A adequada modelagem da infiltração de água no solo é fundamental para estimação do movimento de água, erosão hídrica, recarga e contaminação de aquíferos. Este trabalho apresenta um modelo para estimativa da infiltração de água no solo (GAML-c), com base no modelo de Green-Ampt-Mein-Larson, que provê descrição da geometria e do deslocamento da frente de umedecimento no solo. Testes experimentais foram conduzidos em Latossolo Vermelho-Amarelo para avaliar o GAML-c, usando-se quatro diferentes cenários: considerando a condutividade hidráulica do solo igual à taxa de infiltração estável (Tie) e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na zona de transmissão (&#952;w) (TW); condutividade hidráulica do solo igual à do solo saturado (K0) e a umidade máxima do solo igual &#952;w (KW); condutividade hidráulica do solo igual à Tie e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na saturação (&#952;s) (TS); e condutividade hidráulica do solo igual a K0 e a umidade máxima do solo igual &#952;s (KS). Verificou-se que o GAML-c no cenário TW foi o melhor estimador do perfil de umidade do solo, resultando em aceitáveis estimativas da infiltração de água.<br>Soil water infiltration modeling is an important tool to predict soil water redistribution, soil erosion, aquifer recharge and aquifer contamination. This paper presents a model to simulate soil water infiltration (GAML-c), based on the Green-Ampt-Mein-Larson (GAML) model that provides a description of the geometry and advance of the wetting front in the soil. Experimental infiltration tests were performed in Red-Yellow Oxisol (LVA). GAML-c was evaluated in four scenarios: considering hydraulic conductivity (K0) equal to the stable infiltration rate (Tie) and the maximum soil moisture equal to &#952;w (TW); considering the K0 value determined by constant-head permeameter method and the maximum soil moisture equal to &#952;w (KW); considering K0 equal to Tie and the maximum soil moisture equal to &#952;s (TS); and considering the K0 value determined by the constant-head permeameter method and the maximum soil moisture equal to &#952;s (KS). It was verified that for the scenario TW, the GAML-c model was able to simulate the soil water profile and provide satisfactory predictions of infiltration.

A produtividade das culturas agrícolas, associada às condições climáticas e edáficas, depende da disponibilidade de água e nutrientes no solo em época e quantidades apropriadas. A falta ou excesso de água no solo são fatores limitantes ao crescimento vegetal e podem diminuir a produtividade. Portanto, estudos que levem a um melhor entendimento de como a água se comporta na zona radicular de uma cultura agrícola no campo são de importância indiscutível ao adequado manejo agrícola. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o método do balanço de água no solo aplicado ao volume de solo explorado pelo sistema radicular de uma planta de citros, considerando cinco profundidades de solo e cinco distâncias horizontais do tronco em duas direções a partir do tronco (uma ao longo e outra perpendicular à linha de plantas) e, então, verificar a contribuição de cada uma das camadas de solo avaliadas à evapotranspiração real da planta. O experimento foi realizado num Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico argissólico em um pomar de citros, no município de Piracicaba (SP), durante dois períodos, um seco (40 dias) e um chuvoso (37 dias). Para atender ao objetivo proposto, um conjunto de 25 tensiômetros (cinco profundidades x cinco distâncias do tronco) foi instalado ao longo da linha e um outro, idêntico, perpendicular à linha, em direção à entrelinha. A armazenagem foi calculada a partir das leituras dos dois conjuntos de 25 tensiômetros cujos potenciais mátricos determinados foram convertidos em umidades volumétricas pelas curvas de retenção da água no solo. A drenagem interna e a ascensão capilar foram estimadas a partir das leituras diárias dos tensiômetros e da função K(fim) (condutividade hidráulica em função do potencial mátrico), por meio da equação de Darcy-Buckingham. Esta função K(fim) para cada profundidade foi determinada pelo método do perfil instantâneo realizado em área adjacente. A precipitação pluvial foi medida por pluviômetro com aquisição automática de dados instalado na área. Os resultados obtidos mostraram que o método do balanço de água proposto foi adequado para avaliar quanto cada camada de solo da zona radicular da planta contribuiu para o consumo total de água (evapotranspiração real) da planta, nos dois períodos estudados. Nesse sentido, a camada de 0,00 a 0,60 m de profundidade mostrou ser a que a planta deva apresentar maior volume de raízes ativas, de acordo com sua maior contribuição ao consumo de água pela planta.