Caracterização hidrodinâmica na escala local e da parcela agrícola de dois solos do Estado da Paraíba : variabilidade espacial e temporal, e meio homogêneo equivalente

Abstract

O conhecimento das características hidráulicas dos solos, curva de retenção h(θ) e de condutividade hidraulica K(θ), é indispensável para a descrição e a modelagem do transporte de água e de poluentes em sistemas agrícolas. O trabalho teve como objetivo a caracterização hidrodinâmica na escala local e da parcela agrícola de dois solos do estado da Paraíba, tendo sido: i) analisada a variabilidade espacial e temporal dos cinco parâmetros que descrevem as curvas h(θ) e K(θ), obtidos com o método Beerkan, isto é, dois parâmetros de forma dependentes da textura (n e η) e três parâmetros de normalização dependentes da estrutura (θs, Ks, hg) ; e ii) deduzida a hipótese de um meio homogêneo equivalente a partir da caracterização Beerkan, e que permite reproduzir a evaporação acumulada da parcela. Os ensaios Beerkan (ensaios de infiltração simples anel, com carga próxima de zero) foram conduzidos em duas áreas experimentais cultivadas com feijão (Vigna Unguiculata (L.) Walp.) (≈ 4ha), com condições ambientais distintas. A primeira foi num Neossolo Flúvico (NF) da Fazenda Várzea Grande (FVG), e a segunda parcela foi num Latossolo Amarelo (LA) da Fazenda Experimental Chã de Jardim (FECJ). Nas duas áreas foram realizadas três campanhas de ensaios de infiltração, a primeira, logo após o preparo do solo; a segunda, na fase de maior crescimento vegetativo, e a última após a colheita, quando o solo se encontrava em pousio. Os dados foram coletados em uma malha regular de 25 x 25 m para ambas as áreas. Para os solos NF e LA, os parâmetros de forma n e η, apresentaram dependência espacial semelhante, e por serem relacionados a textura, apresentaram uma certa estabilidade temporal. Os valores de lnKs no NF apresentaram dependência espacial e relativa estabilidade temporal, enquanto no LA, apenas dependência espacial para a primeira campanha. A análise de lnKs no LA demonstrou uma alta variação entre as campanhas. Os parâmetros ln⎜hg⎜ e lnλm foram os mais sensíveis à variação a curta distância para ambas as áreas. No NF, eles foram completamente aleatórios e não apresentaram dependência espacial nem temporal, enquanto que no LA apresentaram fraca dependência espacial e uma alta instabilidade temporal. A evaporação acumulada de cada parcela foi obtida pelo método aerodinâmico misto (método aerodinâmico combinado ao balanço de enérgia). Ela é comparada aos resultados da evaporação calculada com o modelo SiSPAT, considerando quatro procedimentos de viii obtenção das propriedades hidrodinâmicas efetivas: PE1 - corresponde aos valores da média aritmética dos parâmetros θ s, n, η, hg e Ks das curvas h(θ) e K(θ) obtidos nos NVC pontos de cada parcela; PE2 - corresponde aos valores de n e η obtidos pelo ajuste da equação de F (D) às curvas de distribuição granulométrica experimentais, e hg e Ks a partir da média aritmética das curvas de infiltração acumulada experimentais I(t) ; PE3 - corresponde aos valores de n e η obtidos pelo ajuste da equação de F (D) as curva de distribuição granulométrica experimentais, e hg e Ks a partir da média geométrica das curvas de infiltração acumulada experimentais ( ) I t ; PE4 - corresponde aos valores efetivos dos parâmetros θ s, n, η, hg e Ks obtidos a partir dos mapas de isolinhas de cada parâmetro. As propriedades hidrodinâmicas efetivas que melhor descreveram os dados experimentais de evaporação acumulada foram a PE2 e PE3 (para ambos os solos) e PE4 (apenas para o NF), enquanto a que a menos adaptada para todos os casos foi a PE1. A escala da parcela, é, portanto, possível construir propriedades hidrodinâmicas efetivas a partir do método Beerkan