Available soil-water variability of a "terra roxa estruturada latossólica" (rhodic kanhapludalf)

From 250 soil-water retention curves of an area of 6250 m² of a "Terra Roxa Estruturada Latossólica" (Rhodic Kanhapludalf) located in Piracicaba,SP, four sets of available soil-water were calculated assuming field capacity values based on soil-water contents corresponding to -1x10³, -6x10³, -1x10(4) and -3x10(4) Pa of soil water matric potential; and permanent wilting point based on soil-water contents corresponding to -1,5x10(6) Pa. Aiming to quantify the variability and the sensibility of the results for each set and among sets of soil available water values, the following calculations were made: position measurement (mean), variability (coefficient of variation, assimetry and kurtosis) and the necessary number of samples to estimate the mean at a specific probability level. The analysis of the results has shown that the variability of available soil-water values is much greater than the variability of field capacity and of permanent wilting point values used in the calculation. That is, even though the envolved variables can be the same, the degree of variability (expressed by the necessary number of samples needed to estimate the mean within a choosen interval confidence) can be very distinct, indicating that the results of a sampling, carried out for one specific objective can not always be used for another objective, even being dependent variables.A partir de 250 curvas de retenção da água no solo, elaboradas com amostras indeformadas coletadas de uma área de 6250 m² de uma Terra Roxa Estruturada Latossólica de Piracicaba,SP, foram calculados quatro conjuntos de valores de água disponível assumindo-se -1x10³, -6x10³, -1x10(4) e -3x10(4) Pa como possíveis valores de potencial mátrico correspondentes à capacidade de campo e -1,5x10³ Pa um possível valor correspondente ao ponto de murchamento permanente. Foram feitas medidas de posição (média), variabilidade (coeficiente de variação, assimetria e curtose) e numero necessário de amostras para estimar a média a um dado nível de probabilidade a fim de quantificar a variabilidade e a sensibilidade dos resultados em cada conjunto e entre conjuntos de valores de água disponível. A análise dos resultados mostrou que a variabilidade da água disponível, obtida à partir de dois valores de umidade da Curva de Retenção é muito maior que a variabilidade de cada valor individualmente. Ou seja, embora as variáveis envolvidas possam ser as mesmas, o grau de variabilidade (expresso, por exemplo, pelo coeficiente de variação) ou a sensibilidade das medidas (expressa pelo número necessário de amostras para estimar a média dentro de um determinado intervalo de confiança) pode ser bem distinto, indicando que nem sempre resultados de uma amostragem realizada com determinado objetivo poderá servir a outros, embora possam tratar-se de variáveis dependentes

Assessment of drainable porosity of a holm soil from soil-water tension

An alternative way to assess the drainable porosity as a function of soil-water tension, from the soil-water retention curve (Van Genuchten's model), is presented for data of a clayey holm gley soil of the county of Piracicaba, SP, Brazil. Soil-water retention curves were determined using undisturbed soil samples. The analysis of the results has shown that the data variability was mainly due to random causes. Statistical indexes used to verify the degree of fitting of the experimental data to the proposed model, have shown that the model can be used to estimate the drainable porosity from the empirical parameters of the Van Genuchten model.Um modo alternativo para estimativa da porosidade drenável em função da tensão da água no solo a partir da equação de VAN GENUCHTEN para a curva de retenção, é apresentado e testado para dados obtidos de um solo de várzea ( Gleissolo Eutrófico, textura argilosa). Curvas de retenção de água foram elaboradas com amostras de solo com estrutura indeformada. Na análise dos resultados verificou-se que o maior componente de erro foi devido a causas aleatórias, representando cerca de 12 vezes o erro sistemático. Os índices estatísticos utilizados para verificar o grau de ajuste dos dados experimentais à relação funcional apresentada entre porosidade drenável e tensão de água no solo, mostraram que esta relação pode ser utilizada para estimativa da porosidade drenável, a partir do conhecimento dos parâmetros empíricos da equação de VAN GENUCHTEN

Influência da compactação em características químicas e propriedades físicas de amostras de solo cultivadas com feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.)

