RESUMO Os processos hidrológicos ocorridos em florestas sofrem grande influência das espécies vegetais existentes e suas específicas características fisiológicas. O consumo de água por essas comunidades vegetais tem sido considerado importante nos estudos de disponibilidade hídrica e balanço hídrico, principalmente em regiões semiáridas. Este trabalho teve como objetivo analisar o potencial de armazenamento de água no caule em plantas representativas do bioma Caatinga. O estudo foi realizado em zona de Caatinga preservada na Bacia Experimental de Aiuaba, Ceará, Brasil. Foram feitos levantamentos fitossociológico, de distribuição espacial da densidade da madeira e de capacidade de armazenamento de água pelo caule. Modelos alométricos foram desenvolvidos para estimativa da área do xilema ativo. No levantamento florístico registraram-se treze espécies e oito famílias botânicas. O marmeleiro (Croton sonderianus Mull.) e a catingueira (Poicianella pyramidalis Tul.) são as espécies que detém a maior densidade de plantas por hectare, chegando à 85% do número total das espécies inventariadas. O conteúdo de água no caule de uma planta de catingueira é cerca de cinco vezes maior que em uma planta de marmeleiro. Entretanto, devido à maior ocorrência na área, a lâmina de água retida no caule das plantas de marmeleiro (por hectare) é cerca de duas vezes maior que em plantas de catingueira. Após 40 anos de conservação a área se encontra em estágio de sucessão secundário. O potencial de água nas espécies levantadas equivale a cerca de um quinto da capacidade máxima de armazenamento do açude que recebe toda a água drenada da bacia.

ABSTRACT Hydrological processes in forests are greatly influenced by existing plant species and their specific physiological characteristics. Water consumption by these plant communities is considered important in studies of water availability and water balance, especially in semi-arid regions. The aim of this study was to analyse water storage potential in the stems of representative plants of the Caatinga biome. The study was carried out in a preserved area of Caatinga in the Aiuaba Experimental Basin, Ceará, Brazil, where a phytosociological survey of the spatial distribution of wood density and stem water storage capacity was conducted. Allometric models were developed to estimate the active xylem area. Thirteen species and eight botanical families were registered during the floristic survey. The species with the highest density per hectare are the marmeleiro (Croton sonderianus Mull.) and the catingueira (Poicianella pyramidalis Tul.), reaching 85% of the total number of inventoried species. The water content in the stem of the catingueira is around five times that of the marmeleiro; however, due to their greater occurrence in the area, the amount of water retained in the stem of marmeleiro plants (per hectare) is around twice that of the catingueira plants. After 40 years of conservation, the area is at a stage of secondary succession. The water potential of the species included in the survey is equal to about one fifth of the maximum storage capacity of the reservoir that receives all the water drained from the basin.

RESUMO Objetivou-se com o presente trabalho avaliar a estabilidade temporal do Carbono Orgânico Total do Solo (COT) sob diferentes condições de manejo da Caatinga. O experimento foi realizado na Micro Bacia Experimental do Vale do Curu, localizada no município de Pentecoste-CE. As amostragens foram realizadas em duas parcelas de Caatinga sendo a primeira um estrato em preservação há 35 anos (CP35), e a segunda em uma área de raleio há 30 anos (CR30), os pontos amostrais foram distribuídos em uma malha uniforme de 30x30 m. Foram realizadas coletas entre fevereiro de 2016 a abril de 2017 na profundidade de 0-0,2 m. O solo foi acondicionado e posteriormente analisado para a determinação do COT, em seguida aplicaram-se os testes não paramétricos de Spearman, Diferença Relativa Média (DRM) e o Índice de Estabilidade Temporal (IET) para a avaliação da estabilidade do COT. Observou-se uma maior correlação entre datas de coletas para a parcela CR30 em comparação com a CP35 por meio do teste de Spearman. A DRM da CP35 apresentou mais pontos com diferença relativa que se aproximam de zero, enquanto CR30 apresentou mais pontos com menor desvio padrão. Quando se aplicou o IET à CR30 apresentou um maior número de pontos indicados para serem utilizados por possuírem melhor estabilidade temporal. Portanto, pode-se concluir que a Caatinga raleada dispõe de maior estabilidade temporal que a Caatinga em preservação com valores do Índices de Estabilidade Temporal cerca de 1,5 vezes maior. O raleamento da vegetação promove homogeneização do Carbono Orgânico Total no Solo (COT), enquanto o pousio, característico manejo de preservação, maior heterogeneidade.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the temporal stability of total organic carbon (TOC) of soils under different uses in areas with Caatinga vegetation. The experiment was conducted in an experimental farm that encompasses a watershed in the Curu River Valley, in Pentecoste, state of Ceara, Brazil. Soil samples were collected in two areas with Caatinga vegetation under different uses-one with a 35-year preserved area (CP35) and one with a 30-year pasture area (CR30)-and the sampling points were distributed using a 30×30 m uniform grid. Soil samples of the 0-0.2 m layer were collected between February 2016 and April 2017 to determine TOC; and nonparametric Spearman's correlation, mean relative difference (MRD), and temporal stability index (TSI) tests were applied to evaluate TOC stability. The Spearman's test showed a higher correlation between collection dates for CR30 than for CP35. The DRM showed more points with relative differences approaching zero for CP35, and more points with lower standard deviation for CR30. The TSI indicated a greater number of points to be used for CR30 because they have better temporal stability. Therefore, the TOC of the CR30 has better temporal stability than that of the CP35, presenting TSI of approximately 1.5-fold that of the CP35. The thinning of the vegetation in CR30 homogenized the soil TOC, whereas the fallow area, which were preserved, had greater heterogeneity.

