Estimativa da erodibilidade a partir de atributos de solos com horizonte B textural no Brasil

Marques, J.J.G.S.M.; Curi, N.; de Lima, J.M.; Ferreira, M.M.; Silva, M.L.N.; Ferreira, D.F.

doi:10.1590/S0100-06831997000300015

Resumos

Os métodos existentes para estimar a erodibilidade dos solos (fator K) não se têm mostrado adequados quando aplicados a solos brasileiros. Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de método indireto para estimar a erodibilidade, visando obter esse fator, a partir de propriedades do solo facilmente determináveis. Assim, os horizontes A e Bt (B textural) de 22 solos de várias regiões geográficas do Brasil foram submetidos a diversas análises químicas e físicas, e a descrição morfológica do perfil foi considerada. Tais resultados (variáveis independentes) foram submetidos à análise de regressão linear múltipla em "stepwise", e relacionados com a erodibilidade (fator K) medida diretamente no campo (variável dependente). Obtiveram-se várias equações com graus crescentes de complexidade e precisão. A partir das variáveis selecionadas, tanto do horizonte A quanto do Bt, e da distribuição do tamanho das partículas, obtida com e sem dispersante químico, foi possível estimar, satisfatoriamente, a erodibilidade desses solos. As informações contidas na descrição morfológica dos perfis de solo, especialmente as referentes à estrutura, bem como os teores de carbono orgânico, foram de grande importância para a determinação indireta da erodibilidade (fator K).

erosão; erodibilidade do solo (fator K); equação universal de perdas de solo

The soil erodibility (K-factor) determination by indirect methods has not been adequate for application in Brazilian soils. This paper aimed the development of K-factor evaluation methods depending on easily-assessed chemical, physical and morphological soil properties. Samples from A and B horizons of 22 Brazilian soils bearing argillic horizon were submitted to several chemical and physical analyses and the morphological description of the soil profile was considered. A stepwise multiple linear regression analysis was run, relating the results of those analyses with the K-factor values directly measured in the field. Several equations with increasing degrees of complexity and precision were obtained. From the selected variables from the A and B horizons, as well as the particle-size distribution with and without chemical dispersant, it was possible to satisfactorily estimate the erodibility of such soils. The informations obtained from the soil profile description, specially about soil structure, as well as organic carbon amounts, are of major importance for the indirect determination of the erodibility (K-factor).

erosion, soil erodibility (K-factor); Universal Soil Loss Equation (USLE)

SEÇÃO VI - MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA

Estimativa da erodibilidade a partir de atributos de solos com horizonte B textural no Brasil(¹)

Estimation of erodibility from attributes of soils with argillic horizon in Brazil

J.J.G.S.M. Marques^I; N. Curi^II; J.M. de Lima^II; M.M. Ferreira^II; M.L.N. Silva^III; D.F. Ferreira^IV

^IAluno de Mestrado do CPGSNP- Universidade Federal de Lavras, Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG)

^IIProfessor, UFLA - Departamento de Ciência do Solo, Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG). Bolsista do CNPq

^IIIPesquisador, EMBRAPA - Centro Nacional de Pesquisa de Solos, Rua Jardim Botânico, 1024, CEP 22460-000 Rio de Janeiro (RJ)

^IVProfessor, UFLA - Departamento de Ciências Exatas, Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG)

RESUMO

Os métodos existentes para estimar a erodibilidade dos solos (fator K) não se têm mostrado adequados quando aplicados a solos brasileiros. Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de método indireto para estimar a erodibilidade, visando obter esse fator, a partir de propriedades do solo facilmente determináveis. Assim, os horizontes A e Bt (B textural) de 22 solos de várias regiões geográficas do Brasil foram submetidos a diversas análises químicas e físicas, e a descrição morfológica do perfil foi considerada. Tais resultados (variáveis independentes) foram submetidos à análise de regressão linear múltipla em "stepwise", e relacionados com a erodibilidade (fator K) medida diretamente no campo (variável dependente). Obtiveram-se várias equações com graus crescentes de complexidade e precisão. A partir das variáveis selecionadas, tanto do horizonte A quanto do Bt, e da distribuição do tamanho das partículas, obtida com e sem dispersante químico, foi possível estimar, satisfatoriamente, a erodibilidade desses solos. As informações contidas na descrição morfológica dos perfis de solo, especialmente as referentes à estrutura, bem como os teores de carbono orgânico, foram de grande importância para a determinação indireta da erodibilidade (fator K).