Soil samples of an orthic Haplacrox (LR) and an ochrultic Typustalf (PVp) were used In this experiments, including the A and B2 horizon, subject to compaction. They were confined in 3,8 1 pots, and incubated during 80 days (cultivated with beans during 67 days), with a soil water tension between 100 to 300 mbars. The physical determinations showed an increase of the soil bulk density, and a decrease of the total porosity and the saturated hydraulic conductivity. The micropores and bloqued pores increased in LR an decreased in PVp. The soil samples of the LR-B2 were less susceptible to changes due compaction, while of the PVp-B2 were the most susceptible, followed by those of the LR-A1 and the PVp-Ap. The chemical data showed tendencies of increase of the carbon level in the A horizon without fertilizer, and decrease with fertilizer, on LR and PVp with compaction increase. They also showed decrease of the available P and increase of the exchangeable Al with fertilizer, and reduction of the exchangeable Mg without and with fertilizer in the A horizon of both soils, as the compaction was increased.No experimento foram utilizadas amostras de terra de um Oxísol (LR) e um Alfisol (PVp) , horizontes A e B2, sujeitas à compactação. Foram confinadas em vasos com capacidade para 3,8 litros, incubadas durante 80 dias e cultivadas com feijoeiro durante 67 dias, numa faixa de umidade correpondente à tensão entre 100 e 300 mbares. Através das análises físicas, pode-se verificar a ocorência de aumento da densidade do solo e redução da porosidade total, macroporosidade e condutívidade hidráulica saturada. Os microporos e poros bloqueados sofreram aumento no LR e redução no PVp. A amostra de terra do LR-B2 mostrou ser menos suscetível à compactação, enquanto que a do PVp-B2 mostrou ser a mais suscetível, seguida do LR-Al e PVp-Ap. As análises químicas revelaram tendências de aumento no teor de carbono no horizonte A sem adubo e redução no com adubo, no LR e PVp com o aumento da compactação. Verificou-se também redução do P disponível e aumento do Mg trocável nas parcelas sem e com adubo, no horizonte A de ambos os solos, com aumento da compactação

Porosidade de aeração de solos para a máxima produção de grãos de feijoeiro, em casa de vegetação

Experiments were carried out in greenhouse, at ESALQ/USP, in Piracicaba, state of São Paulo, Brazil, with soil samples of the A1 or Ap and B2 horizon of an Oxisol (LR) and an Alfisol (PVp) , without and with mineral fertilizer and lime , to verify the optimum aeration porosity, between 3 and 24%, for the maximal yield of common bean, cv. Aroana 80. The water content in the 2,5 1 of the soil sample in the pot was maintained between 100 and 70% of the field capacity. A preferential range (9 - 16%) of macropores or aeration pores (diameter greater than 0,05 mm) could be verified. And deslocated to a range between 24 and 29% of macropores, when a higher dry matter accumalation rate occur, besides a probably lower oxygen supply to the growth points of the roots in soils with small aggregates extremely water stable and with a higher water content.Foram realizados experimentos em casa de vegetação, na Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", USP, em Piracicaba, SP, com amostras de terra do horizonte A1 ou Ap e B2 de um Oxisol (LR) e um Alfisol (PVp), sem e com adubação mineral e calagem, para verificar qual é a porcentagem de poros com diâmetro maior que 0,05 mm, numa faixa de 3 a 24%, que corresponde a máxima produção de grãos de feijoeiro cultivar Aroana 80. 0 conteúdo de água, dos 2,5 litros de terra por vaso, foi mantido entre 100 e 70% da capacidade de vaso. Pode ser constatada uma faixa preferencial entre 9 e 16% de poros de aeração, sendo deslocada para uma faixa entre 24 e 29% de macroporos, quando ocorrer maior taxa de acúmulo de matéria seca, e provavel menor fornecimento de O2 nos pontos de crescimento radicular em solos com agregados pequenos de grande estabilidade e maior conteúdo de água

