WATANABE, Rafaela. Susceptibilidade a compactação de solos em agroecossistemas no semiárido cearense. 2015. 103 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia /Solos e Nutrição de Plantas)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2016-09-09T19:15:53Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_rwatanabe.pdf: 1264096 bytes, checksum: 0a49bca9c6eaaeebfdea3d28bef7f8a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-28T17:12:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_rwatanabe.pdf: 1264096 bytes, checksum: 0a49bca9c6eaaeebfdea3d28bef7f8a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-28T17:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_rwatanabe.pdf: 1264096 bytes, checksum: 0a49bca9c6eaaeebfdea3d28bef7f8a9 (MD5) Previous issue date: 2015 / The study of the physical soil conditions and the determination of load bearing capacity in the irrigated areas of the semiarid regions of the Brazilian Northeast are of great practical importance, since it will help with the understanding of the structural, as well as the determination of appropriate use and management practices of soil. The hypotheses of this study are: (i) the compressive behavior of the soil can be used as an indicator of quality management adopted; (ii) the use of systems that accumulate more organic matter in the soil have a lower degree of compaction. The objectives were: (i) determine the preconsolidation pressure, soil compression curve, the least limiting water range and the degree of compaction in soils under different land use systems; (ii) evaluate the relationship between the physical and chemical properties and compressibility of soils under different uses in Ceará semiarid region. / O estudo das condições físicas solos e a determinação da capacidade de suporte de cargas nas áreas irrigadas das regiões semiáridas do Nordeste brasileiro são de grande importância prática, pois auxiliará no conhecimento do estado estrutural, assim como na determinação de práticas adequadas de uso e manejo do solo. As hipóteses deste trabalho são: (i) O comportamento compressivo do solo pode ser utilizado como um indicador de qualidade do manejo adotado. (ii) Os sistemas de uso que acumulam mais matéria orgânica no solo apresentam menor grau de compactação. Os objetivos do trabalho foram: (i) determinar a pressão de preconsolidação, a curva de compressão do solo, o intervalo hídrico ótimo e o grau de compactação nos solos sob diferentes sistemas de uso; (ii) avaliar a relação entre as propriedades físicas e químicas e a compressibilidade de solos sob diferentes usos no semiárido cearense.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-10-02T16:31:12Z No. of bitstreams: 1 Fernanda Helena Nascimento de Andrade.pdf: 977871 bytes, checksum: cc961a30d7ca1efcebf07945d8ab2f1f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-02T16:31:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda Helena Nascimento de Andrade.pdf: 977871 bytes, checksum: cc961a30d7ca1efcebf07945d8ab2f1f (MD5) Previous issue date: 2018-03-28 / Brazil is the largest producer of sugarcane, Saccharum officinarum L. and the world's largest producer of sugar and ethanol. In recent years, the poor distribution and fluctuation of rainfall volumes have been a constant, bringing losses to agriculture. In this sense, irrigation management should be used to increase the efficiency of water use, and pedo-frequency functions (FPTs) have helped this function. The available water capacity in soils can be predicted, with good precision, from physical-water data of the soil favoring the irrigation management. The objective of this work is to generate pedotransfer functions to estimate water content in soils based on soil fraction and soil density data on soils cultivated with irrigated sugarcane in the northern forest area of Pernambuco. The experiment was carried out on lands cultivated with sugar cane located in the city of Goiana - PE. A total of 168 structured samples and 168 deformed samples were collected at depths of 0 - 0.2; 0.2 - 0.4 and 0.4 - 0.6 m. Through the structured samples, soil moisture was determined on the stress table under the potentials of - 1; - 6 and - 10 kPa, and in the Richards chamber under - 33.3 and - 1500 kPa. The deformed samples were used for particle size and particle size analysis. The data compiled were submitted to the analysis of descriptive statistics, correlations and regressions, using the SAEG statistical package. Pedotransfer functions were generated from the multiple linear regression method by applying the stepwise backward technique. The performance of the pedotransfer functions was analyzed graphically by the 1:1 ratio between the observed and predicted data using the following statistical indices: Mean error (EM), Square root mean square error (RMSE), Residual mass coefficient (CRM), correlation coefficient (r), agreement (d) and performance index (c). The results show that soil structural attributes, besides textural attributes, are fundamental for the constitution of FPTs, reinforcing the importance of the structure in the estimation of available water capacity. The use of a few independent variables facilitates the knowledge of the water storage capacity in the soil, which represents an important physical-hydro property in the study of soil water dynamics and management. The