A escassez de água é um dos fatores mais limitantes à produção agrícola. O entendimento dos fatores que regem a extração da água do solo por plantas e a sua distribuição ao longo do sistema radicular em condições hidráulicas contrastantes é importante para o ajuste fino de modelos hidrológicos que servem de referência para modelos de produção vegetal e meteorológicos, entre outros. Com a finalidade de contribuir com o conhecimento sobre a dinâmica da água na rizosfera, nesta dissertação um modelo de partição de extração de água do solo pelas raízes foi descrito e testado experimentalmente. Para poder medir a partição da extração de água do solo por raízes impondo condições contrastantes de teor de água foi criado um ambiente artificial, um lisímetro com dois compartimentos A e B separados fisicamente (split-pot). Foram confeccionados quatro desses lisímetros, preenchidos com material de um solo de textura média e plantados com duas plantas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), dividindo o sistema radicular ao meio entre os compartimentos. Sensores de TDR e tensiômetros foram instalados nos lisímetros para monitoramento do teor de água no solo e referencia para irrigação, respectivamente. O manejo da irrigação adotado foi constituído de quatro fases: I - irrigação apenas do compartimento B e secagem do compartimento A (07/05 25/05); II - secagem dos dois compartimentos (26/05 05/06); III - irrigação do compartimento A e secagem do compartimento B (06/06 14/06); IV - secagem dos dois compartimentos (15/06 - 22/06). O material de solo utilizado foi analisado quanto a suas propriedades hidráulicas. Após o fim do período de monitoramento os lisímetros foram desmontados e os parâmetros radiculares determinados. Para avaliar o desempenho do modelo de extração radicular compararam-se os dados observados de teor de água (obs) com os previstos pelo modelo (mod), utilizando-se a raiz do erro médio quadrático (RMSE) como indicador quantitativo. Incluiu-se um fator de correção para atividade e distribuição do sistema radicular. Para as quatro unidades experimentais, os valores do teor de água variaram devido às lâminas de irrigação aplicadas e a extração de água pela planta. Observaram-se, ainda, muito mais valores positivo de modelados do que observados, o que indica que a resistência hidráulica interna das raízes e mecanismos que impedem o refluxo de água ao solo, não considerados pelo modelo, podem, na verdade, ter um papel importante nas relações hídricas na rizosfera. Concluiu-se que o experimento permitiu fazer observações da extração radicular em condições hidráulicas contrastantes de seu sistema radicular. As plantas demonstraram preferência por extrair água dos compartimentos mais úmidos, interrompendo a exploração dos mais secos. Em diversas ocasiões a liberação da água ao solo foi observada nos compartimentos mais secos. Utilizando-se um fator de eficiência radicular de 0,015, o modelo testado descreveu razoavelmente bem as observações. / Water shortage is one of the most limiting factors for agricultural production. The understanding of factors that rule the extraction of soil water by plants and its distribution along the root system under contrasting hydraulic conditions is important for fine-tuning hydrological models which are a reference for crop growth models, meteorological models, among others. Aiming to contribute with the understanding of water dynamics in the rhizosphere, a model for the description of root water extraction partition was described and experimentally tested in this dissertation. To measure the root water extraction partition under contrasting hydraulic conditions an artificial environment was created: a split-pot lysimeter with two physically divided compartments A and B. Four of these lysimeters were constructed, filled with a medium textured soil and populated by two sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) plants whose root systems were divided among the compartments. TDR and tensiometer equipment was installed in the lysimeters to measure soil water content and as a reference for irrigation, respectively. Irrigation management consisted of four phases: I - irrigation only in compartment B, drying out compartment A (07/May 25/May); II no irrigation, drying out of both compartments (26/May 05/June); III - irrigation only in compartment A, drying out compartment B (06/June 14/June); IV - no irrigation, drying out of both compartments (15/June 22/June). Soil hydraulic properties were determined in laboratory. At the end of the experimental period, lysimeters were disassembled and root system parameters were determined. To evaluate the performance of the root water extraction model, observed water contents were compared with model predictions, using the root means square error (RMSE) as quantitative index. A correction factor for root activity and distribution was included. Water contents were observed to vary in the four lysimeters due to irrigation and root water extraction. Model predictions showed much more positive values of than observed, suggesting that internal root resistance and mechanisms impeding reflux from root to soil, not considered by the model may play an important role in rhizosphere water relations. It is concluded that the experiment permitted to observe root water extraction under contrasting hydraulic conditions in the root system. Plants showed preference for water extraction from the wetter compartments, interrupting the exploitation of the dryer ones. On several occasions, a hydraulic lift (water transfer from roots to soil) was observed in the dry compartments. Using a root system efficiency factor of 0.015, the tested model described the observations reasonably well.

