Field spatial and temporal patterns of soil water content and bulk density changes

Soil water content (theta) and bulk density (rhos) greatly influence important soil and plant processes, such as water movement, soil compaction, soil aeration, and plant root system development. Spatial and temporal variability of theta and rhos during different periods of the year and different phases of crops are of fundamental interest. This work involves the characterization of spatial and temporal patterns of theta and rhos during different climatic periods of year, aiming to verify whether there are significant temporal changes in rhos at the soil surface layer when submitted to wetting and drying cycles. The field experiment was carried out in a coffee plantation, Rhodic Kandiudalf soil, clayey texture. Using a neutron/gamma surface probe, theta and rhos were measured meter by meter along a 200 m spatial transect, along an interrow contour line. During the wet period there was no difference of spatial patterns of theta while during the dry period differences were observed, and can be associated to precipitation events. It was also observed that there are rhos temporal changes at the soil surface along the studied period as a consequence of the in situ wetting and drying cycles.

Umidade (teta) e densidade do solo (ros) influenciam importantes processos no solo e planta tais como: movimento de água, compactação do solo, aeração do solo e desenvolvimento radicular. Baseado neste fato, questões referentes à variabilidade espacial e temporal de teta e ros para diferentes períodos do ano e diferentes fases de desenvolvimento da cultura do café tornam-se de extremo interesse. Este trabalho teve como objetivo caracterizar padrões espaciais e temporais de teta e ros durante diferentes períodos do ano e verificar se existem mudanças temporais significativas de ros na superfície do solo quando submetida a ciclos de umedecimento/secagem. O experimento foi conduzido em campo cultivado com café em um solo classificado como Nitossolo Vermelho Eutrófico. O experimento iniciou-se em maio de 2001 com espaçamento de 1,75 m entre linhas e 0,75 m entre plantas. Medidas de teta e ros foram feitas metro a metro ao longo de 200 m usando uma sonda de superfície nêutron/gama. Durante o período úmido não houve padrões de diferença espacial para teta, enquanto que para o período seco o contrário foi observado. Estes padrões podem ser associados a eventos de precipitação alterando a estrutura de correlação espacial para observações adjacentes de teta. Para ros existem mudanças temporais na superfície do solo ao longo do período estudado como uma conseqüência dos ciclos de umedecimento/secagem no campo.

Field spatial and temporal patterns of soil water content and bulk density changes

Soil water content (theta) and bulk density (rhos) greatly influence important soil and plant processes, such as water movement, soil compaction, soil aeration, and plant root system development. Spatial and temporal variability of theta and rhos during different periods of the year and different phases of crops are of fundamental interest. This work involves the characterization of spatial and temporal patterns of theta and rhos during different climatic periods of year, aiming to verify whether there are significant temporal changes in rhos at the soil surface layer when submitted to wetting and drying cycles. The field experiment was carried out in a coffee plantation, Rhodic Kandiudalf soil, clayey texture. Using a neutron/gamma surface probe, theta and rhos were measured meter by meter along a 200 m spatial transect, along an interrow contour line. During the wet period there was no difference of spatial patterns of theta while during the dry period differences were observed, and can be associated to precipitation events. It was also observed that there are rhos temporal changes at the soil surface along the studied period as a consequence of the in situ wetting and drying cycles.

Umidade (teta) e densidade do solo (ros) influenciam importantes processos no solo e planta tais como: movimento de água, compactação do solo, aeração do solo e desenvolvimento radicular. Baseado neste fato, questões referentes à variabilidade espacial e temporal de teta e ros para diferentes períodos do ano e diferentes fases de desenvolvimento da cultura do café tornam-se de extremo interesse. Este trabalho teve como objetivo caracterizar padrões espaciais e temporais de teta e ros durante diferentes períodos do ano e verificar se existem mudanças temporais significativas de ros na superfície do solo quando submetida a ciclos de umedecimento/secagem. O experimento foi conduzido em campo cultivado com café em um solo classificado como Nitossolo Vermelho Eutrófico. O experimento iniciou-se em maio de 2001 com espaçamento de 1,75 m entre linhas e 0,75 m entre plantas. Medidas de teta e ros foram feitas metro a metro ao longo de 200 m usando uma sonda de superfície nêutron/gama. Durante o período úmido não houve padrões de diferença espacial para teta, enquanto que para o período seco o contrário foi observado. Estes padrões podem ser associados a eventos de precipitação alterando a estrutura de correlação espacial para observações adjacentes de teta. Para ros existem mudanças temporais na superfície do solo ao longo do período estudado como uma conseqüência dos ciclos de umedecimento/secagem no campo.

Drought sress and the distribution of vegetative and reproductive traits of a bean cultivar

Soil water deficits may affect the location and pattern of flower and pod production on different stem axes of a bean plant. The objective of this study was to understand the effect of drought stress on the distribution of flowers and pods on the main stem and on branches of bean plants. The experiment was conducted in a shelter field facility. Water stress was imposed from the end of the vegetative stage to physiological maturity and soil water was measured with a neutron probe every two weeks. Formation of flowers at each node of the main stem was monitored at 44 days after planting (DAP) and formation of pods at 55DAP and 65 DAP. Dry weight of stems and leaves as well leaf area were measured during the middle of the pod filling stage (55DAP). The total number of flowers reached maxima of 32 and 44 flowers per plant for the drought and irrigated treatments, respectively. Number of flowers on branches decreased 50% in the stress treatment when compared to the control. Pod setting was also reduced on the branches of the lower nodes of the main stems. Under drought, the leaf area diminished by 60.1% and 10.4% on branches and main stem, respectively. The field drought conditions of this experiment had a greater effect on the vegetative and reproductive growth of branches as compared to the main stem affecting the final yield.

