FU ÇÕES DE PEDOTRA SFERÊ CIA PARA ESTIMAR A CONDUTIVIDADE HIDRAULICA SATURADA E AS UMIDADES DE SATURAÇÃO E RESIDUAL DO SOLO EM UMA BACIA HIDROGRÁFICA DO CERRADO Lineu Neiva Rodrigues' & Aline de Holanda N. Maia 2 RESUMO - A condutividade hidráulica do solo saturado (Ks) e as umidades de saturação (0 s ) e residual (0 r ) são parâmetros de fundamental importância em estudos que envolvem o conhecimento da dinâmica de água no solo. Esses parâmetros apresentam, no entanto, grande variabilidade espacial, o que leva à necessidade de levantamentos mais detalhados, principalmente quando se trabalha em escala de bacia hidrográfica. As funções de pedotransferência (FPTs) têm sido utilizadas como uma alternativa para estimar esses parâmetros a partir de propriedades básicas do solo. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver FPTs para estimar Ks, 0 s e0 r em solos de uma bacia hidrográfiea do Bioma Cerrado. Para isto, foram analisados dados de noventa e nove perfis de solos, com três repetições em cada uma das seguintes camadas do solo (profundidades): 0- 5 em, 15-20 em e 55-60 cm. Foi realizada análise de regressão múltipla para obtenção de FPTs para Ks, 0 s e0 r utilizando como preditores argila (ARG), silte (SL T), areia fina (AF), areia grossa (AG), matéria orgânica (MO) e densidade global (DG). A seleção de preditores em cada modelo foi feita via método stepwise. A PTFs ajustada apresentaram bom ajuste, com exceção para as PTFs de Ks. ABSTRACT - Saturated hydraulic conductivity (Ks) and saturation (0 s ) and residual (0 r ) water content are soil parameters of crucial impartanee to study the dynamic of soil water. Those parameters have, however, great spatial variability and as so it is necessary to carry out detailed soil surveys, especially when performing studies in watershed. Pedotransfer functions have been used as an alternative to estimate those parameters based on basic soil properties. The objeetive of this study was to develop pedotransfer functions to estimate Ks, 0 s e0 r in soils of a Brazilian Savannah Watershed. Ninety nine soil profiles with three replications for eaeh depth (0-5 em, 15-20 em and 55-60 em) were analyzed. Multiple regression analyses was performed to obtain FTPs to Ks, 0 s e 0 r , using clay (ARG), silt (SLT), fine sand (AF), coarse sand (AG), organic matter (MO) and bulk density (DG) as predictors. Stepwise method was used to select predietors in each model. PTFs showed good agreement, except to K, Palavras-chave: recursos hídricos, hidrologia, modelagem. I) Eng. Agricola, D. Sc., Pesquisador, Bolsista do CNPq, Embrapa Cerrados I Planaltina - DF. Fone: (61) 3388-9959, [email protected]. 2) Eng. Agrônoma, Pesquisadora, Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP. XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hidricos
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
FU ÇÕES DE PEDOTRA SFERÊ CIA PARA ESTIMAR A
CONDUTIVIDADE HIDRAULICA SATURADA E AS UMIDADES DE
SATURAÇÃO E RESIDUAL DO SOLO EM UMA BACIA HIDROGRÁFICA
DO CERRADO
Lineu Neiva Rodrigues' & Aline de Holanda N. Maia2
RESUMO - A condutividade hidráulica do solo saturado (Ks) e as umidades de saturação (0s) eresidual (0r) são parâmetros de fundamental importância em estudos que envolvem o conhecimentoda dinâmica de água no solo. Esses parâmetros apresentam, no entanto, grande variabilidadeespacial, o que leva à necessidade de levantamentos mais detalhados, principalmente quando setrabalha em escala de bacia hidrográfica. As funções de pedotransferência (FPTs) têm sidoutilizadas como uma alternativa para estimar esses parâmetros a partir de propriedades básicas dosolo. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver FPTs para estimar Ks, 0s e 0r em solos deuma bacia hidrográfiea do Bioma Cerrado. Para isto, foram analisados dados de noventa e noveperfis de solos, com três repetições em cada uma das seguintes camadas do solo (profundidades): 0-5 em, 15-20 em e 55-60 cm. Foi realizada análise de regressão múltipla para obtenção de FPTs paraKs, 0s e 0r utilizando como preditores argila (ARG), silte (SL T), areia fina (AF), areia grossa (AG),matéria orgânica (MO) e densidade global (DG). A seleção de preditores em cada modelo foi feitavia método stepwise. A PTFs ajustada apresentaram bom ajuste, com exceção para as PTFs de Ks.