Para determinar a condutividade hidráulica do solo em condições de não saturação, o método mais utilizado para estimativas no campo tem sido o do perfil instantâneo. Este método baseia-se na integração da equação de Richards em relação à profundidade do solo, durante o processo de redistribuição da água, após a saturação do perfil até a profundidade de interesse e prevenção do fluxo de água pela superfície do solo. A equação resultante para a aplicação do método exige o conhecimento do gradiente de potencial total na profundidade de interesse, durante o processo de redistribuição. A hipótese básica do trabalho é a de que há uma distância correta entre as cápsulas do tensiômetro, para o cálculo do gradiente de potencial total, na aplicação do método do perfil instantâneo, que confere menor erro à determinação da condutividade hidráulica. Em dois solos com texturas bem diferentes foi instalada uma estrutura metálica retangular de 4,50 m de comprimento, 3,00 m de largura e 0,60 m de altura (0,40 m no solo), no centro da qual foram instalados 26 tensiômetros com manômetro de mercúrio a cada 25 mm, desde 0,10 até 0,60 m de profundidade, para o cálculo do gradiente de potencial total na profundidade de 0,50 m. O gradiente de potencial total utilizado como referência foi calculado pela derivada de equação de ajuste do potencial total com a profundidade do solo; os demais gradientes foram calculados pelo método das diferenças finitas utilizando, para o comprimento do solo (distância entre as cápsulas), os valores 0,05, 0,10, 0,15 e 0,20 m. Destes valores somente a distância 0,05 m resultou em gradientes diferentes em relação à referência para os dois solos testados, com o que pode-se recomendar os demais comprimentos para o cálculo do gradiente de potencial total no método do perfil instantâneo. Também pode-se concluir que para o solo arenoso a hipótese do gradiente unitário não se adequou corretamente aos dados, subestimando em até 75% o valor da condutividade hidráulica. / The soil hydraulic conductivity determination method most used under unsaturated field conditions is the instantaneous profile method. This method is based on the integration of Richards equation in relation to soil depth, during the soil water redistribution process, after the profile has been saturated till the interest depth and the soil surface prevented to water flux. The equation that results from the method requires the knowledge of the total potential gradient at the interest depth during the redistribution depth. The basic hypothesis of this work is that there is an installation correct distance of the tensiometer porous cups to calculate the total potential gradient in the instantaneous profile method that provides less error to the hydraulic conductivity determination. In two very distinct texture soil. A metallical rectangular structure of 4.50 m length, 3.00 m width and 0.60 m depth was installed into the soil profile, leaving 0.20 m of its depth above the soil surface. In the center of the delimited area, 26 mercury tensiometers were installed at each 25 mm along the profile from soil depth of 0.10 m to 0.60 m, to calculate the total potential gradient at the 0.50 m soil depth. The gradient used as reference was that calculated by differentiation of the fitted curve of total potential as a function of the vertical position coordinate for the depth of 0.50 m; the other gradients were calculated by finite differences using the distances of 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20 m between installed porous cups. Among these values, only the distance of 0.05 m resulted in gradients different of the reference for both soils. Therefore, the other distances (0.10, 0.15 and 0.20 m) away be recommended to calculated the soil water total potential by finite differences in the instantaneous profile method. Would be concluded that the assumption of unit gradient was not suitable for the data obtained for the sandy soil, underestimating the hydraulic conductivity by up to 75%.

O presente trabalho teve como objetivo quantificar e caracterizar a variabilidade espaço-temporal da armazenagem, do gradiente de potencial total e do potencial mátrico da água em um Latossolo Amarelo argissólico cultivado com citros. A parcela experimental foi montada em um solo sob uma cultura de citros com 10 anos de idade, consistindo de 40 pontos de observação ao longo de duas transeções, com espaçamento de 4 m x 7 m. Em cada ponto de observação foram instalados a) um tubo de acesso à sonda de nêutrons até a profundidade de 1,20 m, para a quantificação da armazenagem da água no solo, e b) três tensiômetros nas profundidades de 1,00 m, 1,10 m e 1,20 m, para a quantificação do potencial mátrico e do gradiente de potencial total da água no solo. As medições foram feitas ao longo de dois anos, em períodos compreendidos entre novembro e julho do ano seguinte. As medições de potencial mátrico foram feitas diariamente e as de armazenagem semanalmente. Em cada ponto de observação foram retiradas amostras de solo com estrutura deformada para a quantificação das frações granulométricas ao longo do perfil. Em área adjacente instalou-se um pluviômetro acoplado a um “data logger” para a quantificação da entrada de água na área por precipitação pluvial. Os valores das frações granulométricas apresentaram distribuição normal e foram uniformes em todos os pontos, apontando para um gradiente entre o horizonte A e o B textural. Isso permitiu o uso da média dos valores dos 40 pontos por profundidade, para fins de comparação. Os valores de armazenagem, de gradiente de potencial total e de potencial mátrico da água no solo não tiveram correlação significativa a 5% de probabilidade com os valores de argila e areia, entretanto os valores de correlação entre armazenagem/gradiente e argila foram, na maioria das datas analisadas, positivos, enquanto que para os valores de areia a correlação foi negativa. A distribuição dos valores de gradiente de potencial tornou-se mais dispersa quanto mais seco o solo esteve. A estabilidade temporal foi observada pelo comportamento dos valores para os 40 pontos ao longo do tempo, mostrando que os pontos mantiveram a sua característica independentemente do tempo de amostragem, evidenciando desta forma a estabilidade temporal, o que pôde ser comprovado por meio do coeficiente de correlação de Pearson entre datas. Por meio da técnica da diferença relativa foi possível identificar os pontos que, independentemente tempo, estimam a média real do campo, os mais secos e os mais úmidos. O ponto 12 foi escolhido, em função do valor da diferença relativa, como o ponto representativo da média para o gradiente de potencial total, para os valores de armazenagem identificou-se como o ponto 15 como o mais seco e o 05 como o mais úmido. O teste não-paramétrico de Spearman, como sugerido por Vachaud et al. (1985), não diferiu significativamente do teste paramétrico, mais simples, sugerido por Kachanoski & De Jong (1988). / The objective of this work was to quantify and to characterize spatial and temporal variability of water storage, total potential gradient and matric potential in a yellow latosol cropped to citrus. The experiment was carried out at campus of Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, University of São Paulo, in the municipality of Piracicaba (22º42’43’’ S, 47º37’10’’ W, 546 m). The experimental plot was installed in the soil under a 10 years old citrus crop, being made up of 40 observation points along two transects in a 4 m x 7 m spacing. In each observation point were installed a) one aluminum tube to access a neutron probe till the depth of 1.20 m, to quantify the soil water storage and b) three mercury tensiometers at depths of 1.00 m, 1.10 m and 1.20 m to estimate matric potential and total potential gradient. Measurements were made during two years in the periods between November and July of the next year. Matric potential measurements were made daily and those of soil water storage, weekly. From each observation point were also taken disturbed soil samples for soil mechanical analysis along the profile. A rain gage coupled to a data logger were also installed just beside the transects. The percent values of sand clay and silt were normal distributed and uniform in all points, which permitted the use of a mean of the 40 points in each sampled depth. Soil water storage, matric potential and total potential gradient values did not have significant correlation, at the level of 5% of probability, with the percent values of clay and sand, eventhough the correlation values between storage/gradient and clay were, in almost all analyzed date, positive, whereas those for sand, negative. The dispersion of matric potential and total potential gradient values was higher as the soil became dryer. All the 40 points showed temporal stability for the measured parameters, that is, they maintened their characteristics independently of sampling time; this was proven by means of the Pearson correlation coefficient among dates. By means of the relative difference technique, it was possible to identify the points that, independently of time, estimate the real field mean, the dryer points and the moister points. Point 12 was chosen, by this technique, as the representative for the mean total potential gradient; for the soil-water storage, point 15 was identified as the dryer point and point 05 was identified as the moister one. The non-parametric test of Spearman, as suggested by Vachaud et al. (1985), was not significantly different of the simpler parametric test, suggested by Kachanoski and De Jong (1988).