Défices de água no solo podem afetar a localização e o padrão de produção de flores e vagens em diferentes ramos de uma planta de feijão. O objetivo deste trabalho foi o de compreender o efeito do stress hídrico na distribuição de flores e de vagens no tronco principal e nos ramos de plantas de feijão. O experimento foi conduzido em ambiente controlado. O Stress hídrico foi imposto a partir do fim do estágio vegetativo até a maturidade fisiológica e a umidade do solo foi medida por meio de sondas de nêutrons à cada duas semanas. A formação de flores em cada nó do ramo principal foi monitorada aos 44 dias após semeadura (DAP), na formação de vagens aos 55 DAP e a 65 DAP. Mediu-se o peso seco de ramos e folhas, bem como área foliar, no estádio de enchimento de grãos (55 DAP). O número total de flores alcançou os máximos de 32 e 44 flores por planta para os tratamentos com stress e irrigado, respectivamente. O número de flores em ramos decresceu de 50% no tratamento de stress, em relação ao controle. O pegamento de vagens foi também reduzido nos ramos dos nós mais baixos do tronco central. Sob falta d'água a área foliar diminuiu de 60.1% a 10.4% em ramos e tronco principal, respectivamente. As condições de stress hídrico neste experimento tiveram um efeito maior nos crescimento vegetativo e reprodutivo dos ramos, em comparação com o tronco principal, afetando a produção final.

Drought sress and the distribution of vegetative and reproductive traits of a bean cultivar

Soil water deficits may affect the location and pattern of flower and pod production on different stem axes of a bean plant. The objective of this study was to understand the effect of drought stress on the distribution of flowers and pods on the main stem and on branches of bean plants. The experiment was conducted in a shelter field facility. Water stress was imposed from the end of the vegetative stage to physiological maturity and soil water was measured with a neutron probe every two weeks. Formation of flowers at each node of the main stem was monitored at 44 days after planting (DAP) and formation of pods at 55DAP and 65 DAP. Dry weight of stems and leaves as well leaf area were measured during the middle of the pod filling stage (55DAP). The total number of flowers reached maxima of 32 and 44 flowers per plant for the drought and irrigated treatments, respectively. Number of flowers on branches decreased 50% in the stress treatment when compared to the control. Pod setting was also reduced on the branches of the lower nodes of the main stems. Under drought, the leaf area diminished by 60.1% and 10.4% on branches and main stem, respectively. The field drought conditions of this experiment had a greater effect on the vegetative and reproductive growth of branches as compared to the main stem affecting the final yield.

Défices de água no solo podem afetar a localização e o padrão de produção de flores e vagens em diferentes ramos de uma planta de feijão. O objetivo deste trabalho foi o de compreender o efeito do stress hídrico na distribuição de flores e de vagens no tronco principal e nos ramos de plantas de feijão. O experimento foi conduzido em ambiente controlado. O Stress hídrico foi imposto a partir do fim do estágio vegetativo até a maturidade fisiológica e a umidade do solo foi medida por meio de sondas de nêutrons à cada duas semanas. A formação de flores em cada nó do ramo principal foi monitorada aos 44 dias após semeadura (DAP), na formação de vagens aos 55 DAP e a 65 DAP. Mediu-se o peso seco de ramos e folhas, bem como área foliar, no estádio de enchimento de grãos (55 DAP). O número total de flores alcançou os máximos de 32 e 44 flores por planta para os tratamentos com stress e irrigado, respectivamente. O número de flores em ramos decresceu de 50% no tratamento de stress, em relação ao controle. O pegamento de vagens foi também reduzido nos ramos dos nós mais baixos do tronco central. Sob falta d'água a área foliar diminuiu de 60.1% a 10.4% em ramos e tronco principal, respectivamente. As condições de stress hídrico neste experimento tiveram um efeito maior nos crescimento vegetativo e reprodutivo dos ramos, em comparação com o tronco principal, afetando a produção final.

Neutron probe measurement of soil water content close to soil surface

The problem of neutron probe soil water content measurements close to soil surface is analysed from the spatial variability and also from the slow neutron "loss" to the atmosphere points of view. Results obtained on a dark red latosol of the county of Piracicaba,SP, indicate the possibility of precisely measuring the neutron "sphere of influence" when different media are used on soil surface.

O problema da medida da umidade nas proximidades da superfície do solo é abordado do ponto de vista de sua variabitidade espacial e da "perda" de nêutrons lentos para a atmosfera. Dados, obtidos em terra roxa estruturada do município de Piracicaba,SP, mostram a possibilidade de se avaliar, com precisão, a "esfera de influência" da medida, quando se utilizam meios diferentes na superfície do solo.

