Comparação de métodos de campo para determinação da velocidade de infiltração básica

Vários são os métodos utilizados para determinar a velocidade de infiltração básica (VIB) do solo. Todavia, para utilização dos resultados, é importante conhecer como cada método interage com os atributos do solo. Assim, o objetivo deste trabalho foi comparar quatro métodos de determinação da VIB, considerando o tipo de solo sob sistema plantio direto. Foram realizados três experimentos em solos do estado de São Paulo, em Campinas, Campos Novos Paulista e Pindorama, em Latossolo textura argilosa, Latossolo textura média e Argissolo textura arenosa/média, respectivamente. As determinações foram feitas de setembro a novembro de 2000. Utilizaram-se um infiltrômetro de aspersão, um permeâmetro, um infiltrômetro de tensão e um infiltrômetro de pressão para determinação da VIB. Verificou-se que os métodos comportaram-se diferentemente em relação ao tipo de solo, tendo sido os menores valores de VIB determinados com o infiltrômetro de aspersão. Verificou-se que, no infiltrômetro de pressão e no permeâmetro, o movimento de água foi governado pela estrutura do solo e, no infiltrômetro de aspersão, onde é considerado o impacto das gotas de chuva, o processo de infiltração foi regido principalmente pela taxa de cobertura do solo e pelas suas características granulométricas.

Variabilidade espacial da taxa de infiltração de água e da espessura do horizonte A, em um Argissolo Vermelho-Amarelo, sob diferentes usos

O experimento foi realizado no município de Vera Cruz (SP), no período de 1996 a 1998, com vistas em estudar a variabilidade espacial da taxa de infiltração de água em solo saturado e a espessura do horizonte A. O solo utilizado foi um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico abrúptico, apresentando evidentes sinais de processos erosivos. As determinações de infiltração nos horizontes A, E e Bt, bem como da espessura do horizonte A, foram obtidas em malhas regulares de 40 x 40 m, com espaçamento de 5 x 5 m, totalizando 64 pontos, em café, pastagem e mata/capoeira. A análise das medidas de dispersão estatística revelou elevada variação das taxas de infiltração, bem como da espessura do horizonte A. Os semivariogramas indicaram a existência de dependência espacial da infiltração no horizonte E, em todos os usos amostrados. Com a utilização do semivario-grama cruzado, detectou-se a existência de correlação espacial entre a espessura do horizonte A e a infiltração, em cultivo de café e na mata/capoeira. A cobertura vegetal existente na mata/capoeira reduziu a perda do horizonte A, o que foi comprovado pela maior espessura e menor variação espacial.

Variabilidade espacial da taxa de infiltração em Argissolo Vermelho

A variabilidade espacial do solo, decorrente de sua formação e manejo agrícola, tem atraído o interesse de cientistas do solo há muito tempo. Quando as variações aumentam com a distância entre amostras, uma parcela explicável pela dependência espacial está embutida na variação geral do atributo. Nesse caso, a análise da variabilidade espacial tem importância no sentido de subsidiar o planejamento de um experimento, bem como na avaliação dos efeitos dos tratamentos, visando reduzir a variação experimental atribuída ao erro aleatório. A taxa de infiltração, que, normalmente, apresenta alta variabilidade espacial, tem importância agronômica pelo seu papel na formação de enxurrada e na determinação de taxas viáveis de irrigação. Este trabalho teve por objetivos estimar o grau de dependência espacial, o seu alcance e sua influência na variabilidade geral da taxa de infiltração, bem como determinar o número necessário de amostras para obter determinada precisão em um experimento realizado num Argissolo Vermelho textura média sob plantio direto. A taxa de infiltração foi medida pelo método dos anéis concêntricos, fazendo observações numa transeção de 40 pontos eqüidistantes de 1 m. O conjunto de resultados foi submetido à análise estatística descritiva, exploratória e geoestatística. A taxa de infiltração apresentou-se altamente variável, especialmente para os tempos iniciais. Verificou-se a existência de dependência espacial com alcance na ordem de 3,5 m. A estimativa do número de observações necessárias para um desvio definido aumentou quando se utilizaram apenas dados espacialmente independentes.