Os métodos indiretos de determinação da condutividade hidráulica do solo em função do conteúdo de água no solo apresentam relevante vantagem pela redução de tempo e custo. No entanto, quando são comparados aos métodos de determinação em campo, seus valores não satisfazem as reais condições. Assim, com este trabalho, objetivou-se comparar resultados da condutividade hidráulica pelo modelo de van Genuchten a partir da curva de retenção, CRA, determinada no laboratório e em campo, assim como indicar a melhor maneira de estimar o conteúdo de água no solo a partir de leituras tensiométricas quando se usa a CRA no método do perfil instantâneo, MPI. O experimento foi conduzido em quatro profundidades de um Latossolo e de um Nitossolo, que correspondiam aos seus respectivos horizontes pedológicos. Para confecção da CRA em campo, foi instalado, no centro de cada horizonte, um tensiômetro com manômetro de mercúrio, para determinação da tensão da água, e coletadas, de cada profundidade, amostras de solo com estrutura deformada às tensões de 2, 4, 6, 8, 10, 20, 30, 40 e 50 kPa, para determinação do conteúdo gravimétrico de água; foram retiradas também, de cada profundidade, amostras com estrutura indeformada, por meio de um extrator do tipo Uhland, para determinação da densidade do solo, necessária para conversão dos dados para conteúdo volumétrico de água. Para a CRA em laboratório foram coletadas amostras de solo com estrutura indeformada também por meio de extrator do tipo Uhland. As amostras foram submetidas às tensões de 2, 4, 6, 8 e 10 kPa em funis de placa porosa, e para as tensões de 33, 50, 100, 300, 600, 900, 1.200 e 1.500 kPa em câmara de pressão com placa porosa. Todas as amostras foram coletadas em triplicata. Por fim, procedeu-se com os cálculos da condutividade hidráulica pelo modelo de van Genuchten. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que: (a) a metodologia de determinação da CRA no campo mostrou-se satisfatória, assim como o seu ajuste pela equação utilizada por van Genuchten no seu método de determinação da condutividade hidráulica relativa, Kr, com coeficientes de determinação sempre maiores que 0,9; (b) os valores da Kr obtidos pelo método de van Genuchten quando se utilizou a CRA de laboratório foram sempre maiores em relação aos valores obtidos com a CRA determinada no campo; e (c) no MPI há necessidade de se conhecer o conteúdo de água no solo ao longo do perfil durante o processo de redistribuição da água, e uma das maneiras de se obter esse conteúdo é por meio da CRA; com base nos resultados obtidos e em face à primeira conclusão, pode-se dizer que quando se utiliza a CRA para estimar o conteúdo de água pelo MPI, a utilização da CRA determinada no campo deve fornecer resultados mais realísticos da função K(θ). / The use of indirect methods to determine the soil hydraulic conductivity as a function of soil-water content is very advantageous because of the reduction of time and cost. However, when compared with field methods, values do not satisfy the actual conditions. So, the objective this work was to compare results of hydraulic conductivity by van Genuchten\'s model from the water retention curve, WRC, determined in the laboratory and in the field, well as indicate the better way to estimate the soil-water content from tensiometer readings using WRC, in the instantaneous profile method, IPM. The experiment was carried out in four depths of an Oxisol and a Nitosol, corresponding to their pedological horizons. To obtain the field WRC, a mercury manometer tensiometer was installed in the centre of each horizon, for the determination of the soil-water tension, and disturbed soil samples were collected at tensions of 2, 4, 6, 8, 10, 20, 30, 40 and 50 kPa, to determinate the gravimetric soil-water content; undisturbed soil samples were also taken by means of a soil extractor type Uhland to determine soil bulk density, required to convert data to volumetric soil-water content. For laboratory WRC soil samples were collected with undisturbed structure also by means of soil extractor type Uhland. The water tension used were 2, 4, 6, 8 and 10 kPa in porous plate funnels, and tensions of 33, 50, 100, 300, 600, 900, 1200 and 1500 kPa porous plate pressure chamber. All samples were collected in triplicate. Finally, the calculations of hydraulic conductivity by van Genuchten\'s model were made. According to the results, it can be concluded that: (a) the methodology for determining field WRC was satisfactory, as well as its adjusting by the equation used by van Genuchten in his method of relative hydraulic conductivity, Kr, estimation with ever determination coefficients always greater than 0.9; (b) the Kr values obtained by the method of van Genuchten when using the laboratory WRC were always higher as compared to the values obtained with the field WRC; and (c) in the IPM, it is necessary to know the soil-water content along the soil profile, during the process of water redistribution, and one of the ways to estimate the water content is through the WRC. Based on the obtained results and given the first conclusion, it can be said that when using WRC to estimate the water content in the IPM, the use of the field WRC should provide more realistic results for K(θ).

