CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DE UM LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO 1

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1 CONDUTIVIDAD HIDRÁULICA D UM LATOSSOLO VRMLHO-AMARLO 1 LUIS FRNANDO STON e PDRO MARQUS DA SILVIRA2 RSUMO - O presente estud fi levad a efeit n Centr Nacinal de Pesquisa Arrz e Feijã, em Giânia, GO, cm bjetiv de determinar, pel métd de HilIel, a cndutividade hidráulica de um Latssl Vermelh-Amarel distrõfic. As relações entre a cndutívidade hidráulica e a umidade d sl fram K = e IC = 108' ,24924 O para as camadasde 0-30 cm e cm de prfundidade d sl, respectivamente. Tenrs para indexaçcíb: cndutividad hidráulica, latssl, umidade d sl, Métd de HilIel, drenagem. INTRODUÇÃO A cndutividade hidráulica nã é uma prpriedade que dependa exclusivaniente d sl, pis relacina-se, a mesm temp, cm s atributs d sl e d líquid que esca. As qualidades d sl que afetam valr da cndutividade hidráulica, sã: textura, densidade aparente, aglmerads, estabilidade estrutural, cmpsiçã da sluçã d sl e d cmplex de trca, expansibiidade e atividade micrbiana. Pr sua vez, a densidade e a viscsidade sã s atributs d fluíd que a afetam (HILLL 1970). A cndutividade hidráulica de um sl nã saturad é muit variável, dependend d seu ter de água. Para um st saturad que tenha estrutura estável, a cndutividade hidráulica pde ser cnsiderada cnstante e típica O valr scila entre 102 e 10 3 cm/s, n sl arens, e entre 10 e iø cm/s, n argils (HILLL 1970). Sua determinaçã em cndições de camp envlve uma série de dificuldades, devid, principalmente, à sua alta dependência de ter de água d sl e da variabilidade das prpriedades deste cm material prs (RICHARDT 1974, HILLL et ai 1972) intrduziram um métd que exige a medida d ptencial (H) e ter vlumétric (0) da água d sl em cndições de drenagem livre e 1 Aceit para publicaçã em 3 de utubr de ng?agr9m.sc. - MBRAPA, CNPAF, BR 162, km 4, Giânia, GO. impediment da evapraçã. Cm s valres de H e O definids, pde-se, primeir, determinar flux, perand n perfil d sl, e, psterirmente, a sua cndutividade hidráulica. O cnheciment da cndutividade hidráulica a diferentes níveis de ptencial de água d sl é de imprtância n estud da água d sl, pis cnheciment d mviment de água n perfil é essencial para a sluçã de prblemas que envlvem irrigaçã, drenagem, cnservaçã de recarga d lençl freátic, pluiçã, bem cm infiltraçã e cntrle de enxunada O bjetiv deste estud é determinar, através d métd de HilIel, a cndutividade hidráulica d Latssl Vermelh-Amarel distrc5fic de um camp experimental d Centr Nacinal de Pesquisa - Arrz e Feijã, MBRAPA, em Giânia, GO. MATRIAL MËTODOS A situaçã gegráfica de Giânia, GO crrespnde à latitude 16045' S, à lngitude ' O, e a uma altitude de 729,09 m. O estud fi realizad na área experimental d Centr Nacinal de Pesquisa - Arrz e Feijã, situada a 4 km a nrte de Giânia, em um Latssl Vermelh-Amarel distrófic, que apresenta uma declividade de 4 a 6% n sentid leste-este e está rdead de pastagem em cerca de 70 metrs. As características físicas desse sl, até 60 cm de prfundidade, em intervals de 15 cm, sã apresentadas na Tabela 1. Pesq. agrpec. bras, Brasília, 13 (N?4): 63-71, 1978

