Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This research was conducted with the objective of studying the dynamics of soil temperature and water content as a function of the different amounts of black oat residue (Avena sativa Schreb.) in the soil cover, through existing relationships with meteorological variables, as well as the simulation of these dynamics using Hydrus-1D. The experiment was carried out in an Argissolo Vermelho Distrófico arênico (Rhodic Paleudalf) in Santa Maria - RS. The treatments consisted of the use of 3, 6 and 9 Mg ha-1 of oat straw in soil cover and an uncovered soil treatment (0 Mg ha-1). Soil temperature and water content at different depths, in addition to meteorological conditions, were measured during the period from December 1, 2014 to December 6, 2015. The effect of straw on soil temperature was analyzed at different depths, correlating covered soil temperature with uncovered soil temperature. The equations used for estimating soil surface temperature were adjusted by the least square method, where the surface temperature is estimated as a function of air temperature and incident solar radiation, and its performance compared to the sinusoidal equation. The hydraulic and thermal parameters required for the simulation of soil temperature and water content were optimized by the reverse solution and validated on uncovered soils. The optimized parameters were used to simulate the temperature and water content in soils with different amounts of straw with two contour conditions for the soil surface temperature, one measure and the other estimated. The straw affected the soil temperature down to 50 cm deep. The uncovered soil temperature at which inversion of the straw effect occurred was 19.6 ° C at the surface and 15.8 ° C at 50 cm depth. The presence of straw keeps the soil warmer than the soil without straw at the beginning of the day, but prevents it from warming similar to the ground without straw for the rest of the day, causing in turn that, bare soil gets warmer during the day and cools more at night compared to the covered soil. This temperature was similar in all amounts of straw, but decreased in depth. The temperature of the soil surface can be estimated as a function of air temperature and solar radiation. In uncovered soil the proposed equation presents better performance compared to the sinusoidal equation. In covered soils the sinusoidal equation had better performance. The optimal hydraulic and thermal parameters of the soil improved the simulations of temperature and soil water content. The soil temperature with different amounts of oat straw can be simulated using Hydrus-1D, and the use of the contour condition with the measured surface temperature performed better than the estimated surface temperature. / Esta pesquisa foi conduzida com o objetivo de estudar a dinâmica da temperatura e do conteúdo de água do solo em função de diferentes quantidades de resíduos de aveia preta disposta em cobertura por meio das relações existente com variáveis meteorológicas, bem como a representação destes comportamentos por meio de simulação utilizando o Hydrus-1D. O experimento foi conduzido em um Argissolo Vermelho Distrófico arênico em Santa Maria - RS. Os tratamentos consistiram da utilização de três diferentes níveis de cobertura do solo (3, 6 e 9 Mg ha-1) com palha de aveia (Avena sativa) e um tratamento com solo descoberto (0 Mg ha-1). A temperatura do solo e o conteúdo volumétrico de água, em diferentes profundidades, além das condições meteorológicas, foram mensurados durante o período de 01/12/2014 a 06/12/2015. O efeito da cobertura do solo com resíduos vegetais na temperatura do solo foi analisado nas diferentes profundidades correlacionando a temperatura do solo com palha e a temperatura do solo descoberto. O método dos mínimos quadrados foi usado para gerar equações de estimativa da temperatura da superfície do solo em função da temperatura do ar e da radiação solar e o seu desempenho foi comparado com a equação senoidal. Os parâmetros hidráulicos e térmicos, necessários para a simulação da temperatura e do conteúdo de água do solo, com o Hydrus-1D, foram otimizados por meio da solução inversa e validados em solos descobertos. Os parâmetros otimizados foram usados para a simulação da temperatura e do conteúdo de água em solos com diferentes quantidades de palha com duas condições de contorno para a temperatura da superfície do solo, uma medida e outra estimada. A palha exerce influência sobre a temperatura do solo até 50 cm de profundidade. A temperatura do solo descoberto em que ocorre a inversão do efeito da palha foi de 19,6 °C na superfície e 15,8 °C a 50 cm de profundidade. A presença de cobertura de palha mantém o solo mais aquecido que o solo sem palha no início do dia, mas impede que ele se aqueça igual ao solo sem palha no restante do dia. Assim resultando em uma percepção de que a palha aquece e resfria o solo em relação à temperatura do solo desnudo. Essa temperatura foi semelhante em todas as quantidades de palha, porém decresceu em profundidade. A estimativa da temperatura da superfície do solo pode ser estimada em função da temperatura do ar e da radiação solar. Em solo descoberto as equações propostas tem melhor desempenho que a equação senoidal. Em solos cobertos a equação senoidal teve melhor desempenho. Os parâmetros hidráulicos e térmicos do solo otimizados melhoraram as simulações da temperatura e conteúdo de água do solo. A simulação da temperatura do solo com diferentes quantidades de cobertura vegetal pode ser simulada usando o Hydrus-1D, sendo que o uso da condição de contorno com a temperatura da superfície medido teve melhor desempenho que o utilizando a temperatura da superfície estimada.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/13227 |
| Date | 27 January 2017 |
| Creators | Zwirtes, Anderson Luiz |
| Contributors | Reinert, Dalvan José, Klein, Vilson Antônio, Mallmann, Fabio Joel Kochen, Gubiani, Paulo Ivonir, Silva, Vanderlei Rodrigues |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, UFSM, Brasil, Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500100000009, 600, 54e68798-6e13-4f37-9b69-26de96d905cc, 52b29ab9-a253-4c2d-a4cc-1e3614011563, d868d2c9-e278-4040-9815-33c1a8945f25, f6eacbe8-248e-4423-9c85-9859baa89d53, 4e8b236d-e450-447d-afb1-c977fcfc9306, 7060fc3f-53ac-4242-959f-0685927aabe3 |
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