sistema mais indicado para as condições analisadas.<br>The cropping systems used in the Brazilian semi-arid show risks of losses due to irregularity of rainfall, requiring the use of practices which produce higher water infiltration and, as a consequence, lower soil erosion, which can be obtained through in situ rainwater harvest techniques. This study had the objective of evaluating soil and water losses in a corn (Zea mays L.) area subjected to different soil preparation systems: Guimarães Duque (T1), deep plowing (T2), partial plowing (T3), and furrows with barriers (T4), compared to the traditional system (T5), i.e., plain planting. After each rainfall, the drained water and soil were collected and measured. The soil moisture at different depths was monitored during the crop cycle and grain yield was evaluated through analysis of variance. The results allowed to conclude that T1 showed the biggest water (6,696 L) and soil (15,225 kg ha-1) losses, while the smallest losses occurred with T4 (1,066 L and 1,022 kg ha-1, respectively). The highest grain yield (606 kg ha-1) was obtained in T4, which allows indicating it as the most promising system for the Brazilian semi-arid conditions.

The main pollutants of water resources from agricultural areas are organic matter, sediments, nutrients and pesticides, carried out mainly by runoff from farming lands. Considering this fact, it is very important the development and application of new technologies to reduce such undesirable residues discharges, specifically some nutrients, as nitrogen, phosphorus, potassium and the organic carbon considered important in this process, that were analyzed in this study. The experiment was carried out in the experimental area at Embrapa, Passo Fundo-RS/Brazil, with the objective to evaluate nutrients losses on the water from runoff using a vertical mulching in no tillage system under different intensities of simulated rainfall to promote a sustainable crop management, as well as, to provide new alternatives in the adoption of conservation systems that can be used by farmers, that aiming to reduce the environmental impact of chemical agents on the water sources pollution. The treatments were without vertical mulching, vertical mulching furrow every 10 meters and vertical mulching furrow every 5 meters, located perpendicular to the soil slope in no tillage system for thirteen years. The field experiment was in a completed randomized blocks design with three replications. Rainfalls intensities of 70 and 106 mm h-1 were simulated during the initial growth stage of wheat and soybean development. The variances analysis of total volumes of water from the treatments with vertical mulching each 10 and 5 m, apart showed no significant differences between itself, nevertheless reduce 49.6 to 67.1%, when compared to the treatment without vertical mulching. The nutrients concentrations itself in relation to the treatments has no significant difference. The sequence of totals nutrients losses from higher to lower concentration is: organic carbon, potassium, phosphorus and total nitrogen, which are directly related to the volumes of water from runoff. | Os principais poluentes de mananciais hídricos nas áreas rurais são a matéria orgânica, os sedimentos, nutrientes e os pesticidas, transportados principalmente pelo escoamento da água oriunda das terras agricultadas. Devido a esse fato, faz-se necessário o desenvolvimento e aplicação de novas tecnologias que reduzam tais descargas de resíduos indesejáveis, mais precisamente alguns nutrientes considerados importantes nesse processo, como nitrogênio, fósforo, potássio e o carbono orgânico, que foram analisados neste trabalho. Esse experimento foi conduzido na área experimental da Embrapa, Passo Fundo-RS, com o objetivo de avaliar as perdas de nutrientes na água do escoamento superficial com o uso do mulching vertical em sistema plantio direto sob diferentes intensidades de chuva simulada de forma a promover o manejo sustentável das culturas, bem como, proporcionar alternativas na adoção de sistemas conservacionistas pelos produtores, visando à redução do impacto ambiental de agentes agroquímicos na poluição dos mananciais hídricos. Os tratamentos constituíram-se de parcelas sem mulching vertical, mulching vertical a cada 10 metros e mulching vertical a cada 5 metros, em área com sistema plantio direto a treze anos. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições. Simularam-se chuvas com intensidades de precipitação de 70 e 106 mm h-1, durante a fase inicial de desenvolvimento do trigo e, posteriormente, da soja. Os volumes totais do escoamento superficial para os tratamentos com mulching vertical a cada 10 e 5 m, nas duas épocas, não diferem entre si, entretanto reduzem entre 49,6 e 67,1 %, em relação ao tratamento sem mulching vertical. As concentrações de nutrientes na enxurrada não apresentam diferença significativa em relação aos tratamentos. As perdas totais de nutrientes em ordem decrescente são carbono orgânico, potássio, nitrogênio total e fósforo, estando diretamente relacionadas aos volumes de água do escoamento superficial acumulado de cada tratamento.

