ABSTRACT A mathematical model was developed to describe the dynamics of the primary infection of dengue virus in infants who were born to a mother immune to some serotype of the dengue virus. The model is given by a system of nonlinear ordinary differential equations with time-dependent variables for the number of dengue virus antibodies of the infant transferred from their immune, uninfected, and infected monocytes and dengue virus. The mathematical analysis was carried out where the conditions for the existence of the disease-free equilibrium and the endemic equilibrium were established. The numerical simulations were performed considering different scenarios for a basic reproductive number, R 0, illustrating the global convergence of the numerical results for the equilibrium points. The results are in agreement with our derived global stability analysis. It can be concluded that dengue hemorrhagic fever in infants could occur in the peaks observed for the infected monocytes and dengue virus.

RESUMOO comportamento quase-frágil, dependente da taxa de carregamento do concreto, caracterizado pelo desenvolvimento de uma zona de processos de fratura (ZPF) ao redor do fronte da trinca, pode ser representado por uma lei visco-coesiva. Neste trabalho, um modelo visco-coesivo proposto em um artigo anterior foi avaliado para um grupo de vigas de concreto de alta resistência carregados com taxas variando de 10-5 mm/s a 10+1 mm/s. Desenvolveu-se um software para a determinação automática dos parâmetros do modelo visco-coesivo utilizando-se curvas da relação carga versus deslocamento no ponto de aplicação (P- ) obtidas em ensaios com vigas prismáticas ranhuradas carregadas em três pontos (Three-Point-Bend Test), com taxas de carregamento variadas. A estratégia permitiu a análise de sensibilidade dos parâmetros relacionados com o comportamento viscoso. A análise dos resultados demonstrou que o modelo visco-coesivo proposto no artigo ainda pode ser aperfeiçoado para melhor simular o processo de fraturamento coesivo dependente da taxa de carregamento.

ABSTRACTThe quasi-brittle, loading rate dependent behaviour of the concrete, characterized by a fracture process zone (FPZ) ahead of the crack front, can be described through a viscous-cohesive model. In this paper, a viscous cohesive model proposed in a former paper is evaluated for a group of high strength concrete beams loaded at rates from 10-5 mm/s to 10+1 mm/s. A software has been developed to enable the automatic determination of the viscous-cohesive model parameters through inverse analysis on load-versus loading-point displacement (P-d) from threepoint bend tests on notched prismatic specimens. The strategy allowed the sensitivity analysis of the parameters related to viscous behaviour. The analysis of results shows that the formerly proposed model can be improved for a better simulation of the loading rate dependence on the cohesive fracture process.

Neste trabalho pretendeu-se prever a salinização e sodicização de dois solos com diferentes texturas, quando regados com águas salinas combinadas com fertirrigação diferenciada e após subsequente lavagem no período Outono-Inverno. A condutividade eléctrica do extracto de saturação e da solução do solo foi usada como indicador de salinidade. A percentagem de sódio de troca (ESP) e razão de adsorção de sódio (SAR) foram os indicadores usados para caracterizar a sodicidade do solo. As relações entre indicadores foram analisadas por regressão múltipla. Os melhores resultados de previsão foram encontrados para o indicador SAR no solo de textura mediana e nos períodos após a rega e a lavagem, enquanto que no solo de textura grosseira foram observados no período após lavagem. Verificou-se que o azoto aplicado contribui para a salinidade da solução do solo quando a água de rega contém baixo teor em sais. Como regra, à medida que a qualidade da água de rega se reduz, o azoto contribui para diminuir a salinidade da solução do solo.

This work aims predicting salinization and sodification in two soils with different textures when they are irrigated with saline waters combined with different fertirrigation levels, and after the fall/winter rainfall washout of the soil. The electrical conductivity of the saturation paste and of the soil solution was used as soil salinity indicator. The exchangeable sodium percentage (ESP) and sodium adsorption ratio (SAR) were used to characterize soil sodicity. Relationships between the indicators were studied with multiple regression analysis. The results reveal that better predictions are obtained when the indicator SAR is used for the medium textured soil and when the irrigation season and the rain washout period are taken into consideration, but for the coarse textured soil such predictions are best obtained only after the rain period. The applied nitrogen also contributes to soil solution salinity only when low salt content is observed in the irrigation water. As a general rule, as the water quality decreases, nitrogen applications contribute to diminish the soil solution salinity.

