A curva de retenção da água no solo é fundamental para a caracterização hídrica de um solo e tem muitas aplicações na pesquisa agrícola assim como na agricultura aplicada. Um novo procedimento para determinação da umidade e densidade do solo no interior de câmaras de pressão utilizadas para deter minação de curvas de retenção é apresentado. O procedimento proposto apresenta várias vantagens em relação ao processo tradicional, tais como: evita a necessidade de constante manipulação das amostras; minimiza o problema da histerese; permite uma determinação mais precisa da umidade por levar em conta possíveis alterações na densidade do solo devido à expansão e/ou contração durante a adição ou retirada de água; permite constante avaliação da umidade do solo sem a necessidade de abertura da câmara; permite um julgamento mais preciso do ponto de equilíbrio após cada período de extração; reduz drasticamente o tempo necessário para a determinação das curvas de retenção e permite fácil automação do sistema de aquisição de dados com ajuda de um computador.

The soil water retention curve is fundamental for the hydraulic characterization of a soil and has many applications in agricultural research as well as in practical agriculture. A new procedure for soil moisture and soil bulk density evaluation inside closed pressure chambers through gamma-ray beam attenuation is presented. The proposed procedure presents several advantages in relation to the traditional process: avoids the need of continuous sample manipulation; minimizes the problem of hysteresis; allows a more precise evaluation of soil moisture by taking into account changes of soil bulk density due to swelling or shrinking on addition or removal of water; allows frequent evaluation of soil moisture without the need of opening the pressure chamber; allows a more precise judgement of equilibrium; reduces drastically the time of the determination of the retention curve and allows easy automation of data acquisition by a computer.

Com o propósito de apresentar aos pesquisadores a implicação do objetivo de desenvolvimento de modelos e uma visão da potencialidade do uso da modelagem em agricultura, com as respectivas limitações, é sugerida uma integração dos profissionais que trabalham com modelagem com os que trabalham com agricultura. Os modelos não são simples mecanismos para arquivar e sintetizar informações, produzindo estimativas. O modelo representa a modernização da informação, do processo de mensuração e de um eficiente meio de aprender mais sobre sistemas complexos. Os modelos representam o melhor mecanismo de transformar conhecimento em informação útil e transferi-lo para terceiros. Um dos problemas que impedem um maior avanço na área de modelagem é a falta de entrosamento entre modeladores e a freqüente existência de modeladores sem uma visão global da realidade.

With the purpose of presenting to scientists the implications of the objective in model development and a basic vision of modeling, with its potential applications and limitations in agriculture, an integration of crop modeling professionals with agricultural professionals is suggested. Models mean modernization of the information, of the measurement process and of an efficient way to learn more about complex systems. They are one of the best mechanisms of transforming information in useful knowledge and of transferring this knowledge to others. One of the problems that impede a larger progress in modeling is the lack of communication between modelers and a frequent appearance of modelers without a global vision of reality.

Os primeiros modelos que contemplaram a variação espacial e temporal de sistemas radiculares foram apresentados há mais de 20 anos. A complexa arquitetura dos sistemas radiculares; a ampla faixa de variação no tamanho e no diâmetro, bem como no rápido crescimento e decomposição de raízes finas; as diferentes atividades fisiológicas das raízes de diferentes idades; os complexos processos microbiológicos que ocorrem na interface raiz-solo; as relações simbióticas na rizosfera; as variações químicas, físicas e biológicas que ocorrem no solo (local onde as raízes se desenvolvem) são os desafios da quantificação do crescimento radicular. Os modelos não são simples mecanismos para arquivar informações, produzindo estimativas. Os modelos representam o melhor mecanismo de sintetizar conhecimento sobre diferentes componentes do sistema, arquivando dados de forma sintética, e transferindo resultados de pesquisa para os usuários.

The first models of temporal variation of root systems appeared over 20 years ago. The complex architectural geometry of root systems; the wide range in size and diameter and the rapid growth and decomposition of finest roots; the different physiological activity of roots of different ages; the complex microbial processes occurring at the root-soil interface; the symbiotic relationships in the rhizosphere; the variable soil environment (physical, chemical and biological) in which roots develop are the challenges of quantifying the root growth. The models are not simple mechanisms to archive information in order to produce forecasts. Modeling represents a better way of synthesizing knowledge about different components of a system, summarizing data, and transferring research results to users.