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo_Trautmann.pdf: 645387 bytes, checksum: b943a284ef2f8a8c03b005a6d3050a51 (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soybeans are an annual crop demanding boron (B). However, the boron fertilizer management should be done cautiously, especially with regard to doses to be applied because of the narrow range between adequate and toxic for this nutrient in the soil. Another important aspect directly related to the availability of B to plants refers to soil moisture conditions, since B is preferentially transported into the soil to the surface of the roots by mass flow. In this context, this study aimed to evaluate the effect of sources and application rates of boron in the growth of soybean (Glycine max) in an Oxisol of medium texture, under different water tensions. The experiment was conducted in a greenhouse at Horticulture Station Protected Cultivation and the State University of West of Paraná, Marechal Cândido Rondon, PR, using pots with 5 dm3 of soil. We used a randomized split-plot in a factorial 5 x 2 x 3, with five doses of B (0.0, 0.25, 0.5, 1.0 and 2.0 mg dm-3); two sources (boric acid and colemanite) and three strains of soil water (-0.01, -0.03 and -0.10 MPa), with four replications. The results indicated that the development of soybean, in general, is not influenced when keeping the voltage level of water in the ground to -0.1 MPa (soil moisture of 65% of field capacity). The shoot growth of soybean was not influenced by boron fertilization, regardless of whether the withholding is more or less soluble. In turn, the root growth was negatively affected by the application of up to 2 mg dm-3 of B in soil with initial 0.4 mg dm-3. Under water tension of -0.1 MPa soil fertilization with B rates from 0.25 to 2.0 mg dm-3 as colemanite resulted in less loss of water by the soybean leaves. The amount of B in soil and soybean leaves increases linearly with increasing doses of the nutrient into the soil, was observed at the maximum dose, 2 mg dm-3 of B, typical symptoms of B toxicity in soybean leaves / A soja é uma das culturas anuais mais exigentes em boro (B). Entretanto, o manejo da adubação boratada deve ser realizado com muita cautela, principalmente no que diz respeito às doses a serem aplicadas, devido à estreita faixa entre o nível adequado e o tóxico para este nutriente no solo. Outro aspecto importante relacionado diretamente com a disponibilidade de B para as plantas refere-se às condições hídricas do solo, já que o B é preferencialmente transportado no solo até a superfície das raízes pelo fluxo de massa. Neste contexto, este trabalho objetivou avaliar o efeito da aplicação de fontes e doses de B no crescimento da soja (Glycine max) em um Latossolo Vermelho eutroférrico de textura média, submetido a diferentes tensões de água. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, na Estação de Horticultura e Cultivo Protegido da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, em Marechal Cândido Rondon, PR, em vasos com 5 dm3 de solo. Utilizou-se o delineamento experimental em parcelas subdivididas, em esquema fatorial 5 x 2 x 3, sendo cinco doses de B (0,0; 0,25; 0,5; 1,0 e 2,0 mg dm-3); duas fontes (ácido bórico e colemanita) e três tensões de água no solo (-0,01, -0,03 e -0,10 MPa), com quatro repetições. Os resultados obtidos indicaram que o desenvolvimento da cultura de soja, de maneira geral, não é influenciado quando se mantêm o nível de tensão de água no solo até -0,1 MPa (umidade do solo de 65% da capacidade de campo). O crescimento da parte aérea da soja não foi influenciado pela adubação boratada, independentemente se a fonte aplicada é mais ou menos solúvel. Por sua vez, o desenvolvimento do sistema radicular foi negativamente afetado com a aplicação de de até 2 mg dm-3 de B, em solo com teor inicial de 0,4 mg dm-3. Sob tensão de água no solo de -0,1 MPa a adubação com doses de B de 0,25 a 2,0 mg dm-3 como colemanita implicou em menor perda de água pelas folhas de soja. Os teores de B no solo e no tecido foliar da soja aumentam linearmente com o aumento das doses do nutriente aplicado no solo, sendo observado na dose máxima, 2 mg dm-3 de B, sintomas típicos de toxidez de B nas folhas de soja

O cafeeiro é uma planta que tem seu crescimento e desenvolvimento fortemente afetado pelo regime hídrico, ora prejudicando, ora favorecendo a produção final, dependendo do estádio fenológico em que este se encontra durante uma possível seca. Para ter um conhecimento mais aprofundado do consumo de água do cafeeiro, assim como para um manejo da irrigação mais eficiente, uma ferramenta muito útil é o balanço hídrico, que pode ser medido no campo ou estimado através de modelos. O balanço hídrico de campo é demasiado trabalhoso, por isso os modelos são mais usados em virtude de sua rapidez e facilidade. No entanto, os modelos são frequentemente aplicados em condições agronômicas e ambientais diferentes das em que foram concebidos, necessitando de testes regionais. Um dos principais elementos de entrada para o cálculo do balanço hídrico é a precipitação pluviométrica, e o rigor em sua medida pode determinar se este será ou não condizente com a realidade, devendo sua variabilidade espacial ser levada em conta, o que não ocorre na maioria dos casos. O presente trabalho traz um estudo entre balanço hídrico medido no campo com café e os balanços hídricos climatológicos baseados na estimativa da evapotranspiração pelos métodos de Thornthwaite e Penman-Monteith, confeccionados em um programa computacional. Uma segunda parte trata do número ideal de pluviômetros a serem utilizados em uma área pequena, além das comparações destas medidas com duas estações meteorológicas. Ambos os estudos foram feitos para o município de Piracicaba - SP, com dados meteorológicos do período de 2003 a 2005. / The coffee plant has its growth and development strongly influenced by the water regime, either in favor or depressing the final yield, all depending on phonological stage. In order to have a better knowledge of the water requirement of the coffee crop, and also to have a more efficient irrigation management, a very useful tool is the water balance, which can be obtained through direct field measurements or through model estimation. The first are laborious and costly, while the second