Soil moisture can be a determining factor in hydrological processes. However, the monitoring of soil water content is difficult to perform because of its spatio-temporal variability and because field measurements are expensive and time-consuming. Thus, the use of the Tank Model and also a moisture index derived from this model can be very useful in hydrological studies and in the management of natural disasters. In addition, the evaluation of this index in a distributed form in the river basin allows a more detailed analysis of the water content of the soil, considering its spatial variability. The objective of this study was to develop a distributed version of the Tank Model (D-Tank Model) to determine a soil moisture content (IUS), dividing the basin into cells with a resolution of 2 meters. The study area was the Araponga River basin (5.26 ha), located in the north of Santa Catarina, and with hydro-meteorological and tensiometric data available. In the study, data were used every 5 minutes of rainfall, evapotranspiration and flow, and soil water tension every 10 minutes, measured from March 2011 to December 2015. Initially the Tank Model was used, Aiming only at the rain-flow process of the basin for five short-duration events aiming at the calibration of the parameters, which were also used in the D-Tank Model cells. The validation of this transfer of parameters was done using the average of the parameters found in the calibration, applying it in two other short duration events. After validation, the water storage in the soil of each of the basin cells generated for the D-Tank Model was calculated. With the D-Tank Model, the IUS values were obtained, which were compared with the soil water tension values measured by the tensiometers. The individual storage values of the two reservoirs S1, and S2, were also compared with the water tension values. The comparison was made through the linear correlation coefficient, seeking negative correlations between the variables, which occurred in a satisfactory way, both between the IUS and the tension values, as well as the storage values of the reservoirs and the water tension values. The present work showed that IUS may be an applicable measure for soil moisture representation. / A umidade do solo pode ser um fator determinante nos processos hidrológicos. No entanto, o monitoramento do conteúdo de água no solo é difícil de ser realizado, devido à sua variabilidade espaço-temporal e porque as medições de campo são dispendiosas e demoradas. Assim, a utilização do Tank Model e também de um índice de umidade, derivado deste modelo, podem ser muito úteis nos estudos hidrológicos. Além disso, a avaliação desse índice de forma distribuída na bacia hidrográfica permite uma análise mais detalhada do conteúdo de água do solo, uma vez que considera a sua variabilidade espacial. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma versão distribuída do Tank Model (D-Tank Model), para determinar um índice de umidade do solo (IUS), dividindo a bacia em células com resolução de 2 metros. A área de estudo foi a bacia hidrográfica do Rio Araponga (5,26 ha), localizada no norte de Santa Catarina, e com disponibilidade de dados hidro-meteorológicos e tensiométricos. No estudo foram utilizados dados a cada 5 minutos de precipitação, evapotranspiração e vazão, e de tensão de água no solo a cada 10 minutos, medidos no período de março de 2011 a dezembro de 2015. Inicialmente foi utilizado o Tank Model (concentrado), visando somente o processo chuva-vazão da bacia para cinco eventos de curta-duração visando a calibração dos parâmetros, que foram também utilizados nas células do D-Tank Model. A validação desta transferência de parâmetros se deu utilizando a média dos parâmetros encontrados na calibração, aplicando-a em outros dois eventos de curta duração. Após a validação, foi calculado o armazenamento de água no solo, de cada uma das células da bacia, geradas para o D-Tank Model. Com o D-Tank Model obteve-se os valores de IUS, que foram comparados com os valores de tensão da água no solo, medidos pelos tensiômetros. Os valores de armazenamento individuais dos dois reservatórios S1, e S2, também foram comparados com os valores de tensão. A comparação foi feita através do coeficiente de correlação linear, buscando correlações negativas entre as variáveis, o que ocorreu de forma satisfatória, tanto entre o IUS e os valores de tensão, como para os valores de armazenamento dos reservatórios e os valores de tensão da água no solo. O presente trabalho mostrou que o IUS pode ser uma medida aplicável para representação da umidade do solo.