As emulsões a/o, neste caso margarinas, são sistemas multifásicos complexos, constituídos por uma fase líquida dispersa (aquosa), uma fase líquida contínua (lipídica) onde estão embebidos cristais de gordura cuja função é estabilizar a fase dispersa.O teor lipídico e emulsionante têm efeitos directos nas propriedades reológicas. O mimetismo lipídico destas emulsões envolve o controlo de mecanismos a nível microscópico no que diz respeito ao controlo da cristalização de gorduras, influenciando fortemente a microestrutura e as propriedades reológicas da emulsão. Sugere-se que a microscopia óptica e a reologia podem ser utilizadas no seguimento e controlo dos processos de formação e estabilização de emulsões. Objectivos:Observar, fotografar e filmar as emulsões. Comprovar, ou não, se as diferentes formulações das emulsões, apresentavam microestruturas diferentes. Determinar a composição das fases de cada emulsão utilizando um programa de tratamento de imagem. Determinar o tamanho médio de gota e a distribuição do tamanho de gota. Considerações finais: No caso dos resultados de tratamento de imagem verifica-se que há três emulsões com tamanho médio de gota semelhante (A, D e E) e as outras duas (B e C) são significativamente diferentes, tendo sido possível determinar as composições globais das fases aquosa e lipídica com valores muito próximos do esperado. Verifica-se que o escoamento altera a microestrutura da emulsão de água/óleo. Essas modificações são quantificadas em função das condições de escoamento consideradas e comparadas com as funções materiais reológicas medidas experimentalmente num espectrómetro mecânico Rheometrics RMS-800. Os resultados experimentais obtidos foram comparados com os modelos matemáticos preditivos, verificando-se uma boa aproximação com os resultados experimentais.

Compararam-se dois sistemas de irrigacao por sulcos. Um deles constou da aplicacao de vazoes constantes, atraves de sifoes, para valores de R iguais a 0,26; 1 e 2. O outro constou de reutilizacao da agua escoada para valores de R iguaia a 0,5, 1 e 2. Observaram-se decrescimos nas perdas por percolacao, enquanto as eficiencias de aplicaca oe de distribuicao aumentaram, o mesmo acontecendo com as perdas por escoamento em ambos os sistemas de irrigacao, quando o valor de R aumentou. A eficiencia de irrigacao cresceu com o valor de R, quando se reutilizou a agua de escoamento, ocorrendo o inverso quando nao se reutilizou esta agua. Foram feitas determinacoes quanto a flutuacao da vazao de escoamento disponivel durante a irrigacao de cinco setores consecutivos, visando o dimensionamento de sistemas de irrigacao com reutilizacao desta agua.

A pilot Austin sand filter has been designed to reduce metals, hydrocarbons and suspended solids from stormwater runoff in a highway reach in Fene (Spain). The unit filtrates a percentage of the annual runoff volume reducing the mobilized loads of pollutants through filtration and sorption. Before the final design of the filter, a field campaign was developed to characterize runoff pollution of the pilot catchment. Runoff was heavily polluted with sediments, COD, total phosphorous, copper and zinc. Field data was also used to develop a calibrated hydraulic model of the catchment with the Storm Water Management Model (SWMM). This model was used to size the treatment unit with a hydrologic-hydraulic criterion: % of treated annual runoff and number of discharges per year. The specific volume of the treatment unit is the so call "Water Quality Volume"-WQv- that is traditionally used to design sustainable urban drainage techniques. This paper present the analysis of the Austin filter yields using the hydrographs and polutographs measured in the control section. Following the previous hydrological methodology the sedimentation-filtration unit was sized with a WQv of 15 mm. The results of the study from field data show that 98% of the total volume of runoff and 96% of the total mass of suspended solids mobilized at the events characterized would be pass by the treatment. | Se ha diseñado un filtro de arena Austin piloto para reducir metales, hidrocarburos y sólidos en suspensión de la escorrentía de aguas pluviales en un tramo de carretera en Fene (España). La unidad filtra un porcentaje del volumen de escorrentía anual reduciendo las cargas movilizadas de contaminantes mediante filtración y sorción. Antes del diseño final del filtro, se desarrolló una campaña de campo para caracterizar la contaminación por escorrentía de la cuenca piloto. La escorrentía estaba muy contaminada con sedimentos, DQO, fósforo total, cobre y zinc. Los datos de campo también se utilizaron para desarrollar un modelo hidráulico calibrado de la cuenca con el Modelo de gestión de aguas pluviales (SWMM). Este modelo se utilizó para dimensionar la unidad de tratamiento con un criterio hidrológico-hidráulico: % de escurrimiento anual tratado y número de vertidos por año. El volumen específico de la unidad de tratamiento es el denominado "Volumen de Calidad del Agua" -WQv- que tradicionalmente se utiliza para diseñar técnicas de drenaje urbano sostenible. Este artículo presenta el análisis de los rendimientos del filtro Austin utilizando los hidrogramas y polutógrafos medidos en la sección de control. Siguiendo la metodología hidrológica anterior se dimensionó la unidad de sedimentación-filtración con un WQv de 15 mm. Los resultados del estudio a partir de datos de campo muestran que el 98% del volumen total de escorrentía y el 96% de la masa total de sólidos en suspensión movilizados en los eventos caracterizados pasarían por el tratamiento. | A pilot Austin sand filter has been designed to reduce metals, hydrocarbons and suspended solids from stormwater runoff in a highway reach in Fene (Spain). The unit filtrates a percentage of the annual runoff volume reducing the mobilized loads of pollutants through filtration and sorption. Before the final design of the filter, a field campaign was developed to characterize runoff pollution of the pilot catchment. Runoff was heavily polluted with sediments, COD, total phosphorous, copper and zinc. Field data was also used to develop a calibrated hydraulic model of the catchment with the Storm Water Management Model (SWMM). This model was used to size the treatment unit with a hydrologic-hydraulic criterion: % of treated annual runoff and number of discharges per year. The specific volume of the treatment unit is the so call "Water Quality Volume"-WQv- that is traditionally used to design sustainable urban drainage techniques. This paper present the analysis of the Austin filter yields using the hydrographs and polutographs measured in the control section. Following the previous hydrological methodology the sedimentation-filtration unit was sized with a WQv of 15 mm. The results of the study from field data show that 98% of the total volume of runoff and 96% of the total mass of suspended solids mobilized at the events characterized would be pass by the treatment.

