Estimativa da umidade do solo no Brasil Central com HYDRUS-1D e um modelo de retenção de porosidade dupla

Resumo

O solo regula os processos de infiltração, redistribuição e armazenamento de água, fundamentais para a sustentabilidade ambiental e a produção agrícola. Modelos numéricos capazes de estimar a umidade do solo com baixo custo operacional são ferramentas valiosas para o manejo de recursos hídricos. Este estudo objetivou avaliar o modelo HYDRUS-1D para a simulação do conteúdo de água no solo em cinco classes de solos tropicais representativas do Distrito Federal brasileiro. A parametrização do modelo baseou-se na avaliação das propriedades hidráulicas e físicas do solo a campo e em laboratório, incluindo as curvas de retenção de água descritas pelo modelo de dupla porosidade de van Genuchten-Durner e a condutividade hidráulica saturada. O desempenho do modelo foi avaliado utilizando as estatísticas RMSE, RSR, R², NSE e PBIAS. De modo geral, o HYDRUS-1D apresentou alta acurácia na predição da dinâmica da umidade nos solos avaliados, indicando adequação para aplicações em solos do Cerrado. Em particular, o uso da abordagem de dupla porosidade para descrever a curva de retenção de água contribuiu para uma melhor representação do comportamento hidráulico do solo. Contudo, foi observado pior desempenho no Latossolo Vermelho, na camada subsuperficial, possivelmente influenciado por particularidades das métricas utilizadas. Esses resultados destacam a importância da determinação específica de parâmetros hidráulicos do solo para o desempenho do modelo. Apesar das potenciais limitações, o estudo demonstra que o modelo HYDRUS-1D pode ser uma ferramenta valiosa para o manejo da água no solo e da terra no Cerrado brasileiro e no Distrito Federal.

Palavras-chave: curva de retenção de água do solo, HYDRUS-1D, porosidade dupla, umidade do solo, zona vadosa.