Neutron probe measurement of soil water content close to soil surface

The problem of neutron probe soil water content measurements close to soil surface is analysed from the spatial variability and also from the slow neutron "loss" to the atmosphere points of view. Results obtained on a dark red latosol of the county of Piracicaba,SP, indicate the possibility of precisely measuring the neutron "sphere of influence" when different media are used on soil surface.

O problema da medida da umidade nas proximidades da superfície do solo é abordado do ponto de vista de sua variabitidade espacial e da "perda" de nêutrons lentos para a atmosfera. Dados, obtidos em terra roxa estruturada do município de Piracicaba,SP, mostram a possibilidade de se avaliar, com precisão, a "esfera de influência" da medida, quando se utilizam meios diferentes na superfície do solo.

Neutron probe calibration correction by temporal stability parameters of soil water content probability distribution

A neutron probe calibration correction is proposed in order to reduce soil water content variability, assumed to be a consequence of improper calibrations relations. The time stability of spatially measured soil water content data is used to correct the intercepts of linear calibration relations. This procedure reduced the coefficients of variation of soil water content data from 4 to less than 2% in a Rhodic Kanhapludalf.

É proposta uma correção para a calibração de sondas de nêutrons para reduzir a variabilidade de dados do conteúdo de água no solo, suposta como conseqüência de relações de calibração impróprias. A estabilidade temporal de dados espaciais de conteúdo de água no solo é usada para corrigir os coeficientes lineares de curvas de calibração. Esse procedimento reduziu coeficientes de variação de medidas de umidade do solo de 4 para valores menores que 2% em uma Terra Roxa Estruturada.

Neutron probe calibration correction by temporal stability parameters of soil water content probability distribution

A neutron probe calibration correction is proposed in order to reduce soil water content variability, assumed to be a consequence of improper calibrations relations. The time stability of spatially measured soil water content data is used to correct the intercepts of linear calibration relations. This procedure reduced the coefficients of variation of soil water content data from 4 to less than 2% in a Rhodic Kanhapludalf.

É proposta uma correção para a calibração de sondas de nêutrons para reduzir a variabilidade de dados do conteúdo de água no solo, suposta como conseqüência de relações de calibração impróprias. A estabilidade temporal de dados espaciais de conteúdo de água no solo é usada para corrigir os coeficientes lineares de curvas de calibração. Esse procedimento reduziu coeficientes de variação de medidas de umidade do solo de 4 para valores menores que 2% em uma Terra Roxa Estruturada.

Soil moisture calibration of TDR multilevel probes

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.

Soil moisture calibration of TDR multilevel probes

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.

Efeito de épocas de deficiência hídrica na evapotranspiração atual da cultura do feijão cv. imbabello

The objective of this paper was to identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease in evapotranspiration, in order to better define irrigation management practices for farmers. The field experiment was conducted at "La Tola" University Experiment Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll), the climate being tempered and dry (mean air temperatura 16ºC and mean relative humidity, 74%) and 123 mm of rain-fall were recorded during the cropping period (July to November, 1994). Seven irrigation regimes were used, including normal watering, full stress, tradicional practice, single stress at vegetation, at flowering, at yield formation and at ripening. Irrigation treatments were started after uniform germination and crop establishment. Soil moisture was monitored with neutron probes down to the 0.50 m depth, 24 hours before and after each irrigation. The actual evapotranspiration (ETa) of the crop was estimated by the water-balance technique. The yield formation stage was the most sensitive to moisture stress, in wich crop water use efficiency (0.46 kg/m3) was the lowest.

O presente trabalho teve por objetivo identificar os estádios da cultura de feijão que apresentam a menor sensibilidade ao estresse de água no solo, nos quais a irrigação pode ser omitida sem um significativo decréscimo na evapotranspiração, para melhor definir práticas de irrigação em situação de água escassa. O experimento foi realizado em um solo franco arenoso (Typic Haplustoll), em Tumbaco-Pichincha, Equador, entre julho e novembro de 1994, região caracterizada por um clima temperado e seco (temperatura média anual de 16ºC, umidade relativa média do ar 74% e chuva de 123 mm durante o peláodo do experimento). Sete regimes de irrigação foram utilizados, incluindo irrigação ótima durante todo o ciclo, irrigação deficiente durante todo o ciclo, irrigação tradicional da região, deficiência lúdrica no período vegetativo, na floração e formação de vagens, no enchimento de vagens e na maturidade. As parcelas experimentais foram de 33,6 m2 (8 linhas de 7 metros de comprimento, distantes entre si 0,6 m) com uma população de 120.000 plantas/ha. Os tratamentos de irrigação foram aplicados depois da germinação uniforme das sementes e estabelecimento da cultura. A umidade do solo foi monitorada com sonda de nêutrons, até a profundidade de 50 em, 24 horas antes e depois de cada irrigação. A evapotranspiração atual da cultura foi estimada pela técnica do balanço hídrico. Da análise dos resultados obtidos, concluiu-se que a deficiência de água no solo, durante a fase de enchimento da vagem, afetou a produtividade do feijoeiro. Nesta fase a eficiência de uso de água pela planta (Ec = 0,46 kg/m3) foi a mais baixa. Deficiência de irrigação no estádio vegetativo não reduziu a produtividade, permitindo uma economia de água de 30%.

