RESUMO A simulação geoestatística tem sido a técnica mais promissora e utilizada para a análise de incertezas de propriedades físico-hidráulicas do solo com grande heterogeneidade espacial. Este estudo realizou uma análise estocástica da condutividade hidráulica saturada (Ksat) e dos parâmetros da curva de retenção de água no solo na bacia do arroio Donato, localizada no município de Pejuçara, na região Noroeste do estado do Rio Grande do Sul, com coordenadas geográficas entre 28º 25’ 34” S e 53º 40’ 30” O, e 28º 24’ 50” S e 53º 41’ 30” O, 590 m de altitude. Amostras de solo foram coletadas durante o período de agosto a novembro de 2012. Foi empregada a técnica de simulação sequencial Gaussiana para geração de 100 campos aleatórios de cada variável. Os resultados revelaram consideráveis incertezas para Ksat e o parâmetro α da curva de retenção de água no solo. As incertezas entre os percentis de 5 e 95% para Ksat indicaram valores de 24 a 44 cm d-1, e para o parâmetro α, as incertezas foram estimadas de 0,622 a 1,122 cm-1.

ABSTRACT Geostatistical simulation has been the most promising and used technique for the analysis of uncertainties of soil physical and hydraulic properties, with high spatial heterogeneity. This study carried out a stochastic analysis of saturated hydraulic conductivity (Ksat) and soil water retention curve parameters in the Donato stream basin, located in the municipality of Pejuçara, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, with geographic coordinates between 28º 25’ 34” S and 53º 40’ 30” W, and 28º 24’ 50” S and 53º 41’ 30” W, 590 m of altitude. Soil samples were collected during the period from August to November of 2012. Sequential Gaussian simulation technique was used to generate 100 random fields of each variable. The results showed great uncertainties for Ksat and the parameter α of the soil water retention curve. The uncertainties between the percentiles 5 and 95% for Ksat indicated values from 24 to 44 cm d-1, and for the parameter α, the uncertainties could be estimated from 0.622 to 1.122 cm-1.

RESUMO Os processos de fluxo e armazenamento de água no solo estão diretamente associados às suas propriedades hidráulicas, as quais podem variar significativamente no espaço. Por estas razões, este trabalho objetivou realizar uma análise espacial da condutividade hidráulica saturada e dos parâmetros da curva de retenção de água no solo na bacia do arroio Donato, localizada no município de Pejuçara, na região Noroeste do estado do Rio Grande do Sul, entre coordenadas geográficas 28º 25’ 34” S e 53º 40’ 30” O, e 28º 24’ 50” S e 53º 41’ 30” O, 590 m de altitude. Amostras de solo indeformadas (total de 55) foram coletadas de agosto a novembro de 2012. Os resultados revelaram maior variabilidade para a condutividade hidráulica saturada e para o parâmetro α da curva de retenção, e permitiram identificar que a grande heterogeneidade espacial das variáveis analisadas pode estar associada a fatores tais como clima, uso e cobertura do solo, erros de amostragem, adensamento da malha amostral e também ao grau de compactação do solo.

ABSTRACT The processes of water flow and water storage in the soil are directly associated with its hydraulic properties, which may vary significantly in space. Therefore, this study aimed to perform a spatial analysis of saturated hydraulic conductivity and the parameters of the soil water retention curve in the Donato basin, located in the municipality of Pejuçara, in the northwest region of the state of Rio Grande do Sul, Brazil, with geographic coordinates between 28º 25’ 34” S and 53º 40’ 30” W, and 28º 24’ 50” S and 53º 41’ 30” W, 590 m of altitude. Undisturbed soil samples (total of 55) were collected from August to November of 2012. The results have demonstrated larger variability for hydraulic conductivity and for the parameter α of the retention curve, and allowed identifying that the high spatial heterogeneity of the studied variables could be associated with factors such as climate, land use and land cover, sampling errors, sampling grid density and also the level of soil compaction.

O fósforo em excesso no ambiente pode provocar diversos impactos negativos, com especial referência à qualidade das águas. Por isso, é necessária a adequação de metodologias para a avaliação de seu risco em relação aos recursos hídricos enfatizando, na escala de uma bacia hidrográfica, as fontes difusas agrícolas, que impõem maior dificuldade de estimativa. O objetivo deste trabalho é propor uma adaptação metodológica para quantificar o arraste de fósforo reativo dissolvido e total em áreas agrícolas, com base na influência de culturas arbóreas, de porte herbáceo e de campo nativo, além do seu manejo no Estado do Rio Grande do Sul. A metodologia utilizada foi o estudo do arraste do fósforo reativo de parcelas cobertas por diferentes culturas agrícolas e relacioná-las com a metodologia do cálculo de carga máxima diária, atualmente aceita pelos órgãos ambientais do Estado para os processos de licenciamento ambiental de atividades potencialmente poluidoras. Os resultados demonstram que o cálculo de carga de fósforo contaminante, atualmente em uso, pode estar subestimando as condições brasileiras, sobremaneira para o Rio Grande do Sul e que a nova metodologia permite introduzir a variação temporal como elemento de análise no processo, permitindo que a análise para licenciamentos adote uma postura dinâmica e pontual.