<br>Crop yields, associated to weather and soil conditions, depend on the availability of water and nutrients in the soil at the appropriate time and amounts. Lack and excess of water in the soil are limiting factors for plant growth and can reduce the productivity. Therefore, studies leading to a better understanding of how water behaves within the root zone of a field crop are of unquestionable importance for an adequate agricultural management. Objectives of this study were the evaluation of the methodology of soil water balance applied to the soil volume used by the root system of a citrus plant, considering five soil depths and five horizontal distances from the stem in two directions from the stem (one along and the other perpendicular to the plant row); and second, to verify the contribution of each evaluated soil layer to the actual plant evapotranspiration. The experiment was carried out on an Oxisol with a citrus orchard in Piracicaba, state of São Paulo, Brazil, during 40 days (dry period) and 37 days (rainy period). To attain the goal set, two sets of 25 tensiometers (5 depths x 5 distances from the stem) were installed: one along the plant row and the other perpendicular to it. Water storage was calculated from the readings of the two tensiometer sets whose matric potentials were converted into volumetric soil water contents by the respective soil water retention curve. The internal drainage and the capillary rise were determined by the Darcy-Buckingham equation through daily readings of the installed tensiometers and by the function K(phim) (hydraulic conductivity in function of the matric potential). The soil hydraulic conductivity for each depth was determined by the instantaneous profile method in an adjacent area. A rain gauge with automatic data acquisition installed in the area measured the rain. The obtained results allowed the conclusion that the proposed soil water balance methodology adequately evaluated how each soil layer of the plant root zone contributed to the total plant water use (actual plant evapotranspiration) in the two studied periods. In this sense, the 0.00 to 0.60 m soil layer should be the one in which citrus should have the greatest volume of active roots since the contribution of this layer to the plant water use was the highest.

Soil water infiltration modeling is an important tool to predict soil water redistribution, soil erosion, aquifer recharge and aquifer contamination. This paper presents a model to simulate soil water infiltration (GAML-c), based on the Green-Ampt-Mein-Larson (GAML) model that provides a description of the geometry and advance of the wetting front in the soil. Experimental infiltration tests were performed in Red-Yellow Oxisol (LVA). GAML-c was evaluated in four scenarios: considering hydraulic conductivity (K0) equal to the stable infiltration rate (Tie) and the maximum soil moisture equal to θw (TW); considering the K0 value determined by constant-head permeameter method and the maximum soil moisture equal to θw (KW); considering K0 equal to Tie and the maximum soil moisture equal to θs (TS); and considering the K0 value determined by the constant-head permeameter method and the maximum soil moisture equal to θs (KS). It was verified that for the scenario TW, the GAML-c model was able to simulate the soil water profile and provide satisfactory predictions of infiltration. | A adequada modelagem da infiltração de água no solo é fundamental para estimação do movimento de água, erosão hídrica, recarga e contaminação de aquíferos. Este trabalho apresenta um modelo para estimativa da infiltração de água no solo (GAML-c), com base no modelo de Green-Ampt-Mein-Larson, que provê descrição da geometria e do deslocamento da frente de umedecimento no solo. Testes experimentais foram conduzidos em Latossolo Vermelho-Amarelo para avaliar o GAML-c, usando-se quatro diferentes cenários: considerando a condutividade hidráulica do solo igual à taxa de infiltração estável (Tie) e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na zona de transmissão (θw) (TW); condutividade hidráulica do solo igual à do solo saturado (K0) e a umidade máxima do solo igual θw (KW); condutividade hidráulica do solo igual à Tie e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na saturação (θs) (TS); e condutividade hidráulica do solo igual a K0 e a umidade máxima do solo igual θs (KS). Verificou-se que o GAML-c no cenário TW foi o melhor estimador do perfil de umidade do solo, resultando em aceitáveis estimativas da infiltração de água.

