Comparison between climatological and field water balances for a coffee crop

The use of climatological water balances in substitution to complete water balances directly measured in the field allows a more practical crop management, since the climatological water balances are based on data monitored as a routine. This study makes a comparison between these methods in terms of estimatives of evapotranspiration, soil water storage, soil available water, runoff losses, and drainage below root zone, during a two year period, taking as an example a coffee crop of the variety Catuaí, three to five years old. Climatological water balances based on the estimation of the evapotranspiration through the methods of Thornthwaite and Penman-Monteith, can reasonably substitute field measured balances, however underestimating the above mentioned variables.

A utilização de balanços hídricos climatológicos em substituição aos balanços hídricos completos e medidos diretamente no campo permite um manejo da cultura de forma mais prática, pois os balanços hídricos climatológicos se baseiam em dados coletados rotineiramente. Foi feita comparação entre estes balanços em termos de estimativas de evapotranspiração, armazenamento de água no solo, capacidade de água disponível, perdas por escoamento superficial e drenagem profunda, por um período de dois anos, tomando como exemplo a cultura de café, variedade Catuaí, de três a cinco anos de idade. Os balanços hídricos climatológicos baseados na estimativa da evapotranspiração pelos métodos de Thornthwaite e Penman-Monteith substituem razoavelmente as medidas de campo, porém subestimando as variáveis mencionadas.

Growth, development, and fertilizer-15N recovery by the coffee plant

The relationship between growth and fertilizer nitrogen recovery by perenial crops such as coffee is poorly understood and improved understanding of such relations is important for the establishment of rational crop management practices. In order to characterize the growth of a typical coffee crop in Brazil and quantify the recovery of 15N labeled ammonium sulfate, and improve information for fertilizer management practices this study presents results for two consecutive cropping years, fertilized with 280 and 350 kg ha-1 of N, respectively, applied in four splittings, using five replicates. Shoot dry matter accumulation was evaluated every 60 days, separating plants into branches, leaves and fruits. Labeled sub-plots were used to evaluate N-total and 15N abundance by mass spectrometry. During the first year the aerial part reached a recovery of 71% of the fertilizer N applied up to February, but this value was reduced to 34% at harvest and 19% at the beginning of the next flowering period due to leaf fall and fruit export. For the second year the aerial part absorbed 36% of the fertilizer N up to March, 47% up to harvest and 19% up to the beginning of the next flowering period. The splitting into four applications of the used fertilizer rates was adequate for the requirements of the crop at these growth stages of the coffee crop.

A relação entre o crescimento e a recuperação do N do fertilizante aplicado a culturas perenes como a do café não é bem conhecida e é um passo chave para o estabelecimento de práticas culturais racionais. Para caracterizar o crescimento de uma cultura típica de café do Brasil, quantificar a recuperação do sulfato de amônio marcado com 15N e contribuir para a melhoria das práticas de manejo de fertilizantes, este estudo apresenta dados para dois anos agrícolas consecutivos, com fertilização de 280 e 350 kg ha-1 de N, respectivamente, aplicados em quatro vezes, utilizando cinco repetições. O acúmulo de matéria seca pela parte aérea foi medido a cada 60 dias separando as diferentes partes da planta em ramos, folhas e frutos. Subparcelas marcadas com 15N foram utilizadas para determinar as concentrações de 15N e N-total por espectrometria de massa. A parte aérea da planta durante o 1º ano chegou a absorver 71% do N do adubo aplicado até fevereiro, mas esta porcentagem se reduziu até 34% na época da colheita e até 19% no início da nova floração. No 2º ano a parte aérea chegou a absorver 36% do N do adubo até março, 47% na colheita e 19% no início da próxima floração. As doses aplicadas (280 kg ha-1 de N no 1º ano e 350 kg ha-1 no 2º ano, ambos parcelados em quatro vezes) foram adequadas neste estágio de crescimento da cultura.

