Miguel Angel Alfaro Soto. Chang Hung Kiang

Transcrição

1 DOI: /Z AVALIAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM DOIS USOS DO SOLO NA REGIÃO CENTRAL DO BRASIL EVALUATION OF HYDRAULIC CONDUCTIVITY IN TWO LAND USES SOIL IN CENTRAL BRAZIL Miguel Agel Alfaro Soto Doutor em Geotecia pela Escola de Egeharia de São Carlos, Uiversidade de São Paulo (USP). Pesquisador o Departameto de Geologia Aplicada e Cetro de Estudos Ambietais, Uiversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) Rio Claro (SP), Brasil. Chag Hug Kiag Doutor em Geologia pela Uiversidade Northwester. Professor o Departameto de Geologia Aplicada e Cetro de Estudos Ambietais, UiversidadeEstadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) Rio Claro (SP), Brasil. Edereço para correspodêcia: Miguel Agel Alfaro Soto Aveida 4a, Bela Vista CEP Rio Claro (SP), Brasil alfaro@rc.uesp.br Recebido: 8/06/016 Aceito: 07/1/017 RESUMO Uma avaliação das codutividades hidráulicas em solos com tipos distitos de uso e ocupação cultivo agrícola e cerrado ativo foi realizada com a fialidade de verificar a iterferêcia das itesas atividades agrícolas o processo de ifiltração da água o solo e, cosequetemete, recarga de aquíferos. Para determiação da codutividade hidráulica saturada em campo foram empregados permeâmetro Guelph e ifiltrômetro de ael duplo. Os esaios foram realizados em extesa área que abrage cico estados a região cetral do Brasil, ode a atividade agrícola tem sido itesa. Avaliados mediate estatística paramétrica, os valores de codutividade hidráulica em áreas de cultivo mostraram-se estatisticamete diferetes e 4,5 vezes meores em relação aos obtidos em áreas de cerrado. Esses resultados idicam que as modificações da estrutura do solo, decorretes das práticas de maejo para cultivo, afetam sigificativamete a codutividade hidráulica das porções superficiais e, portato, a ifiltração de água, resposável pela recarga dos aquíferos a região. Adicioalmete, verificou-se que os testes com ifiltrômetros foreceram, em média, valores de codutividade estatisticamete diferetes e, vezes maiores do que os obtidos com permeâmetro Guelph. Palavras-chave: áreas de cultivo; cerrado; permeâmetro Guelph; ifiltrômetros de ael duplo. ABSTRACT Evaluatio of the hydraulic coductivity i soil of differet use agricultural cultivatio ad udisturbed ative Savaah was performed, i order to verify the ifluece of itese agricultural activities o water ifiltratio i soils ad, cosequetly, aquifer recharges. For this purpose, the experimetal desig ivolved the determiatio of saturated hydraulic coductivity usig the Guelph permeameter ad double-rig ifiltrometer. Tests were performed o large area coverig five states i Cetral Brazil, where the agriculture has bee itese. Evaluated by parametric statistics, the hydraulic coductivity values i farms cultivated areas proved to be statistically differet ad 4.5 times lower compared to those oes obtaied i savaah. These results showed that chages i soil structure resultig from maagemet practices i crop areas sigificatly affect the hydraulic coductivity of the superficial portios ad, therefore, the water ifiltratio, resposible for the aquifer recharge i that area. Additioally, it was foud that the ifiltrometer provided statistically differet values of hydraulic coductivity ad. times higher tha those oes obtaied with Guelph permeameter. Keywords: crop areas; savaah; Guelph permeameter; double-rig ifiltrometers. 1 RBCIAMB.47 mar