ABSTRACT - Saturated hydraulic conductivity (Ks) and saturation (0s) and residual (0r) watercontent are soil parameters of crucial impartanee to study the dynamic of soil water. Thoseparameters have, however, great spatial variability and as so it is necessary to carry out detailed soilsurveys, especially when performing studies in watershed. Pedotransfer functions have been used asan alternative to estimate those parameters based on basic soil properties. The objeetive of thisstudy was to develop pedotransfer functions to estimate Ks, 0s e 0r in soils of a Brazilian SavannahWatershed. Ninety nine soil profiles with three replications for eaeh depth (0-5 em, 15-20 em and55-60 em) were analyzed. Multiple regression analyses was performed to obtain FTPs to Ks, 0s e0r, using clay (ARG), silt (SLT), fine sand (AF), coarse sand (AG), organic matter (MO) and bulkdensity (DG) as predictors. Stepwise method was used to select predietors in each model. PTFsshowed good agreement, except to K,
Figura 3- Padrões gráficos de resíduos das funções de pedotransferência ajustadas para as variáveisumidade residual, umidade de saturação e condutividade saturada, respectivamente: valores
observados versus preditos e gráficos de resíduos padronizados(0r) (0s) (Ks)
Figura 4 - Índices de diferença normalizado (IDN) para as variáveis respostas K, (a), 0s (b) e E\ (c).para a camada de solo de O-Scm.
4. CONCLUSÕES
As funções de pedotransferência ajustadas para estimar a condutividade hidráulica do solo
saturado apresentaram baixa qualidade de ajuste, sendo esta a classe de funções que deve ser
utilizada com maior cuidado.
As funções de pedotranferência para a umidade de saturação foram as que produziram melhor
qualidade de ajuste, com R2 variando de 87% a 92%. Das funções obtidas na literatura a proposta
por Vereecken et aI. (1989) foi a que apresentou melhor resultado para a região em estudo.
XIX Sirnpósio Brasileiro de Recursos Hidricos 10
As funções de pedotransferência ajustadas para estimar a umidade residual apresentaram, em
geral, uma boa qualidade de ajuste, com R2 variando de 54% a 66%. As funções obtidas da
literatura, entretanto, tendência a subestimar essa variável.
Funções de pedotransferência, dado a grande variabilidade das caracterísitcas do solo, devem
ser desenvolvidas especificamente para o local de estudo. a falta de dados suficientes para gerar
essas funções, entretanto, podem ser utilizadas funções disponíveis na literatura, desde que elas
sejam adequadamente testadas com dados da região de interesse.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à Embrapa Cerrados pelo apoio na realização deste trabalho. Ao CNPq
pelo apoio financeiro ao projeto de pesquisa N. 552570/2007-9.
BIBLIOGRAFIA
AINA, P.O., PERISA WAMY, S.P. Estimating available water-holding capacity of westernNigerian soils from texture and bulk density, using core and sieved samples. Soil Sei. 140,55-58.1985.
CAMPBELL, G. S. Soil physics with basic: transport models for soil plant systems. Amsterdam:Elsevier, 1985. 150p. Oevelopments in Soil Science, 14.
OIJKERMAN, l.e. An Ustult-Aguult-Tropept catena in Sierra Leone, West Africa. lI. Lan qualitiesand land evaluation. Geoderma 42, 29-49. 1988.
