“Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil e 96 anos de contribuição da UFV”.

8 a 10 de novembro de 2022

Trabalho 16848

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Agrárias
Área temática Engenharia agrícola
Setor Departamento de Engenharia Agrícola
Bolsa FAPEMIG
Conclusão de bolsa Não
Apoio financeiro CAPES, FAPEMIG
Primeiro autor Sannawá da Graça Ferreira
Orientador RICARDO SANTOS SILVA AMORIM
Outros membros Edwaldo Dias Bocuti, Lucas de Castro Moreira da Silva
Título Predição de propriedades hidráulicas de solos do estado de Mato Grosso
Resumo A condutividade hidráulica e a retenção de água no solo são propriedades cruciais para estudos de modelagem agrícola e ambiental, todavia, a determinação por métodos convencionais pode ser morosa e onerosa, dificultando a obtenção satisfatória destas informações. Nesse sentido, as funções de pedotransferência (PTFs) se apresentam como alternativa viável para estimar essas propriedades, por meio de variáveis de obtenção mais simples e rápida. No entanto, o desempenho de PTFs em regiões tropicais ainda é modesto, gerando uma atual busca por melhores performances. Nesse sentido, os algoritmos de aprendizado de máquina têm sido utilizados para o desenvolvimento de PTFs, por apresentarem vantagens comparados aos métodos de regressão convencionais. Buscou-se, portanto, desenvolver PTFs para propriedades hidráulicas de solos do estado de Mato Grosso. O banco de dados para a construção das funções foi estabelecido por dados extraídos de diferentes trabalhos, contemplando informações sobre propriedades físicas, químicas e morfológicas dos solos do estado, bem como informações de covariáveis ambientais. A base de dados foi particionada em 75% dos dados para treinamento dos modelos e 25% para teste independente. Foram utilizados três algoritmos de aprendizado de máquina: k- Nearest Neighbors (KNN), Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), além da convencional Regressão Linear Múltipla (MLR). Os indicadores estatísticos utilizados para a avaliação da qualidade de ajuste das PTFs foram: RMSE, MAE, R2. Além disso, foi feita uma comparação do desempenho das PTFs desenvolvidos no presente trabalho com aquelas existentes na literatura. Para a modelagem das propriedades hidráulicas, foram usados 684 registros de capacidade de campo e ponto de murcha permanente. Para a condutividade hidráulica, 580 amostras foram utilizadas. As variáveis preditoras mais importantes para a capacidade de campo e ponto de murcha permanente foram: areia total, argila e areia fina. Enquanto para a condutividade hidráulica, as variáveis mais importantes foram: densidade, areia e argila. O algoritmo que apresentou melhor desempenho na modelagem da capacidade de campo e do ponto de murcha permanente foi o RF, com valores de R2 = 0,81, MAE = 0,0267 m3 m-3 e R2 = 0,86, MAE = 0,0185 m3 m-3. Para a modelagem do logaritmo da condutividade hidráulica, o melhor algoritmo foi o KNN, com R2 = 0,53 e MAE = 0,430 mm h-1. As PTFs desenvolvidas apresentaram melhor desempenho para todas as propriedades quando comparadas às PTFs existentes na literatura. O melhor desempenho das PTFs desenvolvidas reforça a baixa confiabilidade existente para extrapolação de PTFs em locais diferentes de onde as mesmas foram desenvolvidas, sobretudo quando se faz o uso de PTFs desenvolvidas para solos de clima temperado para estimar as propriedades hidráulicas de solos de clima tropical.
Palavras-chave Pedotransferência, Capacidade de água disponível, Solos tropicais
Forma de apresentação..... Painel
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