Growth, development, and fertilizer-15N recovery by the coffee plant

The relationship between growth and fertilizer nitrogen recovery by perenial crops such as coffee is poorly understood and improved understanding of such relations is important for the establishment of rational crop management practices. In order to characterize the growth of a typical coffee crop in Brazil and quantify the recovery of 15N labeled ammonium sulfate, and improve information for fertilizer management practices this study presents results for two consecutive cropping years, fertilized with 280 and 350 kg ha-1 of N, respectively, applied in four splittings, using five replicates. Shoot dry matter accumulation was evaluated every 60 days, separating plants into branches, leaves and fruits. Labeled sub-plots were used to evaluate N-total and 15N abundance by mass spectrometry. During the first year the aerial part reached a recovery of 71% of the fertilizer N applied up to February, but this value was reduced to 34% at harvest and 19% at the beginning of the next flowering period due to leaf fall and fruit export. For the second year the aerial part absorbed 36% of the fertilizer N up to March, 47% up to harvest and 19% up to the beginning of the next flowering period. The splitting into four applications of the used fertilizer rates was adequate for the requirements of the crop at these growth stages of the coffee crop.

A relação entre o crescimento e a recuperação do N do fertilizante aplicado a culturas perenes como a do café não é bem conhecida e é um passo chave para o estabelecimento de práticas culturais racionais. Para caracterizar o crescimento de uma cultura típica de café do Brasil, quantificar a recuperação do sulfato de amônio marcado com 15N e contribuir para a melhoria das práticas de manejo de fertilizantes, este estudo apresenta dados para dois anos agrícolas consecutivos, com fertilização de 280 e 350 kg ha-1 de N, respectivamente, aplicados em quatro vezes, utilizando cinco repetições. O acúmulo de matéria seca pela parte aérea foi medido a cada 60 dias separando as diferentes partes da planta em ramos, folhas e frutos. Subparcelas marcadas com 15N foram utilizadas para determinar as concentrações de 15N e N-total por espectrometria de massa. A parte aérea da planta durante o 1º ano chegou a absorver 71% do N do adubo aplicado até fevereiro, mas esta porcentagem se reduziu até 34% na época da colheita e até 19% no início da nova floração. No 2º ano a parte aérea chegou a absorver 36% do N do adubo até março, 47% na colheita e 19% no início da próxima floração. As doses aplicadas (280 kg ha-1 de N no 1º ano e 350 kg ha-1 no 2º ano, ambos parcelados em quatro vezes) foram adequadas neste estágio de crescimento da cultura.

Comparison between climatological and field water balances for a coffee crop

The use of climatological water balances in substitution to complete water balances directly measured in the field allows a more practical crop management, since the climatological water balances are based on data monitored as a routine. This study makes a comparison between these methods in terms of estimatives of evapotranspiration, soil water storage, soil available water, runoff losses, and drainage below root zone, during a two year period, taking as an example a coffee crop of the variety Catuaí, three to five years old. Climatological water balances based on the estimation of the evapotranspiration through the methods of Thornthwaite and Penman-Monteith, can reasonably substitute field measured balances, however underestimating the above mentioned variables.

A utilização de balanços hídricos climatológicos em substituição aos balanços hídricos completos e medidos diretamente no campo permite um manejo da cultura de forma mais prática, pois os balanços hídricos climatológicos se baseiam em dados coletados rotineiramente. Foi feita comparação entre estes balanços em termos de estimativas de evapotranspiração, armazenamento de água no solo, capacidade de água disponível, perdas por escoamento superficial e drenagem profunda, por um período de dois anos, tomando como exemplo a cultura de café, variedade Catuaí, de três a cinco anos de idade. Os balanços hídricos climatológicos baseados na estimativa da evapotranspiração pelos métodos de Thornthwaite e Penman-Monteith substituem razoavelmente as medidas de campo, porém subestimando as variáveis mencionadas.

Field spatial and temporal patterns of soil water content and bulk density changes

Soil water content (theta) and bulk density (rhos) greatly influence important soil and plant processes, such as water movement, soil compaction, soil aeration, and plant root system development. Spatial and temporal variability of theta and rhos during different periods of the year and different phases of crops are of fundamental interest. This work involves the characterization of spatial and temporal patterns of theta and rhos during different climatic periods of year, aiming to verify whether there are significant temporal changes in rhos at the soil surface layer when submitted to wetting and drying cycles. The field experiment was carried out in a coffee plantation, Rhodic Kandiudalf soil, clayey texture. Using a neutron/gamma surface probe, theta and rhos were measured meter by meter along a 200 m spatial transect, along an interrow contour line. During the wet period there was no difference of spatial patterns of theta while during the dry period differences were observed, and can be associated to precipitation events. It was also observed that there are rhos temporal changes at the soil surface along the studied period as a consequence of the in situ wetting and drying cycles.

