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).

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 2014-06-11T19:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-28Bitstream added on 2014-06-13T18:50:29Z : No. of bitstreams: 1 almeida_cx_me_jabo.pdf: 1204259 bytes, checksum: 236a0af5f42cb1b639ed5de10c3cc693 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A estimativa da curva de resistência do solo à penetração (CRP), a partir de variáveis de fácil obtenção, como o conteúdo de água (Ug), representa uma medida muito útil não só para a quantificação do estado de compactação, mas também para facilitar a interpretação da resistência do solo à penetração (RP), obtida em diferentes condições de campo. O objetivo foi estimar a CRP em solos de diferentes granulometrias e densidades, a partir de dados obtidos com o penetrômetro de impacto. O experimento foi realizado em laboratório, na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Jaboticabal, SP. Foram utilizadas quatro classes de solos: Neossolo Quartzarênico, Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho Distrófico e Latossolo Vermelho Acriférrico, os quais foram amostrados na camada de 0-0,20 m. Colunas de PVC foram preenchidas de forma a se obter diferentes condições de densidade: solo não compactado e compactado. O Ug, inicialmente elevado até o ponto de saturação, foi monitorado diariamente através de um medidor eletrônico composto pelo Profile Probe PR2 acoplado ao Moisture Meter HH2. A RP foi mensurada através de um penetrômetro de impacto adaptado para vaso. Os pares de dados entre a RP e o Ug foram ajustados e as CRP submetidas ao teste de significância. A relação entre a RP e o Ug foi descrita pelo modelo exponencial decrescente, representado pela seguinte equação: RP = a+be Ug/c em que: RP representa a resistência do solo à penetração (MPa); Ug o conteúdo gravimétrico de água (kg kg-1) e a, b e c são os parâmetros da equação. Foram obtidos coeficientes de determinação que variaram de 0,57 a 0,96. / The estimate of soil resistance to penetration curve (RPC) from easy attainment variables, like the water content (Wc), represents a very useful measure not only in the evaluation of soil compaction, but also to simplify the interpretation of the soil resistance to penetration (SR) obtained in different field conditions. The objective was to estimate the RPC in soils of different textures and bulk densities, from data obtained with the impact penetrometer. The experiment was carried out in Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Jaboticabal, SP, and four classes of soil were used: Entissol, Alfissol, Oxisol medium texture and clayey Oxisol, which were collected at 0-0.20 m soil depth. The PVC columns filled in manner to obtain a condition of non compacted and compacted soil. The Wc, initially elevated to the saturation point, was daily monitored through an electronic measurer composed by Profile Probe (PR2) connected to a Moisture Meter HH2. The SR was measured by an impact penetrometer adapted to the vase. The pairs of data between SR and Wc were adjusted and the RPC submitted to the significance test. The equation that best described the relationship between the SR and Wc was the exponentially decreasing, as follows: SR = a+be Wc/c where SR is the soil resistance to penetration (MPa), Wc soil water content (kg kg-1) and a, b and c are the parameters of the equation. There was a significant relation between soil resistance to penetration and water content and the equations fit the data with coefficients of determination ranging from 0.57 to 0.96.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The knowledge of soil moisture is quite important because it indicates soil hydric conditions and it can help on saving water and electric energy, given that monitoring of soil moisture allows controlled and timely applications of water pointing out how much and when to irrigate, according to the crop water requirements. Therefore, soil moisture should be determined before the irrigation and will serve as a parameter for the amount of water to be applied by the system. There are any methods used for determination of soil water content, in this way, the present study aimed to compare the results of soil moisture obtained by different methods for expeditious determination of the water content of the soil in different textural classes. The study was conducted in the Laboratório de Hidráulica Agrícola da Universidade Federal de Santa Maria . Four methods were tested (standard method, M0; electric oven method, M1, microwave oven method, M2; weighing method, M3) with three soil samples (S1, S2, S3) and three repetitions for each. The linear regression was made between the standard method and alternative methods, for obtaining the correlation coefficient (r), the linear coefficient and the slope, the Wilmott concordance index (Iw) and Performance Index (Id). From the results obtained can be stated that the electric oven method and the microwave oven method have excellent performance when compared to the standard method. The method of weighing presented a performance good