Termos de indexação: erosão, erodibilidade do solo (fator K), equação universal de perdas de solo.

SUMMARY

The soil erodibility (K-factor) determination by indirect methods has not been adequate for application in Brazilian soils. This paper aimed the development of K-factor evaluation methods depending on easily-assessed chemical, physical and morphological soil properties. Samples from A and B horizons of 22 Brazilian soils bearing argillic horizon were submitted to several chemical and physical analyses and the morphological description of the soil profile was considered. A stepwise multiple linear regression analysis was run, relating the results of those analyses with the K-factor values directly measured in the field. Several equations with increasing degrees of complexity and precision were obtained. From the selected variables from the A and B horizons, as well as the particle-size distribution with and without chemical dispersant, it was possible to satisfactorily estimate the erodibility of such soils. The informations obtained from the soil profile description, specially about soil structure, as well as organic carbon amounts, are of major importance for the indirect determination of the erodibility (K-factor).

Index terms: erosion, soil erodibility (K-factor), Universal Soil Loss Equation (USLE).

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AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem aos pesquisadores e professores D. J. Reinert (UFSM), E. Margolis (UFRPE), G.R. Curcio (EMBRAPA), I.B. Chaves e I.F. Silva (UFPB), J.R.C. Silva (UFC), L.H.C. Anjos (UFRRJ), M. Resende (UFV), N. Kámpf (UFRGS), R.C. Alvarenga (EMBRAPA) e S.C.F. Dechen (IAC) que, gentilmente, enviaram amostras de solo.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em julho de 1996