Num Fluvissolo com textura mediana e declive <0,2 %, compararam-se, entre 2002 e 2004, os valores da humidade do solo, escoamento superficial, perda de solo e produção de grão, numa área com milho regado por rampa rotativa e sob diferentes técnicas de mobilização do solo (convencional+covachos, convencional e reduzida). Nas modalidades sujeitas a mobilização convencional+covachos observaram-se valores médios da humidade do solo mais elevados (P<0,001), um menor escoamento superficial, menor perda de solo e acréscimos de produção de milho-grão de 4 Mg/ha (P<0,05). Nas modalidades sujeitas a mobilização convencional e a mobilização reduzida, os valores médios de escoamento superficial variaram entre 46 a 57 % das dotações aplicadas, respectivamente. As perdas de solo foram cerca de 100 kg/ha por rega, não se verificando diferenças entre aquelas modalidades. A metodologia CRESP (Classes de Risco de Escoamento Superficial) permitiu obter previsões razoáveis do escoamento superficial potencial associado às condições de aplicação de água e de solo.

In a maize growing area, with a medium textured Fluvisol, a slope <0.2 %, irrigated by center-pivot, and subjected to different soil tillage techniques (conventional tillage, reduced tillage, and tillage reservoirs) soil water content, runoff, soil loss, and yield production values were compared, from 2002 to 2004. The plots with tillage reservoirs presented significantly (P<0.001) higher soil water content, minimal runoff and soil loss, and a yield production 4 Mg/ha higher (P<0.05) than in the other plots. Runoff medium values in the plots with conventional and reduced tillage were 46 and 57 % of the water application, respectively. Soil loss was very similar in these two tillage practices, presenting medium values per irrigation, during the 3 years, of 100 kg/ha. CRESP methodology provided reasonable predictions of potential runoff considering the water application conditions and soil type.

Os solos Mediterrâneos do sul de Portugal encontram-se na sua maioria sob agricultura de sequeiro, que circunscreve zonas de solos sensíveis, erodidos ou com um elevado potencial para a erosão. A principal característica destes solos é possuir um horizonte A de rápida permeabilidade seguido de um horizonte B de muito baixa permeabilidade. Este facto, induz a baixa infiltração da água de rega e, consequentemente, a elevadas limitações para a rega. Assim, para estes solos serem regados é importante que sejam adoptadas práticas de conservação do solo e da água, bem como a adequação do sistema de rega e sua correcta gestão. Estas práticas conservativas ajudam na obtenção de bons níveis de produtividade na agricultura e na preservação do ambiente, através da redução do escorrimento, da prevenção da perda de solo e no aumento da infiltração. Para tal, uma das estratégias que pode ser usada é a aplicação de condicionadores de solo que ajudam na melhoria das propriedades físicas, em particular as poliacrilamidas aniónicas (PAM). Têm-se obtido resultados bastante satisfatórios nos solos regados do Alentejo na estabilização da estrutura da superfície do solo e no controlo da erosão induzida pelas regas, quer de superfície, quer por rampas rotativas (center-pivot). Desde 1997 que são desenvolvidos estudos de aplicação de poliacrilamida aniónica (PAM) na rega de superfície, em terraços de contorno e em sulcos declivosos, bem como na rega por aspersão e ensaios em laboratório. Foram testadas várias metodologias de aplicação do condicionador (aplicação directa no solo, dissolução na água de rega e posterior aplicação em sulcos de rega e em sistemas sobre pressão, aplicações únicas e fraccionadas) bem como, variadas dosagens. Os resultados obtidos têm sido conclusivos quanto ao efeito benéfico da aplicação das PAM, mostrando reduções do escorrimento e da perda de solo e aumentos na infiltração. Esses estudos são resumidos neste trabalho, sendo também apresentado um estado da arte, as metodologias usadas e os principais resultados e conclusões.