No semi-árido do Nordeste brasileiro, a água é o principal obstáculo para a sobrevivência dos agricultores e animais. A vulnerabilidade a que estão expostas as populações rurais, em decorrência da instabilidade climática e dramatizada pelos períodos de seca que ocorrem, em média, a cada cinco anos. Este trabalho teve como objetivo fazer um levantamento em comunidades da região semi-árida de Pernambuco e da Bahia, quanto à escassez e o desperdício de água de chuva no ano de 2004. Para realização desse estudo, foram selecionadas, ao acaso, nove comunidades da região semi-árida, sendo oito no município de Petrolina, PE e uma no município de Curaçá, BA. O trabalho foi realizado no período de janeiro a dezembro de 2004. Após a seleção das comunidades foi realizado um levantamento das fontes de captação e acumulação de água de chuva utilizada pelos agricultores. Foram realizadas visitas mensais as comunidades para o acompanhamento do volume de água acumulada nas cisternas, barreiros, barragens, etc. Com os resultados obtidos, pode-se concluir que o volume de chuvas que ocorreu nas comunidades em 2004 foi suficiente para suprir a deficiência de água para os diferentes usos no meio rural, como consumo humano, animal e produção agrícola. Por outro lado, são poucas as alternativas tecnológicas desenvolvidas e/ou adaptadas às condições do semi-árido para a captação e o armazenamento da água de chuva, o que tem contribuído para as calamidades provocadas pela seca.

Fazer-se um levantamento do tipo e da quntidade de barreiros utilizados pelos pequenos agricultores das comunidades de Curaca, Casa Nova e Jaguarari, municipios do Estado da Bahia, foi a meta principal deste trabalho, realizado no periodo de janeiro de 1998 a dezembro de 1999, em que os resultados obtidos demonstraram que os pequenos agricultores utilizam algum tipo de barreiro para armazenar agua de chuva. A agua e utilizada para o consumo humano e animal.

Fazer-se um levantamento do tipo e da quantidade de barreiros utilizados pelos pequenos agricultores das comunidades de Curaçá, Casa Nova e Jaguarari, municípios do Estado da Bahia, foi a meta principal deste trabalho, realizado no período de janeiro de 1998 a dezembro de 1999, em que os resultados obtidos demonstraram que os pequenos agricultores utilizam algum tipo de barreiro para armazenar água de chuva. A água é utilizada para o consumo humano e animal. | This study had the objective of making a survey about the type and amount of water traps used as rainwater catchment by small farmers of three communities located in the municipalities of Curaçá, Casa Nova and Jaguarari in the State of Bahia, Brazil. The research was carried out between January of 1998 and December of 1999. The results showed that small farmers use some form of tank for rainwater catchment. The water is used for human and animal consumption.