most correlated variables were microporosity, soil density and clay, for the 0 - 0.2 m layer. For the 0 - 0.6 m layer were microporosity, mesoporosity, sand and clay content. / O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar, Saccharum officinarum L. e, também, o primeiro do mundo na produção de açúcar e etanol. Nos últimos anos, a má distribuição e a oscilação dos volumes de chuvas têm sido uma constante, trazendo prejuízos à agricultura. Nesse sentido, o manejo da irrigação deve ser utilizado para aumentar a eficiência do uso da água e as funções de pedotranferência (FPTs) têm auxiliado nessa função. A capacidade de água disponível (CAD) em solos pode ser predita, com boa precisão, a partir de propriedades físico-hídricas do solo favorecendo o manejo da irrigação. O objetivo deste estudo é gerar funções de pedotransferência para estimar o conteúdo de água em solos a partir de dados das frações granulométricas e densidade do solo, em solos cultivados com cana-de-açúcar irrigada na Zona da Mata Norte de Pernambuco. O experimento foi realizado em terras cultivadas com cana-de-açúcar localizadas no município de Goiana - PE. Foram coletadas 168 amostras estruturadas e 168 amostras deformadas, nas profundidades de 0 - 0,2; 0,2 - 0,4 e de 0,4 - 0,6 m. Por meio das amostras estruturadas, foram determinadas a umidade do solo na mesa de tensão sob os potenciais de - 1; - 6 e -10 kPa, e na câmara de Richards sob - 33,3 e - 1500 kPa. As amostras deformadas foram utilizadas para as análises granulométricas e de densidade de partículas. Os dados compilados foram submetidos à análise de estatística descritiva, correlações e regressões, utilizando-se o pacote estatístico SAEG. As funções de pedotransferência foram geradas a partir do método de regressão linear múltipla aplicando a técnica de stepwise backward. O desempenho das funções de pedotransferência foi analisado graficamente pela relação 1:1, entre os dados observados e preditos e por meio dos seguintes índices estatísticos: Erro médio (EM), Raiz quadrada do erro médio quadrático (RMSE), Coeficiente de massa residual (CRM), Coeficiente de correlação de Pearson (r), Índice de concordância de Willmott (d) e Índice de desempenho (c). Os resultados mostram que os atributos estruturais do solo, além dos texturais, são fundamentais para a constituição de FPTs, reforçando a importância da estrutura na estimativa da capacidade de água disponível. O uso de poucas variáveis independentes permite agilizar o conhecimento da capacidade de armazenamento de água no solo, a qual representa uma importante propriedade físico-hídrica no estudo da dinâmica e manejo da água no solo. As variáveis mais correlacionadas com a CAD foram microporosidade, densidade do solo e argila, para a camada de 0 - 0,2 m. Para a camada 0 - 0,6 m foram microporosidade, mesoporosidade, teor de areia e argila.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The soil management systems involve changes in soil physico-hydrical properties. The objective of this study was (i) characterize the soil physico-hydrical properties in the layer 0-5 cm for different soil management systems in the Cândido Brum watershed, (ii) build a map with the spatial variability of soil saturated hydraulic conductivity (Ks), (iii) estimate the Ks from other soil physico-hydrical properties and (iv) test the reliability of others pedotransfer functions for Ks found in the literature. The study was conducted in the watershed Cândido Brum, Brazil, which predominate the soil management systems native pasture, native forest, conventional tillage, minimum tillage and no-tillage. Orthogonal contrasts were performed between groups of soil management systems, which compared the effect of soil cultivation, the type of vegetation and bovine trampling, conservation practice and permanent soil cover. Determinations of soil bulk density, porosity, size particles, organic carbon, degree of flocculation, aggregate stability, Ks, air permeability, retention and availability of water and shear stress of the soil were made. Besides being used for the comparison of management systems, the water-physical properties used as input variables for the development of pedotransfer functions for Ks, which used the stepwise method in the selection of variables, and to test the reliability of pedotransfer functions found in the literature. The map of spatial variability of Ks was constructed from data interpolation using kriging. The soils of the watershed under crops had degraded structure, with low organic matter and low aggregates stability. Soil with native pasture had reduced the macroporosity, the Ks and air permeability in relation to other soil management systems. Conservation practices were effective in increasing the retention and vailability of soil water in relation to conventional tillage. The variables that represent the structure of the soil were more accurate in estimating the Ks that the size particle variables. The pedotransfer functions found in the literature, usually developed for soils of temperate climate, were not reliable in the estimation of Ks of soils watershed. The range of spatial dependence of the values of Ks was 141 m. The map of spatial variability allowed the visualization of areas that need management practices and conservation of soil and water. / Os sistemas de manejo do solo implicam