Most of the Mediterranean soils in Southern Portugal, now being converted to irrigation, were under rain-fed agriculture, in areas of sensitive soils, eroded or with high potential for erosion. The particular characteristic of these soils is its rapidly permeable A-horizon overlaying a B-horizon of very low permeability. Such fact leads to low infiltration of the applied irrigation water and, consequently high limitations to irrigation. Therefore for these soils to be under irrigation it is important to adopt soil and water conservation practices and correctly manage the irrigation systems, hoping that these practices will favour agriculture yields and preserve the environment by reducing runoff, preventing soil loss and enhancing the infiltration of applied water. One of the strategies that can be used to achieve such goals and also help to improve the soil physical properties is the use of soil conditioners, particularly the anionic polyacrylamide (PAM). Encouraging results have been obtained in the irrigated soils of Southern Portugal with their use being able to stabilize soil surface structure and curb irrigation-induced erosion in surface irrigation as well as in sprinkler irrigated fields. Since 1997, studies of anionic polyacrylamide (PAM) application have been conducted on field experiments, under surface irrigation and on contour and slopping furrows, and also with pressurized irrigation (center pivot and sprinkler simulators), as well as in more controlled laboratory studies, to test the PAM usefulness in controlling erosion and enhancing infiltration of irrigated soils. Several methodologies of applying PAM have been tested (direct application to the soil surface, in water suspension and later applied to furrows and pressurized systems through the irrigation water, and in multiple and/or single applications) as well as several application rates and timing. The results have been conclusive and in most of the studied soils PAM application has been positive in reducing runoff and sediment loss, enhancing also infiltration rates. The paper summarizes these studies, presents the state of the art, the methodologies used and the main results and conclusions.

Na rega por rampa rotativa geralmente a intensidade de precipitação da água aplicada ultrapassa a taxa de infiltração, o que vai gerar escoamento superficial e arrastamento de partículas do solo que, além do favorecimento de perda de solo, aumenta também os riscos de poluição das linhas de água e albufeiras. O presente trabalho foi realizado com o objectivo de, numa primeira aproximação, estudar estratégias de aplicação da poliacrilamida aniónica (PAM), um condicionador de solo, para o melhor controlo da erosão e escoamento superficial de vários solos do Alentejo regados por rampa rotativa. Delineou-se um conjunto de testes para a recolha de dados para análise, tendo-se em conta os tipos de solos e dois declives préestabelecidos. Assim procedeu-se à instalação do ensaio experimental na Herdade da Mitra, utilizando-se uma rampa rotativa experimental e aplicou-se com dois declives, de 2,5% e 5%, a poliacrilamida aos solos Vt, A, Bvc e Pmg. A cada solo aplicou-se cinco regas, tendo a PAM sido também aí aplicada com o seguinte critério: 1) de forma única na primeira rega com uma concentração de 7 ppm, o que corresponde a uma taxa de aplicação de 0,84 kg/ha, 2) de forma fraccionada nas duas primeiras regas com uma concentração de 3,5 ppm e uma taxa de aplicação de 0,42 kg/ha em ambas, num total de 0,84 kg/ha e 3) de forma fraccionada nas três primeiras regas com uma concentração de 2,33 ppm e uma taxa de aplicação de 0,28 kg/ha em cada uma, num total de 0,84 kg/ha, tendo-se comparado todas estas aplicações de PAM com a testemunha (sem PAM). Para controlo das dotações de água aplicadas colocaram-se pluviómetros e udógrafos na área circundante a cada talhão, constituído por tabuleiros com os respectivos solos e em declives préestabelecidos. Procedeu-se à recolha da água de escorrimento e dos sedimentos arrastados. O aumento do declive por si só, aumenta o escoamento. Por cada tipo de solo, as diferentes modalidades de aplicação de poliacrilamida (PAM) tiveram um comportamento diferente mas irregular em termos de redução de escoamento superficial e da erosão. Existem indícios que mostram que a aplicação de PAM é benéfica, em especial no solo A, para o controlo desses parâmetros. No solo Vt, com os testes efectuados é difícil traçar uma estratégia de aplicação de PAM. De qualquer forma, a aplicação fraccionada em três vezes na erosão foi melhor que nas outras aplicações, embora no escoamento superficial isso não se verifique, aconselhando-se ainda assim esta modalidade. Quanto ao solo A, constatou-se que a aplicação de PAM fraccionada em duas vezes, foi a que obteve melhores resultados no controlo do escoamento superficial e erosão. Em relação ao solo Pmg, os resultados obtidos não permitem dar qualquer indicação para o uso da melhor forma de aplicação de PAM no controlo do escoamento superficial. Contudo, a aplicação de PAM fraccionada em três vezes foi a que teve melhores resultados no controlo da erosão. No solo Bvc, verificou-se que naturalmente o escoamento superficial e erosão baixos, não sendo necessário a procura de benefícios com as PAM. Serão necessários mais testes para poder ajustar a melhor forma de aplicação para cada solo e declive. Recomenda-se que se adoptem outras práticas de conservação do solo, juntamente com a utilização das PAM.

