NOTA

 

Estimativa da capacidade de campo de Latossolos e Neossolos Quartzarênicos pela determinação do equivalente de umidade¹

 

Field capacity of Oxisols and Quartzipsamments calculated from moisture equivalent determination

 

 

H. A. Ruiz^I; G. B. Ferreira^II; J. B. M. Pereira^III

^IProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal de Viçosa – UFV. CEP 36570-000 Viçosa (MG). Bolsista do CNPq. E-mail: hruiz@mail.ufv.br
^IIDoutorando do Programa de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas. Departamento de Solos, UFV. Bolsista do CNPq. E-mail: ferreiragb@bol.com.br
^IIIPesquisador do Centro de Pesquisa Agroflorestal do Acre – EMBRAPA. CEP 69908-970 Rio Branco (AC). E-mail: batista@cpafac.embrapa.br

 

 

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RESUMO

A quantidade de água retida no solo determinada pelo equivalente de umidade (EU) aproxima-se da umidade na capacidade de campo (CC), em solos de regiões temperadas, com presença predominante de argilas de atividade alta. Nos solos característicos das regiões tropicais e úmidas, esse critério, que fixa o potencial matricial da CC em -33 kPa, deve ser alterado para potenciais maiores, da ordem de -10 a -6 kPa. O objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de estimar a CC em Latossolos e Neossolos Quartzarênicos por meio da determinação do EU. Para isso, realizou-se um levantamento bibliográfico em teses defendidas na Universidade Federal de Viçosa a partir de 1968, considerando adequados os dados que incluíam classificação do solo, teor de argila, EU e CC. Foram selecionados oitenta Latossolos e oito Neossolos Quartzarênicos. Os dados analisados resultaram na equação CC = 0,081 + 0,888 EU (R² = 0,910), em que CC e EU são expressos em kg kg^-1. O intercepto, diferente de zero e positivo, confirma que a CC ocorre, nestes solos, a potenciais maiores que -33 kPa.

Termos de indexação: água do solo, disponibilidade máxima de água.

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SUMMARY

Soil moisture content, determined by the moisture equivalent method (ME), is associated with field capacity (FC) in temperate soils. The FC matric potential of soils developed under tropical and humid conditions has higher values, in the range of -10 to -6 kPa. To establish a relationship between FC of Oxisols and Quartzipsamments with ME a review of M.S. and Ph.D. theses submitted to the faculty of the Federal University of Viçosa, Brazil, was done. Appropriate data should include soil classification, clay content, FC, and ME. Under these conditions, 80 Oxisols, and 8 Quartzipsamments were selected. Results suggest the use of the equation FC = 0.081 + 0.888 ME (R² = 0.910), with FC and ME expressed in kg kg^-1. The intercept, different from zero and positive, confirms that FC occurs at greater potential values than -33 kPa.

Index terms: soil water, maximum water availability.

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INTRODUÇÃO

Em conhecida revisão publicada em 1949, Veihmeyer & Hendrickson analisaram os métodos para medir a capacidade de campo (CC) e o ponto de murcha permanente em solos. No início do artigo, chegaram a conceituar esses dois pontos como constantes da água do solo. Essa afirmativa foi retificada, no mesmo trabalho, ao se admitir a variabilidade das duas constantes indicadas. É reconhecido que a CC não apresenta um valor único. Há remoção de água por drenagem, evaporação e transpiração, bem como o acréscimo por chuva, irrigação e orvalho. Isso faz com que a condição de equilíbrio entre a quantidade de água e a força gravitacional seja dificilmente atingida (Souza & Reichardt, 1996). Agrega-se, ainda, o fenômeno de histerese, que modifica a umidade do solo, para o mesmo potencial, quando confrontadas situações de ganho ou perda de água no perfil (Taylor & Aschroft, 1972).

