WP4C
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WP4C
Instrumento de laboratório de potencial hídrico do solo
O WP4C mede o potencial hídrico determinando a umidade relativa do ar acima de uma amostra em uma câmara selada (em conformidade com a ASTM D6836).
- Instrumento de laboratório de potencial hídrico do solo com equilíbrio rápido
- Durável e fácil de limpar
- Fácil de calibrar com soluções salinas saturadas
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Visão geral / Recursos
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O potencial de erro ao medir o potencial hídrico
A medição do potencial hídrico do solo nunca é fácil. Os métodos tradicionais, como placas de pressão ou papel de filtro, sempre foram problemáticos. Além de serem extremamente demorados, ambos os métodos apresentam problemas de precisão. É por isso que desenvolvemos o WP4C.
Simplesmente preciso. Simplesmente rápido. Simples de usar.
Como especialistas mundiais em potencial hídrico e sucção do solo, não bastava projetar um instrumento que proporcionasse precisão consistente. Também o projetamos para ser fácil de usar e levar apenas alguns minutos para registrar as medições, mesmo em solos secos. O WP4C é um instrumento complexo devido à sua versatilidade, mas extremamente fácil de usar com tamanhos de amostra de até 7 ml. Basta encher metade do copo com solo, folhas ou sementes e, em seguida, equilibrar a amostra.
Método comprovado de primeiros princípios baseado em física fundamental
O WP4C é tão preciso que é usado para calibrar outros métodos de medição e tem sido amplamente publicado. Por quê? O sensor de ponto de orvalho dentro do WP4C é uma medida primária do potencial da água, não um parâmetro secundário meramente correlacionado com o potencial da água. Ele mede o potencial matricial e osmótico combinados usando a termodinâmica fundamental e uma calibração bem ajustada. Veja como ele funciona:
O WP4C determina a umidade relativa do ar acima de uma amostra em uma câmara selada (em conformidade com a ASTM D6836). Quando a amostra entra em equilíbrio com o vapor, a umidade relativa é determinada usando o método do espelho resfriado. Isso envolve o resfriamento de um pequeno espelho até que o orvalho comece a se formar. No ponto de orvalho, o WP4C mede a temperatura do espelho e da amostra com uma precisão de 0,001 °C. Isso permite uma precisão inigualável na faixa de -0,1 MPa a -300 MPa, para que você possa ter total confiança nas leituras das amostras.
Precisão inigualável. Simplicidade de uso. Velocidades rápidas.
Combine o WP4C com outros instrumentos LABROS para obter uma análise completa do solo. Adicione o PARIO para análise do tamanho das partículas do solo e use os dados do HYPROP e do KSAT para gerar uma curva de condutividade hidráulica.
Está usando apenas curvas parciais? Obtenha o que estava faltando.
Agora, gere curvas de liberação de umidade completas e de alta resolução em toda a faixa de umidade, combinando os dados do WP4C com os dados do HYPROP . Nenhum outro método gera uma curva com tantos detalhes ou com tão pouco esforço.
Se você precisar apenas da extremidade seca da curva, o software HYPROP FIT pode ser usado para inserir dados de potencial hídrico coletados pelo WP4C para ajustar diferentes modelos de retenção de água (ou seja, van Genuchten, van Genuchten Bimodal, Fredlund & Xing, Brooks & Corey).
Economize tempo e esforço
O design do WP4C é incrivelmente eficiente de várias maneiras. Para começar, você não precisa gastar muito tempo ensinando seus técnicos. Além disso, ele permite o equilíbrio rápido devido ao sofisticado controle de temperatura. E um último recurso que economiza muito tempo: ele faz as medições sozinho, de modo que você fica livre para cuidar de outras coisas.