Aprovado em agosto de 1997

Referências bibliográficas

ANGULO, J.R. Relações entre a erodibilidade e algumas propriedades de solos brasileiros. Curitiba, UFPR, 1983. 154p. (Dissertação de Mestrado)
BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Particle density In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1986. v.1, p.377-382.
BRUCE-OKINE, E. & LAL, R. Soil erodibility as determined by raindrop technique. Soil Sci., Baltimore, 119:149-157, 1975.
CHOW, T.L. & REES, H.W. Effects of coarse-fragment content and size on soil erosion under simulated rainfall. Can. J. Soil Sci., Ottawa, 75:227-232, 1995.
DAY, P.R. Particle fractionation and particle - size analysis. In: BLACK, C.A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1965. v.1, p.545-566.
DENARDIN, J.E. Erodibilidade de solo estimada por meio de parâmetros físicos e químicos. Piracicaba, ESALQ, 1990. 81p. (Tese de Doutorado)
EL-SWAIFY, S.A. & DANGLER, E.W. Erodibilities of selected tropical soils in relation to structural and hydrologic parameters. In: NATIONAL CONFERENCE ON SOIL EROSION, 1976, West Lafayette. Proceedings. Ankeny, SWCS, 1977. p.105-104.
EL-SWAIFY, S.A. & DANGLER, E.W. Rainfall erosion in the tropics: a state of art. In: KREBS, D.M., ed. Determinants of soil loss tolerance. Madison, American Society of Agronomy 1982. p.1-25.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Manual de métodos de análise de solos. Rio de Janeiro, EMBRAPA-SNLCS, 1979. n.p.
FOSTER, G.R.; MOLDENHAUER, W.C. & WISCHMEIER, W.H. Transferability of U.S. technology for prediction and control of erosion in the tropics. In: American Society of Agronomy Soil erosion and conservation in the tropics. Madison, ASA/ SSSA, 1982. p.135-149. (Special Publication, 43)
GALINDO, I.C.L. & MARGOLIS, E. Tolerância de perdas por erosão para solos do Estado de Pernambuco. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 13:95-100, 1989.
GROHMANN, F. & RAIJ, B. Dispersão e pré-tratamento para análise granulométrica de latossolos argilosos. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 1:52-53, 1977.
HENKLAIN, J.C. & FREIRE, O. Avaliação do método nomográfico para determinação da erodibilidade de latossolos do Estado do Paraná. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 7:191-195, 1983.
IGWE, C.A.; AKAMIGBO, F.O.R. & MBAGWU, J.S.C. Physical properties of soils of southeastern Nigeria and the role of some aggregating agents in their stability. Soil Sci., Baltimore, 160:431-441, 1995.
KEMPER, W.D. & ROSENAU, R.C. Aggregate stability and size distribution. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1986. v.1, p.425-442.
LE BISSONNAIS, Y.; BRUAND, A. & JAMAGNE, M. Laboratory experimental study of soil crusting: relation between aggregate breakdown mechanisms and crust structure. Catena, Cremlingen, 16:377-392, 1989.
LEMOS, R.C. & SANTOS, R.D. Manual de descrição e coleta de solo no campo. 3.ed. Campinas, SBCS, 1996. 83p.
LIMA, J.M.; CURI, N.; RESENDE, M. & SANTANA, D.P. Dispersão do material de solo em água para avaliação indireta da erodibilidade em latossolos. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 14:85-90, 1990.
LIMA, P.M.P. Índices de erodibilidade diretos e indiretos para dois latossolos do município de Lavras - Minas Gerais. Ci. Prát., Lavras, 15:186-193, 1991.
MARQUES, J.J.G.S.M.; CURI, N.; FERREIRA, M.M.; LIMA, J.M.; SILVA, M.L.N. & CAROLINO de SÁ, M.A. Adequação de métodos indiretos para estimativa da erodibilidade de solos com horizonte B textural no Brasil. R. bras. Ci. Solo, Viçosa, 21:447-456, 1997.
