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HYBRAS – Hydrophysical Database for Brazilian Soils



Descrição
O banco de dados hidrofísico de solos no Brasil (HYBRAS) é uma iniciativa do Departamento de Hidrologia do Serviço Geológico do Brasil - CPRM, com o suporte da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ. O projeto HYBRAS se desenvolveu entre 2011 a 2015, contando com a colaboração de pesquisadores nacionais e internacionais.

O HYBRAS 1.0 (versão 1) buscou consolidar os dados de retenção de água e condutividade hidráulica saturada (ksat), associados aos atributos básicos de solo e métodos de determinação dessas propriedades. A inclusão de medições de condutividade hidráulica não saturada está prevista para uma versão futura.


Estrutura
O banco de dados do HYBRAS para compilação das informações de solos foi desenvolvido em Microsoft Access-2007®. Os campos e as descrições das tabelas, assim como seus nomes, estão em inglês, apesar do conteúdo dos registros estar em português, pois a proposta é tornar o HYBRAS um banco de dados de amplo acesso.

O HYBRAS possui atualmente 14 tabelas para armazenar os dados, cada qual contendo um conjunto de campos lógicos que podem estar relacionados. A estrutura do banco de dados é apresentada na Figura 1.

Clique para ampliar Figura 1 - Relacionamento das Tabelas do HYBRAS: ns indica o número de amostras, n os diferentes métodos de determinação da variável indicada e nth o número de pares de dados θxh, onde θ é o conteúdo de água volumétrico e h, a sucção.


Critério de seleção dos Dados
Os dados do HYBRAS foram extraídos de publicações inventariadas no trabalho de Ottoni et al. (2014), além de outras fontes. A seleção das amostras de solos levou em consideração alguns critérios:
  1. Serem amostras indeformadas.
  2. Terem medições de pelo menos cinco pontos da curva de retenção numa faixa de larga sucção (0-15,000cm), sendo essas medições realizadas por métodos onde a pressão de água e a umidade da amostra fossem diretamente mensuradas (como é o caso do método da panela de pressão).
  3. Para garantir que os pontos da curva de retenção estivessem bem distribuídos ao longo da faixa de sucção, um ponto foi sempre para condições de saturação (a umidade de saturação ou a porosidade total); outros três pontos tinham que estar, respectivamente, nos seguintes intervalos de sucção: 30-80cm, 250-500cm e 9,000-15,000cm; um quinto ponto não deveria se incluir em nenhuma das faixas acima, não havendo restrições quanto à sucção dos demais pontos da curva.
  4. Os dados da amostra deveriam conter informações sobre os percentuais de areia, silte e argila, além da densidade do solo.


Descrição dos Dados
Aproximadamente 9 mil amostras foram inventariadas, principalmente fruto de pesquisa em cerca de 200 trabalhos científicos (Ottoni et al., 2014), sendo a maioria delas descartada por não atenderem aos critérios acima descritos.

Os dados de solos selecionados encontravam-se em diferentes formatos, em meio impresso ou digital. A padronização dessas informações foi realizada segundo a estrutura proposta para o HYBRAS, a partir da qual os dados foram consistidos.

O HYBRAS 1.0 comporta aproximadamente 16Megabytes de dados com 403 locais (ou perfis) amostrados e correspondentes 1,075 amostras de solos, muitas das quais georreferenciadas (703 amostras), representando 15 estados brasileiros das 26 unidades federativas existentes e 11 grupos de solos de acordo com a legenda da WRB/FAO. A Figura 2 mostra a localização geográfica dos locais de amostragem do HYBRAS com a identificação do número de amostras por estado.

Os estados de maior expressão de dados são Rio Grande do Sul, São Paulo, Rio de Janeiro, três regiões onde se concentram importantes centros de pesquisas pedológicas no país.

Os tipos de solo predominantes no HYBRAS e que são de grande abrangência territorial no Brasil foram os Latossolos (355 amostras), Argissolos (209 amostras) e Nitossolos (108 amostras), solos representativos de ambientes tropicais intemperizados, que são os pedoambientes predominantes no Brasil, cobrindo cerca de 60% do seu território (Ottoni et al., 2014). A plotagem dos solos brasileiros intemperizados no triângulo textural, conforme a Figura 3, mostra um agrupamento majoritário na faixa de baixo teor de silte (<20%). Clique para ampliar Figura 2 - Localização das amostras de solos do HYBRAS.

Solos com elevado teor de matéria orgânica (>6%) e baixa densidade (<0.8 g cm-3) foram pouco representados no HYBRAS, assim como aqueles com alto teor de silte (>50%), conforme já anunciado. Os valores médios de retenção de água na saturação e nas sucções de 60, 100, 330 e 15,000 cm foram de 0.48, 0.35, 0.32, 0.29 e 0.22cm3cm-3, respectivamente.

Apesar de a condutividade hidráulica saturada ter sido representada em apenas 425 amostras, seus dados cobriram uma extensa amplitude de valores (Figura 4). O valor médio de água disponível foi baixo, na ordem de 0.07 cm3cm-3 (896 amostras), considerando a sucção na capacidade de campo de 330cm e a do ponto de murcha de 15,000cm.

Figura 3 - a) Distribuição das amostras de solo do HYBRAS (1,075 amostras) no Triângulo Textural com distinção para os Ferralsols, Acrisols e Nitisols e b) percentual do número total de amostras do HYBRAS nas diferentes classes texturais.


Clique para ampliar Figura 4 - Distribuição das propriedades físico-hídricas dos solos do HYBRAS. A linha interna no retângulo representado no box-plot indica o valor mediano, e seus extremos inferiores e superiores são os quartis de 25 e 75%, respectivamente. As barras extremas indicam os whiskers. Além desses limites estão os outilers, na figura representados por pontos. †As percentagens de carbono orgânico foram convertidos para de matéria orgânica pelo uso do fator multiplicativo 1.724 para 161 amostras. ns - number of samples. ‡ Seis amostras não representadas contêm valores de ksat=0 cm d-1. § Conteúdo de água na saturação ou porosidade total quando o primeiro estava indisponível (289 amostras), h – é sucção de água e theta – conteúdo de água volumétrico.


São registrados na Tabela 1 os métodos predominantes de determinação das propriedades de solo do HYBRAS. Os limites das frações granulométricas são os do USDA/FAO.

Tabela 1 - Métodos predominantes de determinação das propriedades de solo do HYBRAS:



Referências
Ottoni, M.V., M.L.L. Assad, Y. Pachepsky and O.C. Rotunno Filho. 2014. A Hydrophysical Database to Develop Pedotransfer Functions for Brazilian Soils: Challenges and Perspectives. In: Teixeira, W.G., M.B. Ceddia, M.V.
Ottoni, G.K. Donnagema (eds.). Application of Soil Physics in Environmental Analyses: Measuring, Modelling and Data Integration, 1st edn. Springer, p 467-494.
Walkley, A. e I.A. Black. 1934. An examination of the degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science. 37(1): 29-38.


Veja também

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