RESUMO A técnica de Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) tem se destacado na avaliação da umidade do solo, por ser um método instantâneo, não destrutivo, preciso e pouco dependente dos fatores ambientais. Porém, pesquisadores têm enfatizado a necessidade de calibração específica e contínua para cada condição de manejo do solo. Portanto, objetivou-se com este trabalho avaliar a resposta à umidade do solo de um sensor portátil do tipo TDR para um Latossolo Vermelho Distroférrico do Cerrado sob três diferentes sistemas de manejo do solo em três profundidades distintas no perfil do solo. Para isso, utilizou-se um equipamento TDR composto por duas hastes de 0,12 m de comprimento cada, com medição instantânea do conteúdo volumétrico de água no solo. Avaliaram-se as profundidades de 0 - 0,12; 0,12 - 0,24 e 0,24 - 0,36 m em três diferentes manejos: plantio direto (PD), integração lavoura-pecuária (ILP) e plantio convencional (CONV). A resposta do sensor TDR variou com o tipo de manejo e profundidade. Após análise estatística dos dados por meio de regressão, observou-se boa representatividade dos valores de umidade em função do período de resposta do sensor e da correlação entre a umidade pelo TDR e umidade pelo método gravimétrico. Este fato indicou que o aparelho avaliado se apresentou eficaz na mensuração da umidade do solo em todas as profundidades e sistemas de manejo do especifico Latossolo analisado, com diferença estatística entre os tratamentos.

ABSTRACT The technique of Time Domain Reflectometry (TDR) is important in the evaluation of soil moisture due to being an instantaneous method, which is non-destructive, precise and little dependent on environmental factors. However, researchers have emphasised the need for continuous specific calibration for each soil-management situation. The aim of this work therefore, was to evaluate the response of a portable TDR sensor to soil moisture in a Dystroferric Red Latosol in the Cerrado, under three different systems of soil management and at three different depths in the soil profile. To do this, TDR equipment consisting of two rods, each 0.12 m in length, was used for instantaneous measurement of the volumetric water content of the soil. The depths of 0-0.12, 0.12-0.24 and 0.24-0.36 m were evaluated under three different systems: no-tillage (NT), crop-livestock integration (CLI) and conventional planting (CONV). The response of the TDR sensor varied for both the type of management and for depth. After statistical regression analysis of the data, the values for moisture as a function of the response period of the sensor, and the correlation between moisture by TDR and moisture by the gravimetric method, were highly representative. This demonstrated that the apparatus under evaluation proved to be effective in measuring soil moisture at each depth and under each management system in the specific Latosol under analysis, displaying statistical differences between the treatments.

RESUMO O solo é um dos compartimentos de água de maior importância em uma bacia hidrográfica. A vegetação depende majoritariamente da água retida pelo solo para atender às suas demandas; e o início do escoamento superficial depende fortemente da umidade inicial do solo. Este estudo teve como objetivo avaliar a permanência da efetividade da água no solo sob condições de vegetação preservada no bioma Caatinga, Semiárido do Nordeste brasileiro. Para isso, foram analisados dados horários de umidade do solo através de sensores TDR obtidos entre os anos de 2003 e 2010 para três associações solo-vegetação presentes na Bacia Experimental de Aiuaba. Os resultados indicam que, durante nove meses ao ano, a água no solo encontra-se abaixo do ponto de murcha permanente para duas associações, cujos solos são Argissolo Vermelho -Amarelo e Luvissolo Hipocrômico. Na terceira associação, cujo solo é raso (Neossolo litólico), a água encontra -se não efetiva durante quatro meses ao ano. Avalia-se que a maior permanência de água neste solo dê-se pela limitação de percolação profunda, induzindo o escoamento sub-superficial; o que não se verifica nos solos mais profundos. Verificou-se in situ que o longo período de umidade abaixo do ponto de murcha permanente não comprometeu a vida das espécies da Caatinga. Após o início de cada período chuvoso, observa -se o crescimento de uma densa massa de vegetação, apesar do longo período sob estresse hídrico.

