ABSTRACT Soil respiration represents the largest flux of CO2 emission from terrestrial ecosystems, being affected by land-use changes and soil properties. There are few studies investigating the response of soil respiration to land-use changes in the Caatinga biome. This study aimed to measure soil respiration from Caatinga vegetation and degraded pasture, to verify the effect of land-use changes on soil respiration. Measurements of soil respiration were performed using the infrared gas analyzer method over nine months (in rainy and dry seasons), in Caatinga and degraded pasture in the semi-arid region of Pernambuco. The soil moisture, soil temperature, soil organic carbon (SOC), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), and climatic variables were also measured. Soil organic carbon and NDVI were higher in Caatinga than in degraded pasture, while the inverse occurred with soil temperature. The soil respiration showed a clear seasonal variation, with the highest values occurring in the wet season, being positively correlated with soil moisture and negatively with soil temperature. Soil respiration was significantly higher in the Caatinga (8.0 ton ha-1 yr-1 of C) than in degraded pasture (3.7 ton ha-1 yr-1 of C). These higher values of soil respiration in Caatinga were due to lower soil temperature and higher SOC, and can be seen as indicators of good environmental quality.

RESUMO O descarte do rejeito dos dessanilizadores é um problema crescente sobretudo nas regiões semiáridas, sendo necessário o estudo de plantas halófitas como a Atriplex nummularia para o reuso dessas águas salinas. Dessa forma, objetivou-se avaliar o efeito da interação entre níveis de teor de água solo e de salinidade da água de irrigação, nas trocas gasosas e no crescimento de Atriplex nummularia Lindl. As plantas foram cultivadas em vasos com solos sob dois níveis de umidade (50 e 100% da capacidade de campo) e irrigadas com águas salinas provenientes de diluição de rejeito de dessalinizador obtendo as seguintes condutividades elétricas (EC) de 0,39; 1,54; 2,15; 2,79; e 3,63 dS m-1. O experimento foi conduzido em casa de vegetação durante 160 dias, com o arranjo fatorial triplo de 2x5x3, em delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram avaliados os parâmetros fotossintéticos, biométricos e a biomassa das plantas. A irrigação com água salina reduziu a taxa fotossintética líquida (A), a condutância estomática (gs), o rendimento quântico efetivo do fotossistema II (ΔF/Fm’), o quenching fotoquímico (qP) e a taxa de transporte de elétrons (ETR) das plantas para as duas condições de umidade do solo. Contudo, não prejudicou a eficiência do uso de água (WUE) e de carboxilação (EIC) das plantas. A taxa de crescimento das plantas e a biomassa foliar foi estimulada sob irrigação com água salina (EC ≤ 3,63 dS m-1), e quando associada a umidade de solo de 100% FC obteve ganhos de biomassa foliar > 100%.

ABSTRACT The disposal of the tailings (wastes) from desalinators is a growing problem, especially in semi-arid regions, and it is necessary to study halophytes such as Atriplex nummularia for the reuse of these saline waters. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of the interaction between levels of soil water content and salinity of irrigation water, gas exchange and growth of Atriplex nummularia Lindl. The plants were cultivated in vases with soils under two moisture levels (50 and 100% of the field capacity) and irrigated with saline waters from dilution of the desalinator waste, to obtain the following electrical conductivities (EC) of 0.39; 1.54; 2.15; 2.79; and 3.63 dS m-1. The experiment was conducted in a greenhouse for 160 days, with a triple factorial arrangement of 2x5x3, in a randomized complete block design with four replications. The photosynthetic, biometric and plant biomass parameters were evaluated. Irrigation with saline water reduced the net photosynthetic rate (A), stomatal conductance (gs), the effective quantum yield of photosystem II (ΔF/Fm’), photochemical quenching (qP) and the electron transport rate (ETR) of the plants for the two conditions of soil moisture. However, it did not impair the efficiencies of water use (WUE) and carboxylation (EIC) of plants. Plant growth rate and leaf biomass were stimulated under irrigation with saline water (EC ≤ 3.63 dS m-1), and when associated with soil moisture of 100% FC leaf biomass gains > 100% were obtained.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi modelar a dependência espacial e mapear o índice de erosividade das chuvas (EI30) na região semiárida do Brasil. Foram utilizados registros de erosividade mensal de 210 postos pluviométricos, com série temporal diária igual ou superior a 15 anos. Com base nos valores do EI30, a modelagem da dependência espacial foi realizada pelo ajuste do semivariograma. A partir dos modelos de semivariograma, foram gerados mapas de isolinhas de erosividade com interpolador da krigagem. De acordo com a série histórica de dados, o valor máximo mensal médio do EI30 foi observado em março, e o valor anual variou de 1.439 a 5.864 MJ mm ha-1 por ano, classificado como baixo e moderado, respectivamente. Os maiores valores do EI30 foram obtidos nos extremos norte e sul da região semiárida. Foi observada dependência espacial média para erosividade da chuva, para a maioria dos meses, principalmente com o modelo de semivariograma esférico. O alcance da erosividade variou entre 62 e 1.508 km, para o EI30 mensal, e foi de, aproximadamente, 1.046 km para o anual. A modelagem aplicada, com a validação dos semivariogramas pelo teste de jackknife, permite a espacialização do EI30 para a região semiárida do Brasil.