and very good. In addition, it was concluded that the 20 minutes period for the electric oven method was efficient signifying a time reduction for the moisture content determination. For the microwave oven method the 5 minute drying period was sufficient and did not differ statistically from the standard method. The method of weighing was also reliable in determining soil moisture. Therefore, it is possible to use alternative methods to determine the soil moisture. / O conhecimento da umidade do solo é de fundamental importância, pois indica em que condições hídricas encontra-se o mesmo, podendo auxiliar na redução dos gastos com água e energia elétrica, haja vista que o monitoramento da umidade do solo possibilita aplicações controladas e pontuais de água, respondendo o quanto e quando irrigar em função das necessidades hídricas das culturas. Assim sendo, para a realização da irrigação, a umidade do solo deve ser determinada anteriormente e servirá de parâmetro para a quantidade de água a ser aplicada pelo sistema. Inúmeros são os métodos utilizados para a determinação do conteúdo de água no solo, dessa maneira, o presente trabalho objetivou comparar os resultados de umidade do solo obtidos pelos diferentes métodos expeditos para determinação do conteúdo de água no solo em diferentes classes texturais. O estudo foi desenvolvido no Laboratório de Hidráulica Agrícola da Universidade Federal de Santa Maria. Foram testados quatro métodos (método padrão de estufa, M0; método do forno elétrico, M1, método do forno de micro-ondas, M2; método das pesagens, M3), com três amostras de solo (S1, S2, S3) e três repetições para cada. Foi feita a regressão linear entre os métodos alternativos e o método padrão de estufa, com a finalidade de se obter o coeficiente de correlação (r), o coeficiente linear e o coeficiente angular, o índice de concordância de Wilmott (Iw) e o índice de desempenho (Id). Através dos resultados obtidos pode-se afirmar que o método do forno elétrico e o método do forno de micro-ondas apresentaram desempenho ótimo quando comparados ao método padrão. O método das pesagens apresentou desempenho bom e muito bom. Também concluiu-se que o tempo de 20 minutos para o método do forno elétrico foi eficiente, significando redução no tempo para determinação da umidade. Para o método do forno de micro-ondas o tempo de 5 minutos de secagem foi suficiente, não diferindo estatisticamente do método padrão. O método das pesagens também se mostrou confiável na determinação da umidade do solo. Portanto, existe a possibilidade de usar os métodos alternativos para a determinação da umidade do solo.

A agricultura demanda grande quantidade de água para a produção de alimentos e fibras. Técnicas que determinem e monitorem a dinâmica da água no solo são importantes para promover o uso correto e consciente desse recurso natural. Diante do exposto, a tensiometria é uma ferramenta eficiente na determinação da dinâmica da água em solos agrícolas, podendo ser utilizada em conjunto com sensores de capacitância para a caracterização da curva de retenção de água no solo. Contudo, apesar de práticos, erros associados à instalação e às características das cápsulas podem comprometer a precisão dos tensiômetros. Esse trabalho teve como objetivo testar a influência do uso de lama de solo no momento da instalação, bem como o formato e condutância hidráulica de cápsulas de tensiômetros de punção sobre o potencial matricial da água no solo, tendo-se como referência tensiômetros com manômetro de mercúrio. Também, se objetivou determinar a curva de retenção de água no solo com base nos dados obtidos por tensiometria e de um sensor de capacitância. Os resultados mostram que o formato das cápsulas de cerâmica e a lama de solo influenciaram as determinações do potencial matricial, ao contrário da condutância hidráulica das cápsulas. A lama de solo é indicada na instalação de tensiômetros com manômetro de mercúrio e de punção. As curvas de retenção diferiram quanto aos sistemas de aquisição (manômetro de mercúrio ou tensímetro); no entanto, o modelo ajustado não foi sensível em distinguir diferenças entre os tratamentos quanto ao formato das cápsulas ou uso de lama de solo. De modo geral, ocorreu uma subestimativa dos ajustes das curvas de retenção para os tensiômetros de punção, o que pode levar a interpretações errôneas das curvas de retenção de água no solo quando determinadas por meio desses instrumentos. / The agriculture demand large amounts of water for food and fiber production. The techniques used to determine and monitor the water dynamics in the soil are important to promote the correct and conscious use of this natural resource. Given the above, the tensiometry is an efficient tool for the determination the water dynamics in soils, which can be used in conjunction with capacitance sensors to characterize the water retention curve in the soil. However, although practical, errors associated with the installation and the characteristics of the capsules may compromise the accuracy of tensiometers. This study aimed to test the influence of the use of soil slurry during the tensiometer