Estabilidade temporal da distribuição espacial da umidade do solo em área irrigada por pivô central

Abstract

A heterogeneidade do solo faz com que o armazenamento de água seja variável, sendo necessária uma amostragem intensa, para caracterizar a sua distribuição espacial em uma área irrigada. Para fins de manejo da irrigação, é importante o monitoramento da umidade do solo durante o processo de secagem entre duas irrigações sucessivas. O presente trabalho tem por objetivos avaliar a estabilidade temporal da distribuição espacial da umidade do solo, a correlação da umidade com conteúdo de argila e avaliar se há estrutura de dependência espacial dessas variáveis. Quanto mais estável for a distribuição espacial da umidade e mais estreita a correlação com a textura, menos intensas poderão ser as amostragens para fins de controle das irrigações. Em área irrigada por pivô central, no campus da ESALQ/USP, de solo Podzólico Vermelho-Escuro, a umidade foi medida em pontos espaçados de 2,83 m ao longo de uma transeção radial, nas profundidades de 0,15 e 0,30 m, por meio de uma sonda de nêutrons. O conteúdo de argila e a densidade global foram também medidos. As medidas foram feitas durante um período de secagem do solo. A estabilidade temporal das distribuições espaciais foi avaliada por meio do coeficiente de correlação e da técnica de diferenças relativas. Foi constatada a persistência no tempo das distribuições de umidade, sendo possível identificar pontos de amostragem cujos valores permitem estimar a média geral da umidade na área, a qualquer momento. A dependência espacial da umidade foi avaliada por meio de semivariogramas, os quais mostraram que mais de 50% da variação dos dados pode ser atribuída à variação estruturada no espaço, cujo padrão se mantém estável no tempo e varia com a profundidade. Na camada inferior, a correlação espacial entre umidade e conteúdo de argila é descrita por semivariograma cruzado com efeito pepita nulo. A estrutura de dependência espacial pode ser usada no mapeamento da umidade do solo.Soil heterogeneity is known to cause variability of soil-water storage. Thus intensive sampling is required to characterize its spatial pattern. For irrigation management, it is necessary to measure the soil water content between irrigations. The objectives of this paper are to identify whether spatial patterns of soil water content in sprinkler irrigated area present temporal stability and whether this property presents spatial dependence. Temporal stability of spatial dependence structures and spatial correlation with clay content were studied. A 180 m long transect in an area irrigated by center pivot on the campus of ESALQ/USP, Piracicaba (SP), Brazil was sampled at every 2.83 m. Soil-water content was measured with neutron probe at 0.15 and 0.30 m depth, between two irrigations. Temporal stability was evaluated using linear correlation and the mean relative difference. Soil-water content pattern was persistent with time, i.e., the mean soil water content can be adequately estimated from a single sampling point. The spatial dependence of the soil-water content was described with semivariograms showing that the structural component accounted for more than 50% of the total variation. This variation structure remains stable with time and changes with depth. The strong spatial correlation between soil water content and clay content at the deeper layer was expressed by cross-semivariograms. This interrelation can be used to predict soil water content.