2 64 L.F. STON e P.M. da SILVIRA TABLA 1. Características físicas d Latssl Vermelh-Amarel distrófic. Hriznte Prfundidade cm Areia % Silte Argila Classificaçff Textural Densidade Aparente glcm3 A ,8 17,2 31,0 Franc-argil-are- 1,23 floso A ,5 14,5 31,0 Franc-argil-are- 1,22 n 50 A ,2 13,8 36,0 Franc-argila-are noso A ,0 14,0 36,0 Franc-argil-are fl050 A cndutividade hidráulica fi determinada pel métd de Hillel, basead na equaçã geral que descreve flux de água em um perfil d sl r r (DARCV 1 R56 e nnde ser nnrnentadn 1L(ZJ at AZ - flux de água em um perfil d sl. ahlaz - gradiente de ptencial. Pesq. agrpec. bras., Brasília, 13 (N?4): 63-71, 1978 Para empreg deste métd, fi necessári determinar a curva de retençã de água d sl e a curva de umidade d sl em funçã d temp. As curvas de retençã de água d sl, para as ) (0 a- 1 prfundidades de 0-15 cm, cm, cm e ôt Iz az LK cm, fram determinadas n Labratóri de Física ds Sls da scla Superir de Agricultura A resluçã desta equaçã diferencial cm res- Luiz de Queirz, a partir de amstras de sl cm peit az leva a: estrutura defrmada, inicialmente saturadas, as quais fram submetidas a diferentes pressões psi- 1 tivas, utilizand-se a placa prsa de RICHARDS siz [ic (0) ah & FIRMAN (1943), para pressões, de 0,1 a r z =f 0,8 atm e a membrana de RICHARDS (1947), para pressões de 1,5 ais atm. que, pela eliminaçã da integral, tem-se: As curvas de umidade d sl em funçã d a 1 az' = - K (0) fl temp, para as mesmas prfundidades, fram btidas pela mensuraçã diária da umidade d sl, se- at z az gund métd gravimétric, em uma parcela de s l previamçnte saturada e cberta cm plástic, visand a evitar evapraçã. Os valres de ao/at f- xplicitand-se para K (0), tem-se: ram calculads cm auxíli dessas curvas. a (Z) az As curvas de ptencial ttal de água d sl, fram btidas a partir das de retençã de água d s- K (0) = Ot,nde: a ii/a z l e de umidade d sl, em funçã d temp e da prfundidade. Os valres d gradiente de ptencial, K (0) - cndutividade hidráulica em funçã da (ah/az), fram calculads cm auxíli das curvas de ptencial ttal de água d umidade d sl (0). sl. A cndutividade hidráulica fi calculada para cada prfundidade e para váris teres de umidade d sl,segund a divisã d flux pel griente de ptencial.