em mudanças nas suas propriedades físico-hídricas. O objetivo do estudo foi (i) caracterizar as propriedades físico-hídricas do solo na camada 0-5 cm para diferentes sistemas de manejo da microbacia hidrográfica Cândido Brum, (ii) construir um mapa com a variabilidade espacial da condutividade hidráulica do solo saturado (Ks), (iii) estimar a Ks a partir de outras propriedades físicohídricas do solo e (iv) testar a confiabilidade de funções de pedotransferência para a Ks encontradas na literatura. O estudo foi conduzido na microbacia Cândido Brum, em Arvorezinha-RS, em que predominam os sistemas de manejo campo nativo, mata nativa, preparo convencional, plantio direto e preparo mínimo. Foram realizados contrastes ortogonais entre grupos de sistemas de manejo do solo, em que se comparou o efeito do cultivo, do tipo de vegetação natural e pisoteio animal, das práticas conservacionistas e da cobertura permanente do solo. Foram realizadas determinações de densidade do solo, porosidade, granulometria, carbono orgânico, grau de floculação, estabilidade de agregados, Ks, permeabilidade ao ar, retenção e disponibilidade de água e tensão de cisalhamento do solo. As propriedades físico-hídricas serviram também como variáveis de entrada para a elaboração de funções de pedotransferência para a Ks e para testes de confiabilidade de funções de pedotransferência encontradas na literatura. O mapa de variabilidade espacial da Ks foi construído a partir da interpolação dos dados com o método da krigagem. Os solos cultivados da microbacia apresentaram estrutura degradada, com pouca matéria orgânica e baixa estabilidade de agregados. O uso com campo nativo reduziu a macroporosidade, a Ks e a permeabilidade ao ar em relação aos outros sistemas de manejo do solo. As práticas conservacionistas foram eficientes em aumentar a retenção e a disponibilidade de água no solo em relação ao preparo convencional. As variáveis que representam a estrutura do solo foram mais precisas em estimar a Ks que as variáveis granulométricas. As funções de pedotransferência encontradas na literatura, geralmente elaboradas para solos de clima temperado, não foram confiáveis na estimativa da Ks da microbacia. O alcance da dependência espacial dos valores de Ks foi de 141 m. O mapa de variabilidade espacial possibilitou a visualização de áreas que necessitam de práticas de manejo e conservação do solo e da água.

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.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-06T16:10:50Z No. of bitstreams: 1 PGCS14MA140.pdf: 1574830 bytes, checksum: 4217f8ffb682e61890fd939d7f9ca3e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-06T16:10:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCS14MA140.pdf: 1574830 bytes, checksum: 4217f8ffb682e61890fd939d7f9ca3e2 (MD5) Previous issue date: 2014-07-25 / Capes / Several techniques have been used to obtain soil water retention curve. Direct methods are time consuming and costly. Mathematical techniques have been used to replace direct methods through pedotransfer functions (PTFs), using predictors easily obtained and inexpensive to obtain parameters that expend more time and resources. PTFs generated from multiple regressions have shown reliable results but requires great knowledge of statistics. A new approach to obtaining PTFs, artificial neural networks (ANN) that does not require prior knowledge of statistical and database minimum, have been used in various areas of knowledge, and have been shown to be accurate and reliable. The study aimed to compare the efficiency of ANNs and multiple regressions to generate PTFs for estimating the retention and availability of water in soils of Santa Catarina state, located in a subtropical zone (region) of Brazil. The PTFs were generated for 940 horizons of representative soils of St. Catarina having as input data the particle size distribution (seven classes), the organic matter content, bulk density, particle density and output data water retention between from zero to 1500 kPa tension. The ANNs were generated using the software WEKA, with six neurons in the hidden layer using the error backpropagation algorithm (Multilayer Perceptron) and the cross-validation to stratify sample. Results showed that PTFs obtained from ANNs are more efficient than multiple regression. The PTFs that include specific texture data (five classes of sand), soil organic matter, soil bulk density, particle density, total porosity and their interactions better estimate the retention and availability of water in these soils. From these results, it is possible to develop a program that uses these PTFs generated to provide these values of SWRC, and is therefore an extremely useful tool for studies about soil water retention and avaibility / Várias técnicas vêm sendo utilizadas para obtenção da curva de retenção de água no solo. Como métodos diretos demandam tempo e são de alto custo, tem sido estudadas funções de pedotransferência (FPTs), as quais utilizam preditores de fácil obtenção e baixo custo para obter os parâmetros. FPTs geradas a partir de regressões múltiplas têm mostrado resultados confiáveis, mas exigem grande conhecimento estatístico para sua determinação. Uma nova abordagem para obtenção de FPTs é o uso de redes neurais artificiais (RNAs), que não exigem conhecimento prévio estatístico e podem ser obtidas