A brief review of soil water, solute transport and regionalized variable analysis

Abstract

We initially review basic concepts of the forces acting on soil water, soil water potential and soil water retention, and equations to describe soil water movement under water-saturated and unsaturated conditions. Processes of infiltration, evaporation and redistribution of water will be presented for simple initial and boundary conditions occurring within homogeneous soil columns. Next we consider the physical, chemical and biological processes within a soil profile that distribute, dilute or concentrate solute species within the liquid phase of a soil The relative concentration of solutes in the liquid phase governs not only the retention and transport of water within soils but also contributes to our understanding of managing the quality of water within soils and that moving below the recall of plant roots deeper into the vadose zone. A complete set of references about this subject is available in Kutílek & Nielsen (1994). In the last section we recall the differences between classical statistical concepts and those that utilize the coordinates of space and time at which state variables across the landscape are observed. Our presentation win cover the basic ideas about autocorrelation, crosscorrelation, applied time series analyses, state space analyses and similar techniques currently being used to enhance field research and investigations of land and water management.Inicialmente foram revisados os conceitos básicos das forcas que atuam sobre a água no solo, potencial e retenção de água no solo, e as equações que descrevem o movimento de água sob condições de solos saturados e não saturados. Os processos de infiltração, evaporação e redistribuição de água foram apresentados para condições inicial e de contorno que ocorrem dentro de colunas de solo homogêneo. Posteriormente, foram considerados os processos físicos, químicos e biológicos dentro de um perfil do solo que distribuem, diluem ou concentram espécies de solutos na fase liquida do solo. A concentração relativa de solutos na fase líquida não governa somente a retenção e o transporte da água no solo, mas também contribui para a nossa compreensão para o manejo da qualidade da água no solo e daquela que se move abaixo das zonas radiculares. Um conjunto completo de referencia concernente a esse assunto está disponível em Kutílek & Nielsen (1994). No final do presente trabalho, foram recodadas as diferenças entre os conceitos da estatística clássica e aqueles que utilizam as coordenadas de espaço e de tempo nas quais as variabilidades de espaço foram observadas ao longo da paisagem. A apresentação cobre as idéias básicas sobre autocorrelação, crosscorrelação, análise de série temporal aplicada, análise de state-space e técnicas atualmente utilizadas para subsidiar a pesquisa de campo, investigações sobre o solo e manejo de água.