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DE 05 a 10 de agosto de 2007 Serr-ane (entro ee Ccnvenções .G,."m"d<>-RS

Mapas de Contorno da Capacidade de Água Disponível em SoloCultivado com Videiras Irrigadas

L.H. BASSOI(J), L.S. AQUINO(2), N.L. RECKZIEGEL(l), L.C. TIMM(J), C.M.P. VAZ(4), J. MANIERI(S)& V.E.Q. TAVARES(J)

RESUMO - A delimitação de zonas homogêneas,quanto aos valores da capacidade de água disponível(CAD) no solo, pode auxiliar o manejo da água naprofundidade efetiva das raízes das Jllantas, tanto peloconhecimento da extensão dessas zonas em uma áreacultivada, como pela possibilidade de realizar ummanejo diferenciado da irrigação, quanto ao momento equantidade de água a ser aplicada. Em vista disso, estetrabalho tcve como objetivo avaliar a estrutura dedependência espacial da CAD de um Ncossolo(2)Jalt!,,'.r0.!l'~'" cultivado com videiras irrigadas porrnicroaspcrsão, nas profundidades de 0-0,20 rn e 0,20-0,40 m; c, no caso de dependência espacial,confeccionar os mapas dc contorno dos valores deCAD, para ambas as profundidades, usando ointcrpolador geoestatístico krigagcm. .G.m 20~t;oiestabclecida uma malha retangular de 14 x 12 pontos(168 pontos em cada profundidade), totalizando 336amostras de solo, nas quais foram determinados osvalores do conteúdo de água no solo referentes acapacidade de campo e ao ponto de murchapermanente, e calculados os valores de CAD. Logoapós, foi feita a análise exploratória de cada conjuntode dados por meio da estatística clássica e, em seguida,a estrutura de dependência espacial de cada variável(CAD na profundidade de 0-0,20 m e CAD de 0,20-0,40 m) foi analisada por meio da técnica deGeoestatística, possibilitando a elaboração dos mapasde contorno. Resultados mostram que os dados decapacidade de água disponível, em arnbas asprofundidades, seguem a distribuição normal, segundoo teste de Kolmogorov-Srnirnov aos níveis de 10%,5%c I% de probabilidade. Os valores de CAD na

profundidade de 0-0,20 m apresentaram uma estrutura dedependência espacial (com alcance real de 6,45 rn),tornando possível a construção do mapa de contorno, pormeio do interpolador geoestatístico krigagem, e aidentificação das zonas homogêneas. Já os valores de CADreferentes a profundidade de 0,20-0,40 m apresentaram umsernivariograma sem patamar, não sendo possível aconstrução do mapa de contorno por meio desteinterpolador, necessitando, desta forma, um estudo maisaprofundado do comportamento da CAD nestaprofundidade.

Introdução

A clássica definição de capacidade de água disponívelno solo (CAD), como a quantidade dc água disponívelentre o potencial da água no solo correspondente àcapacidade de campo e ao ponto de murcha permanente,tem gerado controvérsias ao longo de décadas devido acomplexidade dos aspectos de planta, solo e atmosferaenvolvidos (Reichardt & Tirnrn [I]). Entretanto, para finsde estudos de manejo da água no solo a capacidade de águadisponível é utilizada, assumindo-se determinadosconceitos. A variabilidade espacial de atributos do solo,como a densidade e textura, ocorre devido aos processos deformação e às práticas de manejo (MeGraw [2]), einfluenciam a CAD. A delimitação de zonas homogêneas,quanto aos vaiare, de CAD na profundidade efetiva dasraizes, pode auxiliar o manejo da água no solo, tanto peloconhecimento da extensão dessas zonas em uma áreacultivada, como pela possibilidade de realizar um manejodiferenciado da irrigação, quanto ao momento e quantidadede água a ser aplicada. Isso pode ser útil, principalmente,onde a irrigação é primordial para a obtenção da produção

(I) Pesquisador da Ernbrapa Serra-Ando - Caixa Postal 23, Petrolina, PE, CEP 56302-970. E-mail: Ihbassoi@cpatsa.embrapa.br (apresentador dotrabalho).(2) Graduandos da Faculdade de Agronomia Ehseu Maciel, Universidade Federal de Pe10l3s. Campus Universitário - Caixa Postal 354, Capâo doLeão, RS, CEP 96010-900.(1) Professores Adjuntos do Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Agronorma, Universidade Federal de Pelotas. Campus Universitário _Caixa Postal 354, Cupão do Leão, RS, CEP 96010-900.