utilizando-se um banco de dados mínimos. As RNAs vêm sendo utilizadas em diversas áreas do conhecimento, e têm se mostrado precisas e confiáveis. Este trabalho teve por objetivo comparar a eficiência de RNAs e regressões múltiplas na geração de FPTs para estimar a retenção e a disponibilidade de água em solos do estado de Santa Catarina. As FPTs foram geradas a partir de 940 horizontes de solos representativos de Santa Catarina, tendo como dados de entrada a granulometria (sete classes de tamanhos de partículas), o teor de matéria orgânica, a densidade do solo e de partículas e, como dados de saída, a retenção de água nas tensões de 0 até 1.500 kPa. As RNAs foram geradas utilizando o software WEKA, tendo como arquitetura a rede Multilayer Perceptron, com seis neurônios na camada escondida, utilizando-se a função de retropropagação do erro (Backpropagation) e validação cruzada para estratificar a amostra. As FPTs obtidas a partir de RNAs são mais eficientes que as regressões múltiplas. As FPTs pontuais, que incluem dados de granulometria (cinco divisões de areia), matéria orgânica do solo, densidade do solo, densidade de partículas, porosidade total e suas interações estimam melhor a retenção e a disponibilidade de água nestes solos. A partir destes resultados, é possível desenvolver um programa que utiliza as FPTs geradas para estimar a curva de retenção de água, sendo, portanto uma ferramenta extremamente útil para estudos que envolvam a retenção e a disponibilidade de água no solo

Submitted by ANGÉLICA DOS SANTOS RABELO DE SOUZA BAHIA null (angelicasantosrabelo@yahoo.com.br) on 2016-11-29T19:00:16Z No. of bitstreams: 1 Tese_Dr_Angélica Bahia.pdf: 3753969 bytes, checksum: 81f8cabc2bcb5658833e4742d2169d1b (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-02T15:03:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bahia_asrs_dr_jabo.pdf: 3753969 bytes, checksum: 81f8cabc2bcb5658833e4742d2169d1b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-02T15:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bahia_asrs_dr_jabo.pdf: 3753969 bytes, checksum: 81f8cabc2bcb5658833e4742d2169d1b (MD5) Previous issue date: 2016-10-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho tem como objetivos: i) caracterizar a mineralogia da fração argila e estudar a variabilidade espacial dos atributos granulométricos, químicos e mineralógicos do solo com base em informações geológicas, pedológicas e geomorfológicas; ii) avaliar o potencial de utilização da espectroscopia de reflectância difusa (ERD) e suscetibilidade magnética (SM) na estimação dos óxidos de ferro hematita (Hm) e goethita (Gt), atributos granulométricos e químicos do solo nos compartimentos da paisagem; iii) utilizar a ERD e a SM no estudo da quantificação e variabilidade espacial da emissão de CO2 do solo (FCO2) e iv) investigar a eficiência da utilização da SM e dos óxidos de ferro em funções de pedotransferência (FPTs) que sejam capazes de estimar a FCO2. A área de estudo, de 870 ha, está localizada no município de Guatapará – São Paulo, e é cultivada com cana-de-açúcar manejada com palha. A área está inserida na província geomorfológica do Planalto Ocidental Paulista, apresentando três materiais de origem relacionados à transição entre Basaltos Serra Geral, Depósito Colúvio Eluvionar e Depósito Aluvionar, quatro tipos de Latossolos e um Neossolo, além de geomorfologia caracterizada por áreas côncavas e convexas. Foram coletadas 372 amostras na profundidade de 0,00-0,25 m para a avaliação dos atributos do solo. Para o estudo da FCO2 foi delimitada uma área de 90 ha. Para avaliar os métodos indiretos ERD e SM, os dados foram comparados com os resultados de análises químicas, granulométricas e mineralógicas. Todos os dados foram submetidos à análise estatística clássica e geoestatística para avaliar a dependência e variabilidade espacial. A variabilidade de alguns atributos do solo foi estratificada por compartimentos (geologia, pedologia e geomorfologia), com o intuito de entender a influência de cada compartimento na variabilidade dos atributos estudados. A estratificação dos atributos do solo por compartimento geológico, pedológico e geomorfológico é eficaz para o estudo da variação dos atributos estudados. A ERD é uma ferramenta eficaz na caracterização de óxidos de ferro e na identificação das diferentes classes de solos. A SM é útil tanto para melhor detalhamento e readequação das classes de solo, quanto ao conteúdo de ferro e aos intervalos de classe textural, auxiliando na identificação de zonas de manejo. Todos os atributos estudados têm dependência espacial. Os mapas interpolados com base na predição dos atributos por SM e ERD apresentam padrão de variabilidade semelhante aos mapas baseados nos dados observados. No entanto, para solos com altos teores de óxidos de ferro, como os Latossolos férricos, a SM mostrou-se mais indicada para predizer os atributos estudados. Dentre os atributos estudados, os óxidos de ferro e a SM foram os principais preditores da FCO2, provando a eficiência destes como pedoindicadores dos fatores e processos de formação do solo. / This study aims: i) to characterize the clay mineralogy and study the spatial variability of the granulometric, chemical and mineralogical attributes of the soil based on geological, pedological and geomorphological information; ii) to evaluate the potential of diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and magnetic susceptibility (MS) in the estimation of hematite (Hm) and goethite (Gt) iron oxides, granulometric and chemical attributes in the landscape compartments; iii) to use DRS and MS in the study of the quantification and spatial variability of soil CO2 emission (FCO2); and iv) to investigate the efficiency of the use of MS and iron oxides in pedotransfer functions (PTFs) for estimate the FCO2. The study area, 870 ha, is located in the municipality of Guatapará-São Paulo, and is cultivated with sugar cane managed with straw. The area is located in the geomorphological province of Plateau Western Paulista, presenting three materials of origin related to the transition between Serra Geral Basalts, Eluvial-Colluvial Deposit and Alluvial Deposit, four types of Oxisols and one Entisols, besides geomorphology characterized by concave and convex areas. A total of 372 samples were collected at a depth of 0.00-0.25 m for soil attributes. For the FCO2 study, an area of 90 ha was delimited. In order to evaluate the indirect methods DRS and MS, the data were compared with the results of chemical, granulometric and mineralogical analyzes. All data were submitted to classical and geostatistical statistical analysis to evaluate spatial dependence and variability. The variability of some soil attributes was stratified by compartments (geology, pedology and geomorphology), in order to understand the influence of each compartment on the variability of the attributes studied. The stratification of soil attributes for geological, pedological and geomorphological compartment is effective to study the variation of the attributes. DRS is an effective tool in the characterization of iron oxides and in the identification of different soil classes. MS is useful both for better detailing and re-adjustment of soil classes, iron content and textural class intervals, helping to identify management zones. All attributes studied have spatial dependence. The interpolated maps based on attribute prediction by MS and DRS show pattern of variability similar to maps based on observed data. However, for soils with high levels of iron oxides, such as ferric Oxisols, the MS was more indicated to predict the attributes studied. Among the attributes studied, iron oxides and MS were the main predictors of FCO2, proving their efficiency as pedoenvironmental of soil formation factors and processes. / FAPESP: 2013/17552-6

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-15T12:27:23Z No. of bitstreams: 1 Diogenes Virginio do Nascimento.pdf: 1474487 bytes, checksum: 048118961940a4468c5c60cb32deca19 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T12:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diogenes Virginio do Nascimento.pdf: 1474487 bytes, checksum: 048118961940a4468c5c60cb32deca19 (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work is related to knowledge of Pedotransfer functions (PTF), enabling an understanding about water soil content influenced by soil properties and analyzes to generate PTFs. This study aimed was proposed pedotransfer functions (PTF) based on hydro-physical soil properties and organic carbon to estimate soil moisture. The study was conducted in the area owned by Santa Teresa Plant in Goiana City, PE (7º36'56 "S 34º59'19" W) with sugarcane crop (Saccharum spp) irrigated by Lateral Move System. Field capacity (θfc) and wilting point (θwp) were assumed by dependent variables. Sand, silt, clay, soil bulk density and organic carbon were adopted as independent variables. Pedotransfer functions generated in this study estimate soil moisture to matric potential at -10 kPa, equivalent to θfc, in sandy soils and at -33 kPa to clay soils and matric potential at -1.500 kPa to θwp in 0-20; 20-40 e 40-60cm soil depth. These functions were classified as “Point PTF”, since estimated specific points to matric potential to soil water retention. Statistical indices and graphic analyses (1:1 ratio) between model-predicted and observed data were used to evaluate PTFs performance. The following statistical indices were used: Correlation coefficient (r), Concordance index (d), Maximum error (ME), Square root mean squared error normalized (RMSE), Coefficient of residual mass (CRM), Mean absolute error (MAE), Performance Index (c) and Determination coefficient (R²). Statistical indices that evaluate generated models to estimate soil water content indicated high performance for most of PTFs and good correlation between observed and estimated values at matric potential studied in all soil layers analyzed. Thus, retention water estimated by PTFs can be an interesting alternative to support irrigation management at sugarcane. / Esta dissertação é referente aos conhecimentos sobre Funções de Pedotransferência (FPT), possibilitando um entendimento relacionado ao conteúdo de água no solo a partir das influências nas propriedades do solo e nas análises estabelecidas para gerar as FPTs. O objetivo deste trabalho foi gerar funções de pedotransferência com base em atributos físico-hídricos do solo e a relação do carbono orgânico para estimar a umidade do solo. O trabalho foi realizado na área pertencente à Usina Santa Teresa localizada no município de Goiana, PE (7º36’56”S 34º59’19”W), em área cultivada com cana-de-açúcar (Saccharum spp) irrigada