Umidade (teta) e densidade do solo (ros) influenciam importantes processos no solo e planta tais como: movimento de água, compactação do solo, aeração do solo e desenvolvimento radicular. Baseado neste fato, questões referentes à variabilidade espacial e temporal de teta e ros para diferentes períodos do ano e diferentes fases de desenvolvimento da cultura do café tornam-se de extremo interesse. Este trabalho teve como objetivo caracterizar padrões espaciais e temporais de teta e ros durante diferentes períodos do ano e verificar se existem mudanças temporais significativas de ros na superfície do solo quando submetida a ciclos de umedecimento/secagem. O experimento foi conduzido em campo cultivado com café em um solo classificado como Nitossolo Vermelho Eutrófico. O experimento iniciou-se em maio de 2001 com espaçamento de 1,75 m entre linhas e 0,75 m entre plantas. Medidas de teta e ros foram feitas metro a metro ao longo de 200 m usando uma sonda de superfície nêutron/gama. Durante o período úmido não houve padrões de diferença espacial para teta, enquanto que para o período seco o contrário foi observado. Estes padrões podem ser associados a eventos de precipitação alterando a estrutura de correlação espacial para observações adjacentes de teta. Para ros existem mudanças temporais na superfície do solo ao longo do período estudado como uma conseqüência dos ciclos de umedecimento/secagem no campo.

Variability of water balance components in a coffee crop in Brazil

Establishing field water balances is difficult and costly, the variability of their components being the major problem to obtain reliable results. This component variability is presented herein for a coffee crop grown in the Southern Hemisphere, on a tropical soil with 10% slope. It was observed that: rainfall has to be measured with an appropriate number of replicates; irrigation can introduce great variability into calculations; evapotranspiration, calculated as a remainder of the water balance equation, has exceedingly high coefficients of variation; the soil water storage component is the major contributor in error propagation calculations to estimate evapotranspiration; and that runoff can be satisfactorily controlled on the 10% slope through crop management practices.

O estabelecimento de balanços hídricos no campo é difícil e dispendioso, sendo a variabilidade de seus componentes o maior problema para se obter resultados confiáveis. Esta variabilidade dos componentes é aqui apresentada para uma cultura de café desenvolvida no hemisfério sul, em um solo tropical com 10% de declividade. Foi observado que a chuva deve ser medida com número apropriado de repetições; a irrigação pode introduzir grande variabilidade dos cálculos; a evapotranspiração calculada a partir da equação do balanço hídrico tem coeficientes de variação muito altos; o componente armazenamento de água no solo é o que mais contribui na propagação dos erros; e que a enxurrada pode ser satisfatoriamente controlada nesse declive de 10% por meio de práticas de manejo.

Variability of water balance components in a coffee crop in Brazil

Establishing field water balances is difficult and costly, the variability of their components being the major problem to obtain reliable results. This component variability is presented herein for a coffee crop grown in the Southern Hemisphere, on a tropical soil with 10% slope. It was observed that: rainfall has to be measured with an appropriate number of replicates; irrigation can introduce great variability into calculations; evapotranspiration, calculated as a remainder of the water balance equation, has exceedingly high coefficients of variation; the soil water storage component is the major contributor in error propagation calculations to estimate evapotranspiration; and that runoff can be satisfactorily controlled on the 10% slope through crop management practices.

O estabelecimento de balanços hídricos no campo é difícil e dispendioso, sendo a variabilidade de seus componentes o maior problema para se obter resultados confiáveis. Esta variabilidade dos componentes é aqui apresentada para uma cultura de café desenvolvida no hemisfério sul, em um solo tropical com 10% de declividade. Foi observado que a chuva deve ser medida com número apropriado de repetições; a irrigação pode introduzir grande variabilidade dos cálculos; a evapotranspiração calculada a partir da equação do balanço hídrico tem coeficientes de variação muito altos; o componente armazenamento de água no solo é o que mais contribui na propagação dos erros; e que a enxurrada pode ser satisfatoriamente controlada nesse declive de 10% por meio de práticas de manejo.