installation, the format and hydraulic conductance of the capsules from puncture tensiometers on the matric potential of soil water, taking as reference tensiometers equipped with mercury manometers. In addition, aimed to determine the soil-water retention curve based on data obtained by tensiometry and a capacitance sensor. The results shows that the format of the ceramic capsules and the use of the slurry influenced the measurements of matric potential, as opposed to hydraulic conductance of the capsules. The soil slurry is recommended for tensiometers equiped with mercury manometer and puncture tensiometers. The retention curves differed among the acquisition systems (mercury manometer or tensimeter); however, the fitted model was not sensitive enough to distinguish differences between treatments for the format of the capsules or the use of soil slurry. In general, there was an underestimation of the retention curve for puncture tensiometers, which can lead to erroneous interpretations of the soil-water retention curve when determined by these instruments.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil water retention stems from the action of attractive forces manifested by adsorption and capillary phenomena. Matric potential (ψ) expresses the soil water retention energy, which varies according to water content and is described by soil water retention curve (SWRC). The experimental obtainment of SWRC is difficult and costly, therefore, the use of pedotransfer functions (PTF) is preferred, because PTF estimate SWRC (or part of it) from other soil properties related to water retention. The use of available PTFs is limited for being calibrated from a particular set of soils and/or for not being able to represent the effect of structural changes (e. g. bulk density (Bd)) on water retention. Thus, the aim of this study is to propose and evaluate a mathematical model to estimate the volumetric moisture based on the specific surface area (SSA) and on the integration of the effect of the Bd with a physicoempirical parameter (fa). SWRCs were obtained experimentally from soils with different particle size and Bd variations were simulated by samples prepared in metal cylinders. The SSA was estimated by particle size distribution curve. Dependence of fa on ψ, SSA and Bd was described by Van Genuchten (1980) sigmoidal model, while the effect of SSA and Bd was incorporated in parameters of this same sigmoidal model by graphical and sensibility analysis. The estimates of the model were compared with the literature FPTs estimates for the same data set. Initially, the results showed that samples prepared in the laboratory did not ensure consistent experimental data of SWRC. This finding masked the model predictive ability. However, it is clear that the proposed FPT coherently described the effect of SSA and Bd with adsorption and capillarity phenomena, complying with the study purpose. In addition, the physicoempirical consistency of SSA and Bd with parameters of the Van Genuchten (1980) sigmoidal model allowed a better predictive performance compared to literature PTFs. In a broader sense, results reinforce the idea that models which mechanistically explore the relationship between predicted and predictor variables are more efficient in estimating the magnitude of the natural soil processes. and Bd was incorporated in parameters of this same sigmoidal model by graphical and sensibility analysis. The estimates of the model were compared with the literature FPTs estimates for the same data set. Initially, the results showed that samples prepared in the laboratory did not ensure consistent experimental data of SWRC. This finding masked the model predictive ability. However, it is clear that the proposed FPT coherently described the effect of SSA and Bd with adsorption and capillarity phenomena, complying with the study purpose. In addition, the physicoempirical consistency of SSA and Bd with parameters of the Van Genuchten (1980) sigmoidal model allowed a better predictive performance compared to literature PTFs. In a broader sense, results reinforce the idea that models which mechanistically explore the relationship between predicted and predictor variables are more efficient in estimating the magnitude of the natural soil processes. / A retenção de água no solo decorre da atuação de forças atrativas que se manifesta por meio dos fenômenos de adsorção e capilaridade. O potencial matricial (ψ) expressa a energia com que a água está retida no solo, que varia com a umidade volumétrica (Uv) e é descrita pela curva de retenção de água no solo (CRAS). A obtenção experimental da CRAS é difícil e onerosa, o que motiva o uso de funções de pedotransferência (FPT), que estimam a CRAS (ou parte dela) a partir de propriedades do solo ligadas à retenção de água. As FPTs disponíveis são limitadas quanto à aplicação para solos diferentes dos quais foram calibradas ou por não conseguirem representar o efeito de mudanças estruturais (variação na densidade do solo (Ds)) sobre a retenção de água. Portanto, o objetivo deste estudo é propor e avaliar um modelo matemático para