The clay fraction mineralogy and the granular structure of Oxisols in the Cerrado (Brazilian savanna) are the reason for the great volume of large pores as well as of extremely small pores, but no significant medium pore volume, resulting in low available water for plants. This study aimed to characterize and model the behavior of water retention in Oxisols with different texture classes of the Cerrado region. Samples were collected from the Bw horizon of 10 Oxisols under native vegetation. Water retention was measured at matric potentials of 1, 2, 4, 6, 8, 10 kPa using a Richards plate, and the water retained in potentials of 1.500 and 300.000 kPa determined by a thermocouple psychrometer model WP4-T Dewpoint Potentia Meter. The double van Genuchten model was proposed to fit the experimental water retention data by non-linear fitting using software R 2.10.1. The relationship between the estimated model parameters and the inflection point with soil texture properties was evaluated also by the Pearson correlation test. Results indicated good fitting of the model and great prediction power and correlation between the soil clay content and equation parameters (Usat, Upmp, Ures), as well as with the slope of the second inflection point (Itex). Oxisol texture influenced the behavior of water retention curves. The water retention curves of Oxisols were bimodal in the studied range of water potential. | Os Latossolos da região do Cerrado brasileiro, em função da mineralogia da fração argila e estrutura granular, apresentam elevado volume de poros grandes e de poros extremamente pequenos, não mostrando significativo volume de poros intermediários, o que faz com que neles a disponibilidade de água para as plantas seja baixa. Este trabalho objetivou caracterizar e modelar o comportamento da retenção de água em Latossolos oxídicos da região do Cerrado, pertencentes a diferentes classes texturais. Foram coletadas amostras do horizonte Bw de 10 Latossolos oxídicos sob vegetação nativa. A retenção de água nos potenciais matriciais de 1, 2, 4, 6, 8 e 10 kPa foi obtida em unidade de sucção nos potenciais de 33, 60, 100, 500 e 1.500 kPa no extrator de Richards, e a água retida sob potenciais de 1.500 a 300.000 kPa foi quantificada utilizando o psicrômetro de termopar WP4-T. O modelo duplo van Genuchten foi proposto para ajustar os dados experimentais de retenção de água por meio de procedimentos de ajuste de modelos não lineares do software R 2.10.1; também foi avaliada a relação entre as estimativas dos parâmetros do modelo, bem como a inclinação do ponto de inflexão com as propriedades texturais dos solos, aplicando o teste de correlação de Pearson. Os resultados mostraram o bom ajuste do modelo e alto poder de predição, sendo observada correlação do conteúdo de argila do solo com os parâmetros da equação (Usat, Upmp, Ures), assim como, com a inclinação do segundo ponto de inflexão (Itex). A textura dos Latossolos influenciou o comportamento das curvas de retenção de água. As curvas de retenção de água dos Latossolos em estudo apresentaram comportamento bimodal no intervalo de potencial matricial estudado.

A produtividade das culturas agrícolas, associada às condições climáticas e edáficas, depende da disponibilidade de água e nutrientes no solo em época e quantidades apropriadas. A falta ou excesso de água no solo são fatores limitantes ao crescimento vegetal e podem diminuir a produtividade. Portanto, estudos que levem a um melhor entendimento de como a água se comporta na zona radicular de uma cultura agrícola no campo são de importância indiscutível ao adequado manejo agrícola. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o método do balanço de água no solo aplicado ao volume de solo explorado pelo sistema radicular de uma planta de citros, considerando cinco profundidades de solo e cinco distâncias horizontais do tronco em duas direções a partir do tronco (uma ao longo e outra perpendicular à linha de plantas) e, então, verificar a contribuição de cada uma das camadas de solo avaliadas à evapotranspiração real da planta. O experimento foi realizado num Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico argissólico em um pomar de citros, no município de Piracicaba (SP), durante dois períodos, um seco (40 dias) e um chuvoso (37 dias). Para atender ao objetivo proposto, um conjunto de 25 tensiômetros (cinco profundidades x cinco distâncias do tronco) foi instalado ao longo da linha e um outro, idêntico, perpendicular à linha, em direção à entrelinha. A armazenagem foi calculada a partir das leituras dos dois conjuntos de 25 tensiômetros cujos potenciais mátricos determinados foram convertidos em umidades volumétricas pelas curvas de retenção da água no solo. A drenagem interna e a ascensão capilar foram estimadas a partir das leituras diárias dos tensiômetros e da função K(fim) (condutividade hidráulica em função do potencial mátrico), por meio da equação de Darcy-Buckingham. Esta função K(fim) para cada profundidade foi determinada pelo método do perfil instantâneo realizado em área adjacente. A precipitação pluvial foi medida por pluviômetro com aquisição automática de