Field spatial and temporal patterns of soil water content and bulk density changes

Soil water content (theta) and bulk density (rhos) greatly influence important soil and plant processes, such as water movement, soil compaction, soil aeration, and plant root system development. Spatial and temporal variability of theta and rhos during different periods of the year and different phases of crops are of fundamental interest. This work involves the characterization of spatial and temporal patterns of theta and rhos during different climatic periods of year, aiming to verify whether there are significant temporal changes in rhos at the soil surface layer when submitted to wetting and drying cycles. The field experiment was carried out in a coffee plantation, Rhodic Kandiudalf soil, clayey texture. Using a neutron/gamma surface probe, theta and rhos were measured meter by meter along a 200 m spatial transect, along an interrow contour line. During the wet period there was no difference of spatial patterns of theta while during the dry period differences were observed, and can be associated to precipitation events. It was also observed that there are rhos temporal changes at the soil surface along the studied period as a consequence of the in situ wetting and drying cycles.

Umidade (teta) e densidade do solo (ros) influenciam importantes processos no solo e planta tais como: movimento de água, compactação do solo, aeração do solo e desenvolvimento radicular. Baseado neste fato, questões referentes à variabilidade espacial e temporal de teta e ros para diferentes períodos do ano e diferentes fases de desenvolvimento da cultura do café tornam-se de extremo interesse. Este trabalho teve como objetivo caracterizar padrões espaciais e temporais de teta e ros durante diferentes períodos do ano e verificar se existem mudanças temporais significativas de ros na superfície do solo quando submetida a ciclos de umedecimento/secagem. O experimento foi conduzido em campo cultivado com café em um solo classificado como Nitossolo Vermelho Eutrófico. O experimento iniciou-se em maio de 2001 com espaçamento de 1,75 m entre linhas e 0,75 m entre plantas. Medidas de teta e ros foram feitas metro a metro ao longo de 200 m usando uma sonda de superfície nêutron/gama. Durante o período úmido não houve padrões de diferença espacial para teta, enquanto que para o período seco o contrário foi observado. Estes padrões podem ser associados a eventos de precipitação alterando a estrutura de correlação espacial para observações adjacentes de teta. Para ros existem mudanças temporais na superfície do solo ao longo do período estudado como uma conseqüência dos ciclos de umedecimento/secagem no campo.

Random and systematic spatial variability of 137Cs inventories at reference sites in South-Central Brazil

The precision of the 137Cs fallout redistribution technique for the evaluation of soil erosion rates is strongly dependent on the quality of an average inventory taken at a representative reference site. The knowledge of the sources and of the degree of variation of the 137Cs fallout spatial distribution plays an important role on its use. Four reference sites were selected in the South-Central region of Brazil which were characterized in terms of soil chemical, physical and mineralogical aspects as well as the spatial variability of 137Cs inventories. Some important differences in the patterns of 137Cs depth distribution in the soil profiles of the different sites were found. They are probably associated to chemical, physical, mineralogical and biological differences of the soils but many questions still remain open for future investigation, mainly those regarding the adsorption and dynamics of the 137Cs ions in soil profiles under tropical conditions. The random spatial variability (inside each reference site) was higher than the systematic spatial variability (between reference sites) but their causes were not clearly identified as possible consequences of chemical, physical, mineralogical variability, and/or precipitation.

A precisão da técnica de análise da redistribuição do "fallout" do 137Cs nas avaliações das taxas de erosão são fortemente dependentes da qualidade de um inventário médio tomado em uma área de referência representativa. O conhecimento das fontes e do grau de variação da distribuição do "fallout" do 137Cs desempenham um importante papel na aplicação desta técnica. Quatro áreas de referência foram selecionadas na região Sudeste do Brasil, sendo estas caracterizadas quanto aos aspectos físicos, químicos, mineralógicos do solo, assim como a variabilidade espacial dos inventários de 137Cs. Houve algumas diferenças importantes no padrão da distribuição do 137Cs em profundidade nos perfis de solo dos diferentes locais que, provavelmente, estão associadas às diferenças químicas, físicas, mineralógicas e biológicas dos solos estudados. Mas muitas questões ainda permanecem abertas para futuras investigações, principalmente em relação à adsorção e à dinâmica do 137Cs no perfil dos solos tropicais. A variabilidade espacial randômica (dentro de cada local de referência) foi maior do que a variabilidade espacial sistemática (entre áreas de referência), porém as causas disto não foram claramente identificadas, talvez em conseqüência da variabilidade química, física e/ou mineralógica bem como da precipitação.

