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Revista Brasileira de Ciência do Solo

On-line version ISSN 1806-9657

Rev. Bras. Ciênc. Solo vol.23 no.1 Viçosa Jan./Mar. 1999

https://doi.org/10.1590/S0100-06831999000100019 

SEÇÃO VI - MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA

 

Estabilidade temporal da distribuição espacial da umidade do solo em área irrigada por pivô central

 

Temporal stability of soil-water spatial pattern in irrigated area by center pivot

 

 

A. C. A. GonçalvesI; M. V. FolegattiII; A. P. SilvaIII

IProfessor Adjunto da Universidade Estadual de Maringá - UEM. Caixa Postal 31, CEP: 87020-900 Maringá (PR). E-mail: acagonca@wnet.com.br
IIProfessor do Departamento de Engenharia Rural, ESALQ/USP. Bolsista do CNPq
IIIProfessor do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas, ESALQ/USP. Bolsista do CNPq

 

 


RESUMO

A heterogeneidade do solo faz com que o armazenamento de água seja variável, sendo necessária uma amostragem intensa, para caracterizar a sua distribuição espacial em uma área irrigada. Para fins de manejo da irrigação, é importante o monitoramento da umidade do solo durante o processo de secagem entre duas irrigações sucessivas. O presente trabalho tem por objetivos avaliar a estabilidade temporal da distribuição espacial da umidade do solo, a correlação da umidade com conteúdo de argila e avaliar se há estrutura de dependência espacial dessas variáveis. Quanto mais estável for a distribuição espacial da umidade e mais estreita a correlação com a textura, menos intensas poderão ser as amostragens para fins de controle das irrigações. Em área irrigada por pivô central, no campus da ESALQ/USP, de solo Podzólico Vermelho-Escuro, a umidade foi medida em pontos espaçados de 2,83 m ao longo de uma transeção radial, nas profundidades de 0,15 e 0,30 m, por meio de uma sonda de nêutrons. O conteúdo de argila e a densidade global foram também medidos. As medidas foram feitas durante um período de secagem do solo. A estabilidade temporal das distribuições espaciais foi avaliada por meio do coeficiente de correlação e da técnica de diferenças relativas. Foi constatada a persistência no tempo das distribuições de umidade, sendo possível identificar pontos de amostragem cujos valores permitem estimar a média geral da umidade na área, a qualquer momento. A dependência espacial da umidade foi avaliada por meio de semivariogramas, os quais mostraram que mais de 50% da variação dos dados pode ser atribuída à variação estruturada no espaço, cujo padrão se mantém estável no tempo e varia com a profundidade. Na camada inferior, a correlação espacial entre umidade e conteúdo de argila é descrita por semivariograma cruzado com efeito pepita nulo. A estrutura de dependência espacial pode ser usada no mapeamento da umidade do solo.

Termos de indexação: variabilidade espacial, geoestatística, umidade do solo, estabilidade temporal.


SUMMARY

Soil heterogeneity is known to cause variability of soil-water storage. Thus intensive sampling is required to characterize its spatial pattern. For irrigation management, it is necessary to measure the soil water content between irrigations. The objectives of this paper are to identify whether spatial patterns of soil water content in sprinkler irrigated area present temporal stability and whether this property presents spatial dependence. Temporal stability of spatial dependence structures and spatial correlation with clay content were studied. A 180 m long transect in an area irrigated by center pivot on the campus of ESALQ/USP, Piracicaba (SP), Brazil was sampled at every 2.83 m. Soil-water content was measured with neutron probe at 0.15 and 0.30 m depth, between two irrigations. Temporal stability was evaluated using linear correlation and the mean relative difference. Soil-water content pattern was persistent with time, i.e., the mean soil water content can be adequately estimated from a single sampling point. The spatial dependence of the soil-water content was described with semivariograms showing that the structural component accounted for more than 50% of the total variation. This variation structure remains stable with time and changes with depth. The strong spatial correlation between soil water content and clay content at the deeper layer was expressed by cross-semivariograms. This interrelation can be used to predict soil water content.

