Funções de pedotransferência para solos do Rio Grande do Sul; mapeamento de solos e caracterização morfométrica de microbacia hidrográfica piloto nos Tabuleiros Costeiros do Espírito Santo

Abstract

Esta dissertação é composta por dois capítulos. O primeiro é referente à geração de funções de pedotransferência (FPTs) para a retenção de água nos potenciais de -33 kPa (capacidade de campo) e -1500 kPa (ponto de murcha permanente) para diferentes classes de solos do Estado do Rio Grande do Sul. A retenção de água no solo é utilizada em diversas aplicações agronômicas e ambientais, porém sua medição direta consome tempo e dinheiro, com isso FPTs são alternativas para obtenção dessas informações de forma mais rápida e econômica. Para gerar as FPTs utilizou-se o banco de dados de análises físicas e químicas dos levantamentos de solos da empresa Celulose Riograndense. Os dados foram estratificados por classes de solos e separados em dados para a geração e dados para validação das FPTs. Geraram-se FPTs específicas para cada classe de solo e também FPTs gerais, sem estratificação por classe de solos, por meio de regressão múltipla, através do pacote stepwise da linguagem de programação R. Na maioria das situações, as FPTs específicas por classe de solo apresentaram melhor ajuste do que as FPTs gerais. O ajuste adequado dos dados demonstrou que os valores de retenção de água nos potenciais de -33 kPa e - 1500 kPa podem ser estimados com considerável precisão para os solos do Rio Grande do Sul por meio de FPTs. O segundo capítulo é referente ao levantamento detalhado de solos e alguns índices de análise morfométrica de microbacia hidrográfica piloto nos Tabuleiros Costeiros do Espírito Santo. Para a caracterização dos solos e levantamento pedológico, amostrou-se e realizou-se descrição morfológica, análises físicas e químicas de 35 microtrincheiras e três perfis modais. O mapa de solos na escala 1:10.000 foi elaborado por meio do programa ArcGIS 9.3, onde foi gerado o modelo digital de elevação (DEM) para a separação das fases de relevo e geração do índice topográfico de umidade (WI) através do programa SAGA, que auxiliou na separação do Organossolo Háplico dos demais solos. A partir dos limites digitais da microbacia hidrográfica e do DEM calcularam-se alguns índices morfométricos (coeficiente de compacidade (Kc), fator de forma (Kf), índice de circularidade (IC), declividade, altitude, ordem e densidade de drenagem (Dd)). Predominam na microbacia o relevo plano (51 %) e a faixa de altitude entre 30 e 35 m. A forma da microbacia é circular e apresenta tendência mediana a enchentes de alta intensidade, a Dd é baixa e a microbacia é de terceira ordem, segundo a classificação de Strahler (1957). A classe de solo predominante na microbacia foi o Argissolo Amarelo Distrófico/Distrocoeso (97 %), com características morfológicas, químicas e físicas representativas do ambiente dos Tabuleiros Costeiros. Técnicas de geoprocessamento auxiliaram tanto na confecção do mapa de solos, quanto na caracterização morfométrica da microbacia.

This dissertation consists of two chapters. The first is related to the generation of pedotransfer functions (PTFs) for water-holding capacity at potentials of -33 kPa (field capacity) and -1500 kPa (permanent wilting point) for different soil classes in the State of Rio Grande do Sul. Soil water-holding capacity is used in several agronomic and environmental applications, but its direct measurement takes time and money. Thus, PTFs are alternatives to obtain this information more quickly and economically. In order to generate the PTFs, the database of physical and chemical analyses of soil surveys of the Celulose Riograndense Company was used. The data were stratified by soil class and separated into data for generation and data for validation of the PTFs. There were generated specific PTFs for each soil class and also general PTFs, without stratification by soil class, through multiple regression, by means of the use of the stepwise package of the R programming language. In most situations, the specific PTFs by soil class showed better fit than the general PTFs. Proper adjustment of the data showed that the values of water retention at potentials of - 33 kPa and -1500 kPa can be estimated with considerable accuracy for the soils of the State of Rio Grande do Sul through PTFs. The second chapter refers to a detailed soil survey and morphometric analysis of a pilot watershed in the Tabuleiros Costeiros of the State of Espírito Santo. For the characterization of soils and the pedological survey, there were performed morphological description, physical and chemical analyses of 35 observation sites and three soil profiles. The soil map, in the 1:10000 scale, was elaborated using the ArcGIS 9.3 software. This software also generated the digital elevation model (DEM) for the division of the slope classes. SAGA software was used for the generation of wetness index (WI) which assisted in the separation of Haplic Organosol from other soils. From the digital limits of the watershed and from the DEM, it were calculated some morphometric indices (coefficient of compacity (Kc), form factor (Kf), circularity index (IC), slope, altitude, order and drainage density (Dd )). The flat relief is predominant in the watershed (51%) and the altitude ranges between 30 and 35 m. The shape of the watershed is circular and has median tendency to high-intensity floods, the Dd is low. The watershed was classed as being third-order, according to the classification of Strahler (1957). The predominant soil class in the watershed was the dystrophic Yellow Argisol (97%), with morphological, chemical and physical representative characteristics of the Tabuleiros Costeiros. Geoprocessing techniques helped in both making the soil map and in the morphometric characterization of the watershed.