Random and systematic spatial variability of 137Cs inventories at reference sites in South-Central Brazil

The precision of the 137Cs fallout redistribution technique for the evaluation of soil erosion rates is strongly dependent on the quality of an average inventory taken at a representative reference site. The knowledge of the sources and of the degree of variation of the 137Cs fallout spatial distribution plays an important role on its use. Four reference sites were selected in the South-Central region of Brazil which were characterized in terms of soil chemical, physical and mineralogical aspects as well as the spatial variability of 137Cs inventories. Some important differences in the patterns of 137Cs depth distribution in the soil profiles of the different sites were found. They are probably associated to chemical, physical, mineralogical and biological differences of the soils but many questions still remain open for future investigation, mainly those regarding the adsorption and dynamics of the 137Cs ions in soil profiles under tropical conditions. The random spatial variability (inside each reference site) was higher than the systematic spatial variability (between reference sites) but their causes were not clearly identified as possible consequences of chemical, physical, mineralogical variability, and/or precipitation.

A precisão da técnica de análise da redistribuição do "fallout" do 137Cs nas avaliações das taxas de erosão são fortemente dependentes da qualidade de um inventário médio tomado em uma área de referência representativa. O conhecimento das fontes e do grau de variação da distribuição do "fallout" do 137Cs desempenham um importante papel na aplicação desta técnica. Quatro áreas de referência foram selecionadas na região Sudeste do Brasil, sendo estas caracterizadas quanto aos aspectos físicos, químicos, mineralógicos do solo, assim como a variabilidade espacial dos inventários de 137Cs. Houve algumas diferenças importantes no padrão da distribuição do 137Cs em profundidade nos perfis de solo dos diferentes locais que, provavelmente, estão associadas às diferenças químicas, físicas, mineralógicas e biológicas dos solos estudados. Mas muitas questões ainda permanecem abertas para futuras investigações, principalmente em relação à adsorção e à dinâmica do 137Cs no perfil dos solos tropicais. A variabilidade espacial randômica (dentro de cada local de referência) foi maior do que a variabilidade espacial sistemática (entre áreas de referência), porém as causas disto não foram claramente identificadas, talvez em conseqüência da variabilidade química, física e/ou mineralógica bem como da precipitação.

Soil spatial variability and the estimation of the irrigation water depth

The effects of soil water spatial variability previous to irrigation and of the field capacity on the estimation of irrigation water depth are evaluated. The experiment consisted of a common bean (Phaseolus vulgaris L.) crop established on a Kandiudalfic Eutrudox of Piracicaba, SP, Brazil, irrigated by central pivot, in which soil water contents were evaluated with a depth neutron gauge, in a grid of 20x4 points with lag of 0.5 m. In a given situation, the 80 calculated irrigation water depths presented a coefficient of variation of 29.3%, with an average water value of 18 mm, maximum of 41mm and minimum of 9 mm. It is concluded that the only practical way of irrigation is the use of an average water depth, due to the inherent variability of the soil, and that the search for better field capacity values does not imply in better water depth estimates.

A influência da variabilidade espacial da umidade do solo em uma situação pré-irrigação e da capacidade de campo é avaliada no cálculo da lâmina de irrigação. O experimento constou de cultura de feijão (Phaseolus vulgaris L.) estabelecida em um ARGISSOLO da região de Piracicaba, SP, irrigada por pivô central, tendo as medidas de umidade sido feitas com sonda de nêutrons, em uma malha de 20x4 pontos, espaçados de 0.5 m. Em determinada situação, os 80 valores de lâmina de irrigação calculados apresentaram um coeficiente de variação de 29.3%, para uma média de 18 mm, com valor mínimo de 9 mm e máximo de 41mm. É concluído que a única forma prática de irrigação é o uso de uma lâmina média devido à variabilidade inerente ao solo, e que a procura de melhores valores para a capacidade de campo não implica em melhores estimativas da lâmina de irrigação.

Soil spatial variability and the estimation of the irrigation water depth

The effects of soil water spatial variability previous to irrigation and of the field capacity on the estimation of irrigation water depth are evaluated. The experiment consisted of a common bean (Phaseolus vulgaris L.) crop established on a Kandiudalfic Eutrudox of Piracicaba, SP, Brazil, irrigated by central pivot, in which soil water contents were evaluated with a depth neutron gauge, in a grid of 20x4 points with lag of 0.5 m. In a given situation, the 80 calculated irrigation water depths presented a coefficient of variation of 29.3%, with an average water value of 18 mm, maximum of 41mm and minimum of 9 mm. It is concluded that the only practical way of irrigation is the use of an average water depth, due to the inherent variability of the soil, and that the search for better field capacity values does not imply in better water depth estimates.