Index terms: soil-water storage, temporal stability, spatial variability, geostatistics.


 

 

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

 

 

LITERATURA CITADA

BEIGUELMAN, B. Curso prático de Bioestatística. Ribeirão Preto, Sociedade Brasileira de Genética, 1994. 244p.         [ Links ]

BRESLER, E.G.; DAGAN, G. & HANKS, R.J. Statistical analysis of crop yield under controlled line-source irrigation. Soil Sci. Soc. Am. J., 46:841-847, 1982.         [ Links ]

CAMERON, D.R. Variability of soil water retention curves and predicted hydraulic conductivities on a small plot. Soil Sci., 126:364-371, 1978.         [ Links ]

CRESSIE, N. When are relative variograms useful in geostatistics? Math. Geolo., 17:693-701, 1985.         [ Links ]

ISAAKS, E.H. & SRIVASTAVA, R.M. An introduction to applied geostatistics. New York, Oxford University Press, 1989. 561p.         [ Links ]

JOURNEL, A.G. Fundamentals of geostatistics in five lessons. Washington, American Geophysical Union, 1989. 40p.         [ Links ]

KACHANOSKI, R.G. & DE JONG, E. Scale dependence and the temporal persistence of spatial patterns of soil water storage. Water Res. Res., 24:85-91, 1988.         [ Links ]

McBRATNEY, A.B. & WEBSTER, R. Choosing functions for semi-variograms of soil properties and fitting them to sampling estimates. J. Soil Sci., 37:617-639, 1986.         [ Links ]

ROLSTON, D.E.; BIGGAR, J.W. & NIGHTINGALE, H.I. Temporal persistence of spatial soil-water patterns under trickle irrigation. Irrig. Sci., 12:181-186, 1991.         [ Links ]

RUSSO, D. & BRESLER, E. Soil hidraulic properties as stochastic processes: I. An analysis of field spatial variability . Soil Sci. Soc. Am. J., 45:682-687, 1981.         [ Links ]

TURATTI, A.L. & REICHARDT, K. Variabilidade do armazenamento de água em terra roxa estruturada. R. Bras. Ci. Solo, 15:253-257, 1991.         [ Links ]

VACHAUD, G.; PASSERAT DE SILANS, A.; BALABANIS, P. & VAUCLIN, M. Temporal stability of spatially measured soil water probability density function. Soil Sci. Soc. Am. J., 49:822-827, 1985.         [ Links ]

VAUCLIN, M.; VIEIRA, S.R.; VACHAUD, G. & NIELSEN, D.R. The use of cokriging with limited soil observations. Soil Sci. Soc. Am. J., 47:175-184, 1983.         [ Links ]

van WESENBEEK, I.J.; KACHANOSKI, R.G. & ROLSTON, D.E. Temporal persistence of spatial patterns of soil water content in the tilled layer under a corn crop. Soil Sci. Soc. Am. J., 52:934-941, 1988.         [ Links ]

VIEIRA, S.R.; GUIMARÃES, E.C.; DECHEN, S.C.F.; MARIA, I.C.; ROCHETE, P.; TOPP, G.C. & ZEBCHUK, W. Analisando simultaneamente variabilidade espacial e temporal usando semivariogramas tridimensionais. In: CONGRESSO LATINO AMERICANO DE CIÊNCIA DO SOLO, 13., Águas de Lindóia, 1996. CD-ROM, Comissão 1, Trabalho 53.         [ Links ]

WARRICK, A.W. & NIELSEN, D.R. Spatial variability of soil physical properties in the field. In: HILLEL, D., ed. Applications of soil physics. New York, Academic Press, 1980. p.319-344.         [ Links ]

 

 

Recebido para publicação em julho de 1997
Aprovado em novembro de 1998

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