2 Soto, M.A.A.; Kiag, C.H. O cohecimeto da variabilidade das variáveis físico-hídricas do solo, o espaço e o tempo, é cosiderado, atualmete, o pricípio básico para o maejo preciso das áreas agrícolas (JOSÉ et al., 01). Detro dessas variáveis a codutividade hidráulica costitui o parâmetro mais importate que govera o movimeto de água os solos, e seu cohecimeto é de grade importâcia em questões relacioadas à geotecia, agroomia, hidrologia, cotamiação e meio ambiete, etre outras áreas. A medição da codutividade hidráulica pode ser realizada por meio de esaios de laboratório e de campo. Neste, segudo Daiel (1989), podem ser realizados esaios com permeâmetros de pota porosa e de furos de sodagem, com dreos subterrâeos e de ifiltração. No etato, a dispersão dos resultados proveietes dos diferetes métodos, bem como a praticidade para execução dos testes, têm de ser levadas em cosideração a escolha do equipameto. Etre as técicas dispoíveis, os permeâmetros de furos de sodagem e esaios de ifiltração são os mais utilizados e difudidos (DANIEL, 1989). Kawar et al. (1989) compararam os resultados proveietes dos permeâmetros Guelph e de velocidade proveietes de um solo de till em Iowa, Estados Uidos. No etato, os diferetes métodos utilizados mostraram distitas tedêcias, coforme os tipos de solo e codições de campo. Gupta et al. (1993) avaliaram o desempeho de ifiltrômetro de ael duplo, simulador de chuvas, permeâmetro Guelph e este acoplado a um ifiltrômetro, em Ottawa, Caadá. Os resultados proveietes do ifiltrômetro de ael duplo e simulador de chuvas mostraram maiores valores médios de codutividade hidráulica e meores coeficietes de variação. Verbist et al. (013) compararam seis métodos (ifiltrômetros simples e de duplo ael, ifiltrômetro de carga costate, de trado iverso, ifiltrômetro de tesão e simulador de chuvas) utilizados o semiárido o Chile. Algus dos resultados mostraram difereças com relação à codutividade hidráulica saturada ( ), pricipalmete em fução das diferetes técicas de cálculo. INTRODUÇÃO Esses estudos, etre outros ecotrados a literatura (e.g., WANG et al., 01; GHANI et al., 013), foram realizados em solos com características próprias e diversas das localizadas o Brasil. Os solos brasileiros são, em grade parte, mais itemperizados, com sistemas heterogêeos de poros e distribuições de tamaho de poros multimodais, tal como mostrado por Alfaro Soto et al. (015). A heterogeeidade de um sistema de poros pode ter origem a distribuição graulométrica específica ou a formação de porosidade secudária e, este caso, está relacioada a processos de agregação física. Solos com essas características podem apresetar peculiaridades, como valores de codutividade hidráulica mais altos (NOGAMI; VILLIBOUR, 1995) do que os ecotrados em solos ão itemperizados, em razão da elevada macroporosidade. Tal característica pode ser importate a hora de escolher o método de medição da codutividade hidráulica, visto que, segudo Lee (1983), a sua determiação possui um dos mais elevados coeficietes de variação (c.a. 00%) em relação aos demais testes geotécicos. Além da variabilidade dos resultados decorretes dos métodos de medição, é importate levar em cosideração a provocada pela modificação atrópica do solo. Em estudo baseado o efeito decorrete de diferetes métodos de cultivo em um latossolo amarelo argiloso, Correia (1985) revelou que os sistemas de preparo do local estudado alteraram a desidade do solo em diferetes itesidades, porém com valores sigificativamete superiores em relação à floresta ativa. Resultados semelhates foram verificados por Pires et al. (01). Etre os métodos expostos, o uso do permeâmetro Guelph tem se difudido em razão da praticidade (portabilidade e rapidez), substituido testes comumete utilizados, tais como os de ifiltração. No etato, apesar de existirem pesquisas sobre resultados de comparação etre esses e outros experimetos, ão são cohecidos resultados em solos com distribuição de tamahos de poros multimodal característica itríseca de solos lateríticos em a relação etre solos ialterados e os modificados estruturalmete em razão das atividades decorretes do cultivo. RBCIAMB.47 mar