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Resumo dos recursos
- Modo preciso
- Técnica do ponto de orvalho do espelho resfriado
- Equilíbrio rápido
- Precisão inigualável na faixa de -0,1 MPa a -300 MPa
- Durável e fácil de limpar
- Fácil de calibrar com soluções salinas saturadas
- Em conformidade com a norma ASTM D6836
- Use com HYPROP para criar uma curva completa de liberação de umidade do solo
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Especificações
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ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
Especificações de medição
Potencial hídricoFaixa: 0 - -300 MPaResolução: NAPrecisão: ±0,05 MPa de 0 a -5 MPa
1% de -5 a -300 MPaOBSERVAÇÃO: Todos os instrumentos de pressão de vapor (inclusive o WP4C) são limitados pela precisão na extremidade úmida da faixa de potencial de água. A faixa de 0 a -5 MPa tem uma precisão de ±0,05 MPa. Por exemplo, uma medição de -0,1 MPa tem uma precisão de ±50% da medição e uma medição de -1 MPa tem uma precisão de ±5%. O WP4C não medirá com precisão o potencial hídrico próximo à capacidade de campo (-0,033 MPa).TemperaturaFaixa: 15.00 - 40.00 °CResolução: 0.10 °CPrecisão: ±0,20 °CTempo de leituraSoil Sample: ~10–15 min (precise mode)
<5 min (fast mode)Amostra de planta: ~20 minOBSERVAÇÃO: WP4C exibirá medições atualizadas aproximadamente a cada 5 minutos até que seja interrompidoEspecificações físicas
Dimensões da caixaComprimento: 24,1 cm (9,5 pol.)Largura: 22,9 cm (9,0 pol.)Altura: 8,9 cm (3,5 pol.)Material da caixaAlumínio pintado a póEnergia universal110,0000 - 220,0000 V CA 50/60 HzTipos de sensoresSensor de ponto de orvalho com espelho resfriado
Sensor de temperatura infravermelhoTipo de caboCabo padrão RS-232 para USB (incluído)TelaLCD alfanumérico de 20 x 2 com iluminação de fundoCapacidade do copo de amostra15 mL (0,5 oz) cheio
7 mL (0,25 oz) recomendadoFaixa de temperatura operacionalMínimo: 5.00 °CTípico: NAMáximo: 40.00 °CPeso3,2 kg (7,1 lb)Comunicações de dadosSerial RS-232A
Código ASCII de 8 bits de dados
9.600 baud, sem paridade
1 bit de paradaOutros
ConformidadeEM ISO/IEC 17050:2010 (Marca CE)
Padrão compatível: ASTM D6836-07
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Suporte / Perguntas frequentes
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WP4C ManualManualPDF, 1,766 MBWP4C Início rápidoGuia de início rápidoPDF, 1.428 MBLABROS Software Soilview e Soilview-AnalysisSoftwareEXE, 121MBSoftware DECATERMSoftwareEXE, 16 MBWP4C Atualizador de firmwareFirmwareEXE, 1,3 MBFolha de dados de segurança 0,50 mol/kg Cloreto de potássio (KCL) (0,984AW)ManualPDF, 0.07673MB(Folha de dados de segurança 0,50 mol/kg Cloreto de potássio (KCL) (0,984AW)ManualPDF, 0,0678 MB(Folha de dados de segurança 0,50 mol/kg Cloreto de potássio (KCL) (0,984AW)ManualPDF, 0,134 MBNota do aplicativo: WP4C medição com LABROSInstruçõesPDF, 807 KBCOMO CRIAR UMA CURVA DE LIBERAÇÃO DE UMIDADE COMPLETA USANDO O WP4C E O HYPROPInstruçõesPDF
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WP4C Perguntas frequentes
- Como faço para limpar o WP4C?
- Veja o vídeo de limpeza doWP4C aqui.
- Temos um site HYPROP e WP4C. Que desafios podemos esperar ao analisar solos vertisol com alto teor de argila?
- Essa é uma pergunta muito boa. Um dos principais problemas que você verá com os vertisols com alto teor de argila será o encolhimento das amostras durante as medições. Você não deve ter muitos problemas com o contato durante a medição. Devido à mudança de volume durante a medição, o VWC medido pelo site HYPROP não se correlacionará bem com a mudança real de volume. O VWC e a densidade aparente serão baseados no volume saturado e na densidade das amostras de solo. Uma maneira de abordar isso é converter para conteúdos de água gravimétricos.
- A capacidade de campo varia dependendo do fato de o solo ter estado previamente seco ou úmido? Em caso afirmativo, que margem de erro isso pode causar se eu planejar a programação da irrigação de acordo com a CF?