Abstract: The objective of this work was to model the spatial dependence and to map the rainfall erosivity index (EI30) in the semiarid region of Brazil. Registers of monthly erosivity from 210 rainfall stations were used, with daily time series equal to or greater than 15 years. Based on the values of the EI30, a spatial dependence model was made by adjusting the semivariogram. From the semivariogram models, erosivity isoline maps were generated with a kriging interpolator. According to the historical data series, the maximum monthly average value of the EI30 was observed in March, and the annual value ranged from 1,439 to 5,864 MJ mm ha-1 per year, classified as low and moderate, respectively. The highest EI30 values were obtained in the northern and southern extremes of the semiarid region. Average spatial dependence was observed for rainfall erosivity, in most months, especially with the spherical semivariogram model. The range of erosivity varied from 62 to 1,508 km for the monthly EI30 and was of approximately 1,046 km for the annual one. The applied model, with the validation of the semivariograms using the jackknife test, allows the spatialization of the EI30 for the semiarid region of Brazil.

RESUMO: O pinhão-manso vem se destacando como fonte de geração de energia na região Semiárida do Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar, a partir de técnicas geoestatísticas, a variabilidade espacial do diâmetro caulinar da altura de planta e do peso das sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) cultivado em condições de sequeiro no município de Serra Talhada-PE. Aos 545, 905 e 1265 dias após a semeadura (DAS), o diâmetro do caule e a altura de 340 plantas foram medidos com um paquímetro digital e uma trena. Aos 545 DAS, os frutos de 306 plantas foram coletados, as sementes extraídas e os respectivos pesos medidos com uma balança de precisão. Para cada data analisada, foi avaliada a dependência espacial das características das plantas, a partir do ajuste do semivariograma experimental. O modelo esférico foi adequado para modelar a distribuição espacial dos parâmetros da cultura. O alcance da altura de planta reduziu em média 37% a partir 545 DAS quando comparado aos 905 e 1265 DAS, enquanto que, para o diâmetro caulinar esse parâmetro permaneceu praticamente constante. A geoestatística pode ser empregada para auxiliar em futuras amostragens e identificar áreas com diferentes padrões que podem ocorrer no plantio de pinhão-manso.

ABSTRACT: Jatropha has emerged as a source of power generation in the semiarid region of Brazil. The objective of this study was to evaluate, using geostatistics, the spatial variability of stem diameter, plant height and seed weight of jatropha (Jatropha curcas L.) grown under rain fed conditions in Serra Talhada, Pernambuco state, Brazil. At 545, 905 and 1265 days after sowing (DAS), the stem diameter and plant height of 340 plants were measured with a digital caliper and a tape measure. At 545 DAS, the fruits of 306 plants were collected, the seeds extracted and their weights measured with a precision balance. For each date analyzed, the spatial dependence of the plant characteristics was evaluated from the adjustment of the experimental semivariogram. The spherical model was adjusted for modeling the spatial distribution of cultural parameters. The range of plant height reduced by an average of 37% from 545 DAS when compared to 905 and 1265 DAS, while for the stem diameter this parameter remained practically constant. Geostatistics can be employed to assist in future sampling and to identify areas with different patterns that can occur in the jatropha planting.

RESUMO A geoestatística avalia a dependência espacial entre duas ou mais variáveis com a finalidade de estimar valores desconhecidos no espaço. O objetivo deste trabalho foi avaliar, a partir de técnicas Geoestatísticas, a variabilidade espacial das características dendrométricas de um plantio comercial de Eucalyptus grandis x urophylla localizado (19º28' S e 42º49' W) no leste de Minas Gerais. O diâmetro altura do peito (DAP) e a altura comercial (H) de 60 árvores foram medidos em uma parcela de inventário florestal, aos dois, cinco e sete anos de idade. A partir de equações alométricas e dos valores de DAP e H foi estimado o volume de cada árvore da parcela. A dependência espacial das três variáveis dendrométricas, nas diferentes idades, foi avaliada a partir do ajuste do semivariograma experimental. A validação dos semivariogramas foi realizada a partir do teste Jack-Knifing. As variáveis dendrométricas analisadas apresentaram distribuição normal durante todo ciclo de produção de acordo com o teste Kolmogorov-Smirnov. O modelo esférico foi adequado para representar a distribuição espacial das características dendrométricas da floresta plantada. Pode-se concluir que, as características dendrométricas do plantio analisado apresentaram média dependência espacial, sendo portanto, de fundamental importância a utilização de técnicas de geoestatística na caracterização do plantio.

ABSTRACT Geostatistics evaluates the spatial dependence between two or more variables in order to estimate unknown values in space. The objective of this study was to evaluate, using geostatistical techniques, the spatial variability of dendrometric characteristics for a commercial plantation of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla located in eastern Minas Gerais, Brazil (19º28' S and 42º49' W). The diameter at breast height (DBH) and commercial height (H) of 60 trees was measured in a forest inventory plot at two, five and seven years old. The volume of each tree in the plot was estimated from allometric equations and values of DBH and H. Spatial dependence of the three dendrometric variables at different ages was evaluated by fitting the experimental semivariogram. Validation of the semivariograms was performed using the jackknife test. The dendrometric variables analyzed presented normal distribution throughout the entire production cycle according to the Kolmogorov-Smirnov test. The spherical model adequately represented the spatial distribution of dendrometric characteristics for the planted forest. The dendrometric characteristics of the analyzed plantation had an average spatial dependence, making the use of geostatistical techniques for characterization of the plantation very important.