Atributos físicos e infiltração de água no solo sob eucalipto e pastagem

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dc.contributor.advisor-co1Rangel, Otacílio José Passos
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1539-6533
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7212423450267908
dc.contributor.advisor-co2Zanetti, Sidney Sara
dc.contributor.advisor-co2IDhttps://orcid.org/0000-0001-9135-3925
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4564504261678929
dc.contributor.advisor1Cecílio, Roberto Avelino
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-2894-2481
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5497084995510727
dc.contributor.authorPola, Lunalda Aparecida Vaz
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-6692-6661
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5829417380389786
dc.contributor.referee1Pires, Fábio Ribeiro
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6534-3475
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5930035056050041
dc.contributor.referee2Cunha, Fernando França da
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-1671-1021
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3298521301507257
dc.contributor.referee3Passos, Renato Ribeiro
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-7730-748X
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3882320619443256
dc.date.accessioned2024-06-21T14:02:11Z
dc.date.available2024-06-21T14:02:11Z
dc.date.issued2024-03-25
dc.description.abstractUnderstanding water infiltration into the soil is of great importance for adopting the best soil and water management practices. Therefore, this study aimed to evaluate the physical attributes and infiltration behavior in a soil under eucalyptus compared to its previous use as pastureland. Infiltration was determined through ring infiltrometer tests at three different positions in the terrain, with three infiltration tests conducted at each position. To characterize the soil, soil density, total porosity, macroporosity, microporosity, particle size distribution, total organic carbon, and penetration resistance were determined. Instantaneous infiltration equations were adjusted using the Kostiakov, Kostiakov-Lewis, Horton, and Philip models. The β values found for Horton were used to calculate the average β and applied to the equations along with field data; the same approach was used with the average β along with the average Tie. Exploratory analysis included clustering of points by Euclidean Distance, Principal Component Analysis, and Pearson correlation. To evaluate the difference between terrain positions, the data underwent ANOVA and Tukey's test at a 5% significance level. The difference between land uses was assessed using the ANOVA F-test at a 5% significance level. Model performance was assessed using the coefficient of determination (R²), Nash-Sutcliffe efficiency coefficient (NSE), square root of the mean squared error (RMSE) and mean absolute error (MAE). There was no statistical difference between the lower, middle, and upper positions of the areas, indicating homogeneity. Stable infiltration rates were moderate for both areas, with no statistical difference (63.13 and 95.16 mm h-1 , for eucalyptus and pasture, respectively). Area differences were more related to their physical properties, especially macroporosity, microporosity, clay, and sand content. The adjustments made showed good performance in most study points for the Kostiakov, Kostiakov-Lewis, and Horton models, with Horton being the most faithful to infiltration. The Philip model did not fit the field data well and performed the worst, with a mean MAE of 25.48 mm h-1 for the eucalyptus area and 47.98 mm h-1 for the pasture area. Adjustments of the Horton equation using the average β resulted in an MAE of 15.64 mm h-1 for the eucalyptus area and 33.95 mm h-1 for the pasture area. Using the average β along with the average Tie increased the MAE to 25.54 mm h-1 for eucalyptus and 68.05 mm h-1 for the pasture area, therefore, its application is recommended only for the area under eucalyptus.
dc.description.resumoA compreensão da infiltração da água no solo é de grande importância para a adoção do melhor manejo do solo e da água. Desse modo, esse trabalho teve o objetivo de avaliar os atributos físicos e comportamento da infiltração da água em um solo sob eucalipto, comparando-o com o uso anterior de pastagem. A infiltração foi determinada a partir de ensaios com infiltrômetro de anéis em três posições diferentes do terreno, sendo três ensaios de infiltração em cada posição. Para caracterizar o solo foram determinadas a densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, granulometria, carbono orgânico total e resistência à penetração. Foram ajustadas as equações de infiltração instantânea a partir dos modelos de Kostiakov, Kostiakov-Lewis, Horton e Philip. A partir dos valores de β encontrados para Horton, foi calculado o β médio e aplicado às equações com os dados de campo. O mesmo procedimento foi realizado utilizando o β médio juntamente com a taxa de infiltração – (Tie) média. Em caráter exploratório, foi realizado agrupamento dos pontos pela Distância Euclidiana, Análise de Componentes Principais e correlação de Pearson. Para avaliar a diferença entre as posições do terreno os dados foram submetidos a ANOVA e ao teste de Tukey a 5% de significância. A diferença entre os usos foi verificada a partir do teste F da ANOVA a 5% de significância. O desempenho dos modelos foi verificado a partir do coeficiente de determinação – R², do coeficiente de eficiência de Nash-Sutcliffe – NSE, pela raiz quadrada do erro médio – RMSE e pelo erro médio absoluto – MAE. Não houve diferença estatística entre as posições inferior, média e superior das áreas, indicando que as áreas são homogêneas. Os valores de Tie foram moderados para ambas as áreas, sendo semelhantes estatisticamente (63,13 e 95,16 mm h-1 , para o eucalipto e pastagem, respectivamente). A diferença das áreas está mais relacionada às suas propriedades físicas, especialmente à macro e microporosidade e aos teores de argila e areia. Os ajustes obtidos tiveram bom desempenho na maioria dos pontos de estudo para os modelos de Kostiakov, Kostiakov-Lewis e Horton, sendo o de Horton o mais fiel à infiltração. O modelo de Philip não se ajustou bem aos dados obtidos a campo e apresentou o pior desempenho, com MAE médio de 25,48 mm h-1 para a área de eucalipto e 47,98 mm h-1 para a área de pastagem. Os ajustes da equação de Horton, a partir do β médio, apresentaram MAE de 15,64 mm h-1 para a área de eucalipto e 33,95 mm h-1 para a área de pastagem. A utilização do β médio juntamente com a Tie média resultou no aumento do MAE para 25,54 mm h-1 no eucalipto e para 68,05 mm h -1 na área de pastagem. Desse modo, sua aplicação é recomendada apenas para a área sob eucalipto.
dc.description.sponsorshipFAPES
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17458
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciências Florestais
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Florestais
dc.rightsopen access
dc.subjectInfiltrômetro de anéis
dc.subjectLatossolo
dc.subjectmodelos de infiltração
dc.subjectmudança de uso de solo
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqÁrea(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)
dc.titleAtributos físicos e infiltração de água no solo sob eucalipto e pastagem
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
foaf.mboxemail@ufes.br
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