- Isso é verdade. O que você está observando é o efeito da histerese, que geralmente não é uma grande preocupação. Dependendo do tipo de solo e do tamanho do efeito de histerese, ele pode realmente mudar um pouco o ponto de capacidade de campo. Se estiver preocupado com isso, talvez queira usar o potencial hídrico para programar a irrigação, por exemplo, com o TEROS 21 ou um tensiômetro. Se quiser obter mais informações sobre isso, entre em contato com o suporte ao cliente.
- Como você pode medir o potencial da água capilar?
- O potencial de água capilar está ligado ao potencial matricial. Portanto, se você estiver medindo o potencial matricial com um tensiômetro ou um TEROS 21, estará essencialmente medindo o efeito dos capilares ou desses diferentes tamanhos de poros. Você também pode usar o HYPROP. O WP4C também funcionará supondo que o solo tenha um potencial osmótico desprezível.
- As leituras do sensor de potencial matricial incluem o potencial osmótico?
- Isso depende do tipo de instrumento que você está usando para medir o potencial. Por exemplo, tensiômetros, sensores matriciais granulares e o TEROS 21 medem SOMENTE o potencial matricial. Portanto, esses sensores são cegos para o potencial osmótico. Instrumentos de laboratório como o WP4C medem tanto o potencial osmótico quanto o potencial matricial. Mas em termos de sensores de campo, não há nenhum que forneça ambos os componentes.
- Monitoramos a umidade do solo usando o teor de água. Como podemos integrar isso a uma curva de liberação de umidade do solo?
- Uma das melhores maneiras de fazer isso é coletar algumas amostras e medir a curva de liberação de umidade do solo para esse solo, gerando uma relação funcional. Em seguida, você pode pegar essa curva e usar os valores de conteúdo de água para definir os pontos de irrigação por meio da função da curva de liberação. Outra opção é modelá-la. Se você souber algumas informações sobre o tipo de solo e a pedologia, há funções de pedotransferência que podem ser usadas inserindo essas variáveis, e a curva de liberação de umidade do solo será prevista. Esse método não é tão preciso, mas é uma opção possível.
- Quais profundidades devo considerar para as raízes ativas no milho para o manejo da irrigação?
- Você pode consultar a literatura sobre as profundidades de enraizamento do milho. Quanto aos sensores, recomendamos uma combinação dos sensores de umidade do solo TEROS 12 e dos sensores de potencial matricial TEROS 21 para obter o quadro completo.
- Que programas de modelagem você pode usar para modelar as curvas de liberação de umidade do solo?
- Existem alguns modelos diferentes para modelar as curvas de liberação de umidade do solo. O ROSETTA é um programa do Laboratório de Salinidade dos EUA que existe há muito tempo. O Hydrus é outra ferramenta que pode ser usada para modelar as curvas de liberação de umidade do solo. Um aspecto a ser lembrado é que esses modelos não levam em conta todos os fatores que podem alterar uma curva de liberação de umidade do solo. Portanto, se decidir modelar sua curva de liberação de umidade do solo, lembre-se de que eles não são perfeitos.
- Agora, as tendências do VWC são usadas para determinar a capacidade de campo e o início do estresse. Esse método é mais preciso do que o potencial hídrico?
- Essa é uma abordagem a ser adotada. O problema com o uso de medições do teor de água é que você precisa esperar até observar a ocorrência de estresse para estabelecer esse tipo de ponto de ajuste. Recomendamos uma medição física do potencial de água como uma maneira melhor de determinar um ponto de ajuste de estresse. Quanto à capacidade de campo, você ainda pode usar as medições físicas para definir seu ponto de capacidade de campo. O mais importante a entender é que o ponto tradicional de -33 kPa para a capacidade de campo não é uma boa regra geral a ser seguida.
- Os laboratórios químicos particulares realizam análises de curva de retenção de água no solo ou apenas os laboratórios universitários?
- Não há muitos laboratórios privados que ofereçam serviços de curva de retenção; no entanto, a METER oferece serviços de curva de liberação de umidade do solo.
- Como desenvolver uma curva de liberação de umidade do solo em solos altamente variáveis?
- Se você tiver um local com solos altamente variáveis, será necessário gerar uma curva para cada tipo de solo individual. Uma abordagem seria mapear o local e selecionar os tipos de solo mais importantes e, em seguida, criar curvas de liberação de umidade do solo para esses solos.