are simple and fast to be obtained. However, models are frequently applied to agronomic or environmental conditions that differ from those in which they were developed. One of the most important components for the calculation of water balances is the rainfall, and the precision of its measurement determines the confidence of the balances, indicating the need of taking into account rainfall variability, which is neglected in most cases. This study makes a comparison between climatologic water balances, based on the estimation of the evapotranspiration through the methods of Thornthwaite and Penman-Monteith, obtained though a computational program, and field water balances of a coffee crop. A second part of this study deals with the ideal number of pluviometers to be used in small areas, and the comparison of these measurements with two automatic meteorological stations. Both studies were carried out in Piracicaba, SP, Brazil, with data collected during 2003 - 2005.

A produção de rosas em ambiente protegido sob fertirrigação é uma técnica bastante utilizada pelos produtores e vem se expandindo consideravelmente, principalmente no Estado de São Paulo; cultivo este antes restrito a região Sudeste, hoje se encontra em todas as regiões do País. O manejo adequado da irrigação associado à fertirrigação nitrogenada é um fator relevante nos parâmetros de produtividade e de qualidade das rosas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade e a qualidade das hastes florais na cultura da roseira, variedade Samourai® Meikatana, submetida a diferentes níveis de depleção da água no solo e doses de nitrogênio aplicadas via fertirrigação sob cultivo em ambiente protegido. O experimento foi conduzido na área experimental do Departamento de Engenharia Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", em Piracicaba, SP. O delineamento estatístico foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 4 x 4, totalizando 16 tratamentos, com 4 repetições, sendo a unidade experimental representada por uma parcela com dimensões de 0,4 x 0,5 x 2,0 m. Os tratamentos foram compostos pela combinação de quatro doses de nitrogênio (N1 = 5, N2 = 10, N3 = 15 e N4 = 20 g planta-1 ano-1) e quatro níveis de depleção da água no solo (F1 = 0,15; F2 = 0,30; F3 = 0,45 e F4 = 0,60). O sistema de irrigação utilizado foi o gotejamento, adotando manejo de irrigação com tensiômetros providos de transdutores de pressão. Ao longo do ciclo da cultura foi realizado o monitoramento da condutividade elétrica (CE), potencial hidrogeniônico (pH) e a concentração de nitrato (NO3-) e potássio (K) na solução coletada. Foram avaliados a produtividade, os parâmetros qualitativos das hastes e botões, a temperatura e o potencial da água na folha, o consumo hídrico, a produtividade da água, o teor de nutrientes no tecido vegetal e a renda bruta. Os resultados demostram que a dose de N que maximiza a produção comercial de hastes decresce à medida que se prolongam as colheitas. O estresse hídrico temporário (depleção) afeta negativamente os parâmetros quantitativos e qualitativos das hastes de rosas. A produção e a qualidade das hastes são mais afetadas pelas doses de nitrogênio do que pelos níveis de depleção da água no solo. A temperatura foliar e o potencial da água na folha são afetados pelos níveis de depleção e não são influenciados pelas doses de nitrogênio. O consumo hídrico é afetado por ambos os fatores estudados. A produtividade da água em hastes aumenta em função dos fatores doses de N e depleção da água no solo. Os tratamentos promoveram diferenças significativas na fitomassa e no teor de N > K > Ca > Mg > P > S no tecido vegetal das hastes florais de rosas. / The production of roses in protected environment under fertigation is a technique used by farmers and has expanded considerably, especially in the state of São Paulo, Brazil; this culture, previously limited to the Southeast region of Brazil, today is found in all regions of the country. Proper management of irrigation associated to nitrogenated fertigation is an important factor in productivity parameters and quality of cut roses. The aims of this study was to evaluate the productivity and quality of the flowers in the rose bush, \"Samourai® Meikatana\", variety, under different soil water depletion factors and nitrogen levels applied through fertigation under cultivation in protected environment. The experiment was carried in the experimental area of the Biosystems Engineering Department, School of Agriculture \"Luiz de Queiroz\", in Piracicaba, state of São Paulo, Brazil. Experimental design was a randomized blocks in a 4 x 4 factorial scheme, totaling 16 treatments, with four replications and plot with dimensions of 0.4 x 0.5 x 2.0 m. The treatments consisted of combinations of four nitrogen levels (N1 = 5, N2 = 10, N3 = 15 and N4 = 20 g plant-1 year-1) and four levels of soil water depletion (F1 = 0.15 ; F2 = 0.30, F3 = 0.45 and F4 = 0.60). The application of water and nutrients (fertigation) was performed when the soil water availability reached these percentages. The irrigation system used was drip irrigation adopting management with tensiometers equipped with pressure transducers. Throughout the crop cycle was performed monitoring of electrical conductivity (EC), potential hydrogen (pH) and concentration of nitrate (NO3-) and potassium (K) in the soil solution. The yield, the qualitative parameters of the stems and buds of cut roses, leaf temperature and water potential, water consumption, water productivity, nutrient content in plant tissue and gross income was evaluated. The dose of N which maximizes the commercial production of cut flowers decreases as it extends harvest. The temporary water stress (depletion) negatively affects the quantitative and qualitative parameters of cut roses. The production and quality of cut roses are more affected by nitrogen levels than by the soil water depletion. Leaf temperature and leaf water potential are affected by levels of depletion and are not influenced by the nitrogen levels. The water consumption is affected by both studied factors. Water productivity in cut roses increases due to the N levels and soil water depletion factors. The treatments promoted significant differences in phytomass and content of N > K > Ca > Mg > P > S in plant tissue of the roses floral stems.