Efeito da aplicação sucessiva de precipitações pluviais com diferentes perfis na taxa de infiltração de água no solo

O processo de infiltração é influenciado pelas condições da superfície do solo e pela precipitação pluvial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de aplicações sucessivas de precipitações pluviais com diferentes perfis na formação do encrostamento superficial e, consequentemente, na taxa de infiltração de água em solo sem cobertura e com cobertura. Foram aplicadas três precipitações pluviais sucessivas para cada perfil de precipitação pluvial, em intervalos de 24 h, sendo usados os perfis de precipitação pluvial constante, exponencial decrescente, duplo exponencial adiantado e atrasado, com uma lâmina média de 55 mm por aplicação. Buscou-se ajustar um fator de decaimento da taxa de infiltração (Ti) em função da energia cinética acumulada da chuva, denominado de fator f, dado pela razão entre a taxa de infiltração estável (Tie) com efeito da chuva e a Tie sem o efeito da chuva. Foram avaliadas duas condições de cobertura do solo, solo sem cobertura e solo coberto com palhada, sendo os ensaios de infiltração realizados com um simulador de chuvas, em parcelas experimentais de dimensões de 1,0 x 0,7 m. Os resultados foram avaliados por meio de análises gráficas, análise de variância e teste de média. Verificou-se que os diferentes perfis de precipitação pluvial não influenciaram a infiltração de água no solo, tanto para o solo sem cobertura como para o solo com cobertura, sendo esta influenciada somente pelas aplicações sucessivas, com menores valores da taxa de infiltração obtidos na segunda e terceira aplicações. O decréscimo na Ti em solo sem cobertura foi devido à formação de encrostamento superficial, o que ocorreu logo na primeira aplicação. A Tie em solo sem cobertura teve decréscimo de 75 % se comparada à Tie em solo com cobertura. A lâmina infiltrada não foi influenciado pelos quatro perfis de precipitação pluvial. O fator f foi descrito com uso de uma equação do tipo exponencial.

ESTIMATIVA DA VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO BÁSICA DO SOLO

Objetivando estimar a velocidade de infiltração básica (VIB), avaliou-se a associação desta com outras propriedades físicas das camadas superficial e subsuperficial de um Latossolo Roxo e um Podzólico Vermelho-Amarelo, ambos ocorrentes no campus da Universidade Federal de Lavras. Para tanto, delineou-se um plano amostral consistindo de uma rede cujas malhas apresentaram espaçamentos variáveis. Nos pontos de interseção das malhas determinou-se a VIB e, posteriormente, coletaram-se amostras com estrutura deformada e indeformada nas camadas de 0-20 e 60-80 cm. Com essas amostras determinou-se a textura, densidade do solo e de partículas, porosidade total, macro e microporosidade e condutividade hidráulica do solo saturado. Após análises estatísticas de correlação e regressão, verificou-se que as propriedades físicas da camada de 0-20 cm do Latossolo Roxo e 60-80 cm do Podzólico Vermelho-Amarelo associaram-se melhor com a VIB. Tanto a condutividade hidráulica do solo saturado quanto a densidade do solo se mostraram adequadas para estimar a VIB desses solos.

Influência da aplicação de vinhaça na capacidade de Infiltração de um solo de textura franco arenosa

The objective of this study was to analyze effects in different depth in soil water infiltration and to verify the Horton and Kostiakov-Lewis models adequacy in infiltration rate estimate. The treatments were five doses of vinasse (0, 200, 250, 300 and 350 m3?ha1?. The vinasse application reduced the soil erosion risk increasing the possibility of runoff. The Horton model had the best adjustment on the observed data, and the Kostiakov-Lewis model overestimated the infiltration rate values.

Avaliação da construção e operação de técnicas compensatórias de drenagem urbana: o transporte de finos, a capacidade de infiltração, a taxa de infiltração real do solo e a permeabilidade da manta geotêxtil

This work aimed to evaluate some aspects of construction and operation of full-scale best management practices and their effects on infiltration loading rate. Two systems were studied: i) filter-swale-trench (FST) and ii) infiltration well (IW). In these units, field essays and full-scale measurements were made in order to assess the soil permeability. Further, the fine particles transportation and the geotextile blanket permeability were determined before and after operation. The results pointed out that there were soil transportation to inside the FST and IW systems, despite of the installed protections, and that these material were responsible for diminishing the geotextile (reduction from 30 to 90% for FST and 40 to 70% for IW) and the full-scale infiltration loading rates (varying from 4,7 x 10-6 to 10-5 m.s-1).