Orientadora: Profa. Dra. Nerilde Favaretto | Coorientador: Prof. Dr. Vander de Freitas Melo | Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 14/04/2017 | Inclui referências ao final de cada capítulo | Area de concentração : Solo e ambiente | Resumo: A aplicação de dejeto líquido animal em áreas agrícolas promove melhorias na qualidade do solo, no entanto, o manejo inadequado desse dejeto pode potencializar problemas ambientais. A aplicação de dejeto líquido modifica a superfície do solo através do processo de selamento superficial o qual promove diminuição na infiltração de água e consequentemente aumento nas perdas de solo, água e nutrientes. O objetivo geral deste estudo foi avaliar a influência da aplicação do dejeto líquido bovino (DLB) nos mecanismos de selamento superficial e consequentemente nas perdas de água, solo e nutrientes via escoamento superficial. No intuito de atingir esse objetivo, o estudo foi dividido em três partes, aqui apresentado como capítulos. No primeiro capítulo foram avaliadas as perdas de água, solo e nutrientes com aplicação em superfície de dejeto líquido bovino. Um experimento com chuva simulada foi conduzido em amostras indeformadas, coletadas em área de plantio convencional e plantio direto, com simulação de chuvas nas amostras sem aplicação de dejeto e nos intervalos de 24 horas e 7 dias após a aplicação do DLB. As maiores perdas de água, solo e nutrientes ocorreram quando a chuva simulada foi realizada no intervalo de 24 horas após aplicação do DLB, independente do sistema de preparo. O intervalo de 7 dias entre a aplicação de dejeto e o evento de chuva simulada reduziu as perdas de solo, P particulado e N particulado em ambos os sistemas de preparo. No segundo capítulo foi avaliado a aplicação de dejeto líquido bovino, em sistema de plantio direto, influenciando a condutividade hidráulica do solo através dos mecanismos de selamento superficial. Para tal, um experimento de condutividade hidráulica saturada foi conduzido em solos textura argilosa e franco-argilo arenosa, e os tratamentos foram compostos de dois teores de sólidos totais (0 e 9,4 %); duas doses de DLB (30 e 60 m3 ha-1); e duas condições de cobertura do solo (0 e 5 Mg ha-1 de palhada de aveia). A condutividade hidráulica foi determinada antes da aplicação de DLB e nos intervalos de 24 horas e 7 dias após aplicação do dejeto líquido. A aplicação de dejeto líquido bovino em superfície promoveu selamento superficial do solo e o mecanismo físico (entupimento dos poros pelos sólidos totais) foi o principal agente, contribuindo com cerca de 93 %. O selamento superficial representado pelo Índice de selamento (IS) foi maior no intervalo de 24 horas para todos os tratamentos avaliados, para ambos os solos (argiloso e franco-argilo arenoso). No terceiro capítulo, foram avaliados os mecanismos de selamento superficial do solo pela técnica de tomografia computada. O estudo incluiu dois solos (argiloso e franco-argilo arenoso) e aplicação de DLB com 4,3 % sólidos totais para determinar o efeito do mecanismo físico mais químico e a aplicação de DLB com 0 % de sólidos totais para determinar o mecanismo químico. Análise de imagens obtidas pelo método de tomografia de raio-X foram realizadas antes da aplicação de DLB e nos intervalos de 24 horas e 7 dias após a aplicação do dejeto líquido. A porosidade volumétrica foi quantificada milímetro por milímetro e a mudança de porosidade promovida pela aplicação do DLB foi calculada pela diferença entre antes e após a aplicação do dejeto líquido. A aplicação do DLB promoveu o selamento superficial modificando a porosidade do solo nos primeiros milímetros de profundidade, independente do solo, influenciado principalmente pelo entupimento dos poros. O decréscimo na porosidade foi maior pelo mecanismo físico no intervalo de 24 horas após a aplicação do dejeto líquido. Palavras-chave: plantio direto, adubo orgânico, qualidade da água, entupimento de poros, dispersão de argila, infiltração, porosidade do solo, microtomografia. | Abstract: Liquid animal manure applied in agricultural areas improves soil quality; however, the inadequate management of this manure may potentiate environmental problems. The liquid manure application modifies the soil surface through the surface sealing process, which promotes water infiltration decrease and consequently increases in soil, water and nutrients losses. The general objective of this study was to evaluate the influence of liquid dairy manure (LDM) application in the surface sealing mechanisms and consequently the losses of water, soil, and nutrients through of runoff. In order to achieve this goal, the study was divided into three parts, presented here as chapters. In the first chapter, the losses of water, soil and nutrients with application, on surface, of liquid dairy manure were evaluated. A simulated rainfall experiment was conducted in undisturbed samples, collected in conventional tillage and no-till, with rainfall simulation in the samples without manure application and at intervals of 24 hours and 7 days after LDM application. Highest water, soil and nutrients losses occurred when the simulated rainfall was performed in the interval of 24 hours after LDM application, regardless of the tillage system. The interval of 7 days between manure application and simulated rainfall event reduced the losses of soil, particulate P, and particulate N, in both tillage systems. In the second chapter, the liquid dairy manure application was evaluated in a no-till system, influencing the soil saturated hydraulic conductivity through the surface sealing mechanisms. For this purpose, a saturated hydraulic conductivity experiment was conducted on clayey and sandy clay loam soils, and the treatments were composed of two total solids contents (0 and 9.4 %); two LDM dose (30 and 60 m3 ha-1); and two soil cover (0 and 5 Mg ha-1 of oat straw). Saturated hydraulic conductivity was determined before LDM application and in the intervals of 24 hours and 7 days after LDM application. The liquid dairy manure application, on surface, promoted soil sealing and the physical mechanism (clogging of pores by total solids) was the main agent, accounting for around 93 %. The surface sealing represented by sealing index (SI) was higher in the interval of 24 hours for all evaluated treatments, for both soils (clayey and sandy clay loam). In the third chapter, the soil surface sealing mechanisms by the computerized tomography technique were evaluated. The study included two soils (clayey and sandy clay loam) and LDM application with 4.3 % total solids to determine the effect of physical plus chemical mechanism and LDM application with 0 % of total solids to determine the chemical mechanism. Analysis of images obtained by the X-ray tomography method was performed before LDM application, and in the intervals 24 hours and 7 days after the liquid manure application. The volumetric porosity was quantified millimeter by millimeter, and the change of porosity promoted by LDM application was calculated by the difference between before and after liquid manure application. LDM application promoted the surface sealing modifying the soil porosity in the first millimeters of depth, independent of the soil, mainly influenced by pore clogging. The porosity decrease was greater by the physical mechanism in the interval of 24 hours after liquid manure application. Key-words: no-till, organic fertilizer, water quality, clogging of pore, clay dispersion, infiltration, soil porosity, microtomography.