- O que é potencial matricial?
- O potencial matricial é a força que precisaria ser exercida para mover uma molécula de água da superfície de uma partícula de solo. Por exemplo, um potencial matricial de -100 kPa exigiria uma força de -101 kPa para retirar a molécula de água da partícula de solo. Esse é um componente do potencial total da água. Saiba mais sobre os diferentes componentes do potencial hídrico aqui.
- Quais são as principais diferenças entre o WP4, o WP4-T e o WP4C?
- O WP4, primeiro modelo, não tem alguns recursos dos modelos mais novos de potencial de água do ponto de orvalho. O segundo modelo, WP4-T, tem controle de temperatura da amostra. O terceiro modelo, WP4C, além do controle de temperatura do bloco, tem precisão aprimorada na faixa úmida por ser capaz de resolver diferenças de temperatura de 0,001 graus entre a amostra e o espelho. O WP4-T só consegue resolver diferenças de temperatura de 0,01 graus entre a amostra e o espelho. Isso resulta em uma melhoria na precisão de 0,5 MPa no WP4C. A faixa do WP4C também foi ampliada para -300 MPa.
- Como você converte MPa em pF?
- Você pode converter MPa em cm de sucção dividindo MPa por -9,787×10-4. pF é então o log de base 10 de cm de sucção.
- Que modo de medição devo usar para ler minhas amostras?
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It depends on the expected water potential range of your sample. Very dry samples (< -40 MPa) can be run in fast mode with no loss of accuracy. Precise mode should be used for optimum accuracy of samples up to ~ -0.50 MPa. Continuous mode is recommended for wetter samples that require extreme temperature equilibrium for maximum precision.
Please note that the time to completion is not determined in continuous mode; the user must determine when the reading levels off and the sample has reached equilibrium.
- O que causa longos tempos de leitura em meu site WP4C?
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A contaminação da câmara de amostra é a principal causa dos longos tempos de leitura. O site WP4C depende do equilíbrio do vapor de água na câmara com a amostra. Uma câmara de amostra suja pode ter amostras que adsorvem ou dessorvem o vapor de água. Isso pode levar a tempos de leitura mais longos, mas geralmente é corrigido por uma boa limpeza.
Temperaturas instáveis também podem ser um problema. Tome cuidado para proporcionar um ambiente de temperatura estável para o seu WP4C e para manter as amostras próximas à temperatura em que pretende lê-las.
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Recursos / Publicações
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Links educacionais
- O guia completo do pesquisador sobre o potencial da água
- Artigo revisado por pares da Nature Geoscience: Confrontando a lacuna de informações sobre o potencial hídrico
- Webinar: 5 razões pelas quais você está obtendo curvas de liberação de umidade do solo menos precisas
- Como modelar a água disponível na planta
- Água disponível para a planta: Como determino a capacidade de campo e o ponto de murcha permanente?
- Determinação do teor de água de solos a -15 bar (murcha permanente) com o WP4C
- Medição da sucção do solo: Por que o papel de filtro não é bom o suficiente
- Instrumentos de laboratório versus instrumentos de campo: Por que você deve usar ambos
- Curvas de liberação de umidade do solo: Por que você precisa delas. Como usá-las.
- Webinar: Umidade do solo 201: Curvas de liberação de umidade - reveladas
- Potencial hídrico 101: fazendo uso de uma ferramenta importante
- Webinar: Potencial hídrico 201: Escolhendo o instrumento certo
- Webinar: Umidade do solo: por que o conteúdo de água não pode lhe dizer tudo
- Classificação de solos expansivos usando o método WP4C
- Medição do potencial hídrico da folha usando o WP4C
- Como medir a superfície específica do solo com o WP4C
- Estimativa da umidade relativa do solo
- A longevidade das sementes é aumentada pelo controle do potencial hídrico
- Potencial hídrico: a chave para uma preparação de sementes bem-sucedida
- Efeitos da perturbação da amostra nas medições do potencial de água do solo com o WP4C
- Aula magistral sobre umidade do solo
Links de suporte
- WP4C Vídeo de limpeza
- Manuais e software
- Como criar uma curva completa de liberação de umidade usando o site WP4C e HYPROP
- Nota sobre o aplicativo: WP4C medição usando o software LABROS SOILVIEW
Estudos de caso
- O plantio precoce aumenta o risco para a canola de inverno?
