ABSTRACT
Hydrophobic or water repellent soils slowly absorb water because of the low wett ability of the soil particles which are coated with hydrophobic organic substances. These pose significant effects on plant growth, water infiltration and retention, surface runoff and erosion. The objective of this study was to compare the performance of tension micro-infiltrometer(TMI) and the water drop penetration time (WDPT) methods in the determination of the hydrophobicity index of eighteen soils from southern Brazil. Soil samples were collected from the 0-5cm soil layer to determine particle size distribution, organic matter content, hydrophobicity index of soil aggregates and droplet penetration time of disaggregated and sieved soil samples. For the TMI method the soil samples were subjected to minor changes due to the use of macroaggregates to preserve the distribution of solid constituents in the soil. Due to the homogeneity of the soil samples the WDPT method gave smaller coefficients of variation unlike the TMI method where the soil structure is preserved. However, both methods had low coefficients of variation, and are thus effective for determining the soil hydrophobicity, especially when the log hydrophobicity index or log WDPT is >1.
Solos hidrofóbicos ou repelentes à água geralmente absorvem-na lentamente, devido à reduzida sortividade proveniente do recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. A hidrofobicidade do solo é uma propriedade com significativos efeitos no crescimento de plantas, infiltração e retenção de água, escoamento superficial e erosão. O objetivo deste estudo foi comparar o desempenho do método do microinfiltrômetro de tensão (TMI) e do método do tempo de penetração da gota (WDPT) na determinação do índice de hidrofobicidade em dezoito classes de solos do sul do Brasil. Amostras de solo foram coletadas na camada de 0-5cmpara a determinação da distribuição granulométrica, o conteúdo de matéria orgânica, índice de hidrofobicidade em agregados de solo e o tempo de penetração da gota em amostras de solo desagregadas e peneiradas. O método do microinfiltrômetro de tensão as amostras foram submetidas a menores alterações, devido ao uso de macroagregados, preservando a distribuição dos compostos no solo. Em função da homogeneização da amostra de solo, o método do WDPT pode apresentar menores coeficientes de variação, diferentemente do método do microinfiltrômetro em que a estrutura do solo é preservada. Contudo, ambos os métodos apresentaram baixos coeficientes de variação e, portanto, são efetivos na determinação da hidrofobicidade do solo, especialmente quando o log do índice de hidrofobicidade ou log WDPT é>1.
ABSTRACT
Hydrophobicity is the phenomenon where the soil has reduced wettability, usually associated with coating of soil particles by hydrophobic organic substances. This study aimed to provide a description of the hydrophobicity occurrence, highlight recent discoveries about the origin of phenomenon and discuss the main hydro-physical properties and chemical processes linked to the development of hydrophobic behavior in soils. Hydrophobicity is associated with other factors such as soil moisture, presence of some fungi species, particle size, soil pH and occurrence of burnings. The causative substances may be provided by local vegetation, through deposition or decomposition. The dependence and combination of different factors that influence hydrophobicity in soils lead to a spatial and temporal variability of the phenomenon, with negative consequences in the processes of infiltration and water percolation, affecting the three-dimensional distribution and dynamics of soil moisture. Thus, the occurrence of a hydrophobic character requires special attention, especially regarding soil use and management.
A hidrofobicidade é o fenômeno em que o solo apresenta dificuldade de se umedecer com a água, normalmente associado ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. Assim, este trabalho tem como objetivo fazer uma descrição da ocorrência da hidrofobicidade, ressaltando as recentes descobertas em relação à origem do fenômeno, enfocando as principais propriedades físico-hídricas e processos físico-químicos ligados ao desenvolvimento do caráter hidrofóbico no solo. As substâncias orgânicas responsáveis pela repelência podem recobrir total ou parcialmente as partículas, agregados e paredes dos poros, transmitindo diferentes graus de hidrofobicidade ao solo. Essas substâncias podem ser oriundas da vegetação local, via deposição ou decomposição, porém a hidrofobicidade pode estar associada a outros fatores como a umidade do solo, a presença de algumas espécies de fungos, a composição granulométrica, o pH do solo e a ocorrência de queimadas. A dependência e a combinação dos diferentes fatores que influenciam na ocorrência de hidrofobicidade nos solos levam a uma variabilidade espacial e temporal do fenômeno, com consequências negativas nos processos de infiltração e percolação da água, afetando a distribuição tridimensional e dinâmica da umidade do solo. Dessa forma, a ocorrência do caráter hidrofóbico exige uma atenção diferenciada, principalmente em relação ao uso e manejo do solo.
ABSTRACT
O tráfego de máquinas agrícolas é considerado uma das principais fontes da compactação do solo. Uma prática utilizada para minimizar os efeitos da compactação é a escarificação, porém a haste escarificadora pode causar compactação subsuperficial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tráfego de máquinas na compressibilidade de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico, de textura franco arenosa e avaliar o comportamento mecânico desse solo abaixo da linha de atuação da haste escarificadora. Os tratamentos investigados foram: semeadura direta há 13 anos, semeadura direta há 13 anos com tráfego adicional (intensidade de tráfego de 24,67Mg km ha-1), cultivo mínimo recém implantado e cultivo mínimo recém implantado com tráfego adicional. Para a determinação da densidade do solo, de índice de vazios, da pressão de preconsolidação e do coeficiente de compressão, foram coletadas amostras nas camadas de 0,0-0,10m, 0,10-0,20m, 0,20-0,30m e 0,30-0,40m. O tratamento semeadura direta há 13 anos apresentou a menor capacidade de suporte e maior suscetibilidade à compactação. A intensidade de tráfego de 24,67Mg km ha-1 aumentou a densidade do solo e reduziu o índice de vazios até 0,20m. A escarificação não afetou a pressão de preconsolidação e o coeficiente de compressão do solo na camada abaixo da linha de atuação da ponteira do escarificador.
Farm machinery wheeling is considered a major source of soil compaction. The use of chisel plow can minimize such effects, but the chisel can cause subsurface compaction. The aim of this study was to evaluate the effect of traffic and is present below the compaction layer thought compressive parameters of soil. The treatments investigated were: no-tillage, no-tillage with additional traffic (traffic intensity of 24.67Mg km ha-1), no-tillage chiseling recent implanted, no-tillage with additional traffic and chiseling recent implanted. For the density, void ratio, preconsolidation pressure and coefficient of compressibility determination in the layers 0.0-0.10m, 0.10-0.20m, 0.20-0.30m and 0.30 to 0.40m samples were collected. The treatment no-tillage showed the lowest load support capacity and greater susceptibility to compaction. The traffic intensity of 24.67Mg km ha-1 increased bulk density and decreased void ratio until 0.30m depth. The chisel plow did not affect the preconsolidation pressure and coefficient of compressibility of soil layer below the line of action of the chisel tip.