por sistema Lateral Móvel Linear. As variáveis adotadas como dependentes foram umidade na capacidade de campo (θcc) e umidade no ponto de murcha permanente (θpmp) e as variáveis independentes foram areia, silte, argila, densidade do solo e carbono orgânico. As funções de pedotransferência foram geradas a partir do método de regressão linear múltipla aplicando a técnica de stepwise backward elimination para seleção das variáveis candidatas ao modelo. Assim, as FPT geradas estimam o conteúdo de água no solo equilibrada nos potenciais mátricos equivalentes à umidade na capacidade de campo de -10kPa para solos arenosos, -33kPa para solos argilosos e ao ponto de murcha permanente de -1500kPa, nas camadas de 0-20; 20-40 e 40-60cm, totalizando 99 amostras. Essas funções foram classificadas como FPT pontuais, uma vez que, estima pontos específicos aplicados nas tensões de interesse para retenção de água no solo. O desempenho das Funções de pedotransferência foram analisadas graficamente pela relação 1:1, entre os dados estimados versus dados observados e por meio dos seguintes indicadores estatísticos: Coeficiente de correlação (r), Índice de concordância (d), Erro máximo (ME), Raiz quadrada do erro médio quadrático normalizado (RMSE), Coeficiente de massa residual (CRM), Erro absoluto médio (EAM), Índice de desempenho (c) e coeficiente de determinação (R²). Os índices estatísticos, que avaliam os modelos gerados para estimar a umidade volumétrica no solo estudado, apresentaram valores que indicam elevado desempenho para a maioria das FPTs e boa correlação entre os valores observados e estimados nas tensões estudadas e em todas as camadas de solo analisadas. Assim, a estimativa da retenção de água no solo por meio da FPTs apresenta-se como uma alternativa para auxiliar as técnicas adotadas no manejo de irrigação da cana-de-açúcar.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-05T14:41:01Z No. of bitstreams: 1 Jose Roberto Lopes da Silva.pdf: 2279594 bytes, checksum: 9d16b5a4a812568f5d4017907f2695cb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T14:41:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Roberto Lopes da Silva.pdf: 2279594 bytes, checksum: 9d16b5a4a812568f5d4017907f2695cb (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / For any study involving the movement of soil water becomes essential to know the physical and hydraulic properties and their correlations. Both proprieties are of fundamental importance in the storage and transport of water and nutrients, in controlling infiltration and runoff, as well as soil conservation. In this context, this study aimed to do a physical-water characterization of three experimental basins (Jatoba and Mimoso / Pesqueira-PE and Xaréu / Fernando Noronha-PE) in the semiarid, in order to generate information for hydrological modeling and subsidies for soil and water management and conservation. It has been evaluated the physical and hydraulic behavior of soil at different depths and vegetation cover. Physical characterization of soils was carried out by laboratory tests on disturbed and undisturbed samples. The hydraulic characterization was conducted through moisture retention curves and through of hydraulic conductivity (K) tests in the field with the Guelph permeameter. Possession of physical variables and soil organic matter pedotransfer functions (PTF) have been tested to estimate the K0 and moisture in particular tensions in order to compare field and laboratory measurements. Among the attributes analyzed, the organic matter was the one with the highest coefficient of variation in depth in the basins and Mimoso Jatoba. There was also high variability of saturated hydraulic conductivity (K0) in depth, in the three basins. It was concluded that the hydraulic conductivity no significant difference in hydraulic conductivity means has been verified for the different vegetation covers. Among soils, the Vertisol presented the highest capacity to retain water. It is concluded that the proposed PTF showed low prediction of K0. The PTF for estimatingsoil moisture, also showed low prediction for soils at Xaréu Basins. In the Jatoba and Mimoso Basins, the best prediction for soil moisture at field capacity was obtained by the model proposed by Meng et al. (1987) and the humidity at wilting point, the equation based on the mean texture proposed by Oliveira et al. (2002) showed the best performance. For the water available content for the equation based on unique data set proposed by Oliveira et al. (2002), and Massuti (1997) model showed a good prediction. / Para qualquer estudo que envolva o movimento da água no solo torna-se imprescindível o conhecimento das propriedades físicas e hidráulicas, bem como suas correlações. Ambas têm fundamental importância no armazenamento e transporte de água e de nutrientes, no controle da infiltração e escoamento superficial, bem como na conservação do solo. Nesse contexto, o presente estudo buscou realizar uma caracterização físico-hídrica de três bacias experimentais (Jatobá e Mimoso/Pesqueira-PE e Xaréu/Fernando Noronha-PE) do semiárido, a fim de gerar informações para suporte à modelagem hidrológica e subsídios para o gerenciamento e conservação do solo e da água. Avaliou-se o comportamento físico-hídrico dos solos em diferentes profundidades e coberturas vegetais. A caracterização física dos