Polyacrylamide was applied to several soils through a center pivot irrigation system to study their effects on erosion and runoff control. Tests were designed to apply the polyacrylamide to Vt, A, Bvc and Pmg Portuguese soils, and under two slopes, 2,5 and 5% respectively. Each soil was submitted to five irrigations, being the polyacrylamide applied on the following criteria: 1) one single application with the first irrigation at a concentration of 7 ppm (0,84 kg/ha), 2) two applications, first and second irrigation, at a concentration of 3,5 ppm (0,42 kg/ha each, and a total of 0,84 kg/ha), 3) three aplications, first, second and third irrigation, at a concentration of 2,33 ppm (0,28 kg/ha each, and a total of 0,84 kg/ha. The rates applied seem to better control erosion and runoff on soil A, being the best results obtained when the polyacrylamide was applied twice, in the first and second irrigation. On soil Vt the results are not so conspicuous, but the multi applications (three times) of polyacrylamide seem to provide some protection to soil against erosion. The same can be observed for soil Pmg. Soil Bvc does not require polyacrylamide applications to control erosion and runoff.

A resistência do solo ao cisalhamento é uma importante propriedade dinâmica do solo, a qual vem sendo desconsiderada na maioria das pesquisas que investigam a influência do uso e manejo, assim como os estados de consistência , sobre o comportamento da estrutura dos solos agrícolas. Isto tem contribuído para a adoção de estratégias quase sempre equivocadas, tendo, como conseqüência, o depauperamento das propriedades físicas e mecânicas do solo. Este trabalho teve como objetivo estudar a resistência ao cisalhamento de um Latossolo Vermelho distrófico submetido ao preparo convencional e semeadura direta, tendo, como tratamento-testemunha, o cerradão, considerando diferentes conteúdos de água: 0,05; 0,16; 0,18 e 0,38 kg kg-1. Com base nos resultados encontrados, verificou-se que a resistência ao cisalhamento do solo, avaliada na profundidade de 0-0,05 m do Latossolo Vermelho distrófico, foi influenciada pelo aumento da umidade, tipo de uso e manejo. De maneira geral, as equações ajustadas conforme o modelo de Coulomb constataram maior resistência do solo ao cisalhamento no cerradão, seguido do preparo convencional e semeadura direta. A menor resistência ao cisalhamento do solo estudado, corroborada pelo menor atrito interno (tg f) e maior coesão aparente (c), especificamente nos teores de água 0,16 e 0,27 kg kg-1 (contemplando, portanto, a faixa friável do solo), confere à semeadura direta a condição de maior possibilidade de preservação da sustentabilidade da estrutura do Latossolo Vermelho distrófico. A predição da tensão de cisalhamento apresentou-se sensível aos efeitos da variação do teor de água no solo, ao tipo de uso, podendo contribuir, particularmente, em estudos da sustentabilidade da estrutura dos solos agrícolas, a qual normalmente é comprometida em áreas cujo tráfego e preparo do solo são realizados inadequadamente.

Shear soil strength is an important dynamic property of the soil, as well as the state of soil consistence concerning the structure behavior of agricultural soils, which are mostly being ignored in research into the influence of use and management. This fact has been contributing to the perennial problem of fallacious strategies, causing degradation of the physical and mechanical soil properties. This study aimed at an evaluation of the shear soil strength of a dystrophic Red Latosol submitted to conventional tillage, direct seeding, and Cerrado as control treatment, with different water contents: 0.05; 0.16; 0.18, and 0.38 kg kg-1. Results allowed the conclusion that the shear strength of the soil, appraised at a depth of 0-0.05 m of a dystrophic Red Latosol, was affected by water content increases, use and management type. In general, the adjusted equations according to the Coulomb model evidenced greater shear strength in the Cerrado, followed by conventional tillage, and direct seeding. The lowest shear strength of the studied soil, corroborated by the smallest internal friction angle (tg f) and larger apparent cohesion (c), specifically for the water content 0.16 and 0.27 kg kg-1 (contemplating, therefore, the friable range of the soil), pointed to direct seeding as the management with the greatest possibilities of preserving the structural sustainability of the soil studied. The prediction of shear tension proved to be sensitive to the effects of soil water variations and the use type. This enables significant contributions, particularly to studies on the structural sustainability of agricultural soils, which are usually impaired by inadequate traffic and tillage operations.