Como conseqüência do dinamismo do sistema e da dependência de diversos fatores, a CC deveria ser considerada uma característica do solo a ser determinada no campo. Entretanto, testes de laboratório apresentam valores próximos aos dos medidos no campo, quando essa característica é avaliada em Neossolos Quartzarênicos e Latossolos. Bell & Keulen (1996) compararam determinações realizadas in situ com valores de laboratório, utilizando amostras peneiradas, em quatro solos do México. Observaram que não houve diferenças entre os dois métodos para o solo de textura grossa. Com relação aos Latossolos, Gomes et al. (1994) não observaram diferenças na retenção de água, base gravimétrica, quando compararam amostras indeformadas e deformadas entre -5 e -100 kPa. Apesar das dificuldades associadas, o conceito de CC é de indiscutível utilidade, por indicar o limite superior aproximado da quantidade de água disponível para as plantas (Jong, 2000).

Do ponto de vista prático, para estimar a CC, diversos métodos de laboratório têm sido propostos, alguns utilizando amostras com estrutura natural e outros com estrutura alterada (Fernandes & Sykes, 1968; Cassel & Nielsen, 1986; Reichardt, 1988). Um dos mais difundidos é o do equivalente de umidade (EU), em que amostras peneiradas de solos, previamente saturadas com água, são submetidas a uma força centrífuga de mil vezes a gravidade, durante 30 min. Essa força, em centrífuga com rotor específico, equivale a um potencial de -33 kPa (Cassel & Nielsen, 1986).

A quantidade de água retida no solo determinada pelo EU aproxima-se da CC, em solos de regiões temperadas, com presença predominante de argilas de atividade alta (Cassel & Nielsen, 1986). Nos solos característicos das regiões tropicais e úmidas, o critério clássico, que fixa o potencial matricial da CC em -33 kPa, deve ser alterado para potenciais maiores, da ordem de -10 a -6 kPa (Reichardt, 1988).

Fernandes & Sykes (1968) apresentaram um método para estimar a CC, no laboratório, utilizando colunas de solo. Tubos de vidro de 60 cm de comprimento e 4 cm de diâmetro interno são preenchidos com solo peneirado, de forma que apresente distribuição regular das partículas e uniformidade externa sem falhas prejudiciais ao movimento de água. Acrescenta-se água destilada, em volume que não permite o movimento até o fundo da coluna, a qual é coberta com plástico para evitar a evaporação da porção superficial. Transcorridos dois dias, a contar da adição da água, coletam-se amostras em profundidade, espaçadas de 2 cm, determinando-se a umidade de cada porção. A CC é determinada pela média da umidade das camadas de 2 cm superiores àquela que apresenta diminuição acentuada no conteúdo de água. Esse método tem sido regularmente utilizado no Laboratório de Física do Solo da Universidade Federal de Viçosa, apesar das dificuldades operacionais e do tempo consumido na execução da análise.

O objetivo deste trabalho foi estabelecer equações para relacionar a CC de Latossolos e Neossolos Quartzarênicos, determinada pelo método da coluna do solo, com o EU.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Para relacionar a CC com o EU, realizou-se pesquisa de levantamento de dados em teses de doutorado e de mestrado dos Programas de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas, em Ciência Florestal, em Engenharia Agrícola e em Fitotecnia, defendidas na Universidade Federal de Viçosa, no período de 1968 a 1995.

Consideraram-se adequados os dados que incluíam a classificação do solo, o teor de argila, o EU (Fernandes & Sykes, 1968) e a CC, determinada pelo método da coluna de solo de acordo com a proposta de Fernandes & Sykes (1968).

A pesquisa permitiu identificar 80 Latossolos e oito Neossolos Quartzarênicos localizados nos estados de Minas Gerais, Espírito Santo, Bahia, Maranhão e Mato Grosso do Sul (Fernandes, 1967; Alvarez V., 1974; Delazari, 1979; Muniz, 1983; Novelino, 1984; Couto, 1985; Fabres, 1986; Ruiz, 1986; Fonseca, 1987; García-Peña, 1991; Viégas, 1991; Pino-Barra, 1992; Fortes, 1993; Miranda, 1993; Diaz-Zambrana, 1994; Souza, 1994; Correia, 1995; Villani, 1995).