A influência da variabilidade espacial da umidade do solo em uma situação pré-irrigação e da capacidade de campo é avaliada no cálculo da lâmina de irrigação. O experimento constou de cultura de feijão (Phaseolus vulgaris L.) estabelecida em um ARGISSOLO da região de Piracicaba, SP, irrigada por pivô central, tendo as medidas de umidade sido feitas com sonda de nêutrons, em uma malha de 20x4 pontos, espaçados de 0.5 m. Em determinada situação, os 80 valores de lâmina de irrigação calculados apresentaram um coeficiente de variação de 29.3%, para uma média de 18 mm, com valor mínimo de 9 mm e máximo de 41mm. É concluído que a única forma prática de irrigação é o uso de uma lâmina média devido à variabilidade inerente ao solo, e que a procura de melhores valores para a capacidade de campo não implica em melhores estimativas da lâmina de irrigação.

Software to model soil water retention curves (SWRC, version 2.00)

A software for the adjustment of soil water retention curves (SWRC) is presented, using twelve models found in the literature.

Um programa computacional é apresentado para o ajuste de curvas de retenção de água (SWRC), utilizando doze modelos encontrados na literatura.

Interação solo-planta avaliada por modelagem estatística de espaço de estados

The interaction soil-plant was evaluated using a state space approach (dynamic model) comparatively to a static regression model using both, standard and sequential estimations. Experimental soil data consisted of bulk density, macroporosity, microporosity and porosity of a dark red latosol, and plant data of root density in length per unit volume, of a forage-oat crop. Among these, only soil porosity had a good correlation with the root system density, which is the response variable of this study. A static regression model written in the state space form with a sequential estimation, gave a R² coefficient of 0.69, comparatively to a conventional (non-sequential) regression model, which gave a R² coefficient of only 0.59. This soil-plant relation was better described by a dynamic regression model, which gave a R² coefficient greater than 0.98. These results indicate the advantage of the state space approach in relation to the other more conventional regression methods.

Para estudar a interação solo-planta utilizou-se um modelo de espaço de estados (regressão dinâmica) comparativamente à um modelo de regressão estática, em versão convencional e em versão sequencial. Para tal, foram utilizados dados experimentais de densidade do solo, macroporosidade, microporosidade e porosidade total de um solo Latossolo Vermelho Escuro, além da densidade radicular por comprimento de raiz por unidade de volume, de uma cultura de aveia forrageira. Das variáveis explanatórias estudadas, a porosidade total apresentou correlação bastante significativa com a densidade radicular, considerada como a variável resposta do estudo. Um modelo de regressão estática representado na forma de espaço de estados com estimação seqüencial forneceu um coeficiente R² de ajuste igual a 0.69, enquanto que um modelo estático convencional forneceu um coeficiente R² de ajuste de apenas 0.59. Esta relação solo-planta é melhor representada ainda através de um modelo de regressão dinâmica, ou seja, um modelo genuinamente de espaço de estados onde agora o grau de explicação R² passa a mais de 0.98. Isto explicita a vantagem da abordagem de espaço de estados em relação aos outros métodos mais tradicionais de relacionar sistema solo-planta.

Interação solo-planta avaliada por modelagem estatística de espaço de estados

The interaction soil-plant was evaluated using a state space approach (dynamic model) comparatively to a static regression model using both, standard and sequential estimations. Experimental soil data consisted of bulk density, macroporosity, microporosity and porosity of a dark red latosol, and plant data of root density in length per unit volume, of a forage-oat crop. Among these, only soil porosity had a good correlation with the root system density, which is the response variable of this study. A static regression model written in the state space form with a sequential estimation, gave a R² coefficient of 0.69, comparatively to a conventional (non-sequential) regression model, which gave a R² coefficient of only 0.59. This soil-plant relation was better described by a dynamic regression model, which gave a R² coefficient greater than 0.98. These results indicate the advantage of the state space approach in relation to the other more conventional regression methods.