3 CONDUTIVIDAD HIDRÁULICA RSULTADOS DISCUSSÃO Os valres da umidade d sl a váris ptendais matriciais, em quatr prfundidades, btids em labratóri, sã apresentads na Tabela 2. des, para váris intervals de temp, btids a partir das curvas de retençã de água d sl e das curvas de umidade d sl, em funçã d temp. As curvas crrespndentes, sã apresentadas na Fig. 6. TABLA 2. Valres médis da umidade d sl a váris ptenciais matricinais, em quatr prfundidades. Ptencial Matricial 0-15cm Unidade Vlutrica (cm3 cm 3) 15-30cm 30-45cm 45-60cm 15,0 0,1493 0,1526 0,1481 0, ,0 0,1362 0,1434 0,1326 0,1550 8,0 0,1598 0,1575 0,1509 0,1555 6,0 0,1609 0,1600 0,1526 0,1630 4,0 0,1675 0,1627 0,1567 0,1626 2,0 0,1772 0,1723 0,1630 0,1617 1,5 0,1820 0, ,8 0,1792 0,1761 0,1662 0,1723 0,6 0,1992 0,1814 0,1772 0,1809 0,4 0,2042 0,1921 0,1902 0,1797 0,1 0,3379 0,3085 0,2803 0,2686 Nas Fig. 1, 2, 3 e 4, pdem ser bservadas as curvas de retençã de água d sl para as prfundidades de O - 15 cm, cm, cm e cm, respectivamente. Nelas se verifica que a mairia da água dispnível d sl situa-se entre s ptenciais matriciais de 100 cm e 1000 cm. Os teres de umidade mstram que, nesta faixa de ptencial, crre uma tendência de diminuiçã da retençã de água cm a prfundidade. Cm sl apresenta uma hmgeneidade textural, esta mair retençã de água próxima da superfície, na camada arável, deve-se à prvável mair presença de carbn rgsnic, de acrd cm WINKLR &GO- DRT (1972) e FRIR & SCARDUA (1918). As curvas de umidade d sl, em funçã d temp, para quatr prfundidades, sã apresentadas na Fig. S. Observa-se que, nas quatr prfundidades estudadas estas mstraram um cmprtament similar. Após dez dias, a variaçã diária da umidade d sl fi muit pequena. Na Tabela 3, encntram-se s valres d pte!!- cial ttal de água d sl, em quatr prfundida- Na Tabela 4, encntram-se calculads s valres d flux de água n sl, em funçã da prfundidade e d temp. Os valres da cndutividade hidráulica pdem ser bservads na Tabela S. A cndutividade hidráulica apresentu uma relaçã semi-lgarítmica cm a umidade d sl. ncntru-se que, para as camadas de O - 15 e cm, a relaçã é, aprximadamente a mesma, pdend, prtant, ser representada pr uma única equaçã. O mesm crreu cm a relaçã nas camadas de e 45-60cm, que também fi representada pr uma única equaçã Ist prvavelmente se deva, apesar das camadas apresentarem uma hmgeneidade textural, is suas densidades aparentes, que sã diferentes, send as das camadas de 0-15 e cm muit semelhantes, mesm crrend nas camadas de e cm. ste resultad crrbra ah 1 LL L (1910), quand afirma que a densidade aparente é uma das características d sl que afeta a cndutividade hidráulica. Pesq. agrpec. bras., Brasília, 13 (N?4): 63-71, 1978

4 66 L.F. STON e P.M. da SILVIRA '4 -â ' UMIDAD VOLUMTRICA Icm',cnT 5) Fie. 1. Curva de retençff de água d sl para a prfundidadede-l5cm. UMIDAD VOWMTRICA (cntcm) FIG Curva de retenç de água d sl para a prfundidade de cm. 1 M. 4 -j 4.4 z ã UMIDAD VOLUMftRICA (em5. criç'l le. 2. Curva de retençi de água d sl para a prfundidadede cm. UMIDAD VOLUMTRICA FlG. 4. Curva de retenç5 de água d sl para a prfundidade de 45-60cm. Pesq. agrpec. bras, Brasília, 13 (1494): 63-71, 1978