solos se deu por análises de laboratório com amostras indeformadas e deformadas. A caracterização hidráulica foi realizada por meio de curvas de retenção de umidade e através de testes de condutividade hidráulica (K) em campo com permeâmetro de Guelph. De posse das variáveis físicas e da matéria orgânica do solo, foram testadas funções de pedotransferência (FPT) para estimativa da K0 e umidade em tensões específicas, a fim de comparar com as medidas em campo e laboratório. Dentre os atributos do solo analisados, a matéria orgânica foi o que apresentou o maior coeficiente de variação, em profundidade, nas Bacias do Jatobá e do Mimoso. Verificou-se também, alta variabilidade da condutividade hidráulica do solo saturado (K0) em profundidade, nas três bacias. Concluiu-se que a condutividade hidráulica não apresentou diferença significativa entre médias, para as diferentes coberturas vegetais. Dentre os solos estudados, o Vertissolo foi o que apresentou a maior capacidade de retenção de água. Conclui-se que as FPT propostas apresentaram baixa predição da K0. As FPT para estimativa da umidade retida a potenciais específicos, também apresentaram baixa predição para os solos da Bacia do Xaréu. Nas Bacias do Jatobá e do Mimoso a melhor predição para umidade na capacidade de campo foi obtida pelo modelo de Meng et al. (1987) e para a umidade no ponto de murcha permanente, a equação baseada na textura média proposta por Oliveira et al. (2002) mostrou o melhor desempenho. Para água disponível a equação baseada no conjunto único de dados proposta por Oliveira et al. (2002), e o modelo de Massuti (1997) apresentaram boa predição.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The present study aimed to contribute, in the methodological way, to the field of Soil Science and Irrigation, more specifically Micro-Irrigation (Targeted Irrigation), by in situ to obtain physical and hydric parameters, specially the hydrodynamic functions of a Paleudalf soil. A multi-drip system, whose application is linked to the Drip Method principles, was designed to obtain hydraulic conductivity K(h) and soil-water retention curve θ(h). The system applied flow rates of 2, 4 and 8 L h-1 and, their respective areas of wetting and saturation in the dynamic balance moment were measured and worked as basis for the adjustment of a regression function, so as the saturated flow was estimated in dynamic balance. With the pairs of values to the advances in wetting and time fronts, the declivity of the respective regression line was determined considering the three flow rates tested in the study. The average value of sorptivity calculated was 2.68 cm h-0,5, with values of η = 2.22, β = 0.44 e hw = −2.29 cm H2O. By using these values of soil parameters, the soil-water retention characteristic curve (SWRCC) and the hydraulic conductivity function as function of the water content in the soil were estimated and graphically represented. The retention curve obtained through field experimental data does not match to the one obtained in laboratory according to standard methodology, but it was possible to build an exponential function which allows the correction of the volumetric soil moisture values. / O presente estudo visou contribuir no âmbito metodológico, nas áreas da ciência do solo e da irrigação, notadamente a microirrigação (irrigação localizada), na obtenção in situ de parâmetros físicos e hídricos, em especial as funções hidrodinâmicas do Argissolo Vermelho Distrófico Arênico (PVd). Foi projetado um sistema multi-gotejador , cuja aplicação está vinculada aos princípios do Método do Gotejador , na obtenção da condutividade hidráulica e da curva de retenção de água no solo . Vazões aplicadas de 2, 4 e 8 L h-1 e suas respectivas áreas de molhamento e de saturação no momento do equilíbrio dinâmico serviram de base para o ajuste de uma função de regressão, estimou-se o fluxo saturado em equilíbrio dinâmico. Com os pares de valores do avanço da frente de molhamento e de tempo determinou-se a declividade da respectiva reta de regressão para as três vazões testadas no trabalho. O valor médio de sorptividade calculado foi de 2,68 cm h-0,5, sendo obtidos os valores de η = 2,22, β = 0,44 e hw = −2,29 cm de H2O. Usando estes valores dos parâmetros do solo, a curva característica de retenção de água no solo (CCRAS) e a função da condutividade hidráulica em função do conteúdo de água do solo foram estimados e representados graficamente. A curva característica obtida com dados experimentais de campo não foi igual àquela obtida em laboratório conforme metodologia padrão, mas foi possível obter uma função exponencial que permite corrigir os valores de umidade volumétrica do solo.