Efeito de épocas de deficiência hídrica na evapotranspiração atual da cultura do feijão cv. imbabello

The objective of this paper was to identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease in evapotranspiration, in order to better define irrigation management practices for farmers. The field experiment was conducted at "La Tola" University Experiment Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll), the climate being tempered and dry (mean air temperatura 16ºC and mean relative humidity, 74%) and 123 mm of rain-fall were recorded during the cropping period (July to November, 1994). Seven irrigation regimes were used, including normal watering, full stress, tradicional practice, single stress at vegetation, at flowering, at yield formation and at ripening. Irrigation treatments were started after uniform germination and crop establishment. Soil moisture was monitored with neutron probes down to the 0.50 m depth, 24 hours before and after each irrigation. The actual evapotranspiration (ETa) of the crop was estimated by the water-balance technique. The yield formation stage was the most sensitive to moisture stress, in wich crop water use efficiency (0.46 kg/m3) was the lowest.

O presente trabalho teve por objetivo identificar os estádios da cultura de feijão que apresentam a menor sensibilidade ao estresse de água no solo, nos quais a irrigação pode ser omitida sem um significativo decréscimo na evapotranspiração, para melhor definir práticas de irrigação em situação de água escassa. O experimento foi realizado em um solo franco arenoso (Typic Haplustoll), em Tumbaco-Pichincha, Equador, entre julho e novembro de 1994, região caracterizada por um clima temperado e seco (temperatura média anual de 16ºC, umidade relativa média do ar 74% e chuva de 123 mm durante o peláodo do experimento). Sete regimes de irrigação foram utilizados, incluindo irrigação ótima durante todo o ciclo, irrigação deficiente durante todo o ciclo, irrigação tradicional da região, deficiência lúdrica no período vegetativo, na floração e formação de vagens, no enchimento de vagens e na maturidade. As parcelas experimentais foram de 33,6 m2 (8 linhas de 7 metros de comprimento, distantes entre si 0,6 m) com uma população de 120.000 plantas/ha. Os tratamentos de irrigação foram aplicados depois da germinação uniforme das sementes e estabelecimento da cultura. A umidade do solo foi monitorada com sonda de nêutrons, até a profundidade de 50 em, 24 horas antes e depois de cada irrigação. A evapotranspiração atual da cultura foi estimada pela técnica do balanço hídrico. Da análise dos resultados obtidos, concluiu-se que a deficiência de água no solo, durante a fase de enchimento da vagem, afetou a produtividade do feijoeiro. Nesta fase a eficiência de uso de água pela planta (Ec = 0,46 kg/m3) foi a mais baixa. Deficiência de irrigação no estádio vegetativo não reduziu a produtividade, permitindo uma economia de água de 30%.

Distribuição do sistema radicular do milho em terra roxa estruturada latossólica: II. Comparação entre cultura irrigada e fertirrigada

A field experiment was carried out to evaluate the distribution of irrigated maize root system in a 1 m soil layer of terra roxa estruturada latossólica (Kanduidalfic Eutrudox soil) in Piracicaba, SP, Brazil (22° 43' S, 47° 5'W), at 126 days after plant emergence. The root system exposed in trenches was filmed and the pictures processed by a system SIARCS, specially developed to analyze root system distributions. Maize root density in the 0-60 cm soil layer was higher for the case of N application to the soil, whereas for the 60-100 cm fertirrigation promoted root development. Soil water matric potential and the water storage in the soil profile presented greater changes to the 50 cm depth, showing a good relation between tensiometry, neutron probe measurements and the picture processing method.

A distribuição do sistema radicular do milho irrigado, até 1 m de profundidade, em uma terra roxa estruturada latossólica em Piracicaba, SP, foi analisada aos 126 dias após a emergência das plantas. As raízes expostas pela abertura de trincheiras longitudinalmente às Unhas de plantas foram filmadas e essas imagens digitalizadas e processadas para a contabilização de sua distribuição no perfil do solo, por meio do sistema SIARCS desenvolvido para esse fim. A densidade de raiz de milho a 0-60 cm foi maior para a aplicação de N via solo, enquanto que a 60-100 cm a fertirrigação proporcionou uma maior presença de raízes. Por meio de tensiômetros e da sonda de nêutrons, notou-se, respectivamente, que a maior amplitude de variação do potencial matricial da água no solo e da quantidade de água armazenada no solo ocorreu até a profundidade de 50 cm, evidenciando a boa correspondência dessas técnicas com o método de processamento de imagens.

Distribuição do sistema radicular do milho em terra roxa estruturada latossólica: II. Comparação entre cultura irrigada e fertirrigada

A field experiment was carried out to evaluate the distribution of irrigated maize root system in a 1 m soil layer of terra roxa estruturada latossólica (Kanduidalfic Eutrudox soil) in Piracicaba, SP, Brazil (22° 43' S, 47° 5'W), at 126 days after plant emergence. The root system exposed in trenches was filmed and the pictures processed by a system SIARCS, specially developed to analyze root system distributions. Maize root density in the 0-60 cm soil layer was higher for the case of N application to the soil, whereas for the 60-100 cm fertirrigation promoted root development. Soil water matric potential and the water storage in the soil profile presented greater changes to the 50 cm depth, showing a good relation between tensiometry, neutron probe measurements and the picture processing method.