- Episódio 7 do podcast: Mudanças climáticas na Antártica
- Curvas de irrigação - uma nova técnica de programação de irrigação
- O tensiômetro de tamanho micro
- Instrumentos de potencial hídrico usados para determinar onde as larvas do Alkali Bee obtêm sua água
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Publicações selecionadas
Abaixo estão listados alguns exemplos de publicações citadas para o potenciômetro WP4C . Essa lista não é exaustiva.
2020
- da Silva, Alisson Jadavi Pereira, Everton Alves Rodrigues Pinheiro e Quirijn de Jong van Lier. "Determinação das propriedades hidráulicas do solo e suas implicações para simulações mecanísticas e gerenciamento de irrigação". Irrigation Science (2020): 1-12.(Link do artigo).
- Domínguez-Niño, Jesús María, Gerard Arbat, Iael Raij-Hoffman, Isaya Kisekka, Joan Girona e Jaume Casadesús. "Parametrização dos parâmetros hidráulicos do solo para a simulação HYDRUS-3D da dinâmica da água do solo em um pomar irrigado por gotejamento". Water 12, no. 7 (2020): 1858.(Link do artigo).
- Fontanet, Mireia, Elia Scudiero, Todd H. Skaggs, Daniel Fernàndez-Garcia, Francesc Ferrer, Gema Rodrigo e Joaquim Bellvert. "Zonas de gerenciamento dinâmico para programação de irrigação". Agricultural Water Management 238 (2020): 106207.(Link do artigo).
- Jackisch, Conrad, Kai Germer, Thomas Graeff, Ines Andrä, Katrin Schulz, Marcus Schiedung, Jaqueline Haller-Jans et al. "Soil moisture and matric potential-an open field comparison of sensor systems." Earth System Science Data 12, no. 1 (2020).(Link do artigo).
- Kassaye, Kassu Tadesse, Julien Boulange, Hirotaka Saito e Hirozumi Watanabe. "Monitoramento do conteúdo de água do solo para apoio à decisão no gerenciamento de água agrícola com base em valores críticos de limite adotados para Andosol no clima temperado de monções". Agricultural Water Management 229 (2020): 105930.(Link do artigo).
- Kumagai, Etsushi e Tomoki Takahashi. "Redução da produtividade da soja (Glycine max (L.) Merr.) Yield Reduction due to Late Sowing as a Function of Radiation Interception and Use in a Cool Region of Northern Japan". Agronomy 10, no. 1 (2020): 66(link do artigo).
2019
- Bonfante, A., E. Monaco, P. Manna, R. De Mascellis, A. Basile, M. Buonanno, G. Cantilena et al. "LCIS DSS-An irrigation supporting system for water use efficiency improvement in precision agriculture: Um estudo de caso do milho". Agricultural Systems 176 (2019): 102646.(Link do artigo).
- Gong, Xue-Wei, Guang-Hui Lü, Xue-Min He, Binoy Sarkar e Xiao-Dong Yang. "A alta umidade do ar causa a absorção de água atmosférica por meio de ramos assimiladores na árvore de raízes profundas Haloxylon ammodendron em uma região desértica árida do noroeste da China." Frontiers in Plant Science 10 (2019): 573.(Link do artigo).
- Khan, Abdur Rahim, L. G. Reichmann, J. C. Ibal, J. H. Shin, Y. Liu, Harold Collins, B. LePage e N. Terry. "Variation in pickleweed root-associated microbial communities at different locations of a saline solid waste management unit contaminated with petroleum hydrocarbons." PloS one 14, no. 10 (2019).(Link do artigo).
- Kreszies, Tino, Nandhini Shellakkutti, Alina Osthoff, Peng Yu, Jutta A. Baldauf, Viktoria V. Zeisler-Diehl, Kosala Ranathunge, Frank Hochholdinger e Lukas Schreiber. "O estresse osmótico aumenta a suberização das barreiras apoplásticas nas raízes seminais da cevada: análise das respostas químicas, transcriptômicas e fisiológicas." New Phytologist 221, no. 1 (2019): 180-194.(Link do artigo).