MARQUES, J.J.G.S.M. Estimativas e comparações dos fatores erosividade das chuvas e erodibilidade de solos com horizonte B textural no Brasil. Lavras, UFLA, 1996. 119p. (Dissertação de Mestrado)
NETER, J. & WASSERMANN, W. Applied linear statistical models: regression, analysis of variance and experimental designs. Homewood, Richard D. Irwin, 1974. 842p.
OADES, J.M. The role of biology in the formation, stabilization and degradation of soil structure. Geoderma, Amsterdam, 56:377-400, 1993.
OBI, M.E.; SALAKO, F.K. & LAL, R. Relative susceptibility of some southeastern Nigeria soils to erosion. Catena, Cremlingen, 16:215-225, 1989.
PUGET, P.; CHENU, C. & BALESDENT, J. Total and young organic matter distributions in aggregates of silty cultivated soils. Eur. J. Soil Sci., Oxford, 46:449-459, 1995.
RENARD, K.G.; FOSTER, G.R.; YODER, D.C. & McCOOL, D.K. RUSLE revised: status, questions, answers and the future. J. Soil Water Cons., Ankeny, 49:213-220, 1994.
ROLOFF, G. & CLIVATI, A.A. Modelo de erosão e sedimentação para o Paraná. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 25., Viçosa, 1995. Resumos. Viçosa, SBCS/UFV, 1995. v.3, p.1782-1784.
ROLOFF, G. & DENARDIN, J.E. Estimativa simplificada da erodibilidade do solo. In: REUNIÃO BRASILEIRA DE MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA, 10., Florianópolis, 1994. Resumos. Florianópolis, SBCS, 1994. p.146-147.
RÕMKENS, M.J.M. The soil erodibility factor: a perspective. In: HARLIN, J.M. & BERARDI, G.M., eds. Agricultural soil loss: processes, policies and prospects. Boulder, Westview, 1987. p.125-149.
RÕMKENS, M.J.M.; ROTH, C.B. & NELSON, D.W. Erodibility of selected clay subsoils in relation to physical and chemical properties. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 41:954-960, 1977.
ROTH, C.H. & EGGERT, T. Mechanisms of aggregate breakdown involved in surface sealing, runoff generation and sediment concentration on loess soils. Soil Til. Res., Amsterdam, 32:253268, 1994.
SILVA, I.F.; ANDRADE, A.P. & CAMPOS FILHO, O.R. Erodibilidade de seis solos do semi-árido paraibano obtida com chuva simulada e método nomográfico. R. bras. Ci. Solo. Campinas, 10:283-287, 1986.
SILVA, M.L.N.; CURI, N.; MARQUES, J.J.G.S.M.; LIMA, L.A.; FERREIRA, M.M. & LIMA, J.M. Resistência ao salpico provocado por impacto de gotas de chuva simulada em latossolos e sua relação com características químicas e mineralógicas. Ci. Prát., Lavras, 19:176-182, 1995.
SILVA, M.L.N.; CURI, N.; OLIVEIRA, M.S.; FERREIRA, M.M. & LOMBARDI NETO, F. Comparação de métodos direto e indiretos para determinação da erodibilidade em latossolos sob cerrado. Pesq. Agropec. bras., Brasília, 29:1751-1761, 1994.
VETTORI, L. Métodos de análise de solos. Rio de Janeiro, Ministério da Agricultura-Equipe de Pedologia e Fertilidade do Solo, 1969. 24p. (Boletim Técnico, 7)
YODER, D. & LOWN, J. The future of RUSLE: inside the new Revised Universal Soil Loss Equation. J. Soil Water Cons., Ankeny, 50:484-489, 1995.
YOUNG, R.A. & MUTCHLER, C.K. Erodibility of some Minnesota soils. J. Soil Water Cons., Ankeny, 32:180-182, 1977.
WISCHMEIER, W.H. Use and misuse of the universal soil loss equation. J. Soil Water Cons., Ankeny, 31:5-9, 1976.
WISCHMEIER, W.H.; JOHNSON, C.B. & CROSS, B.V. A soil erodibility nomograph for farmland and construction sites. J. Soil Water Cons., Ankeny, 26:189-193, 1971.
WISCHMEIER, W.H. & MANNERING, J.V. Relation of soil properties to its erodibility. Soil Sci. Soc. Am. Proc., Madison, 33:131-137, 1969.
WISCHMEIER, W.H. & SMITH, D.D. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning, Washington, USDA, 1978. 58p. (Agriculture Handbook, 537)