Vertical Mulching e manejo da água em semeadura direta

A intensa mobilização do solo no sistema cultivo convencional causou degradação da estrutura, compactação e adensamento do solo abaixo da camada arável, reduzindo a macroporosidade e a taxa de infiltração de água no solo, com conseqüente aumento de escoamento superficial, de erosão e de assoreamento de rios e de reservatórios. A semeadura direta, que protege a superfície do solo, praticamente controlou a perda por erosão hídrica, os terraços foram eliminados, pelos agricultores, e a conseqüência foi maior escoamento superficial do que no sistema cultivo convencional. Com o objetivo de avaliar o comportamento hidrológico do vertical mulching em semeadura direta, em relação ao escoamento superficial, realizou-se esta pesquisa nos anos agrícolas 2002/2003 e 2003/2004, em Latossolo Vermelho distrófico típico, na região fisiográfica do planalto médio do Rio Grande do Sul, isto é, um experimento em escala de campo, com parcelas sem vertical mulching, com vertical mulching a cada 10 m e com vertical mulching a cada 5 m, no delineamento de blocos ao acaso com três repetições. Sulcos em nível, perpendiculares ao declive, com dimensões de 0,08 m de largura por x 0,38 m de profundidade, foram abertos e preenchidos com palha compactada o suficiente para prevenir desmoronamento das paredes do sulco. No ciclo da cultura da soja e do trigo foram simuladas chuvas com duas intensidades, 70 e 106 mm h-1. Foram determinados o escoamento superficial, a taxa de infiltração básica de água no solo e a concentração de nutrientes e de CO no escoamento superficial. Os resultados indicam que o vertical mulching na semeadura direta reduz, significativamente, o volume do escoamento superficial aumenta a taxa de infiltração básica de água no solo e reduz também as perdas totais de nutrientes e de CO devido ao menor volume de água no escoamento superficial.

Perdas de solo e nutrientes num latossolo vermelho-amarelo ácrico típico, com diferentes sistemas de preparo e sob chuva natural

O processo erosivo é a principal causa de degradação dos solos, trazendo, como consequência, prejuízos ao setor agrícola e ao meio ambiente, com reflexos econômicos e também sociais. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar as perdas de solo e nutrientes em diferentes sistemas de preparo num Latossolo Vermelho-Amarelo ácrico típico. Foram instaladas cinco parcelas experimentais contendo os seguintes tratamentos: preparo convencional e cultivo morro abaixo (CMA); preparo convencional e plantio em nível (CEN); preparo com uma grade aradora e uma niveladora e plantio em nível (CNiv); preparo com duas gradagens niveladoras, plantio em nível (NA) e cultivo mínimo em nível (CMN). As perdas de solo foram determinadas pelo método direto durante o ciclo da cultura de algodão, de dezembro de 2005 a junho de 2006. A cada coleta foram retiradas amostras de solo para quantificar as perdas dos nutrientes N, P, K e carbono orgânico (C-org) nos sedimentos. A diminuição no revolvimento do solo proporcionou menores perdas de sedimento, nutrientes e C-org, destacando o CMN como o mais eficiente. As perdas de N, P, K e C-org nos sedimentos apresentaram tendências semelhantes às das perdas de solo, e N, P e K variaram conforme as adubações utilizadas. O C-org foi encontrado em maior quantidade no sedimento. A taxa de infiltração básica (TIB) expressou diferença entre os tratamentos na seguinte ordem em valores crescentes: CMA < CEN CNiv NA < CMN, demonstrando que os sistemas de preparo que minimizam a movimentação do solo e incrementam C-org aumentam a TIB e diminuem o processo erosivo.

Mobilização do solo, velocidade de infiltração de água e taxa de cobertura do solo na grama esmeralda, sob manejos mecanizados

The excessive compaction of the soil observed in sod production systems, affects the physical attributes of the soil, which can influence the water infiltration into the soil and hence the rate of soil cover by turfgrasses and time of the sod production. To minimize the effects of soil compacting, some producers use soil preparation equipment that raises the soil on the surface but does not cause excessive roughness which may harm the quality of the sod. Thus, the aim of the present study was to evaluate the infiltration rate and soil cover rate due to different management mechanized in the zoysiagrass sod production. The experimental design had random plots and four replications. The treatments consisted of five mechanized managements of soil: witness (without the use of equipment); coulter blade disc harrow used once (1CB), coulter blade disc harrow used twice (2CB), surface chisel used once (1C), surface chisel and coulter blade disc harrow used once (1C + 1CB). The treatments with 2CB and 1C + 1CB provided greater basic water infiltration speed in the soil and higher rate of soil cover by the turfgrass. The rate of soil cover by turfgrass is positively correlated with water infiltration rate at 133 and 226 DAP, demonstrating the influence of managements used in zoysiagrass sod production and the increment in the infiltration rate of water. Soil preparation utilizing coulter blade disc harrow used twice or surface chisel and coulter blade disc harrow used once is recommended under the conditions this study was done.