estimar a umidade volumétrica, baseado na área superficial específica (ASE) e na integração do efeito da Ds a partir de um parâmetro físico-empírico (fa). Experimentalmente, CRAS foram obtidas a partir de solos com diferente granulometria, para os quais variações de Ds foram simuladas por meio da confecção de amostras em cilindros metálicos. A ASE foi estimada por meio da curva granulométrica. A dependência de fa em relação às variáveis ψ, ASE e Ds, foi descrita pelo modelo sigmoidal de Van Genuchten (1980), enquanto o efeito da ASE e Ds foi incorporado aos parâmetros desse modelo sigmoidal por meio de análise gráfica e de sensibilidade. As estimativas do modelo proposto foram comparadas com estimativas de FPTs da literatura para o mesmo conjunto de dados. Inicialmente, verificou-se que, mesmo utilizando amostras confeccionadas em laboratório, a obtenção experimental da CRAS demonstrou-se, por vezes, inconsistente, o que mascarou a capacidade preditiva do modelo. Contudo, é possível afirmar que a FPT proposta foi capaz de descrever o efeito da ASE e da Ds de forma fisicamente coerente com os fenômenos de adsorção e capilaridade, cumprindo com a proposta deste estudo. Além disso, a consistência física-empírica entre ASE e Ds e os parâmetros de ajuste do modelo sigmoidal de Van Genuchten (1980) permitiram melhor desempenho preditivo comparado às FPTs da literatura. De forma mais ampla, os resultados reforçam a ideia de que modelos que explorem mecanisticamente a relação entre variáveis preditas e preditoras são mais eficientes na estimativa da magnitude dos processos naturais ligados ao solo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The determination of some soil physical characteristics, especially those related to water retention is difficult, requiring careful soil sampling, laboratories with sophisticated and high-cost equipment, highly trained personal and high demand of labor time. All of these factors greatly limit the number of specialized labs and make the access to that information very difficult. Alternatively, it is possible to estimate the points of the soil water retention curve using other soil physical attributes, based on pedotransfer functions (PTFs). The main objective of this study was to obtain mathematical models to estimate the soil water retention curve of some irrigated soils of Rio Grande do Sul State. These generated models can be used in soil physics labs to estimate the entire soil water retention curve. The work was carried out using 2235 soil samples, collected in three soil depths (surface, intermediate and lower layer of soil profile) in irrigated areas of Rio Grande do Sul State. The database of soil physical analysis bellongs to the Sistema Irriga lab of the Federal University of Santa Maria. That database consists of information of soil texture (sand, silt and clay content), density (bulk and particles), soil porosity (macro, micro and total), besides the information of soil water content at the matric potential of 0, -1, -6, -33, -100, -500 and -1500 kPa. The equations were obtained through the stepwise option of SAS statistical program. It was used part of the data set (60% of samples) to generate the equations and the remaining (40%) to validate the equations generated for the three soil layers of the soil profile. PTFs were generated to estimate the soil water content at a matrix potential of 0, -1, -33, -100, -500 and -1500 kPa, in the superficial, intermediate and lower layers of the soil profile. All the generated equations presented as variable information of soil textural and structure attributes. The structural attributes showed a water retention at highest matrix potential. At lower matrix potential, the soil textural attributes were better correlated with soil water content. It was observed that increasing the homogeneity of the soil parameters data improve the accuracy in estimating the soil water retention curves using the generated equations. In general, the generated PTFs resulted in excellent predictive capacity of the soil water retention curves and may be used in soil physics labs to reduced labor time and cost, since the measured soil physical attributes are within the tolerated limit of each variable.higher correlation with the soil / A determinação de algumas características físico-hídricas do solo, especialmente aquelas ligadas à retenção de água, é difícil, exigindo criteriosa amostragem do solo, laboratórios com equipamentos sofisticados e de alto custo, técnicos treinados e alta demanda de tempo. Esses fatores limitam muito o número de laboratórios especializados e dificultam o acesso a essas informações. Alternativamente, é possível estimar a retenção de água através de outros atributos do solo, de simples obtenção, através de funções de pedotransferência (FPTs). O principal objetivo deste trabalho foi estabelecer modelos matemáticos para estimar a retenção de água em solos irrigados do Estado do Rio Grande do Sul, que possam ser utilizados em laboratórios de física do solo para a obtenção da curva característica de água dos solos. O trabalho foi realizado utilizando-se 2.235 amostras