ESTIMATIVA DA RETENÇÃO DE ÁGUA ATRAVÉS DE
PEDOFUNÇÕES PARA ALGUNS SOLOS BRASILEIROS
Fabiana de Medeiros Silveira 1, Giovana Rossato Santi 2, Dalvan José
Reinert 3, José Miguel Reichert 3, Reimar Carlesso 4, Paulo Ivonir
Gubiani 5, Gilberto Loguercio Collares 6.
As dificuldades de determinação das propriedades hidráulicas do solo
em laboratório promoveram a utilização de funções de pedotransfêrencia
(FPTs), as quais expressam a dependência da retenção de água no solo e a
condutividade hidráulica do solo com parâmetros disponíveis nos estudos do
solo. O objetivo deste trabalho foi elaborar curvas de retenção de água para
alguns solos brasileiros e determinar as funções de pedotransferências para
esses solos em função das propriedades físicas.
Os solos analisados estão localizados em diferentes estados
brasileiros, como Bahia, Goiás, Minas Gerais e Rio Grande do Sul, em um
total de 572 amostras, Para a determinação da densidade, macroporosidade
e
microporosidade do solo, foram coletadas amostras com estrutura
preservada em anéis metálicos com 5,36 cm de diâmetro e 3 cm de altura,
em profundidades que variaram de: 0 a 10, 10 a 30 e 30 a 60 cm.
Para a determinação do potencial matricial do solo (MPa), utilizou-se
um psicrômetro de termopar (WP4 Dewpoint potentiaMeter), para
os
potenciais de -1500 e -500 KPa, conforme Decagon (2000) e na câmara de
Richards para os potencias de -6, -33 e -100 kPa.
Os dados foram submetidos à análise estatística, através do pacote
SAS, Fez-se análise de correlação simples, observando-se parâmetros
como argila, areia, silte, densidade e porosidade, Após realizou-se análise
de regressão múltipla com opção de seleção das variáveis “stepwise”,
envolvendo-se todas as propriedades do solo avaliadas e constantes na
Tabela 1 ou apenas dados texturais e de densidades do solo.
1
Acadêmica de Agronomia, Bolsista do Laboratório de Solos, UFSM. email: [email protected].
Acadêmica de Agronomia, Bolsista FAPERGS no Laboratório de Física de Solos, UFSM.
3
Agrônomo, PhD, Professor Titular do Departamento de Solos, UFSM.
4
Agrônomo, PhD, Professor Titular do Departamento de Engenharia Rural, UFSM.
5
Acadêmico de Agronomia, UFSM.
6
Engº Agrícola, M.S., Prof. Depto. Ciências Agrárias, CAVG/UFPEL, Doutorando em Ciências do Solo, UFSM.
2
A correlação da granulometria dos solos com a retenção de água no
solo é alta para o conjunto de dados estudados, sendo negativa para as
areias, areia/argila e silte/argila e positiva para silte e argila, Observa-se que
a areia total apresenta maior associação com a retenção de água, sendo
seguida pelo teor de argila, A associação da densidade do solo com a
retenção de água a correlação foi negativa, indicando maior retenção de
água em solos menos densos.
TABELA 1 – Matriz de correlação entre retenção de água a distintos
propriedades do solo.
Propriedades
θ6
θ 33
θ 100
1
θ6
0,9533
1
θ 33
0,9476
0,9861
1
θ 100
0,8147
0,8213
0,8266
θ 500
0,8398
0,8462
0,8543
θ 1500
-0,7466
-0,7163
-0,7292
Areia
-0,5768
-0,5402
-0,5407
Areia fina
-0,7532
-0,7282
-0,5471
Areia grossa
0,2266
0,2614
0,2514
Silte
0,6886
0,6651
0,6823
Argila
-0,6832
-0,6577
-0,6671
Areia/Argila
-0,3534
-0,3322
-0,3544
Silte/Argila
0,4316
0,3074
0,2785
Porosidade total
0,9225
0,8673
0,8643
Microporosidade
-0,4326
-0,5085
-0,5354
Macroporosidade
-0,4316
-0,3074
-0,2785
Densidade do solo
potenciais matriciais e
θ 500
θ 1500
1
0,9438
-0,6663
-0,4992
-0,6783
0,2288
0,6219
-0,5873
-0,3449
0,2637
0,7239
-0,4030
-0,2637
1
-0,7401
-0,5804
-0,7431
0,2497
0,7038
-0,6530
-0,3959
0,2880
0,7549
-0,4225
-0,2830
Todas as correlações são altamente significativas (P<0,0001).