Substituição dos parâmetros do modelo de Green-Ampt-Mein-Larson para estimativa da infiltração em alguns solos do Brasil

A partir de uma análise detalhada do processo de infiltração de água no solo, foram propostas alternativas para adequação dos parâmetros de entrada do modelo de Green-Ampt-Mein-Larson (GAML), na tentativa de melhorar a eficiência da estimativa da infiltração em alguns solos brasileiros. As adequações consistiram em substituir a condutividade hidráulica do solo saturado (K0) pela taxa de infiltração estável (Tie) e o teor de água do solo saturado (qs) pelo teor de água na zona de transmissão (qw), além de estabelecer uma equação para estimativa do potencial matricial na frente de umedecimento (yf) com base nos parâmetros do modelo de curva de retenção de água de Brooks & Corey. Avaliou-se o desempenho do conjunto de adequações propostas (GAML-t) para estimativa da infiltração de água em três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho e Argissolo Vermelho. O desempenho do GAML-t foi comparado com o obtido pelo GAML aplicado em sua forma original e adequado segundo cinco diferentes formas, evidenciando-se que o primeiro obteve melhor desempenho nos três solos estudados.

Infiltração de água em um Latossolo vermelho-escuro sob condições de chuva intensa em diferentes sistemas de manejo

A infiltração de água é uma propriedade que reflete as condições físicas do solo, principalmente quanto à sua qualidade estrutural. Foi realizado um estudo na Embrapa Trigo, em Passo Fundo (RS), em um Latossolo Vermelho-Escuro, submetido por longo tempo a diferentes sistemas de manejo, com o objetivo de verificar a influência desses sistemas na taxa de infiltração de água, considerando as diferentes coberturas de solo e condições físicas gerais por eles propiciadas. A área experimental estava cultivada com milho, tendo-se aplicado chuva simulada de 120 mm h-1, durante 90 minutos, em três repetições, em três épocas distintas: (a) 45 dias após a semeadura do milho; (b) logo após a colheita do milho e (c) logo após a semeadura de aveia. As chuvas simuladas foram aplicadas sobre parcelas de 0,81 m² distribuídas dentro de macroparcelas com os sistemas de manejo em preparo convencional, cultivo mínimo e sistema plantio direto. O cultivo mínimo apresentou, em todas as épocas, as maiores taxas de infiltração de água no solo, e o sistema plantio direto produziu as maiores quantidades de palha na superfície do solo.

Infiltração de água em um podzólico vermelho-escuro sob dois métodos de preparo, usando chuva simulada com duas intensidades

Realizou-se no campo, num Podzólico Vermelho-Escuro, um experimento, para estudar a taxa de infiltração, tempos de empoçamento e início de escoamento superficial de água, sob preparo convencional e plantio direto, usando chuva simulada de intensidades médias constantes de 63,0 e 87,0 mm h-1. Foi usado um microssimulador de chuvas com bicos Veejet 80-100 e 80-150, sendo a área de observação para os testes de infiltração de 0,82 m². O modelo de Smith foi empregado para descrever o processo de infiltração. Foram usadas parcelas subdivididas com quatro repetições, cultivadas com aveia (Avena strigosa) e soja (Glycine max). Os tempos de empoçamento e de início de escoamento diminuíram com o aumento da intensidade de chuva. Considerando os tipos de preparos, os tempos foram menores no plantio direto. A infiltração acumulada e a taxa constante de infiltração foram maiores no plantio direto. Neste preparo, não houve diferença na taxa constante para as duas intensidades; para o preparo convencional, a taxa foi menor sob a chuva de maior intensidade. O parâmetro b do modelo teve pequena variação e a taxa constante de infiltração foi superestimada.