(")Pesquisador da Embrapa Insuurncntaçâc Agropccuária - Caixa Postal 741, São Carlos, SP, CEP 13560-970.(11 Bolsista DTI - CNPq da Embrapa Instrumentação Agropccu:iria - Caixa Postal 741, São Carlos, SP, CEP 13560-970.Apoio financeiro: CNPq c FAPERGS

( Excl uído: videira

{ Excluído: solo (Areia Quartzosa) )

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DEOS a 10 de agosto ee 2007 S.rrl;lno C.ntro d~ Co'w~nC:;Ôt15 GI"4tm~do-RS

agrícola, como é o caso da produção de uvas de mesa testada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov (K-S). Para ano Vale do São Francisco, no sem i-árido brasileiro. A análise geoestatística foi utilizado o Software GS+ (GammaGeoestatística permite a análise da variabilidade Design Software [5]), versão 7.0, que fornece osespacial das propriedade, do solo e a construção dos semivariogramas experimental e o teórico com osmapas de contorno, por meio da técnica de krigagem, respectivos parâmetros de ajustes (efeito pepita, Co;para obter as zonas homogêneas que possibilitem um patamar, Co+C; c alcance Ao). A escolha do melhor modelomanejo diferenciado da área (Nielsen & Wendroth, de ajuste do semivariograma teórico se dá pelo menor valor[3]). A krigagem, como interpolador geoestatístico, de SQR (Soma de Quadrados do Resíduo) e o maior valorapresenta um diferencial aos outros intcrpoladores, pois do coeficiente de correlação (~). Para analisar o grau deconsidera a dependência espacial da variável em dependência espacial dos valores de CAD, em ambas asestudo, expressa pelos parâmetros do semivariograma profundidades, utilizou-se a classificação de Cambardellaajustado, para estimar valores em qualquer posição et ai. [6], o qual considera a dependência espacial fortedentro da área em estudo. Porém, em muitos casos as quando a relação CoI(Co+C) :o; 25%, moderada quando 25variáveis em estudo não apresentam uma estrutura de < CoI(Co+C) :o; 75%, e fraca quando CoI(Co+C) >75%.dependência espacial sendo recomendado o uso deoutros interpoladores, como o inverso do quadrado dadistância, para construção dos mapas de contorno. Essemétodo utiliza a distância entre o ponto a ser estimadoc os vizinhos para estimar os valores, i.e., nãoconsidci a a estrutura de variabilidade espacial davariável em estudo. Baseado nisto, o presente trabalhotem como objetivos: avaliar a estrutura de dcpendênciaespacial da CAD de um J'JcQjisolo D\ljl[l7arênicocultivado com videiras irrigadas por rnicroaspersão, nasprofundidades de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m; e, no caso dedependência espacial, confeccionar os mapas decontorno dos valores de CAD, para ambas asprofundidades, usando o interpolador geoestatísticokrigagem.

Pala vr as-Chave: semivariograma, krigagem,dependência espacial, atributos físico-hídricos do solo,interpoladores espaciais.

Material e Métodos

Em 2006. tVlla malha retangular de 14 x 12 pontos(total dc 168 pontos) foi csiabclccida em uma áreaexperimental cultivada com videira Festival sobreporta-enxerto S04 (cspaçarnento de 3,5 m entre linhase 4 m entre plantas), pertencente à Fazenda Alpha Vale,em Petrolina-PE. O solo da área experimental éclassificado como Neo'solo QlIartzarênicQ,. Foramcoletadas 336 amostras de solo (168 amostras naprofundidade de 0-0,20 m e 168 amostras naprofundidade de 0.20-0.40 m) nas quais foramdeterminadas os valores do conteúdo de água no soloreferentes a capacidade de campo e ao ponto de murchapermanente, usando metodologia descrita em Naime el01. [4]. A partir desses valores foram calculados osvalores de CAO. Os conjuntos de dados (CAO de 0-0,20 m e CAD de 0,20-0,40 m) foram analisadosusando a estatística clássica, calculando as medidas deposição (média c mediana), de dispersão (coeficientede variação e valores mínimo e máximo) e a forma dadistribuição dos dados (coeficientes de assimetria eeurtose). A hipótese de normalidade dos dados foi

A partir do semivariograma teórico, foram gerados osmapas de contorno para os valores de CAD na áreaexperimental, por meio do interpolador gcocstatísticokrigagem (Vieira [7]).