de solo das camadas superficial, intermediária e inferior de solos irrigados do Estado do RS, disponíveis no banco de dados de análises físicas do Sistema Irriga®. Esse banco de dados é composto por informações de textura do solo (areia, silte e argila), densidade (do solo e de partículas), porosidade do solo (macro, micro e total), além das informações do conteúdo de água nos potenciais de 0, -1, -6,- 33, -100, -500 e -1500 kPa. As equações foram obtidas através da opção stepwise do programa estatístico SAS. Utilizou-se parte do conjunto de dados (60% das amostras) para gerar as equações e o restante (40%) para validar as equações geradas em cada camada do perfil do solo. Foram geradas FPTs para estimar a retenção de água nos potenciais de 0, -1, -33, -100, -500 e -1500 kPa, nas camadas superficial, intermediária e inferior do perfil do solo. As equações obtidas apresentaram em sua constituição atributos texturais e estruturais do solo. Os atributos estruturais apresentaram maior correlação com a retenção de água nos potenciais mais elevados. Em potenciais mais baixos, os atributos texturais foram os que melhor se correlacionaram com a retenção de água. Observou-se que, quanto mais homogêneos são os dados das variáveis que compõem as equações, maior é a precisão na estimativa da retenção de água pelas equações geradas. De modo geral, as FPTs geradas apresentaram elevada capacidade preditiva dos dados, podendo ser disponibilizadas para utilização em laboratórios de física do solo, desde que sejam utilizadas dentro das faixas de validação das mesmas.

Knowledge of the physical and hydric characteristics of the soil is essential for proper management, aimed at conciliate good yields and soil quality. In agriculture, crop productivity tends to be maximized and environmental degradation, and soil tends to a minimum, while the physical quality of the soils is within a range of values considered ideal. There is no simple way to evaluate the physical quality of the soil, and, creating indexes based on some soil properties (density, porosity, retention curve, water infiltration, etc.) may assist in this evaluation. However, many of these indicators interact with each other, hindering its use in a generalized way in the evaluation of soil quality. Many of the indicators used are directly or indirectly related to the storage and availability of water, aeration, soil bulk density, macroporosity, organic carbon, etc., these parameter settings are determined in the laboratory, which is getting expensive and impractical for large-scale application. An alternative to the direct measurement is the use of pedotransfer functions (PFT's), which can estimate previously measured parameters, as well as predicting these same parameters for other locations. The objectives of this study were: (a) develop consistent indexes to evaluate physical properties of irrigated soils of the Rio Grande do Sul State; (b) generate and validate PFT's to estimate and water retention; (c) test the literature PFT's accuracy to estimate the water retention at field capacity (FC) and permanent wilting point (PWP) for database soils. A set of 3288 soil samples from three deeps (surface, intermediate and lower), belonging to the Irriga System database was used to classify the physical quality of the soil by macroporosity and soil clay content. The data set was fractionated into two sets for calibration and validation of FPT's through statistical indicators. Of the total samples evaluated, 39% had some indication of soil compaction. PFT's generated demonstrated efficacy in estimating the water content of the soil in the potential of -1, -6, -33 and -100 kPa, from the texture, bulk density and particle porosity and, most FTP's of literature tested did not show good capacity to estimate the water content in FC and PWP. Featured for FPT proposed by Tomasella and Hodnett (1998), in which it was obtained some ability to predict the water retention in sandy soils in potential CC and PMP. / O conhecimento das características físico-hídricas dos solos é essencial para um manejo adequado dos mesmos, visando conciliar boas produtividades com a qualidade do solo. Na agricultura, a produtividade das culturas tende a ser maximizada e a degradação do ambiente e do solo tende a um mínimo, enquanto a qualidade física dos solos estiver dentro de um intervalo de valores considerados ideais. Não existe uma maneira simples de avaliar a qualidade física dos solos, sendo que, a criação de índices baseados em algumas propriedades dos solos (densidade, porosidade, curva de retenção, infiltração de agua, etc.) pode ajudar nessa avaliação. Entretanto, muitos desses indicadores interagem uns com os outros, dificultando a sua utilização de forma generalizada na avaliação da qualidade do solo. Muitos dos indicadores utilizados são diretas ou indiretamente relacionados ao armazenamento e disponibilidade de água, aeração, densidade do solo, macroporosidade, carbono orgânico, etc, parâmetros estes determinados em laboratórios, cuja obtenção dos resultados é dispendiosa e pouco prática para aplicação em larga escala. Uma alternativa