Reflectometria no domínio do tempo (TDR) para determinação do conteúdo de água em solos tropicais do Distrito Federal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Bruna Freire Domingues da
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/24655
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2017.
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spelling Reflectometria no domínio do tempo (TDR) para determinação do conteúdo de água em solos tropicais do Distrito FederalTime domain reflectometry (TDR) for Brazilian Federal District tropical soils in the water content determinationÁgua - usoRecursos hídricos - monitorização ambientalRacionalização de águaDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2017.O Brasil é um país privilegiado em relação aos recursos hídricos, porém esses não são distribuídos homogeneamente, pois a maior parte da água se encontra em região com menor densidade populacional. Assim, a racionalização do uso da água e a sustentabilidade dos recursos depende do manejo adequado e uso eficiente da água na agricultura que é a principal usuária desse recurso. O monitoramento do conteúdo de água do solo é de fundamental importância para a agricultura, sobretudo na determinação de sua variação e na otimização do manejo de irrigação. A técnica de Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) é uma importante ferramenta para determinação do conteúdo de água no solo. A propriedade com maior influência sobre a permissividade dielétrica do meio é o conteúdo de água no solo, sendo também influenciada pela mineralogia do solo. Assim, o objetivo deste estudo foi estabelecer equações de calibração entre o conteúdo de água no solo (θ) e a permissividade dielétrica relativa (εr) para Latossolo Vermelho, Latossolo Amarelo, Neossolo, Gleissolo e Organossolo e compará-los com o modelo universal proposto na literatura (Topp et al., 1980), tendo como método padrão de determinação do conteúdo de água no solo, o termogravimétrico. Avaliou-se ainda a possível interferência e efeitos dos óxidos de ferro e de alumínio na calibração do TDR com a determinação da permeabilidade magnética. Foram ajustados modelos polinomiais cúbicos, logarítmicos e de raiz quadrada, para cada classe de solo e para todo o conjunto, entre o conteúdo de água no solo (variável dependente) e a permissividade dielétrica (variável independente). A precisão e a acurácia dos modelos foram avaliadas, pelo coeficiente de determinação (R²), pela raiz quadrada do erro médio (RMSE) e pela a linha 1:1. O modelo proposto por Topp foi o que se mostrou menos adequado para estimar o conteúdo de água das classes de solos estudadas. Os dados do Latossolo Vermelho e do Gleissolo foram melhor ajustados pela equação do modelo logarítmico, com menor RMSE e maior R². Já o Latossolo Amarelo, o Neossolo, o Organossolo e o conjunto de todos os solos foram melhor representados pelo modelo polinomial cúbico, o que o torna o melhor modelo ajustado para esses solos. Considerando apenas os solos minerais, ou seja, excluindo o Organossolo dos modelos, obtém-se uma equação geral ainda melhor em todos os modelos, especificamente, o polinomial cúbico. Os valores de permeabilidade magnética encontrado nos solos foram baixos, o que se justifica uma vez que não foram constatados pela difração de raio-X minerais ferrimagnéticos. Assim, a presença dos óxidos, principalmente a hematita e a goethita, com relação a permeabilidade magnética, não influenciaram os modelos para ajuste de conteúdo de água nos solos estudados.Brazil is a privileged country regarding water resources. However, these are heterogeneously distributed, since most of the water is located in lower population density areas. Since agriculture is a major user of water, the proper management and efficient use of this resource is dependent of the water rationalization and resources sustainability. Monitoring soil water content is crucial for farming practices, particularly for measuring its variation and optimizing irrigation management. The TDR technique is an important method to determine soil water content, which is the property that have more effect on the dielectric permittivity of the soil (this constant can also be influenced by the soil mineralogy). The aim of this study was to establish calibration equations between soil water content and dielectric permittivity for Aeric Endoaquent, Typic Ustorthent, Typic Haplosaprist, Anionic Acrustox, Rhodic Haplustox and to compare them with the universal model proposed in the literature (Topp et al.,1980), using the standard thermogravimetric model of soil water content measurement as a reference. The possible interference and effects of iron and aluminum oxides in the TDR calibration with determination of magnetic permeability was also investigated. For each soil class and for the whole experimental set, cubic polynomial, logarithmic and square root models were adjusted between soil water content (dependent variable) and dielectric permittivity (independent variable). The precision and the accuracy of the models were assessed using the coefficient of determination (R2), the Root Mean Squared Error (RMSE) and the 1:1 line. The model proposed by Topp et al. was the least adequate to estimate the water content of the soil classes studied. Rhodic Haplustox and Aeric Endoaquent data were better adjusted by the logarithmic model equation, with low RMSE and high R2. The Anionic Acrustox, the Typic Ustorthent, the Typic Haplosaprist and the set of all the soils were better represented by the cubic polynomial model, which makes it the best adjusted model for these soils. Considering only the mineral soils, that is, excluding the Typic Haplosaprist from the models, an overall best fit equation is obtained, in the form of a cubic polynomial. The values of magnetic permeability found in the soils were low, as no ferrimagnetic mineral was detected by X-ray diffraction. Thus, the presence of oxides, mainly hematite and goethite, according to the magnetic permeability were not significant in these models to adjust water content in the studied soils.Leão, Tairone PaivaCosta, Bruna Freire Domingues da2017-09-26T18:56:55Z2017-09-26T18:56:55Z2017-09-262017-02-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCOSTA, Bruna Freire Domingues da. Reflectometria no domínio do tempo (TDR) para determinação do conteúdo de água em solos tropicais do Distrito Federal. 2017. xiii, 64 f., il. Dissertação (Mestrado em Agronomia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.http://repositorio.unb.br/handle/10482/24655A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-12T23:05:16Zoai:repositorio.unb.br:10482/24655Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-12T23:05:16Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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