A distribuição do sistema radicular do milho irrigado, até 1 m de profundidade, em uma terra roxa estruturada latossólica em Piracicaba, SP, foi analisada aos 126 dias após a emergência das plantas. As raízes expostas pela abertura de trincheiras longitudinalmente às Unhas de plantas foram filmadas e essas imagens digitalizadas e processadas para a contabilização de sua distribuição no perfil do solo, por meio do sistema SIARCS desenvolvido para esse fim. A densidade de raiz de milho a 0-60 cm foi maior para a aplicação de N via solo, enquanto que a 60-100 cm a fertirrigação proporcionou uma maior presença de raízes. Por meio de tensiômetros e da sonda de nêutrons, notou-se, respectivamente, que a maior amplitude de variação do potencial matricial da água no solo e da quantidade de água armazenada no solo ocorreu até a profundidade de 50 cm, evidenciando a boa correspondência dessas técnicas com o método de processamento de imagens.

Efeito da deficiência hídrica e da adubação nitrogenada na produtividade e na eficiência do uso de água em uma cultura do feijão

A field experiment was conducted at "La Tola" University Experimental Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll) to identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease in final yield. The climate of the area is temperate and dry (mean air temperature 16°C and mean relative humidity 74%) during the cropping season, and 123 mm of rainfall were recorded from July to November, 1994. To achieve the proposed goal seven irrigation regimes were used, including normal watering, full stress, traditional irrigation practice, single stress at vegetation, at flowering, at yield formation and at ripening and, two levels of applied N (20 and 80 kg/ha). Plot sizes were 33.6 m2 (8 rows, 7 m long) with a population of 120,000 plants/ha arranged in a split-plot design with four replicates. The irrigation treatments started after uniform germination and crop establishment. Soil moisture was monitored with neutron probe down to the 0.50 m depth, 24 hours before and after each irrigation. The actual evapotranspiration (ETa) of the crop was estimated by the water-balance technique. Field water efficiency and crop water use efficiency were calculated dividing the actual grain yield (10% seed water content) by irrigation and by ETa, respectively. Yield data show that treatments with irrigation deficit had lower yield than those with supplementary irrigation (1% prob.). The pod formation stage was the most sensitive to moisture stress, in wich crop water use efficiency (0.46 kg/m3) was the lowest and the yield response factor (Ky = 2.2) was the highest. Nitrogen fertilization significantly increased the number of pods and grain yield.

Foi realizado experimento em um solo franco arenoso (Typic Haplustoll) na Estação Experimental da Universidade Central do Equador, "La Tola", em Tumbaco-Pichincha, Equador, entre julho e novembro de 1994, com o objetivo de identificar estádios da cultura de feijão que apresentam a menor sensibilidade ao estresse de água no solo, nos quais a irrigação pode ser omitida sem um significativo decréscimo na produção final, A região do experimento caracteriza-se por um clima temperado e seco (temperatura média anual de 16°C, umidade relativa média do ar 74% e chuva de 123 mm durante o período do experimento). Para alcançar os objetivos propostos, utilizou-se sete regimes de irrigação incluindo irrigação adequada durante todo o ciclo, irrigação deficiente durante todo o ciclo, irrigação tradicional da região, deficiência hídrica no período vegetativo, na floração e formação de vagens, no enchimento de vagens e na maturidade; dois níveis de adubação nitrogenada (20 kg N/ha e 80 kg N/ha). As parcelas experimentais foram de 33,6 m2 (8 linhas de 7 metros de comprimento, distantes entre si 0,6 m) com uma população de 120.000 plantas/ha, arranjadas e analisadas num esquema de parcelas sub-divididas com quatro repetições. Os tratamentos de irrigação foram iniciados depois da germinação uniforme das sementes e estabelecimento da cultura. A umidade do solo foi monitorada com sonda de nêutrons, até a profundidade de 50 cm, 24 horas antes e depois de cada irrigação. A evapotranspiração atual da cultura foi estimada pela técnica do balanço hídrico. A eficiência do uso de água no campo e a eficiência do uso de água pela cultura foram calculadas dividindo-se o rendimento de grãos (10% de umidade da semente) pela água aplicada (chuva + irrigação) e pela evapotranspiração atual, respectivamente. A análise dos resultados obtidos, permite concluir que: A deficiência de água no solo, durante a fase de enchimento da vagem, afetou a produtividade do feijoeiro; nesta fase, a eficiência de uso de água pela planta (Ec = 0,46 kg/m3) foi a mais baixa e o fator de resposta (Ky = 2,2) foi o mais alto. A deficiência de água, durante a fase vegetativa, não afetou a eficiência de uso de água, nem a produção de sementes, permitindo uma economia de água de 30%. A adubação nitrogenada incrementou significativamente a produtividade, o número de vagens por planta, número de grãos por vagem e o índice de colheita.