às medições diretas é o uso das funções de pedotransferência (FPT s), as quais podem estimar parâmetros anteriormente medidos, assim como, predizer esses mesmos parâmetros para outros locais. Os objetivos desse trabalho foram: (a) desenvolver índices para avaliar propriedades físicas de solos irrigados do Estado do Rio Grande do Sul; (b) gerar e validar FTP s para estimar a retenção de água e; (c) testar a precisão de FPT s da literatura para estimar a retenção de água na capacidade de campo (CC) e ponto de murcha permanente (PMP). Um conjunto de 3288 amostras de solo, coletadas em três profundidades do perfil do solo (superficial, intermediaria e inferior), pertencentes ao banco de dados da UFSM foi utilizado para classificar a qualidade física dos solos, usando os valores medidos de densidade do solo, macroporosidade e o teor de argila. O conjunto de dados foi fracionado em dois conjuntos, para a calibração e validação das FPT s por meio de indicadores estatísticos. Do total de amostras avaliados, 39% apresentaram alguma indicação de compactação do solo levando-se em consideração a densidade e a macroporosidade do solo. As FTP s geradas demostrarem eficácia na estimativa do conteúdo de água no solo nos potenciais de -1, -6, -33 e -100 kPa, a partir do teor de argila, silte e areia do solo, densidade do solo, densidade de partícula e porosidade do solo. As FTP s da literatura testadas não demonstraram boa capacidade em estimar o conteúdo de água na CC e PMP, destaque a FPT proposta por Tomasella e Hodnett (1998), no qual se obteve uma eficiência de modelagem de 0,66 na estimativa do PMP.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The growing demand for forest products has allowed the increase in areas planted forests in Brazil. Eucalyptus is a fast growing tree species and is cultivated on a large scale, but still is a subject that causes controversy about the effect on the dynamics of soil water where they are deployed. Therefore, this study aimed to monitor water use by Eucalyptus dunnii Maiden settlement under different population densities in sandy soil. The study was conducted from the installation of an experiment implemented with Eucalyptus dunnii Maiden in native grass, at spaced 3.50 X3, 50, 3.50 X1, 75, 1.75 X1, X0 75 and 1.75, 87 meters in an Alfisol (Red Yellow Podzolic). The experimental design was a complete randomized block with three replicates. To measure the soil moisture to field technique was used in the time domain reflectometry (TDR). Thus, we installed two units in the TDR-100 manufactured by Campbell. Probes with metal double rod 20 cm long were installed horizontally every 30 inches deep, by means of trenching 2.10 meter depth in each plot, comprising seven layers trench. Soil moisture was monitored continuously in the period november/2011 at may/2012. In addition, assessments were made dendrometrical as total height and DBH (1.30 m). These evaluations were performed at 36 and 42 months of age. In periods, the measures taken by TDR moisture was very sensitive to changes in water content of soil, mainly in the superficial layers of the soil. However, much of the monitoring period there were very few precipitation events, which resulted in measures of low soil water content will also result in stunted growth. / A crescente demanda por produtos florestais tem propiciado o aumento das áreas com florestas plantadas no Brasil. O eucalipto é uma espécie florestal de rápido crescimento e é cultivada em larga escala, porém ainda é um assunto que provoca polêmicas sobre o efeito na dinâmica da água do solo onde são implantados. Por isso, este estudo teve como objetivo monitorar do uso da água por povoamento de Eucalyptus dunnii Maiden sob diferentes densidades populacionais em solo arenoso. O trabalho foi realizado a partir da instalação de um experimento implantado com Eucalyptus dunnii Maiden em campo nativo, nos espaçamentos 3,50X3,50; 3,50X1,75; 1,75X1,75 e 1,75X0,87 metros, em um Argissolo Vermelho distrófico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com três repetições Para as medidas de umidade do solo a campo foi utilizada a técnica da reflectometria de domínio do tempo (TDR). Para isso, foram instalados na área dois equipamentos TDR-100 fabricado pela Campbell. Sondas metálicas com haste dupla de 20 cm de comprimento foram instaladas horizontalmente a cada 30 cm de profundidade, por meio de abertura de trincheiras com 2,10m de profundidade em cada parcela, compondo sete camadas por trincheira. A umidade do solo foi monitorada continuamente no período de novembro/2011 a maio/2012. Além disso, foram realizadas avaliações dendrométricas, como altura total e DAP (1,30 m). Estas avaliações foram realizadas aos 36 e 42 meses de idade. Nos períodos avaliados, as medidas de umidade feitas pelo TDR foram bastante sensíveis as mudanças do conteúdo de água do solo, principalmente nas camadas mais superficiais do solo. Porém, em grande parte do período de monitoramento houveram pouquíssimos eventos de precipitação, o que ocasionou em medidas de baixos conteúdos de água no solo, resultando também em déficit no crescimento.