3 Avaliação da codutividade hidráulica em dois usos do solo a região cetral do Brasil Nesse cotexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a ifluêcia de uso do solo, do poto de vista hidráulico, quado utilizado o cultivo agrícola, com grade modificação atrópica do solo, sedo comparado com solos de cerrado com textura similar, porém sem modificação atrópica, ou seja, em estado de preservação atural. Para determiação da codutividade hidráulica foram utilizados dois métodos: permeâmetro Guelph e ifiltrômetro de ael duplo. Esses testes foram coduzidos em diferetes estados, como Bahia, Tocatis, Mias Gerais, Piauí e Goiás, sobre rochas do Grupo Urucuia, arcabouço geológico do Sistema Aquífero Urucuia. Ao todo foram realizados 80 testes para obteção da codutividade hidráulica saturada, sedo que com permeâmetro Guelph e 19 com ifiltrômetros em áreas agrícolas e 4 1 com permeâmetro Guelph e 1 MATERIAIS E MÉTODOS com ifiltrômetros em áreas de cerrado (ão cultivadas). Cabe ressaltar que a idetificação textural foi realizada por aálise táctil visual. A Figura 1 mostra a localização dos testes realizados. Sub-bacia Urucaia Sub-bacia Abaeté Limite estadual Hidrografia Guelph Ifiltrômetro km Datum SAD-69 C: cerrados; A: áreas agrícolas; G: permeâmetro Guelph; I: ifiltrômetros. Figura 1 Localização dos testes em cerrados e áreas agrícolas com permeâmetro Guelph e ifiltrômetros. 3 RBCIAMB.47 mar

4 Soto, M.A.A.; Kiag, C.H. Permeâmetro Guelph O permeâmetro Guelph fucioa em regime de carga costate, sob o pricípio do tubo de Mariotte. Os resultados obtidos por esse método são iterpretados segudo o modelo teórico de Reyolds e Elrick (1985), baseado a equação de Richards para fluxo permaete em furo cilídrico. A equação para fluxo permaete é composta por duas parcelas, a primeira represeta o fluxo saturado e a seguda o fluxo ão saturado, dados pela Equação 1: πh πh Q = + πa Kfs + φ (1) Gm C C Em que: Q [L 3 T -1 ] = vazão em regime permaete; [LT -1 ] = codutividade hidráulica saturada de campo; ϕ Gm [L T -1 ] = potecial matricial de fluxo; H [L] = altura de carga hidráulica; a [L] = raio do furo o solo; C [-] = parâmetro fator de forma, que depede da relação H/a e do tipo de solo. A primeira refere-se à aplicação de uma altura de carga hidráulica H costate até alcaçar o regime permaete. Os parâmetros e f Gm são determiados a partir das Equações e 3: CQ K = () fs πh + πa C+ πh/ α CQ = [( πh + πa C) α+ πh] φ Gm O parâmetro a (Equações e 3) represeta o grau de macroporosidade (fissuras o solo, formigueiros, cupizeiros, furos causados por raízes, etre outros) e textura do solo. Para esse método, o parâmetro a é estimado a priori mediate avaliação visual. Os valores sugeridos estão resumidos o Quadro 1. A técica de duas alturas de cargas (ou mais de duas) cosiste em aplicar duas ou mais cargas hidráulicas H i sucessivas. Depois de atigido o regime permaete e determiadas as vazões Q i e os parâmetros C i correspodetes a cada carga hidráulica, os parâmetros e f Gm são calculados a partir da solução de equações simultâeas (REYNOLDS; ELRICK, 1986), cuja solução é dada pelas Equações 4 e 5: (3) Graficamete, a Soilmoisture Equipmet Corp. (1986) forece o fator C para três classes de solos (macroporosidade e textura). A determiação dos parâmetros e f Gm da Equação 1 pode ser obtida, em geral, pelas técicas (procedimetos de esaio e cálculos) de uma e duas alturas de carga (REYNOLDS; ELRICK, 1985). K ϕ fs Gm = = H CQ Ca. + H HCQ H Ca i i i + Hi i i i i i i i i i i= 1 i= 1 i= 1 i= 1 π Hi Ca + H H Ca i i i i i i + Hi i= 1 i= 1 i= 1 CQ Ca H H Ca i i i i i i i i Hi HCQ i i i π.. Ca i i Hi i= 1 i= 1 i= 1 i= 1 H Ca i i Ca i i i + Hi Hi + Hi i= 1 i= 1 i= 1 (4) (5) Quadro 1 Valores a sugeridos por Reyolds e Elrick (1986). α (cm -1 ) Tipo de solo 0,01 Argilas compactas (aterros, liers, sedimetos lacustres e marihos). 0,04 Solos de textura fia, pricipalmete sem macroporos e fissuras. 0,1 Argilas até areias fias com alta a moderada quatidade de macroporos e fissuras. 0,36 Areia grossa, icluido solos com macroporos e fissuras. 4 RBCIAMB.47 mar