Os efeitos do tráfego e do tipo de preparo sobre a estrutura dos solos agrícolas, quando da adoção do sistema plantio direto na região dos Cerrados, têm sido pouco pesquisados. Os estudos desenvolvidos são apenas qualitativos e utilizam-se, geralmente, de propriedades, tais como: a densidade do solo e a resistência do solo à penetração, as quais não possibilitam predizer quanto de pressão o solo pode receber de forma que, em manejos futuros, a compactação possa ser evitada. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do preparo inicial do solo quando da adoção do sistema plantio direto sobre a estrutura de um Latossolo Vermelho distrófico por meio da pressão de preconsolidação (sigmap). Os valores de sigmap foram obtidos a partir da elaboração de modelos de compressibilidade, os quais consideraram a influência dos seguintes fatores: (1) preparo inicial do solo: arado de aivecas (AA), arado de discos (AD), grade aradora (GA) e vibrosubsolador (VS); (2) manejo: sistema plantio convencional (PC), o qual foi utilizado como testemunha para avaliar a influência dos preparos e (3) profundidade: superficial (SP - 0,00 a 0,05 m) e profundidade média de trabalho dos implementos (PMT- 0,24 a 0,27 m). Os resultados evidenciaram que a sigmap mostrou-se eficiente na avaliação da influência do preparo inicial sobre a estrutura do solo quando da instalação do sistema plantio direto no Latossolo Vermelho distrófico, tendo o seu valor variado entre preparos e profundidades estudados. A sigmap evidenciou maior resistência mecânica e, portanto, maior consolidação da estrutura do solo na profundidade SP dos tratamentos da área sob plantio direto. Verificou-se, também, que os preparos iniciais avaliados reduziram a resistência mecânica do solo na profundidade PMT, quando comparados à do sistema plantio convencional. Todavia, são o vibrosubsolador e o arado de discos os implementos recomendados para alívio dessa resistência, isto é, para a melhoria da estrutura do solo nas profundidades SP e PMT, respectivamente, quando da adoção do sistema plantio direto.

Little research has yet been done into the effects of traffic and tillage operations on agricultural soil structures of the Cerrado region before and during the implantation of no till systems. However, the developed studies are only qualitative and usually use properties such as soil bulk density and penetration resistance. These variables cannot predict the pressure the soil can withstand so that soil compaction through future soil management could be avoided. The objective of this work was to evaluate the influence of the initial tillage operations at the adoption of the no till system on the soil structure of a dystrophic Red Latosol through the preconsolidation pressure (sigmap). The sigmap values were obtained from soil compressibility models, which take the influence of the following factors into consideration: (1) initial tillage operations: moldboard plow (AA), disk plow (AD) disk harrow (GA) and vibrosubsoiler (VS); (2) soil management: conventional till (PC) which was used as a reference to evaluate the influence of the tillage operations; and (3) depth: Surface layer (SP - 0.00 to 0.05 m) and medium work depth of the tillage implement (PMT - 0.24 to 0.27 m). Results evidenced that the sigmap was efficient at the evaluation of the initial tillage operations when implanting the no till system in the dystrophic Red Latosol, with its varying values according to tillage operation and depth. The sigmap evidenced a larger mechanical resistance and, therefore, larger soil consolidation of the soil structure at SP depth of the area under no till. It was also verified that the appraised initial tillage operations reduced the soil mechanical resistance at the PMT depth, compared to the conventional tillage system. However, the vibrosubsolador and the disk plow are the recommended tillage tools to relieve this soil resistance, that is, to improve the soil structure in the SP and PMT, respectively, when adopting the no till system.