Soil moisture space-time analysis to support improved crop management

Abstract

The knowledge of the water content in the soil profile is essential for an efficient management of crop growth and development. This work aimed to use geostatistical techniques in a spatio-temporal study of soil moisture in an Oxisol in order to provide that information for improved crop management. Data were collected in a coffee crop area at São Roque de Minas, in the upper São Francisco River basin, MG state, Brazil. The soil moisture was measured with a multi-sensor capacitance (MCP) probe at 10-, 20-, 30-, 40-, 60- and 100-cm depths between March and December, 2010. After adjusting the spherical semivariogram model using ordinary least squares, best model, the values were interpolated by kriging in order to have a continuous surface relating depth x time (CSDT) and the soil water availability to plant (SWAP). The results allowed additional insight on the dynamics of soil water and its availability to plant, and pointed to the effects of climate on the soil water content. These results also allowed identifying when and where there was greater water consumption by the plants, and the soil layers where water was available and potentially explored by the plant root system.

O conhecimento do conteúdo de água no perfil do solo é essencial para um manejo eficiente das culturas. Objetivou-se, neste trabalho,utilizar técnicas de geoestatística no estudo espaço-temporal da água em um Latossolo Vermelho. Os dados foram coletados em área de cafeicultura no município de São Roque de Minas, na região Alto São Francisco, MG. O conteúdo de água no solo foi obtidopor meio de uma sonda com multissensores de capacitância (MCP) nas profundidades de 10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 60 cm e 100 cm, entre março a dezembro de 2010. Após o ajuste do semivariograma no modelo esférico, utilizando mínimos quadrados ordinários, melhor modelo,interpolaram-se os valores por meio de krigagem, gerando uma superfície contínua, profundidade versus tempo (SCPT) e superfície de disponibilidade de água para a planta (SDAP). Os resultados permitiram um entendimento adicional da dinâmica da água armazenada no solo e sua disponibilidade para a planta, mostrando os efeitos do clima na variação do conteúdo de água e também, principalmente, dos períodos e camadas, onde houve maior consumo hídrico pela planta e regiões onde há água disponível no solo, potencialmente explorável pelo sistema radicular.