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Previous issue date: 2015-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Soil water content has an important role for agricultural practices, influencing water movement and storage within the soil. In semiarid regions, knowledge concerning soil water content holds great relevance, mainly due to precipitation’s high spatial-temporal variability and high evapotranspiration indices, bringing about soil water deficit. The aim of this study was to evaluate spatial and temporal stability of soil water content under different cover crop conditions and soil types, in order to identify a representative point for soil water content readings. Additionally, it was evaluated the use of infrared thermography as a tool to estimate non-saturated hydraulic conductivity at a representative watershed, located in Pesqueira, in the semiarid region of Pernambuco. A grid of points for soil water content measurement was monitored, using a capacitive probe. In the first chapter, the soil water content data was evaluated on a hillslope with six measuring points, under natural vegetation and pasture with the same type of soil (Red Yellow Ultisol). According to temporal stability concept, the technique for relative mean differences and standard deviations was applied in order to investigate the point, which is capable of representing the mean temporal behavior of the other measuring points, and the correlation among soil water content points. In the second chapter, temporal variation patterns were analyzed for seventeen soil water content points distributed along the watershed, under two different soil types: Yellow Ulitsol and Regolithic Entisol, and two cover crop conditions, being used the mean relative differences technique and correlation among points in order to validate if the stable point would be the same found for the hill experiment. In the third chapter, published in the Quantitative Infrared Thermography Journal, v.11, 2:2014, p.161-169, infrared thermography technique was used to estimate soil hydraulic conductivity. The study was performed in a laboratory of the Coimbra University, using a slope soil channel and three types of soil and a thermographic video camera to record the images. Estimated hydraulic conductivity data with the infrared thermography technique were correlated to the values obtained with the aid of a constant-head permeameter, by statistical indices and regression analysis. For the fourth chapter, the thermography technique was used under field condition to estimate non-saturated hydraulic conductivity, in the Mimoso watershed, for two soil types: Yellow Ultisol and Fluvic Entisol. Four different hydraulic heads were applied to soil surface, with three replications and seven tests for each soil type under different initial conditions of soil temperature and thermal records using a thermographic camera. Thermal records were correlated to non-saturated soil hydraulic conductivity, which presented high correlations. Water content dynamics technique allowed the identification of a point of stability in the watershed. Thermal records enabled the distinction between the studied soil types, when subjected to different hydraulic heads, being related with the respective non-saturated hydraulic conductivities. It was verified that the thermography is an innovative technique capable of estimating non-saturated hydraulic conductivity, enabling the mapping of soil surface conditions. / A umidade do solo tem grande importância para as atividades agrícolas, influenciando o movimento da água no solo e no seu armazenamento. Em regiões de clima semiárido, o conhecimento da umidade no solo tem grande relevância, principalmente por causa da grande variabilidade espacial e temporal da precipitação e dos altos índices de evapotranspiração, provocando déficit de umidade no solo. O objetivo desse estudo foi avaliar a estabilidade temporal e espacial da umidade do solo sob diferentes condições de cobertura vegetal e tipos de solo a fim de identificar um ponto que representativo para leitura da umidade e a aplicação da termografia por infravermelho, para estimativa da condutividade hidráulica não saturada do solo em uma bacia hidrográfica representativa, localizada na região de Pesqueira, semiárido pernambucano. Foi monitorada uma rede de pontos de medição de umidade, utilizando uma sonda capacitiva. No primeiro capítulo, os dados de umidade foram avaliados em uma encosta com seis pontos de monitoramento, com cobertura de vegetação natural e pastagem paro o mesmo tipo de solo um Argissolo Vermelho Amarelo. De acordo com o conceito de estabilidade temporal, foi aplicada a técnica de diferenças relativas médias e desvios padrão, para investigar o ponto que fosse capaz de representar o comportamento temporal da média dos demais locais de monitoramento, e a correlação entre os pontos de umidade. No segundo capítulo analisaram-se os padrões de variação temporal em dezessete pontos monitorados de umidade distribuídos em escala de bacia, avaliados para dois tipos de solo: Argissolo Amarelo e Neossolo Regolítico, com duas condições de cobertura do solo, sendo aplicada a técnica de diferenças relativas médias e correlação desses pontos, validam-se o ponto estável seria o mesmo encontrado para encosta. No terceiro capítulo, publicado na revista Quantitative Infrared Thermography Journal, v.11, 2:2014, p.161-169, foi utilizada a técnica da termografia de infravermelho para estimativa da condutividade hidráulica do solo. O estudo foi realizado em laboratório na Universidade de Coimbra, utilizando um canal de terra com declividade e três tipos de solo e uma câmera de vídeo termográfica para registros das imagens. Os dados de condutividade hidráulica estimados com a técnica da termografia infravermelha foram correlacionados com os valores medidos obtidos com um permeâmetro de carga constante, por meio de índices estatísticos e análises de regressão. Para o quarto capítulo, a técnica da termografia foi utilizada em campo para estimativa da condutividade hidráulica não saturada, na bacia do Mimoso para dois tipos de solo, Argissolo Amarelo e o Neossolo Flúvico. Foram aplicadas no solo quatro cargas hidráulicas distintas na superfície do solo, com três repetições e sete ensaios em cada solo em diferentes condições iniciais de temperatura do solo e registros térmicos utilizando uma câmera termográfica. Os registros térmicos foram correlacionados com a condutividade hidráulica não saturada do solo onde apresentaram correlações elevadas. A técnica da dinâmica da umidade permitiu identificar um ponto de estabilidade na bacia. Os registros térmicos permitiram distinção no solo estudado, quando submetidos a diferentes cargas hidráulicas, estando correlacionados com as respectivas condutividades hidráulicas não saturadas. Verificou-se que termografia é uma técnica inovadora capaz de estimar características da condutividade hidráulica não saturada, possibilitando mapeamento das condições de superfície do solo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/5722 |
| Date | 03 February 2015 |
| Creators | SILVA JÚNIOR, Valdemir de Paula e |
| Contributors | MONTENEGRO, Abelardo Antônio de Assunção, LIMA, João Luiz Mendes Pedroso de, SANTOS, Thaís Emanuelle Monteiro dos, ALBUQUERQUE FILHO, João Audifax César de, SILVA, Demetríus David da, LIMA, João Luiz Mendes Pedroso de |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, UFRPE, Brasil, Departamento de Engenharia Agrícola |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5347692450416052129, 600, 600, 600, 600, -2862116196355079674, 9185445721588761555, 2075167498588264571 |
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