The excess of phosphorus in the environment can cause several negative impacts, especially with regard to water quality. Hence adequate methodologies are needed for assessing this risk at the watershed scale, emphasizing that the non-point agricultural sources impose greater estimate difficulties. The objective of this work was to propose an adapted methodology to quantify the dissolved and total reactive phosphorus movement in agricultural areas, based on the influence of agricultural crops (arboreous and herbaceous size), native pasture and its management in the State of Rio Grande do Sul (Southern Brazil). The methodology used was the study of reactive phosphorus release in plots covered by different crops and its relation to the methodology of calculation of maximum daily loads, currently accepted by the state environmental agencies for the environmental licensing of potentially polluting activities. The results show that the calculation of load of phosphorus contaminant currently in use, may be underestimating the Brazilian conditions, especially in Rio Grande do Sul, and that the new methodology allows one to include temporal variation as an element in the process of analysis, turning the licensing analysis into a dynamic and punctual process.

O fósforo é um elemento químico chave para a qualidade da água, agindo principalmente como gatilho desencadeador das florações algais. A principal fonte de fósforo nas pequenas bacias rurais advém da agricultura feita nas encostas das bacias, podendo chegar de várias formas ao corpo d’água, porém as formas mais impactantes são o fósforo reativo total e o dissolvido. A forma dissolvida é a que apresenta maiores riscos pois pode percorrer distâncias comparativamente maiores do que o fósforo reativo nos sedimentos em suspensão que podem acabar depositados ao longo do caminho. Portanto, este trabalho visa avaliar se diferentes coberturas do solo por culturas anuais podem interferir no arraste destas formas de fósforo, afetando o risco da degradação dos recursos hídricos das pequenas bacias rurais. Apesar de não ter havido diferença significativa entre os tratamentos, verificou-se sazonalidade ao longo do experimento representando uma estação de cultivo. Isto significa que houve variação do nível de risco, uma vez que, no terço inicial das primeiras chuvas, o risco de arraste de fósforo na enxurrada foi mais elevado em relação a períodos chuvosos mais distantes da época de plantio/fertilização, tornando-se possível avaliar o risco à bacia de forma sazonal e não anual.

Phosphorus is a chemical element considered key to water quality, mainly acting as a trigger of algal blooms. The main source of phosphorus in small rural basins is agriculture practiced in the slopes of the basins. This phosphorus can come in various forms to the water body, but the most striking ones are the total and dissolved reactive phosphorus. The dissolved form has higher risks, because it can cover distances comparatively larger than the reactive phosphorus in suspension which can be deposited along the path. This study sought to determine if different coverage of annual crops can interfere in the transport of these forms of phosphorus, affecting the risk of degradation of water resources of small rural watersheds. Although there was no significant difference between treatments, but seasonality was verified along the experiment representing a growing season. This means that there was also some variation in the level of risk, since, in the first third of the first rains, the risk of entrainment of phosphorus in runoff was higher in relation to rainy periods more distant from the planting/fertilization period, making possible to assess the risk to the watershed in a seasonal way rather than annual.

A exploração dos solos de várzeas do Rio Grande do Sul, Brasil, tem sido historicamente restrita ao binômio arroz irrigado-pecuária extensiva. Dentre os diversos fatores que contribuem para este quadro, as más condições de drenagem são dos mais restritivos, haja vista que, especificamente em relação ao arroz irrigado, tal situação acarreta atraso no plantio com conseqüente queda da produtividade. Como objetivo inicial, o modelo SWAP foi validado com dados de um solo típico das várzeas do Rio Grande do Sul, para posteriormente se empregá-lo na simulação de diversos cenários sob diferentes condições de drenagem e os resultados dessas simulações foram confrontados com critérios que avaliam a possibilidade de preparo do solo, com base em sua umidade. Este confronto mostrou haver relação muito estreita entre a drenagem subsuperficial e superficial; quando esta é satisfatória, os perfis de umidade podem ser compatíveis com o preparo do solo, mesmo com drenos subsuperficiais bastante espaçados; caso contrário, o crescimento no número de dias aptos para a mecanização exige a presença de drenos subsuperficiais muito próximos.

The exploration of flood plains soils in the State of Rio Grande do Sul (Brazil) has been historically restricted to the binomial 'irrigated rice crop - livestock'. Among several factors that contribute to that situation, the bad drainage conditions are one of the most important. In relation to irrigated rice, this situation promotes late planting and, consequently, productivity reduction. After validation with measured data in a typical flood plain soil of Rio Grande do Sul, the SWAP model was used to simulate scenarios under different drainage conditions. The results were compared with criteria that evaluate soil tillage possibility based on moisture values. This comparison showed a close relationship between subsurface and surface drainage. When surface drainage is satisfactory, soil moisture contents can be compatible with soil tillage, even if subsurface drains are too widely spaced. Otherwise, the increase in number of workable days for mechanization requires very closely-spaced subsurface drains.