Resultados e Discussão

Na Tabela I são apresentados os resultados da análisedescritiva dos dados de CAO. De acordo com aclassificação proposta por Wilding & Drees [8] (CV<15%), os dados de CAO, em arnbas as profundidades,podem ser considerados de baixa variabilidade em torno damédia já que a faixa de variação dos coeficientes devariação (CVs) foi de 9,38% e 10,31 % para asprofundidades de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m, respectivamente.

O valor da média e da mediana, para ambas---ª.;;,profundidades, são bastante próximos, ou seja, ambas, asséries tendem a uma distribuição norma I, o que está deacordo com os valores dos coeficientes de assimetria e deeurtose (Tabela I) para a profundidade de 0-0,20 m. Já naprofundidade de 0,20-0,40 m, os coeficientes de assimctriae curtose tiveram um afastamento dos valores consideradoscorretos para a distribuição normal, i.e., coeficientes deassimetria e curtosc iguais a zero (Landim [9]). Em vistadisso, aplicou-se o teste de Kolmogorov-Smirnov, emarnbas as séries, aos níveis de 10%, 5% e I%, c constatou-se que os valores de CAO do solo nas profundidadesestudadas poderiam ser considerados normais.

Na Fig. I-A, é apresentado o semivariogramaexperimental c teórieo, com seus respectivos parâmetros deajuste, dos valores de CAO na profundidade de 0-0,20 rn.Também é apresentado o semivariograma experimental dosvalores de CAO na profundidade de 0,20-0,40 m (Fig. 1-A2).

Analisando a Fig. I-A" verifica-se que os valores deCAD, referentes a profundidade de 0-0,20 m, possuemuma estrutura de dependência espacial. O grau de

dependência espacial, segundo Cambardclla el 01. [6], éclassificado como forte, pois a relação Co / (Co+C) é igual a10,50%. O modelo matemático ajustado (semivariogramateórico) foi o modelo exponencial, indicando um alcanceefetivo (Ao) de 2,15 m. Segundo Guimarães [10], o valor deAo ajustado pelo modelo exponencial deve ser multiplicado

( Excluído: soto (Arei. Quartzosa) 1

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( Excluído: Areia Quartzosa

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DE05 a 10 de agosto de 2007 S.rr.no C.ntro dt:ConY.n~Õ.s G,.ôlmôldo-RS

pelo fator 3, pois o software GS+ não utiliza esse fator primeiro momento, o uso do interpolador de krigagem parana fórmula de ajuste desse modelo matemático. a construção do mapa de contorno nessa profundidade.Portanto, o alcance real é igual a 6,45 m, indicando queos valores de CAD separados por distâncias superioresa essa são independentes entre si.

Os valores de CAD, na profundidade 0,20-0,40 m,apresentaram um semivariograma experimental (Fig. 1-

A2) em que as sernivariãncias crescem, sem limites, emfunção da distância h, o que na literatura é chamado desemivariograma sem patamar (Guimarães (10)). Esseautor destaca que" semivariogramas desse tipo indicamque os dados possuem alguma tendência paradeterminada direção, e que a máxima distância h entreos pontos não foi capaz de exibir toda a \ ariância dosdados. Portanto, num primeiro momento, não foipossível a construção do mapa de contorno para osvalores de CAD nessa profundidade, tendo-se anecessidade de realizar um estudo mais aprofundadodeste tipo de comportamento. Assim, o mapa decontorno, usando o interpolador gcocstatisticokrigagem, foi construido para os valores de CAD naprofundidade de 0-0,20 m (Fig. 2). Analisando o mapa,pode-se observar a ocorrência de grandes áreashomogêneas, com teores de CAD predominantes nasclasses de 19, I a 20,9 mm e de 20,9 a 22,6 mm. Aidentificação das zonas homogêneas possibilitará aexecução de um manejo diferenciado da irrigação naárea em estudo, quanto ao momento e quantidade deágua a ser aplicada.

Conclusões

AgradecimentosAo CNPq e a FAPERGS pelo auxílio financeiro e pela

concessão das bolsas. À Fazenda Alpha Vale, pelaconcessão da área para realização do experimento.

Referências

[I] REICHARDT, K. & TIMM, i.c. Solo, Planla e Atmosfera:conceitos, processos e aplicações São Paulo: Editora Manole, 2004.478p.

[2] McGRAW, T. Sail tcst levei variabifity in Southem Minnesota.Beuer Crops with Plant Foods, v.78, p.24-25, 1994.