Para estudar a interação solo-planta utilizou-se um modelo de espaço de estados (regressão dinâmica) comparativamente à um modelo de regressão estática, em versão convencional e em versão sequencial. Para tal, foram utilizados dados experimentais de densidade do solo, macroporosidade, microporosidade e porosidade total de um solo Latossolo Vermelho Escuro, além da densidade radicular por comprimento de raiz por unidade de volume, de uma cultura de aveia forrageira. Das variáveis explanatórias estudadas, a porosidade total apresentou correlação bastante significativa com a densidade radicular, considerada como a variável resposta do estudo. Um modelo de regressão estática representado na forma de espaço de estados com estimação seqüencial forneceu um coeficiente R² de ajuste igual a 0.69, enquanto que um modelo estático convencional forneceu um coeficiente R² de ajuste de apenas 0.59. Esta relação solo-planta é melhor representada ainda através de um modelo de regressão dinâmica, ou seja, um modelo genuinamente de espaço de estados onde agora o grau de explicação R² passa a mais de 0.98. Isto explicita a vantagem da abordagem de espaço de estados em relação aos outros métodos mais tradicionais de relacionar sistema solo-planta.

Software to model soil water retention curves (SWRC, version 2.00)

A software for the adjustment of soil water retention curves (SWRC) is presented, using twelve models found in the literature.

Um programa computacional é apresentado para o ajuste de curvas de retenção de água (SWRC), utilizando doze modelos encontrados na literatura.

Exact equations for soil particle-size analysis by gamma-ray attenuation

Soil particle-size analysis by gamma-ray attenuation was first suggested in 1992 and improved in 1997 by diminishing the measurement time and adapting it for automation. It is here demonstrated that when the mass attenuation coefficient FONT FACE="Symbol">m /font>w and the density Dw are replaced by FONT FACE="Symbol">m /font>s and Ds (where the subscripts w and s stand for water and solution) in the approximate equations used to estimate the concentration of suspended particles, they become exact. The demonstration is based by treating the dispersant and water solution as one single medium, instead of treating them as two media. In this way, six variables are reduced to only three. Physical considerations suggest that the precision in this analysis could be improved if other types of solutions and of photon energies would be used, so that the attenuation by the particles would differ more significantly from the attenuation by the solution.

A análise de tamanho de partículas de solo por atenuação da radiação gama foi primeiramente sugerida em 1992 e melhorada em 1997 diminuindo o tempo de medida e a adaptando para automação. É demonstrado aqui que quando se substitui o coeficiente de atenuação de massa FONT FACE="Symbol">m /font>w e a densidade Dw por FONT FACE="Symbol">m /font>s e Ds. (onde os índices w e s representam água e solução) nas equações aproximadas utilizadas para o cálculo da concentração dos sólidos suspensos, estas tornam-se exatas. A demonstração baseia-se em tratar a água e o dispersante como um único meio, ao invés de tratar a solução como dois meios, ou seja, água e dispersante. Assim, seis variáveis são reduzidas a somente três. Considerações físicas sugerem que a precisão nesta análise poderia aumentar se outros tipos de solução e energias de fótons fossem utilizadas, tais que a atenuação pelas partículas se diferenciasse tanto quanto possível da atenuação pela solução.

Distribuição do sistema radicular de uma cultura de aveia forrageira

Forage oat root distribution was evaluated through the application of the methods of the volumetric ring, of the nail plate, of the auger, and of image processing. The crop was grown on a Dark Red Latosol, submitted to two different treatments in relation to water avalilability: 1. Mantaining at least 50% of the soil available water, and 2. Mantaining 80%. Three samplings were perfoemed, 25, 60, and 115 days after emergence. Oat roots were concentrated in the top soil layer, about 90% from 0 to 20 cm depth. Results of root quntification show, in general, distinct with respect to treatment, methodology and sampling date. Correlations were found between data of dry root weigth and root presence. The root variability in the soil depended on the method of evaluation. The lowest coefficients of variation were found for the auger method, indicating that the lowest variability of root distribution has a greater relation to sample volume then on the number of sampling points.