ABSTRACT Soil is an important water compartment into a watershed scale, mainly due to its role in providing water to plants and to the influence of antecedent moisture on the runoff initiation. The aim of this research is to assess the permanence of water effectiveness in the soil under preserved-vegetation constraints in the Caatinga biome, in the semiarid northeastern Brazil. For this purpose, hourly soil moisture measurements were collected with TDR and analyzed between 2003 and 2010 for three soil-vegetation associations in the Aiuaba Experimental Basin. The results showed that in nine months per year soil moisture was below wilting point for two associations, whose soils are Chromic Luvisol and Haplic Lixisol (Abruptic). In the third association, where the shallow soil Lithic Leptosol prevails, water was found non-effective four months per year. A possible reason for the high water permanence in the shallowest soil is the percolation process, generating sub-surface flow, which barely occurs in the deeper soils. In situ observations indicates that the long period of soil moisture below the wilting point was not enough to avoid the blooming season of the Caatinga vegetation during the rainy periods. Indeed, after the beginning of each rainy season, there is a growth of dense green vegetation, regardless of the long period under water shortage.

O objetivo deste trabalho foi representar a umidade do solo no perfil correspondente à zona das raízes a partir de sensores TDR em uma área preservada do Bioma Caatinga e analisar as equações de ajuste de umidade espacializadas sob diferentes camadas do perfil do solo. Para isso, foram analisadas três classes de solo (Argissolo Vermelho-Amarelo; Luvissolo Hipocrômico; Neossolo Litólico) presentes na Bacia Experimental de Aiuaba, Semiárido do Nordeste do Brasil. Os parâmetros físico-hídricos que representam as faixas limítrofes de retenção da água no solo (capacidade de campo, ponto de murcha permanente e umidade residual) foram coletados em quatro campanhas, em seis pontos e nos perfis correspondentes à profundidade efetiva das raízes totalizando 216 amostras analisadas. Para avaliação dos modelos de regressão utilizaram-se o coeficiente de determinação, a escala de Pearson e o índice de desempenho. Os resultados indicam que os parâmetros analisados são homogêneos para os perfis de solo estudados. O coeficiente de correlação de Pearson indica desempenho moderado para as equações de ajuste. Entretanto, o índice de confiança do modelo de regressão linear foi enquadrado como péssimo para o Argissolo Vermelho-Amarelo, sofrível para o Luvissolo Hipocrômico e mau para o Neossolo Litólico para os dados do mês chuvoso, e péssimo para todas as classes no período seco. Os usos dos modelos de regressão são mais recomendados para os períodos de maior umidade do solo.

The purpose of this study was to represent the soil moisture in the profile corresponding to the root zone from TDR sensors in a preserved area of the Caatinga biome and analyze the spatialized moisture adjustment equations under different layers of the soil profile. For that, we analyzed three classes of soil (red yellow Ultisol; Hypochromic Luvisol; Udorthent) in the Aiuaba Experimental Watershed, located in the semiarid zone of northeastern Brazil. The hydro-physical parameters representing the soil water retention (field capacity, wilting point and residual moisture) were collected in four campaigns, in six points and in the profiles corresponding to the effective root depth, totaling 216 samples. For the evaluation of the regression models, we used the coefficient of determination, the Pearson correlation and the performance index. The results indicate that the analyzed parameters are homogeneous for the studied soil profiles. The Pearson correlation coefficient indicates a moderate performance for all regression equations. However, the confidence index was determined as very bad for the Red-Yellow Ultisol, passable for the Hypochromic Luvisol and bad for the Udorthent, for the rainy season, and very bad for all classes, for the dry season. Therefore, the use of the regression models is more indicated for periods of higher soil moisture.