As equações obtidas da análise de regressão, usando o método de
seleção das variáveis por “stepwise”, indicam que os atributos areia,
porosidade total e microporosidade foram melhores estimadores da retenção
de água (Tabela 2). Com a inserção somente dos dados de textura e
densidade do solo, observa-se que os melhores estimadores foram a areia e
areia/argila (Tabela 3), mas co R2 inferior.
A capacidade preditiva das equações também pode ser aferida
visualmente comparando os dados estimados com os dados de curvas
obtidas, em um gráfico 1:1 (Figura 1), obtido com as equações da Tabela 4.
Observa-se que as funções de pedotransfêrencia para a estimativa da
umidade do solo retida aos potencias -6 kPa, -33 kPa, -100 kPa, -500 kPa,
-1500 kPa, apresentaram boa relação dos valores estimados aos
observados (Figura 1), sem tendência clara de sub ou superestimação em
determinados valores de umidade.
TABELA 3 - Equações lineares múltiplas para estimar a retenção de água no solo a
distintos potenciais matriciais, empregando todas as variáveis da Tabela 1.
Pot
θ6
θ 33
θ 100
θ 500
θ 1500
Inter.
0,066
0,073
0,112
0,126
0,123
Areia
Arg
0,000294
0,000415
-0,00055
-0,00094
-0,00108
Ar/arg
-0,0049
-0,0060
-0,0059
Sil/Arg
Pt
-0,00058
-0,00215
-0,00277
-0,00183
-0,00171
-0,0141
-0,0204
Micro
0,00917
0,00973
0,00995
0,00667
0,05710
R2
0,86
0,79
0,80
0,60
0,67
TABELA 4 - Equações lineares múltiplas para estimar a retenção de água no solo a distintos
potenciais matriciais, incluindo somente dados de textura e densidade do solo.
Pot
θ6
θ33
θ100
θ500
θ1500
Inter.
0,513
0,412
0,360
0,312
0,246
Areia
-0,00153
-0,00169
-0,00189
-0,00172
-0,00174
Silte
Ar/Arg
-0,00757
-0,00885
-0,00943
-0,00447
0,000069
Sil/arg
Ds
-0,0470
0,0284
-0,0402
0,0190
0.6
0.6
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
33 kPa
Umidade volumetrica (cm-3cm-3) estimada
6 kPa
Umidade volumetrica (cm-3cm-3) estimada
Umidade volumetrica (cm-3cm-3) estimada
0.5
0.4
0.2
0.1
100 kPa
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Umidade volumetrica (cm-3cm-3) observada
0.5
0
0.6
0
0.6
0.1
0.2
0.3
0.4
Umidade volumetrica (cm-3cm-3) observada
0.5
0.6
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Umidade volumetrica (cm-3cm-3) observada
0.6
0.5
0.5
Umidade volumetrica (cm-3cm-3) estimada
500 kPa
Umidade volumetrica cm-3cm-3) estimada
R2
0,54
0,50
0,53
0,45
0,55
0.4
0.3
0.2
0.1
1500 kPa
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Umidade volumetrica (cm-3cm-3) observada
0.5
0.6
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Umidade volumetrica (cm-3cm-3) observada
0.5
0.6
Figura 1. Umidade volumétrica estimada versus a observada em distintos
potenciais matriciais do solo, usando a equação da Tabela 4.
0.5
0.6
Referência Bibliográfica
DECAGON DEVICES, INC. Operator’s manual version 1.3 WP4 dew point-meter,
USA: Decagon Devices, 2000.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA. Serviço
Nacional de Levantamento e Conservação de Solos. Manual de Métodos de
Análise de Solos. Rio de Janeiro, 1979.
HILLEL, D. Environmental soil physics. Massachusetts, USA, 1998.
OLIVEIRA, L,B. Determinação da macro e microporosidade pela mesa de tensão
em amostras de solo com estrutura indeformadas. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.3, p. 197-200, 1968.
PACHEPSKY, Y.; RAWLS, W. Accuracy and reliability of pedotransfer functions as
affected by grouping soils. Soil. Soc. Am.J. 63: 1748-1757. USA, 1999.