Qualidade física do solo utilizando índice S

Autor: João Henrique Caviglione
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2012
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UELUniversidade Estadual de LondrinaUEL.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
Popis: A capacidade de um solo de funcionar dentro dos limites de um ecossistema para sustentar a produtividade biológica, mantendo a qualidade ambiental e promovendo a saúde animal e vegetal, é a expressão da qualidade do solo, de acordo com Karlen et al. (1997). Uma abordagem da qualidade do solo procura identificar indicadores de ordem biológica, física ou química e, dentre os vários indicadores propostos para a qualidade física de solo, o índice S tem recebido destaque. As Funções de Pedotransferência que estimam as características de retenção de água podem ser pontuais e paramétricas. O objetivo geral desta tese, composta por dois artigos, foi avaliar o índice S como indicador de qualidade do solo e a utilização de funções de pedotransferência de retenção de água no solo, na obtenção do índice S no estado do Paraná. Amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-0,1 e 0,1-0,2 m e sob dois manejos (floresta nativa e solo explorado). No artigo A, totalizaram 21 locais com solos argilosos e muito argilosos, enquanto no artigo B (36 locais), foram amostrados solos em todas as classes texturais. Determinou-se densidade do solo e de partículas, macroporosidade, microporosidade, porosidade total, 6 pontos de umidade da curva de retenção, carbono orgânico, argila, areia, silte, estabilidade de agregados, diâmetro médio ponderado, diâmetro médio geométrico e índice de estabilidade de agregados. Para cada condição, foi ajustada uma curva de retenção de umidade pelo modelo Mualem–Van Genuchten e o índice S calculado. No Artigo A, a diferença entre os dois manejos foi avaliada nos atributos físicos do solo e no índice S, assim como as correlações do índice S com os atributos. No artigo B, o índice S foi calculado pelas curvas ajustadas com pontos e os parâmetros estimados pelas Funções de Pedotransfêrencia Tomasella para o modelo Mualem–Van Genuchten. A correlação entre o índice S observado e estimado foi avaliada pela regressão linear passando pela origem, pelo coeficiente de determinação, pelo coeficiente de regressão (β=1) e o índice de eficiência da modelagem (Nash e Sutcliffe). No artigo A, o teste de Wilcoxon mostrou diferença no índice S entre os manejos com a significância de 0,0015 na profundidade de 0 a 0,1 m e de menor que 0,0001 de 0,1 a 0,2 m. O coeficiente de correlação de Pearson entre o índice S e a densidade e macroporosidade foi de 0,826 e 0,760, respectivamente. No artigo B, a Função de Pedotransferência paramétrica de Tomasella obteve o melhor coeficiente de determinação; no entanto, todos os índices de eficiência foram negativos. O Índice S observado apresentou-se sensível como um indicador de qualidade física do solo e demonstrou correlação significativa com a porosidade total, densidade do solo, macroporosidade e teor de carbono orgânico. Entretanto, no estado do Paraná e nas condições avaliadas, foram encontradas restrições na estimativa do índice S, usando as Funções de Pedotransferência estudadas.
The capacity of a soil to function within ecosystem boundaries to sustain biological productivity, maintain environmental quality, and promote plant and animal health is the expression of soil quality, according to Karlen et al. (1997). One approach of soil quality seeks to identify biological, physical or chemical indicators, and within the several indicators proposed for the soil physical quality the index S has been highlighted. The pedotransfer functions to estimate the water retention characteristics can be punctual and parametric. The general objectives of this thesis, which is composed of two articles, was to evaluate the S index as an indicator of soil quality and the use of pedotransfer functions for soil water retention, in obtaining the S in the state of Paraná. Soil samples were collected in the layers 0-0.1 and 0.1-0.2 m and two soil management (native forest and soil explored). In the manuscript A, it was totalized 21 sites sampled with clay soils and clayey, while in manuscript B (36 locations), it was sampled soils in all textural classes. It were determined bulk density, particle density, macroporosity, microporosity, total porosity, 6 points of soil moisture on retention curve, organic carbon, clay, sand, silt, aggregate stability, mean weight diameter, geometric mean diameter, and aggregate stability. For each condition, it was adjusted a moisture retention curve by model Mualem-Van Genuchten and it was calculated the index S. In manuscript A, the difference between two management was assessed on soil physical attributes and the index S, as well as the correlations the index S with the attributes. In manuscript B, the index S was calculated by fitted curves with points and parameters estimated by pedotransfer functions of Tomasella for Van Genuchten-Mualem model. The correlation between the observed and estimated index S was evaluated by linear regression through the origin, the coefficient of determination, the regression coefficient (β = 1) and the modeling efficiency (Nash and Sutcliffe). In manuscript (A), the Wilcoxon Test showed differences in the index S between soil managements with significance of 0.0015 at depth of 0 to 0.1 and less than 0.0001 at 0.1 to 0.2 m layer. Pearson's correlation coefficient between the index S and bulk density and macroporosity was 0.826 and 0.760, respectively. In manuscript (B), the pedotransfer parametric function of Tomasella obtained the best coefficient of determination, however all indices of modeling efficiency were negative. The index S observed appeared as a sensitive indicator of soil physical quality and showed significant correlation with the total porosity, bulk density, macroporosity and organic carbon content. However, in the Paraná state and the evaluated conditions, we found restrictions to estimate of the index S using the pedotransfer functions studied.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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