Influência da crosta superficial nas taxas de infiltração de água medidas com simulador de chuva e anéis concêntricos

A taxa de infiltração de água no solo, conjuntamente com a taxa de chuva, determina a taxa de enxurrada, constituindo medida importante para a previsão de erosão e estudos de conservação do solo. Pode-se medir a taxa de infiltração por meio de um infiltrômetro de cilindros concêntricos (CC) ou de um simulador de chuva (SC). A utilização do CC requer menos trabalho do que o SC, mas os resultados obtidos com o CC comumente estão em desacordo com as taxas de infiltração que ocorrem em situações de chuva natural, possivelmente por causa da formação de uma crosta superficial sob chuva. A formação dessa crosta procede tanto de fatores independentes do manejo do solo, como a intensidade da chuva e a textura do solo, quanto de fatores dependentes do manejo, principalmente a resistência ao cisalhamento e a cobertura vegetal. Em situações favoráveis à ocorrência de formação de crosta, espera-se que taxas de infiltração medidas com o CC superestimem as taxas reais durante uma chuva. Para verificar a correlação entre o manejo do solo e a razão das taxas de infiltração obtidas com CC e SC, essas taxas foram medidas por ambos os métodos em dois Podzólicos (Ultissolos) da região sul do Brasil. Os tratamentos diferiram com a cobertura vegetal e com a existência de crosta superficial. Medidas da taxa de infiltração com SC foram realizadas com um simulador de chuva com bicos aspersores Veejet 80100, em parcelas de 3,5 x 11,0 m, gerando chuva de intensidade de 64,2 mm h-1, durante 100 a 150 minutos. As parcelas foram delimitadas com chapas de metal e a enxurrada foi coletada no lado inferior por três segundos a cada três minutos. O CC consistiu de dois cilindros (diâmetros de 0,30 e 0,60 m), cravados no solo até 0,10 m pouco antes da determinação com o SC. A área dentro dos anéis foi inundada e as taxas de infiltração foram registradas dentro do anel interior, em intervalos de tempo regulares, com três repetições por parcela. Os resultados mostraram que a taxa de infiltração final, quando medida com o CC, foi de cinco a 10 vezes superior à medida com o SC. Medidas da taxa de infiltração com o CC diferiram menos das do SC, quando uma cobertura do solo estava presente. Taxas instantâneas de infiltração diferiram menos quando a crosta preexistente foi removida anterior aos testes. Esses resultados mostram que as taxas de infiltração determinadas pelo CC e SC não podem ser utilizadas em estudos de conservação do solo sem correção e que essa correção deve considerar as condições de manejo, especialmente aquelas relacionadas com a existência e formação de crosta superficial e com a presença de cobertura vegetal.

Parâmetros relacionados com a erosão hídrica sob taxa constante da enxurrada, em diferentes métodos de preparo do solo

O preparo do solo altera as suas condições físicas de superfície e subsuperfície e, conseqüentemente, influencia os valores dos fatores que se relacionam com a erosão hídrica. Considerando estes aspectos, realizou-se um experimento de erosão em campo, sob a ação de chuva simulada, entre outubro de 1999 e maio de 2000, na região do Planalto Sul Catarinense, tendo por objetivo a avaliação de alguns fatores relacionados com a erosão hídrica do solo na condição de equilíbrio do escoamento superficial, em três métodos de preparo do solo. No estudo, utilizou-se Nitossolo Háplico alumínico de textura argilosa, apresentando, no local do experimento, 0,14 m m-1 de declividade. Os tratamentos avaliados foram: (a) preparo reduzido (escarificação + gradagem); (b) preparo convencional tradicional (aração + duas gradagens), e (c) preparo convencional alterado (aração + duas gradagens + duas rastelagens), os dois primeiros em solo continuamente cultivado e o último em solo mantido continuamente sem cultivo (tratamento-testemunha). Os tratamentos foram caracterizados em termos de rugosidade ao acaso e cobertura superficiais do solo, as quais foram avaliadas imediatamente antes e depois do preparo, no dia anterior à aplicação da chuva simulada. O teste de chuva foi realizado por ocasião da semeadura da soja, na intensidade constante de 64 mm h-1 e com duração variável (até alcançar 30 min de enxurrada constante, em cada tratamento). O preparo do solo aumentou a rugosidade superficial ao acaso e diminuiu a cobertura por resíduo cultural em graus diferenciados, dependendo do método de preparo empregado. O preparo reduzido foi o tratamento mais eficaz no aumento da rugosidade superficial do solo ao acaso e na manutenção da cobertura por resíduo cultural. Os tempos de início e equilíbrio da enxurrada foram relativamente altos e pouco afetados pelos métodos de preparo do solo estudados. A velocidade da enxurrada, a concentração e o tamanho dos sedimentos, bem como a taxa de perda de solo, aumentaram com a diminuição da rugosidade e da cobertura superficiais do solo, enquanto a taxa de infiltração da água da chuva diminuiu. A taxa de descarga e o coeficiente de enxurrada - parâmetro C da Fórmula Racional -, aumentaram com a diminuição da rugosidade e da cobertura superficiais do solo.