A técnica de modelagem em agricultura pode ser útil para definir as prioridades de pesquisa, bem como para melhor entender as interações que ocorrem no sistema solo-planta-atmosfera. O modelo pode ser utilizado para estimar a importância e o efeito de certos parâmetros no intuito de definir os fatores a serem considerados. O modelador deve definir seus objetivos antes de iniciar o trabalho experimental, bem como desenvolver um modelo que atenda o objetivo proposto.

Modeling techniques applied to agriculture can be useful to define research priorities and understanding the basic interactions of the soil-plant-atmosphere system. Using a model to estimate the importance and the effect of certain parameters, a researcher can notice which factors can be most useful. The modeler should define his objectives before beginning his work and construct a model that fulfills the proposed objectives.

O presente texto é o resumo das atuais atividades do programa de física do solo na Universidade da Califórnia, em Davis. As quatro áreas aqui relacionadas serão apresentadas no "Workshop on special topics about soil physics and crop modeling and simulation" na Universidade de São Paulo, em Piracicaba. O texto se restringe a urna abordagem geral de cada área, porém discussões e exemplos mais detalhados serão apresentados no Workshop.

The following treatise is a summary of some of the ongoing research activities in the soil physics program at the University of California in Davis. Each of the four listed areas win be presented at the Workshop on special topics on soil physics and crop modeling in Piracicaba at the University of Sao Paulo. We limited ourselves to a general overview of each area, but will present a more thorough discussion with examples at the Workshop.

Inicialmente foram revisados os conceitos básicos das forcas que atuam sobre a água no solo, potencial e retenção de água no solo, e as equações que descrevem o movimento de água sob condições de solos saturados e não saturados. Os processos de infiltração, evaporação e redistribuição de água foram apresentados para condições inicial e de contorno que ocorrem dentro de colunas de solo homogêneo. Posteriormente, foram considerados os processos físicos, químicos e biológicos dentro de um perfil do solo que distribuem, diluem ou concentram espécies de solutos na fase liquida do solo. A concentração relativa de solutos na fase líquida não governa somente a retenção e o transporte da água no solo, mas também contribui para a nossa compreensão para o manejo da qualidade da água no solo e daquela que se move abaixo das zonas radiculares. Um conjunto completo de referencia concernente a esse assunto está disponível em Kutílek & Nielsen (1994). No final do presente trabalho, foram recodadas as diferenças entre os conceitos da estatística clássica e aqueles que utilizam as coordenadas de espaço e de tempo nas quais as variabilidades de espaço foram observadas ao longo da paisagem. A apresentação cobre as idéias básicas sobre autocorrelação, crosscorrelação, análise de série temporal aplicada, análise de state-space e técnicas atualmente utilizadas para subsidiar a pesquisa de campo, investigações sobre o solo e manejo de água.

We initially review basic concepts of the forces acting on soil water, soil water potential and soil water retention, and equations to describe soil water movement under water-saturated and unsaturated conditions. Processes of infiltration, evaporation and redistribution of water will be presented for simple initial and boundary conditions occurring within homogeneous soil columns. Next we consider the physical, chemical and biological processes within a soil profile that distribute, dilute or concentrate solute species within the liquid phase of a soil The relative concentration of solutes in the liquid phase governs not only the retention and transport of water within soils but also contributes to our understanding of managing the quality of water within soils and that moving below the recall of plant roots deeper into the vadose zone. A complete set of references about this subject is available in Kutílek & Nielsen (1994). In the last section we recall the differences between classical statistical concepts and those that utilize the coordinates of space and time at which state variables across the landscape are observed. Our presentation win cover the basic ideas about autocorrelation, crosscorrelation, applied time series analyses, state space analyses and similar techniques currently being used to enhance field research and investigations of land and water management.

Oportunidades selecionadas de pesquisa são discutidas para orientar a pesquisa em ciência do solo,com ênfase na física do solo, com o objetivo de melhorar a produtividade agrícola e a qualidade do ambiente.

Selected research opportunities are discussed in order to guide soil science research, with emphasis on soil physics, with the aim of improving agricultural productivity and environmental quality.