O conhecimento de propriedades do solo ligadas diretamente à produtividade das culturas é uma busca incessante. As propriedades fortemente correlacionadas com o espaço poroso do solo tornam-se muito importantes, principalmente porque têm ação direta no desenvolvimento vegetal: é pelo espaço poroso que ocorre o deslocamento de água e ar para a rizosfera das plantas. Cada tipo de solo e mesmo cada horizonte pedológico possui uma geometria de poros que o caracteriza e que permite uma maior ou menor facilidade de transportar água e, consequentemente, o ar. Como as propriedades do solo relacionadas ao transporte de água e de ar são altamente variáveis no espaço, o objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial: a) dos parâmetros da equação que correlaciona a condutividade hidráulica com o conteúdo de água no solo e b) da permeabilidade do solo ao ar. Para tanto, foi instalado um experimento no campo, num Latossolo Vermelho Amarelo textura média, constituído por 60 tubos de acesso a uma sonda de nêutrons, numa malha regular de 5 x 5 m, com a finalidade de medir o conteúdo de água em função do tempo, nas profundidades de 0,20; 0,40; 0,60; 0,80 m e, então, determinar-se a condutividade hidráulica pelo método do perfil instantâneo. A permeabilidade do solo ao ar (ka) foi determinada pelo método da pressão decrescente, realizada em laboratório, utilizando amostras de solo com estrutura indeformada, equilibradas nas tensões de 6 e 10 kPa. De posse desses atributos do solo, realizou-se o estudo da variabilidade espacial. Os valores mais elevados de condutividade hidráulica do solo saturado e de permeabilidade intrínseca do solo ao ar foram encontrados nas porções da área experimental com menores cotas altimétricas, o que indica uma influência da morfologia do terreno na estrutura do solo, principalmente porque nessas porções há uma maior quantidade de argila. Os mapas de predição mostram que a condutividade hidráulica do solo saturado está correlacionada diretamente com o conteúdo de água do solo saturado e inversamente com o coeficiente angular da reta do logaritmo da condutividade hidráulica em função do conteúdo de água no solo. Os mapas de predição das permeabilidades do solo ao ar foram semelhantes quanto à localização dos maiores e menores valores, mas houve um aumento das porções de área com valores mais elevados de ka(m=-10 kPa) em comparação ao de ka(m=-6 kPa), devido ao esvaziamento de poros com raios menores, que aumenta a conectividade e consequentemente o fluxo de ar. / The knowledge of soil properties directly related to crops yield is na incessant search. The soil properties strongly correlated with the soil porosity are very important for their direct action on plant development: it is through the soil porous space that occurs water and air displacement to plant rhizosfere. Each kind of soil and even each soil horizont have a pore geometry that the chracterizes and permits a higher or lower facility in transporting water and air. Since these soil properties are highly variable in space, the objective of this work was to study the spatial variability: a) of the parameters of the equation correlating soil hydraulic conductivity and soil water content and, b) of the soil air permeability. For this, 60 acess tubes for a neutron probe were installed in a medium texture Yellow Red Latosol, in a regular grid of 5 x 5 m, in order to measure the soil water content a long the time, in depths of 0.2; 0.4; 0.6; 0.8 m and to determine the hydraulic conductivity by instantaneous profile method. The soil air permeability was determined by the decreasing pressure method in laboratory, using undisturbed soil samples under stabilized matric soil water potentials of -6 and -10 kPa. The higher values of saturated hydraulic conductivity and soil air permeability were found in the lower altitudes of the experimental area, showing that topography can influence soil structure, due mainly the higher amount of clay in lower altitudes. The predict map of saturated hydraulic conductivity shows that this soil propertie is directly correlated with the saturated soil water content and inversely correlated with the slope of the curve of logarithm of hydraulic conductivity as a function of soil water content. Predict maps of soil air permeability were similar, since the higher and lower values were found in the same place. However, there were an increase of the area with higher air permeability, measured under -10 kPa, due to higher amount of air filled pores, increasing the porous connectivity and the air flow.