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_ Alvaro_ Luiz_ Carvalho_ Nebel.pdf: 1615608 bytes, checksum: cf5d12660d9ae82ddc2e973b92c9812e (MD5) Previous issue date: 2009-04-24 / The understanding of the dynamics of the water in the soil-plant-atmosphere system, including the water availability to the crops, soil water infiltration, drainage and soil solute movement, depends on the knowledge of the relation between the soil water content and the matric potential, represented by the soil water retention curve (SWRC). However, the establishment of SWRCs is laborious and time consuming, besides being costly. A alternative is its estimate through statistical equations called Pedotransfer Functions (PTFs). The aim of this study was to evaluate the ability of some existing PTFs, in predicting the soil water retention and to capture its spatial variability structure, using geostatistical tools, when applied in a lowland soil of the south region of Brazil. For this, an experimental 10 x 10 m grid was established and soil disturbed and undisturbed samples were collected in the 0-0.20 m soil depth, totaling 100 experimental points. The following soil attributes were determined in each point: soil texture, soil organic carbon, pH, cation exchange capacity, soil bulk density, and the soil water retention curve. Eight developed PTFs for estimating gravimetric soil water content, eight for estimating volumetric water content and five for estimating the van Genuchten model parameters were evaluated using the statistical measures mean error (ME), and the root mean square error (RMSE). Results indicated that the Oliveira et al. (2002) PTF presented the best performance for estimating the gravimetric soil water content at the tension of 33kPa, with mean error (ME) value of 0.0136g.g-1, while for the gravimetric water content at tension of 1500kPa the Pidgeon (1972) FPT was the best, with ME value of -0,0054g.g-1. Concerning to the potential of describing the spatial variability structure the Bell & van Keulen (1995 and 1996) and of Urach (2007) PTFs presented the best performance based on the results from the cross validation technique. For estimating the soil water volumetric content at the tension of 10kPa the Tomasela et al. (2002) was the best (ME of 0.019cm3.cm-3), while Rawls et al. (1982) and van den Berg et al. (1997) PTFs were the best for estimating soil water content at the tension of 33kPa (ME of 0.001cm3.cm-3) and 1500kPa (ME of -0.008cm3.cm-3), respectively. The range and sill geostatistical parameters for the tension of 33kPa were reasonable estimated, while for the tension of 1500kPa they were underestimated by the evaluated PTFs. The Parametric Pedotransfer Function constructed by Vereecken et al.(1989) presented the lowest value of ME (0.0247cm3.cm-3), while the Hodnett and Tomasella (2002) PTF presented the lowest value of RMSE (0.0367 cm3.cm-3). Both PTFs well described the experimental semivariograms of the soil water content at the tensions of 10kPa and 33kPa, however their performance was not good for the tension of 1500kPa. / Estudos que envolvem a dinâmica da água no sistema solo-planta-atmosfera tais como disponibilidade de água no solo para as culturas, infiltração, drenagem e movimento de solutos no solo necessitam do conhecimento da relação entre o conteúdo de água no solo e o potencial matricial, representada pela curva de retenção de água no solo. No entanto, sua execução é laboriosa, demanda considerável tempo e custos. Uma alternativa é sua estimativa através de equações estatísticas denominadas Funções de Pedotransferência (FPTs). O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de funções de pedotransferência em estimar a retenção de água no solo e capturar a sua estrutura de variabilidade espacial, usando ferramentas geoestatísticas, quando aplicadas em um solo de várzea da região sul do Brasil. Para isto, uma malha experimental de 10m x 10m foi estabelecido e amostras deformadas e indeformadas do solo foram coletadas representativas da camada de 0 0,20m, totalizando 100 pontos amostrais. Os seguintes atributos do solo foram determinados em cada ponto: textura, carbono orgânico, pH, capacidade de troca de cátions, densidade do solo e a curva de retenção de água no solo. Oito FPTs desenvolvidas para estimar o conteúdo gravimétrico de água no solo, oito para estimar o conteúdo volumétrico e cinco para estimar os parâmetros do modelo de van Genuchten foram avaliadas, usando as medidas estatísticas erro médio (ME) e raiz quadrada do erro médio ao quadrado (RMSE). Os resultados obtidos para a estimativa do conteúdo de água gravimétrico mostram que a FPT de Oliveira et al. (2002) apresentou o melhor desempenho para a tensão de 33kPa, com erro médio (ME) de 0,0136g.g-1, enquanto para a tensão de 1500kPa a FPT de Pidgeon (1972) foi melhor, com ME de -0,0054g.g-1. Com relação ao potencial de descrever a estrutura de variabilidade espacial do conjunto de dados medidos, as FPTs desenvolvidas por Bell & van Keulen (1995 e 1996) e Urach (2007) foram as que apresentaram melhor desempenho baseado nos resultados da validação cruzada. Para o conteúdo volumétrico de água retida no solo, os melhores desempenhos foram obtidos pela FPT de Tomasela et al.(2003) para a tensão de 10kPa, Rawls et al. (1982) para 33kPa e van den Berg et al.(1997) para 1500kPa, com ME iguais a 0,019cm3.cm-3, 0,001cm3.cm-3 e -0,008cm3.cm-3, respectivamente. Os parâmetros da estrutura de dependência espacial, alcance e patamar, para a tensão de 33kPa foram razoavelmente estimados, enquanto para a tensão de 1500kPa foram subestimados pelas FPTs avaliadas. A FPT paramétrica desenvolvida por Vereecken et al. (1989) apresentou o menor valor de ME (0,0247cm3.cm-3), enquanto a FPT de Hodnett e Tomasella (2002) apresentou o menor valor de RMSE (0,0367 cm3.cm-3). Ambas FPTs descreveram bem os semivariogramas experimentais do conteúdo de água retido no solo a 10kPa e 33kPa, entretanto para a tensão de 1500kPa nenhuma das FPTs testadas apresentou bom desempenho.