dados instalado na área. Os resultados obtidos mostraram que o método do balanço de água proposto foi adequado para avaliar quanto cada camada de solo da zona radicular da planta contribuiu para o consumo total de água (evapotranspiração real) da planta, nos dois períodos estudados. Nesse sentido, a camada de 0,00 a 0,60 m de profundidade mostrou ser a que a planta deva apresentar maior volume de raízes ativas, de acordo com sua maior contribuição ao consumo de água pela planta. | Crop yields, associated to weather and soil conditions, depend on the availability of water and nutrients in the soil at the appropriate time and amounts. Lack and excess of water in the soil are limiting factors for plant growth and can reduce the productivity. Therefore, studies leading to a better understanding of how water behaves within the root zone of a field crop are of unquestionable importance for an adequate agricultural management. Objectives of this study were the evaluation of the methodology of soil water balance applied to the soil volume used by the root system of a citrus plant, considering five soil depths and five horizontal distances from the stem in two directions from the stem (one along and the other perpendicular to the plant row); and second, to verify the contribution of each evaluated soil layer to the actual plant evapotranspiration. The experiment was carried out on an Oxisol with a citrus orchard in Piracicaba, state of São Paulo, Brazil, during 40 days (dry period) and 37 days (rainy period). To attain the goal set, two sets of 25 tensiometers (5 depths x 5 distances from the stem) were installed: one along the plant row and the other perpendicular to it. Water storage was calculated from the readings of the two tensiometer sets whose matric potentials were converted into volumetric soil water contents by the respective soil water retention curve. The internal drainage and the capillary rise were determined by the Darcy-Buckingham equation through daily readings of the installed tensiometers and by the function K(phim) (hydraulic conductivity in function of the matric potential). The soil hydraulic conductivity for each depth was determined by the instantaneous profile method in an adjacent area. A rain gauge with automatic data acquisition installed in the area measured the rain. The obtained results allowed the conclusion that the proposed soil water balance methodology adequately evaluated how each soil layer of the plant root zone contributed to the total plant water use (actual plant evapotranspiration) in the two studied periods. In this sense, the 0.00 to 0.60 m soil layer should be the one in which citrus should have the greatest volume of active roots since the contribution of this layer to the plant water use was the highest.

O cultivo intensivo dos solos e a utilização de máquinas e equipamentos pesados promovem a compactação do solo. A resistência do solo à penetração é uma medida que detecta esta compactação, contudo ela é fortemente influenciada pelo teor de água no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do teor de água no solo na variabilidade espacial da resistência do solo à penetração em um Latossolo Vermelho distrófico. Uma área de 1ha cultivada há 40 anos com cana-de-açúcar foi amostrada nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 10m, perfazendo um total de 100 pontos. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0,00-0,15m, 0,15-0,30m e 0,30-0,45m, 24 e 72 horas após uma chuva de 38mm. Resultados de resistência do solo à penetração indicaram um estado alto de compactação nas duas épocas de amostragem. O teor de água no solo afetou consideravelmente a variabilidade espacial da resistência do solo à penetração e quanto maior o teor de água menor foi a dependência espacial. A malha de amostragem deve ser mais adensada em relação à utilizada neste estudo quando o teor de água no solo for superior ao observado 72 horas após a chuva, a fim de se avaliar a variabilidade espacial para a resistência do solo à penetração.<br>The intensive cultivation of soil and the use of machines and equipment promote soil compaction. Soil penetration resistance is a measure that detects this compaction, nevertheless soil moisture influences hardly on soil penetration resistance. The objective of this work was to evaluate the effect of soil moisture on the spatial variability of soil penetration resistance of an Oxisol. An area cultivated for 40 years with sugarcane was sampled in the crossing points of a regular grid, with 10 m intervals, comprising 100 points. Soil samples were collected at 0.00-0.15m, 0.15-0.30m and 0.30-0.45m depths, 24 and 72 hours after a 38mm precipitation. Soil penetration resistance values indicated that compaction was high at the two sampling periods. Soil moisture influenced the spatial variability of soil penetration resistance and a smaller spatial dependence was related to higher soil moistures. The grid used for the evaluation of soil penetration resistance variability must be closer than the one used for this study when the soil moisture is higher than the moisture observed 72 hours after the precipitation.