5 CONDUTIVIIDAD HIDRÁULICA TABLA 3. Valres d ptencial ttal de água d sl, em funç d temp de drenagem acumulad, pan quatr prfundidades. Ptencial Temp Ttal Acumulad 0-15cm 15-30cm 30-45cm 45-60cm (dias) 147,5 149,5 159,5 180, ,5 163,5 195,5 203, ,5 180,5 221,5 222, ,5 188,5 241,5 236, ,5 197,5 251,5 243, ,5 204,5 258,5 248, ,5 210,5 263,5 253, ,5 215,5 268,5 256,5 A dependência funcinal da cndutividade hidráulica (l, cm a umidade d sl, (0) é dada pr: K = 10-10, , para O - 30 cm de prfundidade K = i8, , para cm de prfundidade Para as equações acima s ceficientes de crreiaç linear (r) fram, respectivamente, 0,94 e 0,87. Cmparand-se estas equações. bservu-se que, para um mesm valr da umidade d sl, a cndutividade hidráulica é mair na camada de cm, devid, prvavelmente, à menr densi. TMPO di,,) dade aparente desta camada em relaçã à de FIG. 5. Umidade d sl em funçi da prfundidade e d temp, durante a drenagem Interna d perfil, FIG. 6. Ptencial ttal de água d st em funfl da fundidade e d temp, durante a drenagem interna d perfil cm, indicand uma menr cmpactaçã d sl, que, segund H 11. L L (1970), cntribui para uru mair valr da cndutividade hidráulica. Na Fig. 7, pdem ser bservadas as curvas de cndutividade hidráulica em funçã da umidade d sl para as prfundidades de O - 30 cm e cm. CONCLUSÕS Nas cndições em que este estud fi realizad, pde-se cnduir: 1. Para a prfundidade de O - 30 cm, a relaçã entre a cndutmdade hidráulica e a umidade d sl fi iguala K = i10,19 195' 36, cm r = 0,94; 2. Para a prfundidade de 30-60cm, a relaçã entre a cndutividade hidráulica e a umidade d sl fi igual a K = 8, , cm r = 0,87. Pesq. agrpec. bras., Brasília, 13 (1,1?4):63-71, 1978

6 68 L.F. STON e P.M. da SILVIRA ' 0 cc t ir -c > 1- n z UMIDAD V0LUMTRICA (cni'.cni3) FIG. 7. Cndutividade hidráulica em funçâ da umidade d sl para as prfundidades de 0-30 e 30-60cm. Pesq. agrpec. bras., Brasília, 13 (N?4): 63-71, 1978

7 CONDUTIVIDAD HIDRÁULICA... TABLA 4. Cálcul d flux de água n sl, segund métd de HiIIei. TMPO (dias) PROFUNDIDAD INTRVALO AZ (cm) a/at (dia) Az.aiat (cm.dia') FLUXO (cm.dia) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , is 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,06195 Pesq. agrpec. bras., Brasilia, 13 (N?4):63-71, 1978

8 CONDUTIVIDAD HIDRÁULICA RFRÊNCIAS DARCY, H. Les fntaines publique de Ia ville de Dijn. Paris, Victr Dalmnt, p. FRIR, J.C. &SCARDUA, R. Curvas características de retençff de água de um latssl rx distrófic d municípi de Lavras, Minas Gerais. Revista Brasileira de Ciência d Sl. Campinas. 2 (2)25-8,1978. HILLL, O. Sl e água. Prt Alegre, Meridinal mma, p. KRNTOS, V.D. &STYLIANOU, Y. Prcedure and test f an internal drainage methd fr measuring sil hydraulic characteristics in situ. Sil Sci, 114:395400,1972. RICHAROT, K. Determinaçi da cndutividade hidráulica em cndiçôes de camp para estimativa da drenagem prfunda em balançs hídrics. Piracicaba, p. (CNA. Bletim Técnic, 15). RICHAROS, L.A. &FIRMAN, M. Pressure-plate apparatus fr measuring misture absrptin and transmis sin by sils. Sil Sci., 56: , Pressure membrane apparatus, cnstructin and use. Agric. ng, , WINKLR,.l.G. &GODRT, W.J. Características hídricas ds sls de Peltas, R.S., Pesq. agrpec. bras., 7:14,1972. ABSTRACr - HYDRALJLIC CONDUCTIVITY OF YLLOW-RD LATOSOL Th present study was cnducted at the Natinal Ric and Bean Research Center, Giânia, GO, with the bjectiv t determine hydraulic cnductivity eta distrphic Yellw-Red Latsl by HilIel's methd. Tha relatinships between hydraulic cnductivitv &nd sil-water cntent were K = = , and K = ,24924 O fr th O - 30cm and 30-60cm depths, rspectively. Index terpr,s: hydraulic cnductivity, latsl, mil misture, HitIel's methd, drainage Pesq. agrpec. bras., Brasilia, 13 (Ní'4): 63-71, 1978