A topografia evidencia-se como um fator imprescindível no entendimento da dinâmica hidrológica e ambiental. Assim, torna-se fundamental a validação de dados altimétricos obtidos por sensoriamento remoto. Os dados SRTM de elevação são resultado de uma missão orbital por RADAR interferométrico que corresponde à topografia da superfície da Terra, considerando inclusive a influência da vegetação no retorno do sinal. O objetivo deste trabalho é validar os dados SRTM para as condições do semi-árido brasileiro. Para isto foram elaboradas comparações e análise estatística de dados obtidos no campo com GPS diferencial e outras bases de dados referenciais existentes, cartas planialtimétricas DSG/ SUDENE e dados de RN do IBGE em pontos localizados na bacia do rio Jaguaribe situada no semi-árido cearense. Os resultados apresentaram erro altimétrico de aproximadamente 7,0 m com relação aos RNs da bacia. Com uso do DGPS em um relevo plano com baixa declividade e com vegetação de porte baixo os resultados apontam um erro altimétrico de aproximadamente 1,7 m. Conclui-se que, apesar da influência da cobertura vegetal na variação altimétrica, os dados SRTM apresentam-se confiáveis para regiões com vegetação típica do semi-árido.

Topography is a major factor for understanding hydrological and environmental dynamics. Therefore, validation of the altimetric data obtained by remote sensing is required. SRTM data are a result of an orbital mission by interferometer RADAR, corresponding to the Earth surface topography, also considering the influence of vegetation in the signal. The objective of this work is to validate SRTM data for the semi-arid conditions in Northeast Brazil. The methodology used consists in the comparison and statistical analysis of field data obtained with a differential GPS (DGPS) and other existing data bases such as the DSG/SUDENE topographic maps and level reference points from IBGE in the Jaguaribe basin, located in the semi-arid region of Ceará Federal State. Results present an elevation error of approximately 7 m in relation to the level reference points in the basin. The use of DGPS on a plan relief with very low slopes and vegetation with low height, resulted on an elevation error of approximately 1.7 m. It can be concluded that, despite the influence of the vegetation cover on the altimetric variation, SRTM data are reliable for regions with vegetation type typical of semi-arid regions.

Resumo Feijão-de-corda é uma cultura de grande importância socioeconômica no Nordeste brasileiro. O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação de água salina em diferentes estádios de desenvolvimento e no rendimento do feijão-de-corda (caupi) e alterações em características do solo. O experimento foi conduzido no campo, durante a estação seca em um delineamento em blocos casualizados com cinco tratamentos e cinco repetições. Cada unidade experimental constou de 4 linhas de plantio com 5,0 m de comprimento. Os tratamentos avaliados foram: 1. irrigação com água subterrânea com a condutividade elétrica (CEa) de 0,8 dS m-1 durante todo o ciclo da cultura; 2. água salina (5,0 dS m-1) durante todo o ciclo; 3, 4 e 5. irrigação com água salina até 22, de 23 a 42 e de 43 a 62 dias após o plantio, respectivamente, e no resto do ciclo irrigada com água subterrânea. A cobertura do solo foi avaliada por imagens digitais e utilizou-se o software ENVI para processamento e classificação. Verificou-se que o uso contínuo de água salina inibiu o crescimento das plantas, enquanto a irrigação com água salina durante a germinação e o crescimento inicial retardou o desenvolvimento, mas no último caso, a recuperação foi observada na parte final do período experimental. Para os tratamentos 2 e 3, foi verificada redução no número de vagens e na produção de sementes, em comparação com outros tratamentos. A irrigação com água salina durante 20 a 40 e 40 a 60 dias após a germinação não afetou o crescimento vegetativo e reprodutivo, sendo que a aplicação de água salina na pré-floração (tratamento 4) causou antecipação do ciclo reprodutivo.

Abstract Cowpea crop is of great importance for northeast Brazil. The objective of this work was to evaluate the application of saline water in different developing stages on plant growth and changes in soil characteristics, measured by soil coverage, and on yield of cowpea plants. The experiment was conducted under field conditions, during the dry season in a completely randomized block design with five treatments and five replications. Each experimental unit consisted of 4 lines of plants with 5.0 m long. The treatments evaluated were: 1. irrigation with groundwater with electrical conductivity (ECw) of 0.8 dS m-1 during the whole crop cycle; 2. saline water (5.0 dS m-1) during the whole crop cycle; 3, 4 and 5. saline water (5.0 dS m-1) up to 22nd, during 23rd to 42nd and from the 43rd to 62nd days after sowing, respectively, and groundwater in the remaining period. Soil coverage was evaluated by digital images using the software ENVI for image processing and classification. It was found that the continuous use of saline water inhibits plant growth, while irrigation with saline water during germination and initial growth stages caused retardation in plant development, but in this last case a recovery was observed in the final part of the experimental period. For treatments 2 and 3, a reduction was verified in the number of pods and in seed production, as compared to other treatments. Irrigation with saline water during 23 to 42 and 43 to 62 days after sowing did not affect reproductive and vegetative growth, but the saline water application in the pre-flowering (treatment 4) caused anticipation of the reproductive cycle.