O presente trabalho teve por objetivo quantificar e caracterizar a variabilidade espacial e temporal da armazenagem de água no solo, do potencial mátrico, densidade de fluxo e evapotranspiração da água em um Latossolo Vermelho Amarelo Argissólico cultivado com citros. A parcela experimental constitui-se de duas transeções com 20 pontos de observação espaçados de 4,0 m, cada um deles localizado no centro da distância entre duas plantas ao longo da linha. A cultura de citros foi implantada em março de 1991 com espaçamento de 4,0 m entre plantas e 7,0 m entre linhas. Em cada ponto de observação foram instalados a) um tubo de acesso à uma sonda de nêutrons até a profundidade de 1,20 m, para a quantificação da armazenagem da água no solo, e b) três tensiômetros nas profundidades de 1,00 m, 1,10 m e 1,20 m para a quantificação do potencial mátrico e do gradiente de potencial total da água no solo. As medidas foram feitas ao longo de três anos. As medidas dos potenciais mátricos foram realizadas diariamente e as da armazenagem semanalmente. De cada ponto de observação e profundidade de 0,30 m, 0,50 m, 0,70 m, 0,90 m e 1,10 m foram coletadas amostras de solo com estrutura indeformada para a determinação da condutividade hidráulica saturada, da curva de retenção e a densidade do solo. Por meio da geoestatística, verificou-se uma dependência espacial para a armazenagem de água no solo com um alcance de 17,0 m em média e, para a densidade do solo, potencial mátrico e condutividade hidráulica saturada não se verificou estrutura de dependência espacial. A técnica da estabilidade temporal possibilita identificar no campo o ponto ou os pontos que, subestimam, superestimam ou representam a média de uma determinada variável. Pelo coeficiente de correlação de Spearman entre as datas, os valores de armazenagem e de potencial mátrico foram estáveis no tempo; para a armazenagem de água no solo, a correlação foi maior no período de recarga e, para o potencial mátrico, os coeficientes de correlação foram maiores para os períodos de secagem, ou seja, a estabilidade temporal foi maior para o os períodos de secagem. Por meio da diferença relativa foi possível identificar no estudo da estabilidade temporal, os pontos que mais se aproximaram da média que foram: o ponto 29 nos três anos, para a armazenagem de água no solo, pontos 24, 13 e 11 para o potencial mátrico da água no solo nos anos 1, 2 e 3, respectivamente. Por meio do balanço hídrico, verificou-se um consumo da água pela cultura de citros (evapotranspiração real) de 1.340 mm (consumo médio diário de 3,49 mm) e uma perda por drenagem interna que correspondeu a 10 %, em média nos três anos, da precipitação, para o solo e cultura em estudo. / The objective of the present work was to quantify and characterize spatial and temporal variability of water storage, matric potential, water flux density and actual evapotranspiration in an oxisol cropped to citrus. The experimental plot consisted of two transects with 20 observation points in a spacing of four meters. Each observation point was located in the central distance between two plants in the plant line. The citrus crop was installed in March of 1991 in a spacing of 4 x 7 m (four meters among plants in the line and seven meters among lines). In each observation point were installed a) one aluminiun tube to access a neutron probe till the depth of 1.2 m to determine water storage in the 0-1.2 m soil profile and b) three tensiometers at the depths of 1.0, 1.1 and 1.2 m to determine soil matric potential and soil water total potential gradient at the depth of 1.1 m then to calculated soil water flux density at the 1.1 m soil depth by means of Darcy-Buckingham equation. Measurements were made during three years, those of matric potential, dayly, and those of soil water content, weekly. In each observation point, undisturbed soil samples were removed from 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 e 1.1 m soil depths to determine saturated soil hydraulic conductivity, soil water retention curve and soil bulk density. By means of geostatistical techniques, spatial dependence for soil water storage was verified with a range of 17 m in average. It was observed time stability for both soil water storage and matric potential that from the Spearman rank coefficients among dates. For the soil water storage, this coefficient showed higher values during the recharge period, that this, time stability for soil water storage was higher during the recharge period. For the matric potential occurred the inverse: time stability was higher during the drying period. By means of the relative difference from the mean, in the time stability study the following points closer were to the mean: point 29 (for the three years) for soil water storage and points 24, 13 and 11 for soil water matric potential for years 1, 2 and 3, respectively. By means of the soil water storage methodology, it was quantified a water consumption (actual evapotranspiration) for the citrus crop of 1,340 mm (daily average value of 3.49 mm) and a water loss by internal drainage that corresponded to 10 % in average, for the three years of experiment.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-07T17:58:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1923087 bytes, checksum: e5b814c431e57c85ed8aea99289998c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T17:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1923087 bytes, checksum: e5b814c431e57c85ed8aea99289998c6 (MD5) Previous issue date: 2002-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A infiltração de água no solo é um dos principais fenômenos componentes do ciclo hidrológico, pois é um dos fatores que determinam a disponibilização de água para as culturas, a recarga dos aqüíferos subterrâneos, a ocorrência e magnitude do escoamento superficial e o manejo do solo e da água. O modelo de Green-Ampt é um dos mais utilizados na previsão da infiltração por se basear em aspectos físicos do processo, entretanto diversos autores alertam para a necessidade de adequação dos parâmetros de entrada deste modelo para as condições de campo. Como este modelo foi desenvolvido para solos homogêneos faz-se necessário a realização de estudos deste em solos estratificados, principalmente para solos típicos de regiões de clima tropical. Neste trabalho, procurou-se avaliar o modelo de Green-Ampt, assim como as diversas proposições de correção dos seus parâmetros de entrada (umidade de saturação, θ s ; condutividade hidráulica do solo saturado, K 0 ; e, potencial matricial na frente de umedecimento, ψ), aplicado