5 Avaliação da codutividade hidráulica em dois usos do solo a região cetral do Brasil Nesse caso, o parâmetro a é determiado por meio do esaio, mediate a relação (Equação 6): Ifiltrômetros de ael duplo O método do ifiltrômetro de ael duplo é um dos mais tradicioais, sedo empregado em diferetes áreas de cohecimeto, devido, provavelmete, aos procedimetos simples de esaios, à fácil iterpretação dos resultados e à maior represetatividade (volume de solo esaiado) em relação a testes em furo de sodagem. Durate o processo de ifiltração, a codutividade hidráulica saturada pode ser obtida tato a carga costate como a carga variável. A Figura mostra os parâmetros de medição para obteção da codutividade hidráulica saturada, que pode ser calculada de duas maeiras: Para carga costate (Equação 7): = Q/(At.(H + Z W )/Z W ) (7) E para carga variável (Equação 8): = (Z W.l(H /H 1 )/t) (8) Em que: [LT -1 ] = codutividade hidráulica saturada de campo; Zw [L] = profudidade da frete de saturação; A [L ] = área trasversal do ael; α = / ϕ Gm (6) t [T] = tempo etre duas leituras; Q [L 3 ] = volume de água ifiltrada detro do solo; H [L] = profudidade da água do ael quado é esaiado a regime costate; H 1 e H [L] = profudidades iicial da água o ael e o tempo zero e t, respectivamete. Os experimetos feitos utilizado o método do permeâmetro Guelph foram coduzidos pela técica de uma altura de carga segudo procedimetos de testes e cálculos sugeridos por Reyolds e Elrick (1986), equato para o método do ifiltrômetro foram usados os procedimetos cotidos a orma ASTM D3385 (008). Tedo em vista a aálise comparativa dos resultados etre os dois métodos, e cosiderado que o do ifiltrômetro permite apeas esaios em superfície, aqueles com o permeâmetro Guelph foram também realizados superficialmete (profudidade média de 30 cm), porém evitado solos com elevada macroporosidade (e.g., preseça de furos de raízes e de isetos), de forma a ão forecerem resultados icoeretes ou ão represetativos do local devido ao pequeo volume de água que este método proporcioa. A Tabela 1 reúe os resultados dos testes as áreas de cultivo agrícola e cerrado, obtidos a partir de aálises com o permeâmetro Guelph. Nessa tabela, são apresetados a codutividade hidráulica saturada (Kfs), o potecial matricial de fluxo (f Gm ) e o parâmetro a,bem como a média geométrica de cada um desses parâmetros. RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela agrupa os resultados dos testes essas mesmas áreas, alcaçados por meio de testes com ifiltrômetro de ael duplo. Nessa tabela são apresetadas a codutividade hidráulica saturada (Kfs) e sua média geométrica. H Z W H + Z W Z H S Figura Parâmetros para determiar a codutividade hidráulica saturada em ifiltrômetros de ael duplo. 5 RBCIAMB.47 mar