Submitted by Roberto Luvisutto Martins (rlmartins.agro@hotmail.com) on 2018-05-25T15:17:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Roberto Luvisutto Martins.pdf: 1862150 bytes, checksum: 7a9e99015cb69cd2a388498ceb3cc6ba (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-05-25T17:14:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 martins_rl_me_botfca.pdf: 1862150 bytes, checksum: 7a9e99015cb69cd2a388498ceb3cc6ba (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-25T17:14:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 martins_rl_me_botfca.pdf: 1862150 bytes, checksum: 7a9e99015cb69cd2a388498ceb3cc6ba (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O trabalho teve como objetivo delimitar unidades de monitoramento da umidade do solo por meio da aplicação da análise geoestatística e multivariada em dados de textura do solo de um pomar de videira de vinho cv. Chardonnay / Paulsen 1103, de 1,1 ha, localizado em Espirito Santo do Pinhal, São Paulo. Em 54 pontos georreferenciados, foram coletadas 108 amostras de solo, nas camadas de 0-0,20 e 0,20-0,40 m, para determinação da textura do solo (areia, silte e argila) e estimativa do conteúdo de água disponível (AD) e água prontamente disponível (APD). Os dados de textura do solo, AD e APD foram submetidos à análise estatística descritiva e ao teste de Kolmogorov–Smirnov. Posteriormente, os dados de textura do solo foram submetidos à análise geoestatística e interpolação por krigagem ordinária, para determinação das unidades de monitoramento da umidade do solo por meio das análises de componentes principais e de agrupamento fuzzy c-means. O melhor número de unidades de foi determinado a partir de dois índices, sendo quatro o resultado obtido, para ambas as camadas, as quais apresentaram diferença significativa tanto para as três frações granulométricas do solo quanto para AD e APD. Unidades de monitoramento com os valores maiores de argila e menores de silte contribuíram para os menores valores de AD e APD. A utilização restrita dos dados de textura do solo permite o delineamento de unidades de monitoramento da umidade do solo com elevada representatividade do conteúdo de água disponível do solo. / The objective of this study was to delimit soil water monitoring zones through the application of geostatistical and multivariate analysis in soil texture data of a 1.1 ha wine vine orchard cv. Chardonnay / Paulsen 1103, located at Espirito Santo do Pinhal, State of São Paulo, Brazil. In 54 georeferenced points, 108 soil samples were collected in the 0-0.20 m and 0.20-0.40 m layers to determine the percentage of soil granulometric fractions (sand, silt and clay), available soil water content (AW) and readily available soil water content (RAW). Soil fractions, AW and RAW data were submitted to descriptive statistics and Kolmogorov– Smirnov test. Soil granulometric fraction data were submitted to geostatistical analysis to characterize the data spatial distribution and their interpolation. Then, principal component and fuzzy c-means cluster analyses were applied for the determination of the best number of soil water monitoring zones based on two indexes. Four zones for both soil layers were determined, and they showed significant difference for both soil granulometric fractions as for AW and RAW. Zones with the highest values of clay fraction and smallest values for silt fraction gave the lowest values of AW and RAW. The use of soil texture data allows the design of soil water monitoring units with high representativeness of the available soil water content.