a um típico solo brasileiro sob condições de estratificação de sua textura, o Latossolo Vermelho-Amarelo. Foram conduzidos dois experimentos, um utilizando colunas e outro uma caixa de solo, dentro dos quais compactou-se material de solo pertencente a cada um dos três horizontes do Latossolo Vermelho- Amarelo (A, B e C). Determinou-se a infiltração acumulada (I), taxa de infiltração (Ti), bem como as características físicas do perfil necessárias para a aplicação do modelo de Green-Ampt. Verificou-se que o valor de umidade de saturação de campo (θ w ) que melhor simulou os valores medidos de infiltração quando não se considera θ w variável com a textura do solo variou entre 0,81 θ s (caixa de solo) e 0,86 θ s (colunas de solos). Quando se considera, para a caixa de solo, θ w variável com a textura, os melhores valores foram de 0,79 θ s para o material de solo de textura argilosa (horizontes A e B) e 0,86 θ s para o material de solo de textura franca (horizonte C). Utilizando-se estes valores nas simulações de Ti, I e profundidade da frente de umedecimento, percebeu-se que a textura do solo exerce grande influência no valor de θ w , pois todas as simulações foram melhores quando se considerou a variação deste parâmetro de acordo com a granulometria do material de solo. Utilizando-se, nas simulações, combinações entre seis metodologias para o cálculo de ψ e três para a determinação da condutividade hidráulica, percebeu-se que três diferentes combinações simularam bem a infiltração ocorrida nas colunas (condição de baixa umidade inicial) e que quatro diferentes combinações simularam bem o processo de infiltração ocorrido na caixa de solo (condição de alta umidade inicial). Para a condição de baixa umidade inicial (colunas de solo), as proposições que melhor simularam a infiltração foram: K w igual a 0,5 K 0 associada a ψ igual a ψ (θ i ); K w igual a K 0 associada a ψ igual à média entre ψ (θ w ) e ψ (θ i ) e; K w igual à taxa de infiltração estável (T ie ) associada a ψ calculado com base na textura e porosidade do solo. Já para a condição de alta umidade inicial (caixa de solo), estas proposições foram: condutividade hidráulica (K w ) igual a 0,5 K 0 associada ao potencial matricial na frente de umedecimento (ψ) igual a ψ (θ i ); K w igual à T ie associada a ψ igual à média entre ψ (θ w ) e ψ (θ i ); K w igual a K 0 associada a ψ calculado com base na textura e porosidade do solo e; K w igual à T ie associada a ψ calculado com base na textura e porosidade do solo. Duas das combinações foram exatamente as mesmas tanto para a condição de alta, quanto de baixa umidade inicial. O modelo de Green-Ampt simulou melhor o processo de infiltração da água no Latossolo Vermelho- Amarelo estratificado quando este apresentou menor variação na condutividade hidráulica ao longo do perfil. / Soil water infiltration is one of the most important components of the hydrological cycle because it is one of the factors that determines the water that will be avaible for the cultures, the recharge of the underground aquifers, the occurrence and magnitude of the surface runoff and the handling of soil and water. The Green-Ampt model is one of the most used in the prediction of infiltration because it’s based in the physical aspects of the process, however several authors alerts for the need of some adaptation in the model’s input parameters for field conditions. As the Green and Ampt model was developed for homogeneous soils it’s necessary the accomplishment of studies in stratified soils, mainly for typical soils of tropical climate areas. In this work, it was tried to evaluate the Green-Ampt model, as well as several propositions of correction of its entrance parameters (saturation moisture, θ s ; saturated hydraulic conductivity, K 0 ; and, matric potential in the wetting front, ψ), applied to a typical Brazilian soil under stratified conditions, the Red-Yellow Latosol. Two experiments were led, one using soil columns and other using a soil box, were soil material belonging to each one of the three horizons (A, B and C) of the studied soil was compacted. The accumulated infiltration (I) was determined, as well as the infiltration rate (Ti) and the physical characteristics of the profile that were needed for the application of the Green-Ampt model. It was verified that the value of field saturation moisture (θ w ) that best fitted experimental data when it’s not considered θ w variable with the texture of the soil varied among 0,81 θ s (soil box) and 0,86 θ s (soil columns). For the soil box, when was considered that θ w was variable with the texture, the best values were 0,79 θ s for the material of soil of clay texture (horizons A and B) and 0,86 θ s for the material of soil of sandy loam texture (horizon C). Using these values in the Ti, I and wetting front depth simulations, it was noticed that the soil texture exercises great influence in the value of θ w , because all the simulations were better when it was considered the variation of this parameter in agreement with the soil material texture. Using, in the simulations, combinations among six methodologies for the ψ calculation and three for the hydraulic conductivity determination, it was noticed that three different combinations simulated well the infiltration that happened in the columns (condition of low initial moisture) and that four different combinations simulated well the infiltration process that happened in the soil box (condition of high initial moisture). For the condition of low initial moisture (soil columns), the propositions that best simulated the infiltration process were: hydraulic conductivity (K w ) equals to 0,5 K 0 associated with ψ equals to ψ (θ i ); K w equals to K 0 associated to ψ equals to the average among ψ (θ w ) and ψ (θ i ) and; K w equals to the stable infiltration rate (T ie ) associated to ψ calculated with base in soil texture and soil porosity. For the high initial moisture condition (soil box), these propositions were: hydraulic conductivity (K w ) equals to 0,5 K 0 associated with ψ equals to ψ (θ i ); K w equals to T ie associated to ψ equal to the average among ψ (θ w ) and ψ (θ i ); K w equals to K 0 associated to ψ calculated with base in soil texture and soil porosity and; K w equals to T ie associated to ψ equal to calculated with base in soil texture and soil porosity. Two of the combinations were exactly the same for both of the experiments. The Green-Ampt model simulated better the water infiltration process when the soil profile presented lower variation in the hydraulic conductivity. / Dissertação importada do Alexandria