The cropping systems used in the Brazilian semi-arid show risks of losses due to irregularity of rainfall, requiring the use of practices which produce higher water infiltration and, as a consequence, lower soil erosion, which can be obtained through in situ rainwater harvest techniques. This study had the objective of evaluating soil and water losses in a corn (Zea mays L.) area subjected to different soil preparation systems: Guimarães Duque (T1), deep plowing (T2), partial plowing (T3), and furrows with barriers (T4), compared to the traditional system (T5), i.e., plain planting. After each rainfall, the drained water and soil were collected and measured. The soil moisture at different depths was monitored during the crop cycle and grain yield was evaluated through analysis of variance. The results allowed to conclude that T1 showed the biggest water (6,696 L) and soil (15,225 kg ha-1) losses, while the smallest losses occurred with T4 (1,066 L and 1,022 kg ha-1, respectively). The highest grain yield (606 kg ha-1) was obtained in T4, which allows indicating it as the most promising system for the Brazilian semi-arid conditions. | Os sistemas de cultivo utilizados no semi-árido brasileiro apresentam riscos de perda devido à irregularidade das chuvas, devendo-se associá-los a práticas que propiciem maior infiltração e, conseqüentemente, menor erosão, o que pode ser obtido por meio de técnicas de captação de água de chuva in situ. Neste trabalho, teve-se o objetivo de avaliar as perdas de água e de solo em área cultivada com milho (Zea mays L.), submetida a diferentes sistemas de preparo do solo, correspondendo aos tratamentos Guimarães Duque (T1); aração profunda (T2); aração parcial (T3) e sulcos barrados (T4), comparados com o sistema tradicional (T5), que corresponde ao plantio sem preparo do solo. Após cada evento de chuva, a água e o solo escoados foram coletados e medidos. A umidade do solo em diferentes profundidades foi monitorada durante o ciclo de produção da cultura e avaliada a produtividade dos grãos por meio da análise de variância. A partir dos resultados, pode-se observar que o método Guimarães Duque (T1) proporcionou maiores perdas de água (6.696 L) e de solo (15.225 kg ha-1), enquanto as menores perdas foram obtidas com os sulcos barrados (T4), correspondendo a 1.066 L e 1.022 kg ha-1, respectivamente. Nesse tratamento (T4), também foi obtida a maior produtividade de grãos (606 kg ha-1), apresentando-se como o sistema mais indicado para as condições analisadas.