EFEITO DA DEFICIÊNCIA HÍDRICA E DA ADUBAÇÃO NITROGENADA NA PRODUTIVIDADE E NA EFICIÊNCIA DO USO DE ÁGUA EM UMA CULTURA DO FEIJÃO

A field experiment was conducted at "La Tola" University Experimental Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll) to identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease in final yield. The climate of the area is temperate and dry (mean air temperature 16°C and mean relative humidity 74%) during the cropping season, and 123 mm of rainfall were recorded from July to November, 1994. To achieve the proposed goal seven irrigation regimes were used, including normal watering, full stress, traditional irrigation practice, single stress at vegetation, at flowering, at yield formation and at ripening and, two levels of applied N (20 and 80 kg/ha). Plot sizes were 33.6 m2 (8 rows, 7 m long) with a population of 120,000 plants/ha arranged in a split-plot design with four replicates. The irrigation treatments started after uniform germination and crop establishment. Soil moisture was monitored with neutron probe down to the 0.50 m depth, 24 hours before and after each irrigation. The actual evapotranspiration (ETa) of the crop was estimated by the water-balance technique. Field water efficiency and crop water use efficiency were calculated dividing the actual grain yield (10% seed water content) by irrigation and by ETa, respectively. Yield data show that treatments with irrigation deficit had lower yield than those with supplementary irrigation (1% prob.). The pod formation stage was the most sensitive to moisture stress, in wich crop water use efficiency (0.46 kg/m3) was the lowest and the yield response factor (Ky = 2.2) was the highest. Nitrogen fertilization significantly increased the number of pods and grain yield.

Foi realizado experimento em um solo franco arenoso (Typic Haplustoll) na Estação Experimental da Universidade Central do Equador, "La Tola", em Tumbaco-Pichincha, Equador, entre julho e novembro de 1994, com o objetivo de identificar estádios da cultura de feijão que apresentam a menor sensibilidade ao estresse de água no solo, nos quais a irrigação pode ser omitida sem um significativo decréscimo na produção final, A região do experimento caracteriza-se por um clima temperado e seco (temperatura média anual de 16°C, umidade relativa média do ar 74% e chuva de 123 mm durante o período do experimento). Para alcançar os objetivos propostos, utilizou-se sete regimes de irrigação incluindo irrigação adequada durante todo o ciclo, irrigação deficiente durante todo o ciclo, irrigação tradicional da região, deficiência hídrica no período vegetativo, na floração e formação de vagens, no enchimento de vagens e na maturidade; dois níveis de adubação nitrogenada (20 kg N/ha e 80 kg N/ha). As parcelas experimentais foram de 33,6 m2 (8 linhas de 7 metros de comprimento, distantes entre si 0,6 m) com uma população de 120.000 plantas/ha, arranjadas e analisadas num esquema de parcelas sub-divididas com quatro repetições. Os tratamentos de irrigação foram iniciados depois da germinação uniforme das sementes e estabelecimento da cultura. A umidade do solo foi monitorada com sonda de nêutrons, até a profundidade de 50 cm, 24 horas antes e depois de cada irrigação. A evapotranspiração atual da cultura foi estimada pela técnica do balanço hídrico. A eficiência do uso de água no campo e a eficiência do uso de água pela cultura foram calculadas dividindo-se o rendimento de grãos (10% de umidade da semente) pela água aplicada (chuva + irrigação) e pela evapotranspiração atual, respectivamente. A análise dos resultados obtidos, permite concluir que: A deficiência de água no solo, durante a fase de enchimento da vagem, afetou a produtividade do feijoeiro; nesta fase, a eficiência de uso de água pela planta (Ec = 0,46 kg/m3) foi a mais baixa e o fator de resposta (Ky = 2,2) foi o mais alto. A deficiência de água, durante a fase vegetativa, não afetou a eficiência de uso de água, nem a produção de sementes, permitindo uma economia de água de 30%. A adubação nitrogenada incrementou significativamente a produtividade, o número de vagens por planta, número de grãos por vagem e o índice de colheita.

EFEITO DE ÉPOCAS DE DEFICIÊNCIA HÍDRICA NA EFICIÊNCIA DO USO DO NITROGÊNIO DA CULTURA DO FEIJÃO cv. IMBABELLO

To identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease in biological nitrogen fixation and final yield, a field experiment was conducted at "La Tola" University Experiment Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll). The treatments consisted of the combinations of seven irrigation regimes, including normal watering, full stress, traditional practice, single stress at vegetation, at flowering, at yield formation and at ripening, and two levels of applied N (20 and 80 kg/ha). These fourteen treatment combinations were arranged and analysed in a split-plot design with four replications. The plot size was 33.6 m2 (8 rows, 7 m long) with a population of 120,000 plants/ha. Irrigation treatments were started after uniform germination and crop establishment. Soil moisture was monitored with neutron probe down to the 0.50 m depth, 24 hours before and after each irrigation. Nitrogen Fixation was calculated using the 15N methodology for the 20 kg N/ha treatment. Yield data show that treatments which had irrigation deficit had lower yield than those with supplementary irrigation. Nitrogen fertilization significantly increased the number of pods and grain yield. Biological Nitrogen Fixation was significantly affected by water stress at the flowering and yield formation stages.