Soil moisture can be a determining factor in hydrological processes. However, the monitoring of soil water content is difficult to perform because of its spatio-temporal variability and because field measurements are expensive and time-consuming. Thus, the use of the Tank Model and also a moisture index derived from this model can be very useful in hydrological studies and in the management of natural disasters. In addition, the evaluation of this index in a distributed form in the river basin allows a more detailed analysis of the water content of the soil, considering its spatial variability. The objective of this study was to develop a distributed version of the Tank Model (D-Tank Model) to determine a soil moisture content (IUS), dividing the basin into cells with a resolution of 2 meters. The study area was the Araponga River basin (5.26 ha), located in the north of Santa Catarina, and with hydro-meteorological and tensiometric data available. In the study, data were used every 5 minutes of rainfall, evapotranspiration and flow, and soil water tension every 10 minutes, measured from March 2011 to December 2015. Initially the Tank Model was used, Aiming only at the rain-flow process of the basin for five short-duration events aiming at the calibration of the parameters, which were also used in the D-Tank Model cells. The validation of this transfer of parameters was done using the average of the parameters found in the calibration, applying it in two other short duration events. After validation, the water storage in the soil of each of the basin cells generated for the D-Tank Model was calculated. With the D-Tank Model, the IUS values were obtained, which were compared with the soil water tension values measured by the tensiometers. The individual storage values of the two reservoirs S1, and S2, were also compared with the water tension values. The comparison was made through the linear correlation coefficient, seeking negative correlations between the variables, which occurred in a satisfactory way, both between the IUS and the tension values, as well as the storage values of the reservoirs and the water tension values. The present work showed that IUS may be an applicable measure for soil moisture representation. / A umidade do solo pode ser um fator determinante nos processos hidrológicos. No entanto, o monitoramento do conteúdo de água no solo é difícil de ser realizado, devido à sua variabilidade espaço-temporal e porque as medições de campo são dispendiosas e demoradas. Assim, a utilização do Tank Model e também de um índice de umidade, derivado deste modelo, podem ser muito úteis nos estudos hidrológicos. Além disso, a avaliação desse índice de forma distribuída na bacia hidrográfica permite uma análise mais detalhada do conteúdo de água do solo, uma vez que considera a sua variabilidade espacial. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma versão distribuída do Tank Model (D-Tank Model), para determinar um índice de umidade do solo (IUS), dividindo a bacia em células com resolução de 2 metros. A área de estudo foi a bacia hidrográfica do Rio Araponga (5,26 ha), localizada no norte de Santa Catarina, e com disponibilidade de dados hidro-meteorológicos e tensiométricos. No estudo foram utilizados dados a cada 5 minutos de precipitação, evapotranspiração e vazão, e de tensão de água no solo a cada 10 minutos, medidos no período de março de 2011 a dezembro de 2015. Inicialmente foi utilizado o Tank Model (concentrado), visando somente o processo chuva-vazão da bacia para cinco eventos de curta-duração visando a calibração dos parâmetros, que foram também utilizados nas células do D-Tank Model. A validação desta transferência de parâmetros se deu utilizando a média dos parâmetros encontrados na calibração, aplicando-a em outros dois eventos de curta duração. Após a validação, foi calculado o armazenamento de água no solo, de cada uma das células da bacia, geradas para o D-Tank Model. Com o D-Tank Model obteve-se os valores de IUS, que foram comparados com os valores de tensão da água no solo, medidos pelos tensiômetros. Os valores de armazenamento individuais dos dois reservatórios S1, e S2, também foram comparados com os valores de tensão. A comparação foi feita através do coeficiente de correlação linear, buscando correlações negativas entre as variáveis, o que ocorreu de forma satisfatória, tanto entre o IUS e os valores de tensão, como para os valores de armazenamento dos reservatórios e os valores de tensão da água no solo. O presente trabalho mostrou que o IUS pode ser uma medida aplicável para representação da umidade do solo.