(1

) Parte da dissertação de Mestrado apresentada pelo primeiro autor à Universidade Federal de Lavras (MG).

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
08 Out 2014
Data do Fascículo
Set 1997

Histórico

Aceito
Ago 1997
Recebido
Jul 1996

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

[1] ANGULO, J.R. Relações entre a erodibilidade e algumas propriedades de solos brasileiros. Curitiba, UFPR, 1983. 154p. (Dissertação de Mestrado)

[2] BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Particle density In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1986. v.1, p.377-382.

[3] BRUCE-OKINE, E. & LAL, R. Soil erodibility as determined by raindrop technique. Soil Sci., Baltimore, 119:149-157, 1975.

[4] CHOW, T.L. & REES, H.W. Effects of coarse-fragment content and size on soil erosion under simulated rainfall. Can. J. Soil Sci., Ottawa, 75:227-232, 1995.

[5] DAY, P.R. Particle fractionation and particle - size analysis. In: BLACK, C.A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1965. v.1, p.545-566.

[6] DENARDIN, J.E. Erodibilidade de solo estimada por meio de parâmetros físicos e químicos. Piracicaba, ESALQ, 1990. 81p. (Tese de Doutorado)

[7] EL-SWAIFY, S.A. & DANGLER, E.W. Erodibilities of selected tropical soils in relation to structural and hydrologic parameters. In: NATIONAL CONFERENCE ON SOIL EROSION, 1976, West Lafayette. Proceedings. Ankeny, SWCS, 1977. p.105-104.

[8] EL-SWAIFY, S.A. & DANGLER, E.W. Rainfall erosion in the tropics: a state of art. In: KREBS, D.M., ed. Determinants of soil loss tolerance. Madison, American Society of Agronomy 1982. p.1-25.

[9] EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Manual de métodos de análise de solos. Rio de Janeiro, EMBRAPA-SNLCS, 1979. n.p.

[10] FOSTER, G.R.; MOLDENHAUER, W.C. & WISCHMEIER, W.H. Transferability of U.S. technology for prediction and control of erosion in the tropics. In: American Society of Agronomy Soil erosion and conservation in the tropics. Madison, ASA/ SSSA, 1982. p.135-149. (Special Publication, 43)

[11] GALINDO, I.C.L. & MARGOLIS, E. Tolerância de perdas por erosão para solos do Estado de Pernambuco. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 13:95-100, 1989.

[12] GROHMANN, F. & RAIJ, B. Dispersão e pré-tratamento para análise granulométrica de latossolos argilosos. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 1:52-53, 1977.

[13] HENKLAIN, J.C. & FREIRE, O. Avaliação do método nomográfico para determinação da erodibilidade de latossolos do Estado do Paraná. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 7:191-195, 1983.

[14] IGWE, C.A.; AKAMIGBO, F.O.R. & MBAGWU, J.S.C. Physical properties of soils of southeastern Nigeria and the role of some aggregating agents in their stability. Soil Sci., Baltimore, 160:431-441, 1995.

[15] KEMPER, W.D. & ROSENAU, R.C. Aggregate stability and size distribution. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1986. v.1, p.425-442.

[16] LE BISSONNAIS, Y.; BRUAND, A. & JAMAGNE, M. Laboratory experimental study of soil crusting: relation between aggregate breakdown mechanisms and crust structure. Catena, Cremlingen, 16:377-392, 1989.

[17] LEMOS, R.C. & SANTOS, R.D. Manual de descrição e coleta de solo no campo. 3.ed. Campinas, SBCS, 1996. 83p.

[18] LIMA, J.M.; CURI, N.; RESENDE, M. & SANTANA, D.P. Dispersão do material de solo em água para avaliação indireta da erodibilidade em latossolos. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 14:85-90, 1990.

[19] LIMA, P.M.P. Índices de erodibilidade diretos e indiretos para dois latossolos do município de Lavras - Minas Gerais. Ci. Prát., Lavras, 15:186-193, 1991.

[20] MARQUES, J.J.G.S.M.; CURI, N.; FERREIRA, M.M.; LIMA, J.M.; SILVA, M.L.N. & CAROLINO de SÁ, M.A. Adequação de métodos indiretos para estimativa da erodibilidade de solos com horizonte B textural no Brasil. R. bras. Ci. Solo, Viçosa, 21:447-456, 1997.

[21] MARQUES, J.J.G.S.M. Estimativas e comparações dos fatores erosividade das chuvas e erodibilidade de solos com horizonte B textural no Brasil. Lavras, UFLA, 1996. 119p. (Dissertação de Mestrado)

[22] NETER, J. & WASSERMANN, W. Applied linear statistical models: regression, analysis of variance and experimental designs. Homewood, Richard D. Irwin, 1974. 842p.

[23] OADES, J.M. The role of biology in the formation, stabilization and degradation of soil structure. Geoderma, Amsterdam, 56:377-400, 1993.

[24] OBI, M.E.; SALAKO, F.K. & LAL, R. Relative susceptibility of some southeastern Nigeria soils to erosion. Catena, Cremlingen, 16:215-225, 1989.

