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

Abstract

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.