A CC e o EU foram relacionados por meio de equações de regressão. Foram testados os modelos: linear, exponencial, potencial, hiperbólico, logarítmico e logarítmico recíproco, adotando-se aquele que apresentou o maior coeficiente de determinação.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os Latossolos podem ser definidos, de forma genérica, como normalmente muito espessos, formados em regiões tropicais úmidas, sem horizonte subsuperficial de acúmulo de argila, caracterizados por apresentarem baixa relação molecular sílica/sesquióxidos na fração argila, baixa capacidade de troca catiônica, baixa atividade de argila e baixo teor de minerais primários facilmente intemperizáveis (Curi et al., 1993). Os mesmos autores conceituam os Neossolos Quartzarênicos (previamente Areias Quartzosas) como a unidade taxonômica que agrupa solos profundos, não-hidromórficos, de textura arenosa (classes texturais areia e areia franca), com permeabilidade rápida ao longo de todo o perfil, o qual é destituído de minerais primários facilmente intemperizáveis.

Verifica-se, assim, que a diferença mais marcante entre os dois grupos reside na textura, utilizando-se um limite de 0,150 kg kg^-1 de argila na diferenciação de Neossolos Quartzarênicos, com valores inferiores ao indicado, e Latossolos, com valores iguais ou superiores.

As 80 observações correspondentes aos Latossolos mostram uma amplitude no teor de argila de 0,620 kg kg^-1, e as oito dos Neossolos Quartzarênicos, de 0,120 kg kg^-1 (Quadro 1). As medidas foram determinadas também para o conjunto, considerando as semelhanças mineralógicas geralmente observadas em Latossolos e Neossolos Quartzarênicos (Quadro 1).

Diversos modelos de equações de regressão foram testados para estimar a CC a partir do EU, escolhendo-se aquele que apresentou o maior coeficiente de determinação ajustado, com coeficientes significativos a 1 % pelo teste t. O melhor ajuste foi obtido pelo modelo linear, determinando-se as equações CC = 0,083 + 0,878 EU (R² = 0,891), para Latossolos, e CC = 0,071 + 1,006 EU (R² = 0,883), para Neossolos Quartzarênicos. O teste de identidade de modelos permitiu verificar a semelhança entre as duas equações, formulando-se uma única equação de regressão para o conjunto de dados (Figura 1).

 

 

O valor numérico do intercepto da equação de regressão da figura 1 (0,081 kg kg^-1) mostra que a CC afasta-se consideravelmente de -33 kPa. Se fosse próxima desse potencial, o intercepto deveria mostrar valor próximo de zero. O potencial de -33 kPa, que aparece com freqüência na literatura, refere-se a solos típicos de regiões de climas temperados, onde há presença de argilas de maior atividade. Em solos característicos das regiões tropicais e úmidas, com predominância de caulinitas e óxidos de ferro e alumínio, a CC aproxima-se mais de potenciais no intervalo de -10 a -6 kPa (Reichardt, 1988). Essa observação é confirmada pelo valor positivo do intercepto, que indica que a capacidade de campo ocorrerá a potenciais maiores que -33 kPa, visto que existe uma relação direta entre o potencial matricial e o conteúdo de água do solo.

 

CONCLUSÕES

1. É possível estimar a CC de Latossolos e Neossolos Quartzarênicos pela determinação do EU, utilizando a equação CC = 0,081 + 0,888 EU (R² = 0,910), em que CC e EU são expressos em kg kg^-1.

2. O intercepto, diferente de zero e positivo, confirma que a CC ocorre, nestes solos, a potenciais maiores que -33 kPa.

 

LITERATURA CITADA

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1 Recebido para publicação em março de 2002 e aprovado em novembro de 2002