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-10-21T10:41:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação -André Roure Malta de Sá - 2014.pdf: 3382731 bytes, checksum: 56d0d531439d04f89a9ec90c2e304b38 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-22T12:10:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação -André Roure Malta de Sá - 2014.pdf: 3382731 bytes, checksum: 56d0d531439d04f89a9ec90c2e304b38 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-22T12:10:04Z (GMT). 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The treatments consisted of different lithothamnium levels and irrigation management by water tensions in soil. Lithothamnium levels were: 0; 0.5; 1; 2; and 4 g dm-3 (equivalent to 0, 1, 2, 4, and 8 t ha-1, respectively); and water tensions in soil were: 6 kPa, 24 kPa, 42 kPa and 60kPa.The experimental design was complete randomized block with four replications and each plot with one plant per pot. It was added to the soil fertilization with manure and Yoorin. The plants were irrigated by drip and monitoring of water tension in soil was performed with Waltermark sensors. Were evaluated the growth characteristics, yield and quality of sweet peppers: height and diameter of plant, leaf area index, dry weight of stem, leaves and roots, number of flowers and fruit, length, diameter and fruit mass, strength and uniformity of fruits peel. Data were subjected to analysis of variance and regression. There was a significant effect of water tension in soil as an indicator of the time of irrigation to height and diameter of plant, leaf area index, dry weight of stem and leaves, number of flowers and fruits, total production per plant, average weight and uniformity of the fruit, showing the best results for 6 kPa tension, controlled to 0.15m deep. The leaf area index and total yield per plant were the variables most affected by drought. There was a significant effect of fertilization with lithothamnium to leaf dry and root dry matter, total number of flowers and total yield per plant, average weight and uniformity of the fruit and the recommended economic level to organic cultivation of sweet pepper is 1.06 t ha-1 of lithothamnium. / O sistema de produção orgânico vem crescendo no Brasil, tanto em área cultivada como em número de produtores e mercado consumidor, embora ainda represente uma parcela pequena da agricultura nacional. Entretanto, para obtenção de bons resultados, é necessário o planejamento adequado do sistema de produção, utilizando práticas agrícolas eficientes como a irrigação e adubação adequada. Objetivou-se neste trabalho avaliar os efeitos de diferentes níveis de tensão de água no solo e doses de lithothamnium sobre o crescimento, produção e qualidade de frutos de pimentão cultivado sob sistema de produção orgânico em ambiente protegido. O experimento foi realizado na Escola de Agronomia da Universidade Federal de Goiás, no período de junho a dezembro de 2013. Os tratamentos constituíram um esquema bifatorial com cinco doses de lithothamnium e quatro tensões de água no solo. As doses de lithothamnium avaliadas foram 0, 1, 2, 4 e 8 t ha-1 e as tensões de água no solo foram 6 kPa, 24 kPa, 42 kPa e 60kPa. O delineamento experimental adotado foi de blocos inteiramente casualizados com quatro repetições, sendo cada unidade experimental constituída por uma planta por vaso. O solo utilizado como substrato foi classificado como latossolo vermelho distroférrico, o qual foi complementado com adubação composta por esterco de curral curtido e yoorin. As plantas foram irrigadas por gotejamento e o monitoramento da tensão de água no solo foi realizado com sensores do tipo Waltermark. As características de crescimento, produção e qualidade dos frutos de pimentão, avaliadas foram: altura de planta, diâmetro de caule, índice de área foliar, massa seca de caule, folhas e raízes, número de flores e frutos, comprimento, diâmetro e massa verde dos frutos, resistência e uniformidade da casca. Os dados foram submetidos à análise de variância e regressão. Houve efeito significativo da tensão de água no solo como indicador do momento da irrigação para altura e diâmetro final da planta, índice de área foliar, matéria seca de caule e folhas, número de flores e frutos, produção total por planta, massa média e uniformidade da casca do fruto, apresentando melhores resultados para tensão de 6 kPa, controlada a 0,15 m de profundidade. O índice de área foliar e a produção total por planta foram as variáveis mais afetadas pela tensão de água no solo. Houve efeito significativo da adubação com lithothamnium para matéria seca de folhas, matéria seca de raiz e total, número de flores e produção total por planta, massa média e uniformidade da casca do fruto e a dose econômica recomendada para cultivo orgânico de pimentão é de 1,06 t ha-1 de lithothamnium.