6 Soto, M.A.A.; Kiag, C.H. Tabela 1 Resultados de esaios com o permeâmetro Guelph realizados em áreas de cultivo agrícola e cerrado. Esaio Coordeadas ϕ m α # S W cm/s cm /s cm -1 C1 13º 38 11,1 45º 4 3,3 1,0E-0 4,1E-0 0,50 C 13º 43 01,4 45º 54 40,5 1,6E-0 6,5E-0 0,50 C3 13º 15 0,9 45º 31 36,4 4,7E-03 1,9E-0 0,50 C4 1º 8 10,7 45º 09 33,9 7,1E-03,8E-0 0,50 C5 1º 10 57,8 45º 0,1 9,5,E-04 8,7E-04 0,50 C6 1º 3 01,1 44º 8 3,9 4,8E-03 1,9E-0 0,50 C ,4 44º 9 47,4 6,E-03,5E-0 0,50 C8 11º 34 16,3 45º 37 43,0 6,E-03,5E-0 0,50 C9 11º 59 01,6 45º 57 49,3 1,4E-0 5,5E-0 0,50 C10 9º 54 5,0 45º 0,1 7,E-03,9E-0 0,50 C11 10º 49 08, 45º 18 44, 3,9E-03 1,6E-0 0,50 C1 11º 6 11,6 46º 51 1,3,1E-0 8,4E-0 0,50 C13 10º 10 49,1 46º 39 59,9 6,1E-03,4E-0 0,50 C14 10º 47 06,5 46º 1 07,4,1E-0 8,4E-0 0,50 C15 14º 34 36,8 45º 54 05,5 1,5E-0 6,0E-0 0,50 C16 15º 14 45,5 45º 30 4, 4,0E-03 1,6E-0 0,50 C17 15º 9 6,9 45º 10 3,1 4,8E-03 1,9E-0 0,50 C18 15º 3 59,7 44º 35 40,3 8,7E-03 3,5E-0 0,50 C19 15º 55 49,0 44º 17 3,8 1,8E-03 9,5E-03 0,190 C0 16º 3 5,0 44º 1 45,8,7E-0 8,9E-0 0,300 C1 18º 10 35,1 45º 47 1,6,1E-0 8,4E-0 0,50 Média 7,0E-03,8E-0 0,50 A1 13º 37 41,9 45º 4 3,5 1,9E-03 9,4E-03 0,00 A 13º 43 03,9 45º 55 53, 1,8E-03 1,5E-0 0,10 A3 13º 14 46,5 45º 31 00,9 1,4E-03 1,1E-0 0,10 A4 13º 1 31,0 46º 0 55,1 1,8E-03 1,7E-0 0,100 A5 1º 48 56,9 46º 06,,1E-03 1,8E-0 0,10 A6 1º 39 33,6 45º 35 13, 1,5E-03 9,0E-03 0,170 A7 1º 31 04,3 44º 6 19,1 9,9E-05,4E-0 0,004 A8 1º 4 3,6 44º 33 57,4 1,3E-03 1,1E-0 0,10 A9 1º 04 50,9 45º 9 07,5 1,4E-03 1,E-0 0,10 A10 11º 31 49,7 45º 37 34,9 1,7E-03 5,1E-03 0,30 A11 11º 57 53,5 45º 58 4,8 1,1E-03,7E-0 0,040 A1 1º 06 50, 46º 01 3,1 1,1E-03 4,1E-0 0,030 A13 10º 33 4,9 45º 39 19,7 9,5E-04 7,9E-03 0,10 A14 11º 6 08,6 46º 51 19,0 1,7E-03 1,4E-0 0,10 A15 10º 5 40,4 46º 14 9,1 1,8E-03 1,5E-0 0,10 A16 14º 34 05,4 45º 53 36,,5E-03,1E-0 0,10 A17 15º 13 46,7 45º 30 48,8 6,3E-03 1,E-0 0,50 A18 17º 7 55,8 45º 11 36,5 3,0E-03,5E-0 0,10 A19 17º 45 57,0 45º 5 03,7 4,9E-03 4,1E-0 0,10 Média 1,6E-03 1,5E-0 0,100 C: cerrado; A: agrícola. 6 RBCIAMB.47 mar

7 Avaliação da codutividade hidráulica em dois usos do solo a região cetral do Brasil Tabela Resultados de esaios com ifiltrômetros realizados em áreas de cultivo agrícola e cerrado. Esaio Coordeadas # S W (cm/s) C1 13º 38 11,1 45º 4 3,3,7E-0 C 13º 43 01,4 45º 54 40,5 5,6E-0 C3 13º 15 0,9 45º 31 36,4 1,3E-0 C4 1º 8 10,7 45º 09 33,9 1,E-0 C5 1º 10 57,8 45º 01 9,5,1E-03 C6 1º 3 01,1 44º 8 3,9,0E-0 C ,4 44º 9 47,4 1,4E-0 C8 11º 34 16,3 45º 37 43,0 3,9E-0 C9 11º 59 01,6 45º 57 49,3,4E-0 C10 9º 54 5,0 45º 0,1 1,3E-0 C11 10º 49 08, 45º 18 44, 6,3E-03 C1 11º 6 11,6 46º 51 1,3 1,8E-0 C13 10º 10 49,1 46º 39 59,9 8,E-03 C14 10º 47 06,5 46º 1 07,4,6E-0 C15 14º 34 36,8 45º 54 05,5 3,5E-0 C16 15º 14 45,5 45º 30 4,,8E-0 C17 15º 9 6,9 45º 10 3,1 1,7E-0 C ,7 44º 35 40,3 8,8E-03 C19 15º 55 49,0 44º 17 3,8 7,1E-03 C0 16º 3 5,0 44º 1 45,8,3E-0 C1 18º 10 35,1 45º 47 1,6 1,5E-0 Média 1,6E-0 A1 13º 37 41,9 45º 4 3,5 9,5E-04 A 13º 43 03,9 45º 55 53, 6,8E-03 A3 13º 14 46,5 45º 31 00,9 3,8E-03 A4 13º 1 31,0 46º 0 55,1 5,0E-03 A5 1º 48 56,9 46º 06, 3,1E-03 A6 1º 39 33,6 45º 35 13, 9,1E-04 A7 1º 31 04,3 44º 6 19,1 1,6E-03 A8 1º 4 3,6 44º 33 57,4 1,7E-03 A9 1º 04 50,9 45º 9 07,5,8E-03 A10 11º 31 49,7 45º 37 34,9,E-03 A11 11º 57 53,5 45º 58 4,8 3,1E-03 A1 1º 06 50, 46º 01 3,1 3,7E-03 A13 10º 33 4,9 45º 39 19,7,4E-03 A14 11º 6 08,6 46º 51 19,0 6,8E-03 A15 10º 5 40,4 46º 14 9,1 3,3E-04 A16 14º 34 05,4 45º 53 36, 8,1E-03 A17 15º 13 46,7 45º 30 48,8,E-0 A18 17º 7 55,8 45º 11 36,5 3,3E-0 A19 17º 45 57,0 45º 5 03,7 8,6E-03 Média - 3,4E-03 C: cerrado; A: agrícola. 7 RBCIAMB.47 mar