Avaliou-se a distribuição das raízes de uma aveia forrageira através da aplicação dos métodos do anel volumétrico, da placa com pregos, do trado e do auxiliado por processamento de imagens. A aveia forrageira foi cultivada em latossolo vermelho-escuro, sob dois tratamentos distintos em função da manutenção da capacidade de água disponível no solo (CAD): tratamento 1 - 50% da CAD; tratamento 2 - 80% da CAD. Foram realizadas 3 amostragens, aos 25, 60 e 115 dias após a emergência. As raízes da aveia forrageira concentraram-se nas camadas iniciais do solo, cerca de 90% entre 0 a 20 cm. Os resultados encontrados para a quantificação das raízes variaram com o tratamento, a metodologia e a época de amostragem. Verificou-se a existência de correlações entre os resultados determinados a partir das grandezas massa seca de raiz e presença radicular. A variabilidade da distribuição das raízes no solo foi dependente do método de avaliação utilizado. Os menores valores dos coeficientes de variação foram observados para o método do trado, indicando que a menor variabilidade da distribuição das raízes tem maior relação com o volume da amostra do que com o número de pontos amostrados.

State-space approach for the analysis of soil water content and temperature in a sugarcane crop

The state-space approach is used to describe surface soil water content and temperature behaviour, in a field experiment in which sugarcane is submitted to different management practices. The treatments consisted of harvest trash mulching, bare soil, and burned trash, all three in a ratoon crop, after first cane harvest. One transect of 84 points was sampled, meter by meter, covering all treatments and borders. The state-space approach is described in detail and the results show that soil water contents measured along the transect could successfully be estimated from water content and temperature observations made at the first neighbour.

Para estudar o comportamento do conteúdo de água e da temperatura na camada superficial do solo, a abordagem "state-space" foi empregada em dados obtidos em uma cultura de cana submetida à práticas distintas de manejo. Os tratamentos constaram de cobertura morta com palha (e ponteiros), solo nu e palha queimada, todos no início da primeira soca. As amostragens foram realizadas em uma transeção de 84 pontos, metro a metro, cobrindo todos os tratamentos e bordaduras. A metodologia "state-space" é descrita em detalhe e os resultados mostram que o conteúdo de água no solo pode ser estimado com sucesso a partir de dados de conteúdo de água e de temperatura observados no primeiro vizinho. Para estudar o comportamento do conteúdo de água e da temperatura na camada superficial do solo, a abordagem "state-space" foi empregada em dados obtidos em uma cultura de cana submetida à práticas distintas de manejo. Os tratamentos constaram de cobertura morta com palha (e ponteiros), solo nu e palha queimada, todos no início da primeira soca. As amostragens foram realizadas em uma transeção de 84 pontos, metro a metro, cobrindo todos os tratamentos e bordaduras. A metodologia "state-space" é descrita em detalhe e os resultados mostram que o conteúdo de água no solo pode ser estimado com sucesso a partir de dados de conteúdo de água e de temperatura observados no primeiro vizinho.

State-space approach for the analysis of soil water content and temperature in a sugarcane crop

The state-space approach is used to describe surface soil water content and temperature behaviour, in a field experiment in which sugarcane is submitted to different management practices. The treatments consisted of harvest trash mulching, bare soil, and burned trash, all three in a ratoon crop, after first cane harvest. One transect of 84 points was sampled, meter by meter, covering all treatments and borders. The state-space approach is described in detail and the results show that soil water contents measured along the transect could successfully be estimated from water content and temperature observations made at the first neighbour.

Para estudar o comportamento do conteúdo de água e da temperatura na camada superficial do solo, a abordagem "state-space" foi empregada em dados obtidos em uma cultura de cana submetida à práticas distintas de manejo. Os tratamentos constaram de cobertura morta com palha (e ponteiros), solo nu e palha queimada, todos no início da primeira soca. As amostragens foram realizadas em uma transeção de 84 pontos, metro a metro, cobrindo todos os tratamentos e bordaduras. A metodologia "state-space" é descrita em detalhe e os resultados mostram que o conteúdo de água no solo pode ser estimado com sucesso a partir de dados de conteúdo de água e de temperatura observados no primeiro vizinho. Para estudar o comportamento do conteúdo de água e da temperatura na camada superficial do solo, a abordagem "state-space" foi empregada em dados obtidos em uma cultura de cana submetida à práticas distintas de manejo. Os tratamentos constaram de cobertura morta com palha (e ponteiros), solo nu e palha queimada, todos no início da primeira soca. As amostragens foram realizadas em uma transeção de 84 pontos, metro a metro, cobrindo todos os tratamentos e bordaduras. A metodologia "state-space" é descrita em detalhe e os resultados mostram que o conteúdo de água no solo pode ser estimado com sucesso a partir de dados de conteúdo de água e de temperatura observados no primeiro vizinho.