Spatial behaviour of soil moisture in the root zone of the Caatinga biome Translated title: Comportamento espacial da umidade do solo na zona das raízes do Bioma Caatinga

Abstract

The purpose of this study was to represent the soil moisture in the profile corresponding to the root zone from TDR sensors in a preserved area of the Caatinga biome and analyze the spatialized moisture adjustment equations under different layers of the soil profile. For that, we analyzed three classes of soil (red yellow Ultisol; Hypochromic Luvisol; Udorthent) in the Aiuaba Experimental Watershed, located in the semiarid zone of northeastern Brazil. The hydro-physical parameters representing the soil water retention (field capacity, wilting point and residual moisture) were collected in four campaigns, in six points and in the profiles corresponding to the effective root depth, totaling 216 samples. For the evaluation of the regression models, we used the coefficient of determination, the Pearson correlation and the performance index. The results indicate that the analyzed parameters are homogeneous for the studied soil profiles. The Pearson correlation coefficient indicates a moderate performance for all regression equations. However, the confidence index was determined as very bad for the Red-Yellow Ultisol, passable for the Hypochromic Luvisol and bad for the Udorthent, for the rainy season, and very bad for all classes, for the dry season. Therefore, the use of the regression models is more indicated for periods of higher soil moisture.

Translated abstract

O objetivo deste trabalho foi representar a umidade do solo no perfil correspondente à zona das raízes a partir de sensores TDR em uma área preservada do Bioma Caatinga e analisar as equações de ajuste de umidade espacializadas sob diferentes camadas do perfil do solo. Para isso, foram analisadas três classes de solo (Argissolo Vermelho-Amarelo; Luvissolo Hipocrômico; Neossolo Litólico) presentes na Bacia Experimental de Aiuaba, Semiárido do Nordeste do Brasil. Os parâmetros físico-hídricos que representam as faixas limítrofes de retenção da água no solo (capacidade de campo, ponto de murcha permanente e umidade residual) foram coletados em quatro campanhas, em seis pontos e nos perfis correspondentes à profundidade efetiva das raízes totalizando 216 amostras analisadas. Para avaliação dos modelos de regressão utilizaram-se o coeficiente de determinação, a escala de Pearson e o índice de desempenho. Os resultados indicam que os parâmetros analisados são homogêneos para os perfis de solo estudados. O coeficiente de correlação de Pearson indica desempenho moderado para as equações de ajuste. Entretanto, o índice de confiança do modelo de regressão linear foi enquadrado como péssimo para o Argissolo Vermelho-Amarelo, sofrível para o Luvissolo Hipocrômico e mau para o Neossolo Litólico para os dados do mês chuvoso, e péssimo para todas as classes no período seco. Os usos dos modelos de regressão são mais recomendados para os períodos de maior umidade do solo.