8 Soto, M.A.A.; Kiag, C.H. Esses resultados evideciam difereças tato a comparação de valores médios etre métodos de esaios (permeâmetro Guelph e ifiltrômetros) como etre tipos de solo segudo seu uso e ocupação (solos de cultivo agrícola e cerrado). Para uma comparação quatitativa utilizado esses cojutos de dados, foram realizados testes estatísticos de hipótese ula (Ho). A hipótese Ho cosidera que as médias das duas populações são iguais, equato a hipótese alterativa H1 cosidera-as diferetes. As populações aalisadas essas comparações foram: Os resultados dos dois métodos de campo (permeâmetro Guelph e ifiltrômetros); Os resultados quato aos tipos de uso do solo (cultivo agrícola e cerrado). As aálises estatísticas para verificação da Ho foram os testes t (t 1 ou t, depededo da igualdade ou difereça dos desvios padrões segudo teste F) e o teste F, ecessário para verificar a igualdade dos desvios padrões da variâcia. Esses testes são os mais recomedados devido ao úmero reduzido de amostras e porque apeas os desvios padrões amostrais são cohecidos. A estatística paramétrica foi possível pelo emprego do logaritmo atural dos dados amostrais de cada população, uma vez que esses elemetos apresetam distribuição log-ormal (típica de populações compostas por dados de codutividade hidráulica saturada). A Tabela 3 resume os resultados desses testes de hipóteses, os quais são iterpretados a partir de P, que represeta a probabilidade de errar ou aceitar o resultado observado como válido. Assim, ao testar uma hipótese ula para um determiado ível de sigificâcia estipulado para o estudo (a=5%), a hipótese será aceita se a estiver cotido esse itervalo de probabilidade (ou seja, P>a ), caso cotrário, Ho será rejeitada. Os valores P obtidos pelo teste t Studet são meores do que o ível de sigificâcia de 5% em todos os casos. A hipótese ula que afirma igualdade de médias (etre métodos ou tipos de uso de solo) é, portato, rejeitada, passado a validar a hipótese alterativa (H1). Cosequetemete, os métodos Guelph e ifiltrômetro produzem resultados de codutividade hidráulica estatisticamete diferetes. Essa afirmação é válida para todos os dados (P=0,04), apeas para os dos esaios em cultivo agrícola (P=0,0) e para aqueles proveietes de cerrado (P=0,06). Um cofroto etre os dados experimetais obtidos por ambos os métodos pode ser observado a Figura 3, a qual os resultados obtidos pelo permeâmetro Guelph são meores do que os do ifiltrômetro. A partir desses resultados verifica-se que a relação etre codutividades hidráulicas médias (Ifiltrômetro)/ (Guelph) é igual a,. Dados Tabela 3 Resultados dos testes de hipóteses para comparação de valores médios de proveietes de diferetes métodos (Guelph e ifiltrômetros) e tipos de uso do solo (cultivo agrícola e cerrado). Etre métodos médio Comparações Etre tipos de uso do solo médio Valores P Testes Guelph Ifiltrômetro Agrícola Cerrado F* T** Todos 3,5E-03 7,6E ,947 0,004 Agrícola 1,6E-03 3,4E ,146 0,00 Cerrado 7,0E-03 1,6E ,395 0,006 Guelph - - 1,6E-03 7,0E-03 0,97 0,000 Ifiltrômetro - - 3,4E-03 1,6E-0 0,184 0,000 t: t 1, se α(f) 0;05; caso cotrário, t ; *Ho aceita para α=5%; **H1 aceita para α=5%. 8 RBCIAMB.47 mar

9 Avaliação da codutividade hidráulica em dois usos do solo a região cetral do Brasil Este valor deve estar relacioado ao meor volume de amostra ocupada durate a ifiltração, uma vez cosiderados os efeitos capilares em sua formulação e pelo fato de serem evitadas zoas de macroporos se comparado com o ifiltrômetro. Trabalhos como os de Mohaty et al. (1994) e Gitaau (011) têm mostrado que, etre os métodos de campo, os ifiltrômetros apresetam sempre os valores mais altos de codutividade hidráulica, em razão do maior volume de solo ocupado durate o esaio. De forma aáloga, a Tabela 3 mostra que a comparação dos resultados de codutividade hidráulica obtidos para cada solo (cerrado e cultivo agrícola), pelo método do permeâmetro Guelph (valor P=0 para o teste t) ou de ifiltrômetros (valor P=0 para o teste t), produz resultados estatisticamete diferetes. A Figura 4 apreseta os valores de, estatisticamete, e os valores médios e dispersão dos resultados proveietes de ambos os métodos, em forma de box-plot, para solos de cerrado e cultivo agrícola. Esses resultados exibem relações