[3] NIELSEN,D.R. & WENDROTH,O. Spatial and temporal statisrics:sampling field soils and their vegetation. Reiskirchen: CatenaVcrlag, 2003. 398p.

[4] NAIME, 1.M.; SHINYA, V.T. & VAZ, C.M.P. Programa paraEstimativa Indireta da Curva de Retenção da Água no Solo. SãoCarlos, SP: Embrapa Instrurmntaçâo Agropecuária, 2004. 3p(Comunicado Técnico, 60).

[5] GAMMA DESIGN SOFTWARE. GS+: Geostetistics for theEnvironmental Sclcoccs. Plainwcll: Gamma Dcsign Software, 2004.

[6] CAMBARDELLA, C. A.; MOORMAN, T. B.; NOVAK, 1. M.;PARKIN, T.B.; KARLEN, D.L.; TURCO, R. F. & KONOPKA,A.E. Field-scale variability of sei! properties in Central Iowa soils.Soil Science SocietyAmérica Joumal, v.58, p. 1501-1511, 1994.

[7] VIEIRA, S.R. Geoestatistica em estudos de variabilidade espacialdo solo. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ, V.H. & SCHAEFER,C.E.G.R. (Eds.). Tópicos em ciência do solo. Viçosa: SociedadeBrasileira de Ciência do Solo, 2000. v.t. p.I-54.

[8] WlLDING, L.P. & DREES, L.R. Spatial variability and pedology.In: WILDING, L.P. & DREES, L.R., eds. Pcdogenesis and SOlItaxonomy: conceprs and interactions. New York, Elsevier, 19R3.p.83-116.

[9] LANDIM, P.M.B. Análise estatistica de dados geológicos. SãoPaulo: Editora UNFSP, 2003. 253p

[10] GUIMARÃES, E.C. Gcoestatistica básica e aplicada. Uberlândia:Faculdade de Matemática-Universidade Federa! de Uberlãndia,2004 77p. (Apostila).

A CAD, na profundidade de 0-0,20 m, apresentouuma estrutura de dependência espacial, com alcance de6,45 m, sendo o seu grau de dependência classificadocomo forte. O mapa de contorno gerado permitiuidentificar as zonas homogêneas de CAo..,os valoresde CAD na profundidade de 0,20-0,40 m apresentaramsemivariograma sem pala mar, não sendo possível, numTabela I. Medidas de posição (média e mediana), de dispersão (valor mínimo, valor máximo e coeficiente de variação), coeficientesde assimetria e cunose e o teste de Kolmogorov-Srnirnov (K-S) para as séries capacidade de água disponível, nas camadas de 0-0,20me 0,20-0,40 m de profundidade.

Coeficiente Valor ValorProfundidade Média Mediana de Variação Mínimo Máximo Assirnetria Curtose K-S

(rn) (mm) (mm) (%) (mm) (mm)0-0,20 20,59 20,41 9,38 14,27 25,31 -0,27 0,12 0,058'

0,20 - 0,40 19,79 19,95 10,31 7,36 24,09 -1,68 7,63 0,077'• Valores referentes ao teste de Kolmogorov-Smimov foram inferiores em todos os níveis de significância (10%,5% e 1%).

I •

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Excluído: que possibilitará ummanejo diferenciado da áreaexperimental quanto ao momento cquantidade de água a ser aplicada.~.

( Excluído: ~

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Semivariograma

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Semivariogreme

10 O

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o 5 10 15 20 25 30 35 40

Distõnci. (h)

Exponenlialmodel(Co = 040000; CO+ C· 3.81100; Ao· 2.15; r2 = 0751;RSS· 0.0500)

AI

o 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Distôncia (h)

Figura 1. Semivariograma expenmental e teónco fIos _dados de capacidade de água disponível do solo (CAD) naprofundidade de 0-0,20 m l.Aü..c_O,20-0,40 mJfu).

52.0

48.0

44.0

40.0

36.0

32.0

28.0>-24.0

20.0

16.0

12.0

2-l.42?620.919.117.415.6

CAD 0-20

8.0

4.0

o.o~-"-'-"'~~-0.0 3.5 7.0 10.5 14.0 17.521.0 24.5 28.0 31.5 35.0 38.5

X

Figura 2. Mapa de contorno gerado, através do interpolador geoestatístico krigagem, para os valores de CAD naprofundidade de 0-0,20 ITI.

Exduído: (A,)

Exduído: e semivariogramaexperimental (A2) dos dedos decapacidade de água disponível(CAD) na profundidade