Visando identificar estádios da cultura de feijão que apresentam a menor sensibilidade ao estresse de água no solo, nos quais a irrigação pode ser omitida sem um significativo decréscimo na eficiência de uso de nitrogênio e na produtividade final, foi realizado experimento em um solo franco arenoso (Typic Haplustoll) na Estação Experimental da Universidade Central do Equador, "La Tola", em Tumbaco-Pichincha, Equador, entre julho e novembro de 1994. Os tratamentos consistiram da combinação de sete regimes de irrigação, incluindo irrigação ótima durante todo o ciclo, irrigação deficiente durante todo o ciclo, irrigação tradicional da região, deficiência hídrica no período vegetativo, na floração e formação de vagens, no enchimento de vagens e na maturidade; e de dois níveis de adubação nitrogenada (20 kg N/ha e 80 kg N/ha). Os quatorze tratamentos resultantes foram arranjados e analisados num esquema de parcelas sub-divididas com quatro repetições. O tamanho da parcela experimental foi de 33,6 m2 (8 linhas de 7 metros de comprimento, distantes entre si 0,6 m) com uma população de 120.000 plantas/ha. O nitrogênio fixado do ar pelo feijoeiro foi calculado pelo método de diluição isotópica do 15N, no tratamento com adubação de 20 kg N/ha. A solução marcada foi de sulfato de amônio, com abundância de 5% de átomos de 15N. Como planta-controle, foi utilizado o trigo, semeado no sulco central. Da análise dos resultados obtidos, concluiu-se que: A deficiência de água no solo, durante a fase vegetativa, não afetou a eficiência de uso de nitrogênio, a fixação biológica do nitrogênio, nem a produção de sementes, permitindo uma economia de água de 30%. A deficiência de água durante a floração e enchimento de vagens, afetou drasticamente a fixação biológica do nitrogênio, que comparativamente ao controle, foi reduzida 2,2 vezes.

Atrazine movement in a dark red latosol of the tropics

Atrazine displacement was studied in a soil profile as a function of water movement and time after herbicide application, taking into account possible influence of preferential flow on leaching. The experiment consisted of two 7 x 7m plots of a dark red latosol (Kanduidalfic Eutrudox), located at Piracicaba, SP, Brazil (22º 43'S and 47º 25'W), 250km inside continent, at an altitude of 580m. One plot was previously treated with 1,000 kg/ha of lime, in order to increase base saturation to 88%, and 500kg/ha of gypsum. Each plot was instrumented with tensiometers, neutron probe access tubes and soil solution extractors, in order to monitor water and atrazine flows. Atrazine was applied at the high rate of 6 kg/ha of active principle. Results showed intensive leaching of atrazine in the whole soil profile, up to the instrumented depth of 150cm, already ate the first sampling, seven days after herbicide application. The limed plot showed much higher atrazine leaching losses than the other plot. The atrazine adsorption capacity of the soil is very low, its maximum value being of the order of 10%, for the 0-15cm surface layer.

O presente trabalho teve como objetivo verificar o deslocamento de atrazina no perfil do solo, em função do movimento da água e do tempo de aplicação, e possíveis influências de fluxos preferenciais sobre a lixiviação. O trabalho foi conduzido em uma Terra Roxa Estruturada eutrófica de textura argilosa, em Piracicaba (SP), no período de junho de 1992 a fevereiro de 1993. Foram instalados dois experimentos, sendo um com a cultura do milho irrigado (experimento 1) e o outro em solo nu (experimento 2). O experimento 1 foi instalado em uma área de 1000m² sobre a qual se demarcou duas parcelas de 12m x 12m separadas uma da outra por 18m. Uma parcela foi irrigada e a outra fertirrigada. O experimento 2 foi instalado em duas parcelas de 7m x 7m, separadas uma da outra por 5m. Em uma das parcelas do experimento 2 aplicou-se previamente 1.000kg de calcário/ha para elevar a saturação de bases para 88%, além de 500kg de gesso/ha. Cada parcela do experimento 2 foi constituída de três Unhas de instrumentos e os resultados obtidos para cada Unha foram comparados entre si para verificação de fluxo preferencial A atrazina foi aplicada na dosagem de 6,31/ha no experimento 1 e 6kg do principio ativo/ha no expeimento 2. Os resultados mostraram intensa lixiviação da atrazina em todo o perfil do solo até 150cm de profundidade já na primeira coleta efetuada 7 dias após a aplicação. A parcela 2 do experimento 2, apesar de não ter recebido calcário, mostrou perdas de atrazina por lixiviação muito maiores que a parcela 1. O solo apresentou pequena capacidade de adsorção de atrazia (máximo em torno de 10% na camada de 0-30cm).

Atrazine movement in a dark red latosol of the tropics

Atrazine displacement was studied in a soil profile as a function of water movement and time after herbicide application, taking into account possible influence of preferential flow on leaching. The experiment consisted of two 7 x 7m plots of a dark red latosol (Kanduidalfic Eutrudox), located at Piracicaba, SP, Brazil (22º 43'S and 47º 25'W), 250km inside continent, at an altitude of 580m. One plot was previously treated with 1,000 kg/ha of lime, in order to increase base saturation to 88%, and 500kg/ha of gypsum. Each plot was instrumented with tensiometers, neutron probe access tubes and soil solution extractors, in order to monitor water and atrazine flows. Atrazine was applied at the high rate of 6 kg/ha of active principle. Results showed intensive leaching of atrazine in the whole soil profile, up to the instrumented depth of 150cm, already ate the first sampling, seven days after herbicide application. The limed plot showed much higher atrazine leaching losses than the other plot. The atrazine adsorption capacity of the soil is very low, its maximum value being of the order of 10%, for the 0-15cm surface layer.