Heterogeneidade dos pontos experimentais de curvas de retenção da água no solo

In an area of "Terra Roxa Estruturada Latossólica" (Rhodic Kanhapludalf), in Piracicaba, SP, Brazil (20&deg; 42' 30" S, 47&deg; 38' 00" W, 576 m), 250 undisturbed soil samples were collected at 25 cm soil depth, according to a regular grid of spacing of 5 m, resulting a network of 25 Unes and 10 columns. These samples were used to determine 250 soil water retention curves each one with eigth experimental points, using Haines funnels (tensions of 5xl0², 1x10³, 6x10³ and 1x10(4) Pa) and Richards pressure chambers (pressures of 3x10(4), 8x10(4),3x10(5) and 1x10(6) Pa), totalizing two thousand values. Position measurements (mode, median and arithmetic mean), variability (total amplitude, interquartil amplitude, standard deviation, coefficient of variation, assimetry, kurtosis and confident limits around the mean) and number of samples to estimate the mean of the soil water content at a specific probability level, were used with the following objectives: a) to verify how close to the normal distribution are the values of soil water content for the different considered tensions and hence, to investigate what is the best position measurement; b) to quantify the variability in each considered tension, identifying the most problematic in the study of soil-water retention and also to analyse the measurement sensibility through the calculation of the necessary number of samples to estimate the mean (assuming a spatial independence of the samples). From the analysis of the obtained results, it could be concluded that the soil-water content values corresponding to tensions of 5x10² and 1x10³ Pa showed very skewed distributions, so that care should be taken in using the arithmetic mean as a position measurement. The neglection of problem-samples, based on the physical analyses of results, allowed a better aproximation to the normal distributions for these tensions, indicating that a complete soil-water retention curve should always be prefered in the place of only two or three points of restricted interest as it is normally done. Soil-water contents corresponding to the several considered tensions showed low coefficients of variation (< 10 %) as compared to other soil physical measurements.Em uma área de Terra Roxa Estruturada Latossólica de Piracicaba,SP, foram coletadas 250 amostras de solo com estrutura indeformada à profundidade de 25 cm, segundo um espaçamento regular de 5 m. As amostras foram submetidas às tensões de 5xl0²; 1x10³; 6x10³; 1x10(4) (Funil de Haines) e pressões de 3x10(4); 8x10(4); 3x10(5) e 1,5x10(6) Pa (Câmara de Pressão de Richards) para obtenção das relações entre potencial mátrico e umidade do solo. Assim foram obtidos duzentos e cinqüenta valores de umidade à base de massa (variável dependente) para cada valor de tensão fixado (variável independente), num total de dois mil resultados experimentais. Utilizaram-se medidas de posição (moda, mediana e média aritmética), variabilidade (amplitude total, amplitude interquartil, desvio padrão, coeficiente de variação, assimetria, curtose e limites de confiança em torno da média aritmética) e número de amostras para estimar a média da umidade a um dado nível de probabilidade, com os seguintes objetivos: a) verificar o quanto as distribuições de probabilidade dos valores de umidade para as diferentes tensões consideradas se afastam da distribuição normal e, consequentemente, investigar qual a melhor medida de posição para representar o conjunto; b) quantificar a variabilidade a cada tensão considerada, identificando as mais problemáticas no estudo da retenção da água no solo, ao lado de uma analise da sensibilidade das medidas, através do cálculo do número necessário de amostras para estimar a média (desconsiderando-se a dependência espacial das amostras). A análise dos resultados obtidos permitiu concluir que as umidades às tensões de 5x10² e 1x10³ Pa apresentaram distribuição com assimetria exagerada e portanto há que se tomar cuidado com o uso da média aritmética como medida de posição. O descarte de amostras-problema, baseado na análise física dos resultados, permitiu, no entanto, melhor aproximação da normalidade para estas tensões, indicando que se deve sempre dar preferência à curva completa de retenção de água no solo e não apenas a dois ou três pontos de interesse imediato, como é feito usualmente. As umidades às várias tensões utilizadas apresentaram baixo coeficiente de variação (< 10%), quando comparadas a outras medidas de propriedades físicas do solo