- Peng, Zhengkai, Linlin Wang, Junhong Xie, Lingling Li, Jeffrey A. Coulter, Renzhi Zhang, Zhuzhu Luo, Jana Kholova e Sunita Choudhary. "Conservation Tillage Increases Water Use Efficiency of Spring Wheat by Optimizing Water Transfer in a Semi-Arid Environment." Agronomia 9, no. 10 (2019): 583.(Link do artigo).
2018
- Ren, Junping, e Sai K. Vanapalli. "Comparação das curvas características de congelamento e água do solo de dois solos canadenses". Vadose Zone Journal 18, no. 1 (2019): 1-14.(Link do artigo).
- Desa, Sachit AJ e Brendan T. Scott. "Inferindo as características da água do solo para a argila de Adelaide usando a teoria fractal". Aust Geomech J 53 (2018): 127-135.(Link do artigo).
- Karagoly, Yahya, Snehasis Tripathy, Peter John Cleall e Talib Mahdi. "Medições de sucção por um sensor de disco de cerâmica porosa de matriz fixa". Em Anais da 7ª Conferência Internacional sobre Solos Não Saturados, Hong Kong. 2018.(Link do artigo).
- Wang, Heng, Xiangjie Qian, Lan Zhang, Sailong Xu, Haifeng Li, Xiaojian Xia, Liankui Dai, Liang Xu, Jingquan Yu e Xu Liu. "Um método de monitoramento de alto rendimento da fisiologia da cultura usando fluorescência de clorofila e imagem multiespectral". Frontiers in Plant Science 9 (2018): 407.(Link do artigo).
2016
- Kelleners, Thijs J., Jeremy Koonce, Rose Shillito, Jelle Dijkema, Markus Berli, Michael H. Young, John M. Frank e W. J. Massman. "Numerical modeling of coupled water flow and heat transport in soil and snow." Soil Science Society of America Journal 80, no. 2 (2016): 247-263.(Link do artigo).
2014
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- Korovetska, Halyna, Ondřej Novák, Oldřich Jůza e Vit Gloser. "Signalling mechanisms involved in the response of two varieties of Humulus lupulus L. to soil drying: I. alterações no pH da seiva do xilema e nas concentrações de ácido abscísico e ânions." Plant and Soil 380, no. 1-2 (2014): 375-387.(Link do artigo).
2013
- Mann, J. Jeremiah, Jacob N. Barney, Guy B. Kyser e Joseph M. DiTomaso. "Root system dynamics of Miscanthus× giganteus and Panicum virgatum in response to rainfed and irrigated conditions in California." Bioenergy Research 6, no. 2 (2013): 678-687.(Link do artigo).
- Yu, Tengfei, Qi Feng, Jianhua Si, Haiyang Xi, Zongxing Li e Aifang Chen. "Hydraulic redistribution of soil water by roots of two desert riparian phreatophytes in northwest China's extremely arid region." Plant and Soil 372, no. 1-2 (2013): 297-308.(Link do artigo).
2012
- McLaughlin, Daniel L., Mark T. Brown e Matthew J. Cohen. "A ecohidrologia de uma espécie pioneira de zona úmida e uma paisagem drasticamente alterada". Ecohydrology 5, no. 5 (2012): 656-667.(Link do artigo).
2011
- Camposeo, Salvatore, e Gaetano Alessandro Vivaldi. "Efeitos de curto prazo da aplicação de cobertura morta de bagaço de oliva sem óleo em um pomar jovem de oliva de super alta densidade." Scientia Horticulturae 129, no. 4 (2011): 613-621.(Link do artigo).
- Lazarus, Brynne E., James H. Richards, Victor P. Claassen, Ryan E. O'Dell e Molly A. Ferrell. "As interações planta-solo específicas da espécie influenciam a distribuição das plantas em solos de serpentina." Plant and Soil 342, no. 1-2 (2011): 327-344.(Link do artigo).
2010
- Miller, Gretchen R., Xingyuan Chen, Yoram Rubin, Siyan Ma e Dennis D. Baldocchi. "Groundwater uptake by woody vegetation in a semiarid oak savanna." Water Resources Research 46, no. 10 (2010).(Link do artigo).
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Acessórios
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