O presente trabalho teve como objetivo verificar o deslocamento de atrazina no perfil do solo, em função do movimento da água e do tempo de aplicação, e possíveis influências de fluxos preferenciais sobre a lixiviação. O trabalho foi conduzido em uma Terra Roxa Estruturada eutrófica de textura argilosa, em Piracicaba (SP), no período de junho de 1992 a fevereiro de 1993. Foram instalados dois experimentos, sendo um com a cultura do milho irrigado (experimento 1) e o outro em solo nu (experimento 2). O experimento 1 foi instalado em uma área de 1000m² sobre a qual se demarcou duas parcelas de 12m x 12m separadas uma da outra por 18m. Uma parcela foi irrigada e a outra fertirrigada. O experimento 2 foi instalado em duas parcelas de 7m x 7m, separadas uma da outra por 5m. Em uma das parcelas do experimento 2 aplicou-se previamente 1.000kg de calcário/ha para elevar a saturação de bases para 88%, além de 500kg de gesso/ha. Cada parcela do experimento 2 foi constituída de três Unhas de instrumentos e os resultados obtidos para cada Unha foram comparados entre si para verificação de fluxo preferencial A atrazina foi aplicada na dosagem de 6,31/ha no experimento 1 e 6kg do principio ativo/ha no expeimento 2. Os resultados mostraram intensa lixiviação da atrazina em todo o perfil do solo até 150cm de profundidade já na primeira coleta efetuada 7 dias após a aplicação. A parcela 2 do experimento 2, apesar de não ter recebido calcário, mostrou perdas de atrazina por lixiviação muito maiores que a parcela 1. O solo apresentou pequena capacidade de adsorção de atrazia (máximo em torno de 10% na camada de 0-30cm).

EFEITO DE ÉPOCAS DE DEFICIÊNCIA HÍDRICA NA EFICIÊNCIA DO USO DO NITROGÊNIO DA CULTURA DO FEIJÃO cv. IMBABELLO

To identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease in biological nitrogen fixation and final yield, a field experiment was conducted at "La Tola" University Experiment Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll). The treatments consisted of the combinations of seven irrigation regimes, including normal watering, full stress, traditional practice, single stress at vegetation, at flowering, at yield formation and at ripening, and two levels of applied N (20 and 80 kg/ha). These fourteen treatment combinations were arranged and analysed in a split-plot design with four replications. The plot size was 33.6 m2 (8 rows, 7 m long) with a population of 120,000 plants/ha. Irrigation treatments were started after uniform germination and crop establishment. Soil moisture was monitored with neutron probe down to the 0.50 m depth, 24 hours before and after each irrigation. Nitrogen Fixation was calculated using the 15N methodology for the 20 kg N/ha treatment. Yield data show that treatments which had irrigation deficit had lower yield than those with supplementary irrigation. Nitrogen fertilization significantly increased the number of pods and grain yield. Biological Nitrogen Fixation was significantly affected by water stress at the flowering and yield formation stages.

Visando identificar estádios da cultura de feijão que apresentam a menor sensibilidade ao estresse de água no solo, nos quais a irrigação pode ser omitida sem um significativo decréscimo na eficiência de uso de nitrogênio e na produtividade final, foi realizado experimento em um solo franco arenoso (Typic Haplustoll) na Estação Experimental da Universidade Central do Equador, "La Tola", em Tumbaco-Pichincha, Equador, entre julho e novembro de 1994. Os tratamentos consistiram da combinação de sete regimes de irrigação, incluindo irrigação ótima durante todo o ciclo, irrigação deficiente durante todo o ciclo, irrigação tradicional da região, deficiência hídrica no período vegetativo, na floração e formação de vagens, no enchimento de vagens e na maturidade; e de dois níveis de adubação nitrogenada (20 kg N/ha e 80 kg N/ha). Os quatorze tratamentos resultantes foram arranjados e analisados num esquema de parcelas sub-divididas com quatro repetições. O tamanho da parcela experimental foi de 33,6 m2 (8 linhas de 7 metros de comprimento, distantes entre si 0,6 m) com uma população de 120.000 plantas/ha. O nitrogênio fixado do ar pelo feijoeiro foi calculado pelo método de diluição isotópica do 15N, no tratamento com adubação de 20 kg N/ha. A solução marcada foi de sulfato de amônio, com abundância de 5% de átomos de 15N. Como planta-controle, foi utilizado o trigo, semeado no sulco central. Da análise dos resultados obtidos, concluiu-se que: A deficiência de água no solo, durante a fase vegetativa, não afetou a eficiência de uso de nitrogênio, a fixação biológica do nitrogênio, nem a produção de sementes, permitindo uma economia de água de 30%. A deficiência de água durante a floração e enchimento de vagens, afetou drasticamente a fixação biológica do nitrogênio, que comparativamente ao controle, foi reduzida 2,2 vezes.