GUPTA, S.e.; LARSON, W.E. Estimating soil water retention characteristics from particle sizedistribution, organic matter content and bulk density. Water Resource Research, Washington,O.e.,v.15, n.6, p.1633-1635, 1979.
KLUTE, A. Laboratory measurements of hydraulic conductivity of saturated soi!. In. BLACK, C.A.; EVANS, O. O.; WHITE, r. L.; ENSMINGER, L. E.; CLARK, F. E. Methods of soi1 analysis. r.Physical and mineralogical properties, including statistics of measurement and sampling. ArnericanSociety of Agronomy: Madison, 1965. p. 210-221.
McFEETERS, S. K. (1996): The use of the ormalized Oifference Water Index (NOWI) in theOelineation of open water features. In: Int. l. Remote Sensing (17), No. 7,1996, pp. 1425-1432.
OLIVEIRA, L.B., RIBEIRO, M.R., lACOMINE, P.K.T., ROORIGUES, l.J.V., MARQUES, F.A.Funções de pedotransferência para predição de umidade retida a potenciais específicos em solos doestado de Pemanmbuco. Ver. Bras. Cio Solo. 26, 315-323. 20002.
PACHEPSKY, Y.; RA WLS, W. J. Oevelopment of pedotransfer functions in soil hydrology. NewYork: Elsevier, 2004. 512 p. Oevelopments in soil science, 30.PIDGEON, J.O. The measurementand prediction of available water capacity of ferralitic soils in Uganda. J. Soi1 Sei. 23,431-441.
PUCKET, W.E., DANE, J.H., HAJEK, B.F. Physical and mineralogical data to determine soilhydraulics properties. Soi!. Sci. Soe. Am. l. 49, 831-836. 1985.
XIX Srmpósio Brasileiro de Recursos Hidncos
RA WLS, W.J., BRAKE S1EK, D.L. Estimating soil water retention from soil properties. Journalof Irrigation Drainage Division. ASCE, New York, v.108, n.1R2, p.166-171, 1982.
SMETTEM, K. et al. Data availability and seale in hydrologie applieations. In: PACHEPSKY, Y.:RA WLS, W. J. Development of pedotransfer funetions in soil hydrology. ew York: Elsevier,2004. p. 253-271. Developments in soil seienee, 30.
TOMASELLA, J., HOD ETT, M.G., ROSSA TO, L. Pedotransfer funetions for the estimation ofsoil water retention Brazilian soils. Soil Sei. Soe. Am. J. 64, 327-338. 2000
VEREECKEN,H., MAES,J., FEYEN, J., DAR1US, P. Estirnating lhe soil moisturc rctcntioneharaeteristies from texture, bulk density and earbon eontent. Soil Sei. 148,389-403. 1989.
XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hidncos 12
XIX SIMPÓSIOBRASILEIRO DERECURSOS HÍDRICOS27 novembru a 01 dt-ze mhru 1011 . \laeeiü . \1.
CERTIFICADO
A Associação Brasileira de Recursos Hídricos - ABRH certifica que
Aline de Holanda N. Maia
apresentou, no XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, realizado de 27 de Novembro a 01 de
Dezembro de 2011, em Maceió - AL, o trabalho "FUNÇÕES DE PEDOTRANSFERÊNCIA PARA
ESTIMAR A CONDUTIVIDADE HIDRAuLlCA SATURADA E AS UMIDADES DE SATURAÇÃO E
RESIDUAL DO SOLO EM UMA BACIA HIDROGRAFICA DO CERRADO", PAP008177, de autoria de:
Lineu Neiva Rodrigues; Aline de Holanda N. Maia.
Maceió, 01 de Dezembro de 2011
___ /~- f" / 'í L~- . ~"- ~. I
Ingrid lIIich MüllerPresidente da ABRH
Associação Brasileira deRecursos Hídricos
Vladimir Caramori Borges de SouzaPresidente da Comissão Organizadora do
XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos
Valmir de Albuquerque PedrosaPresidente da Comissão Técnico - Científica doXIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos