Assessing pedotransfer functions to estimate the soil water retention / Validação de funções de pedotransferência para estimativa da retenção de água no solo

ABSTRACT

Considering the importance of soil water retention for agricultural and environmental purposes, the objective of this study was to assess three pedotransfer functions (PTFs) used to estimate the soil moisture at field capacity (FC) based on soil attributes easily determined. A collection of 17 soils from the Cerrado and Pantanal biomes, including surface and subsurface horizons, was used. PTF-1 considers clay, organic matter, coarse sand, and microporosity; PTF-2 clay, total sand, and organic matter; and PTF-3 only microporosity. The estimated FC values were correlated to soil moisture values measured at different soil water potentials (0, 6, 10, 33, 100, 300, and 1500 kPa) to verify which potential corresponded to estimated FC. The data were subjected to regression analysis and Mann-Whitney rank-sum test to compare predicted and measured values and to principal component analysis (PCA). The analysis of the full dataset indicated that there was a strong correlation (R 0.84­0.91; R2 0.71­0.82; RMSE 0.07­0.09) between estimated FC and soil water retention measured at potentials of 10 kPa and 33 kPa. FC estimated by PTF-3 correlated better with water holding capacity at 6 kPa. When the PTFs were reapplied to homogeneous soil groups (identified by PCA analysis), the correlation between predicted and measured FC was decreased.

RESUMO

Considerando a importância da retenção de água no solo para fins agronômicos e ambientais, objetivou-se com este trabalho avaliar três funções de pedotransferência (FP) para estimativa da capacidade de campo (CC) com base em atributos de solo facilmente determinados. Uma coleção de 17 solos dos biomas Cerrado e Pantanal, incluindo amostras superficiais e subsuperficiais, foram utilizadas. FP 1 considera o conteúdo de argila, matéria orgânica, areia grossa e microporosidade. FP 2 considera argila, areia total e matéria orgânica. A FP 3 leva em consideração apenas microporosidade. Os valores estimados de CC foram correlacionados aos valores de umidade obtidos em diferentes potenciais (0, 6, 10, 33, 100, 300, and 1500 kPa) com o intuito de verificar qual potencial corresponde à CC estimada. Os dados foram submetidos à análise de regressão, ao teste Mann-Whitney rank-sum para comparar valores medidos e estimados e realizada análise de componentes principais (PCA). Considerando todo o conjunto de dados, foi obtida uma forte correlação (R 0.84­0.91; R2 0.71­0.82; RMSE 0.07­0.09) entre CC estimada e a umidade do solo obtida nos potenciais de 10 kPa e 33 kPa. A CC estimada pela FP 3 correlacionou melhor com a retenção de água no potencial de 6 kPa. Quando as FP's foram reaplicadas em grupos de solos homogêneos (identificados pela PCA), a correlação entre valores estimados e medidos diminuiu.