[25] PUGET, P.; CHENU, C. & BALESDENT, J. Total and young organic matter distributions in aggregates of silty cultivated soils. Eur. J. Soil Sci., Oxford, 46:449-459, 1995.

[26] RENARD, K.G.; FOSTER, G.R.; YODER, D.C. & McCOOL, D.K. RUSLE revised: status, questions, answers and the future. J. Soil Water Cons., Ankeny, 49:213-220, 1994.

[27] ROLOFF, G. & CLIVATI, A.A. Modelo de erosão e sedimentação para o Paraná. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 25., Viçosa, 1995. Resumos. Viçosa, SBCS/UFV, 1995. v.3, p.1782-1784.

[28] ROLOFF, G. & DENARDIN, J.E. Estimativa simplificada da erodibilidade do solo. In: REUNIÃO BRASILEIRA DE MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA, 10., Florianópolis, 1994. Resumos. Florianópolis, SBCS, 1994. p.146-147.

[29] RÕMKENS, M.J.M. The soil erodibility factor: a perspective. In: HARLIN, J.M. & BERARDI, G.M., eds. Agricultural soil loss: processes, policies and prospects. Boulder, Westview, 1987. p.125-149.

[30] RÕMKENS, M.J.M.; ROTH, C.B. & NELSON, D.W. Erodibility of selected clay subsoils in relation to physical and chemical properties. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 41:954-960, 1977.

[31] ROTH, C.H. & EGGERT, T. Mechanisms of aggregate breakdown involved in surface sealing, runoff generation and sediment concentration on loess soils. Soil Til. Res., Amsterdam, 32:253268, 1994.

[32] SILVA, I.F.; ANDRADE, A.P. & CAMPOS FILHO, O.R. Erodibilidade de seis solos do semi-árido paraibano obtida com chuva simulada e método nomográfico. R. bras. Ci. Solo. Campinas, 10:283-287, 1986.

[33] SILVA, M.L.N.; CURI, N.; MARQUES, J.J.G.S.M.; LIMA, L.A.; FERREIRA, M.M. & LIMA, J.M. Resistência ao salpico provocado por impacto de gotas de chuva simulada em latossolos e sua relação com características químicas e mineralógicas. Ci. Prát., Lavras, 19:176-182, 1995.

[34] SILVA, M.L.N.; CURI, N.; OLIVEIRA, M.S.; FERREIRA, M.M. & LOMBARDI NETO, F. Comparação de métodos direto e indiretos para determinação da erodibilidade em latossolos sob cerrado. Pesq. Agropec. bras., Brasília, 29:1751-1761, 1994.

[35] VETTORI, L. Métodos de análise de solos. Rio de Janeiro, Ministério da Agricultura-Equipe de Pedologia e Fertilidade do Solo, 1969. 24p. (Boletim Técnico, 7)

[36] YODER, D. & LOWN, J. The future of RUSLE: inside the new Revised Universal Soil Loss Equation. J. Soil Water Cons., Ankeny, 50:484-489, 1995.

[37] YOUNG, R.A. & MUTCHLER, C.K. Erodibility of some Minnesota soils. J. Soil Water Cons., Ankeny, 32:180-182, 1977.

[38] WISCHMEIER, W.H. Use and misuse of the universal soil loss equation. J. Soil Water Cons., Ankeny, 31:5-9, 1976.

[39] WISCHMEIER, W.H.; JOHNSON, C.B. & CROSS, B.V. A soil erodibility nomograph for farmland and construction sites. J. Soil Water Cons., Ankeny, 26:189-193, 1971.

[40] WISCHMEIER, W.H. & MANNERING, J.V. Relation of soil properties to its erodibility. Soil Sci. Soc. Am. Proc., Madison, 33:131-137, 1969.

[41] WISCHMEIER, W.H. & SMITH, D.D. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning, Washington, USDA, 1978. 58p. (Agriculture Handbook, 537)