etre codutividades hidráulicas médias (cerrado)/ (agrícola) iguais a 4,4 e 4,6, fruto dos testes com permeâmetro Guelph e ifiltrômetros, respectivamete. Como pode ser observado a Figura 4, é evidete a superioridade dos valores de Kfs obtidos para as áreas de cerrado em relação às de cultivo agrícola, o que é coerete com o fato de serem áreas de preservação e, portato, ialteradas pela ação atrópica e por apresetarem maior macroporosidade em razão da iterferêcia biológica (raízes e atividade de isetos formigas, cupis etc.). Ao cotrário do cerrado, os solos das áreas de cultivo agrícola apresetam itesa alteração atrópica, com Kfs meores sejam medidas pelo método Guelph ou por ifiltrômetros em razão da maior desidade ocasioada pelas práticas de maejo e cultivo. Os resultados da Figura 4 são similares aos ecotrados por Silva et al. (014), utilizado ifiltrômetros de ael duplo em solos de textura média a cidade de Rio Verde, Goiás, ode foi observada a redução de de solos em área de cultivo em toro de quatro vezes em relação a solos de cerrados. Testes semelhates foram realizados por Viaa e Doagemma (016), porém utilizado o permeâmetro Guelph em solos areosos a Chapada Gaúcha, Mias Gerais, e em Campo Verde, Mato Grosso. Nesse estudo se observou redução de de solos em área de cultivo etre quatro a oito vezes em relação a solos de cerrados. No etato, testes em solos de textura argilosa, como os realizados por Batista e Sousa (015) a cidade de Iporá, Goiás, mostraram difereças de resultados do poto de vista estatístico. 0,06 Kfs (cm/s) Método do ifiltrômetro 1,0E+00 1,0E-01 1,0E-0 1,0E-03 1,0E-04 1,0E-05 1,0E-05 1,0E-04 1,0E-03 1,0E-0 1,0E-01 Kfs (cm/s) Método Guelph Figura 3 Cofroto de resultados de etre métodos de medição. Dados experimetais Liha 1:1 1,0E+00 Codutividade hidráulica (cm/s) 0,05 0,04 0,03 0,0 0,01 0,00 C-Guelph A-Guelph C-Ifiltrom. A-Ifiltrom. Figura 4 Cofroto de resultados de (box-plot) proveietes de solos com diferetes tipos de uso (cerrado e cultivo agrícola). 9 RBCIAMB.47 mar

10 Soto, M.A.A.; Kiag, C.H. A avaliação da ifluêcia do uso do solo em extesa área do território brasileiro, do poto de vista hidráulico, utilizado os métodos do permeâmetro Guelph e do ifiltrômetro de ael duplo, apresetou resultados que devem ser cosiderados a aálise da recarga do aquífero. Observou-se que a codutividade hidráulica em solos ialterados (cerrado) apresetou valores em média 4,5 vezes maiores do que em solos com itesa atividade atrópica (cultivo agrícola). A aálise estatística comparativa determiou que as codutividades hidráulicas médias desses solos (idepedetemete do método de medição utilizado) são estatisticamete diferetes para o ível de sigificâcia de 5%. Do poto de vista geotécico, esses solos com distito uso apresetam semelhate característica textural, porém diferem em desidade e macroporosidade decorretes das práticas de maejo para cultivo. Esses resultados sugerem a itesa utilização agrícola de solos, que iterfere CONCLUSÕES de maeira sigificativa o processo de ifiltração de águas, prejudicado a recarga de aquíferos. Tal costatação é preocupate, haja vista tratar-se de importate froteira agrícola em expasão o país, implatada em área de exposição do Aquífero Urucuia, e que utiliza águas deste sistema em grade escala. De forma similar, a aálise estatística comparativa etre os resultados de codutividade hidráulica obtidos pelos métodos Guelph e de ifiltrômetro mostrou que, para os tipos de solos aalisados (cerrado ialterado e cultivado), os resultados são estatisticamete diferetes para o ível de sigificâcia de 5%. As codutividades hidráulicas resultates dos esaios com ifiltrômetro de ael duplo são, em média,, vezes maiores do que as obtidas com o permeâmetro Guelph, reforçado a hipótese de que os esaios de ael duplo sofrem maior ifluêcia da macroporosidade do solo por esaiar uma área superficial maior do que o método Guelph. REFERÊNCIAS ALFARO SOTO, M. A.; BASSO, J. B.; CHANG, H. K.; VAN GENUCHTEN, M. T. Simulação de fluxo e trasporte de íos de vihaça através de vertete da formação Rio Claro. Revista Brasileira de Águas Subterrâeas, v. 9,., p , 015. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). ASTM D3385. Stadard test method for ifiltratio rate of soils i field usig double-rig ifiltrometer. Estados Uidos: ASTM, p. BATISTA, D. F.; SOUSA, F. A. Avaliação da codutividade hidráulica do solo sobre codições de cobertura por cerrado e pastagem. Revista Eletrôica do Curso de Geografia,. 5, 015. Dispoível em: < article/view/3533/0>. Acesso em: ja CORRÊA, J. C. Efeito de métodos de cultivo em algumas propriedades físicas de um Latossolo Amarelo muito argiloso do Estado do Amazoas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 0, p , DANIEL, D. E. I situ Hydraulic Test for Compacted Clay. Joural of Geotechical Egieerig, v. 115,. 9, p , GHANI, F.; TABATABAEI, S. H.; SHAYANNEJAD, M.; GHORBANI DASHTAKI, S. H. Compariso of four i-situ methods for measurig saturated hydraulic coductivity. Water Egieerig, v. 5,. 15, p , 013. GINTANAU, S. H. Applicatio of Guelph permeameter ad double-rig ifiltrometer for determiatio of field permeability values. 71f. Moografia (Bacharelado em Egeharia Civil) Uiversidade de Tecologia da Malásia, 011. GUPTA, R. K.; RUDRA, R. P.; DICKINSON, W. T.; PATNI, N. K.; WALL, G. J. Compariso of saturated hydraulic coductivity measured by various held methods. Trasactios of the ASAE, v. 36,. 1, p , JOSÉ, J. V.; REZENDE, R.; MARQUES, P. A. A.; GONÇALVES, A. C. A.; SOUZA, R. S. Variabilidade espacial de variáveis físicohídricas de dois latossolos da região oroeste do estado do Paraá. Irriga, Botucatu, v. 17,., p , abr.-ju RBCIAMB.47 mar

11 Avaliação da codutividade hidráulica em dois usos do solo a região cetral do Brasil KANWAR, R. S.; RIZVI, H. A.; AHMED, M.; HORTON JR., R.; MARLEY. S. J. Measuremet of field-saturated hydraulic coductivity by usig Guelph ad velocity permeameters. Trasactios of the ASAE, v. 3, p , LEE, I. K.; WHITE, W.; INGLES, O. G. Geotechical Egieerig. Estados Uidos: Pitma Publishig, p. Cap. MOHANTY, B. P.; KANWAR, R. S.; EVERTS, C. J. Compariso of saturated hydraulic coductivity measuremet methods for a glacial-till soil. Soil Sciece Society of America Joural, v. 58, p , NOGAMI, J. S.; VILLIBOR, D. F. Pavimetação de baixo custo com solos lateríticos. São Paulo: Villibor, p. PIRES, B. S.; DIAS JUNIOR, M. S.; ROCHA, W. W.; ARAÚJO JÚNIOR, C. F.; CARVALHO, R. C. R. Modelos de capacidade de suporte de carga de um latossolo vermelho-amarelo sob diferetes usos e maejos. Revista Brasileira de Ciêcia do Solo, v. 36,., p , 01. REYNOLDS, W. D.; ELRICK, D. E. A method for simultaeous i situ measuremet i the vadose zoe of field saturated hydraulic coductivity, sorptivity ad the coductivity-pressure head relatioships. Groud Water Moitorig Review, v. 6,. 1, p , REYNOLDS, W. D.; ELRICK, D. E. I situ measuremet of field saturated hydraulic coductivity, sorptivity ad the α-parameter usig the Guelph permeameter. Soil Sciece, v. 140,. 4, p. 9-30, SILVA, N. F.; CUNHA, F. N.; OLIVEIRA, R. C.; CABRAL, F. R.; TEIXEIRA, M. B.; CARVALHO, J. J. Características físico-hídricas de um latossolo sob diferetes sistemas de maejo. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, v. 8,. 5, p , 014. SOILMOISTURE EQUIPMENT CORP. Guelph Permeameter. Operatig Istructios, Soilmoisture maual. Estados Uidos: Soilmoisture Equipmet Corp., p. VERBIST, K.; CORNELIS, W. M.; TORFS, S.; GABRIELS, D. Comparig methods to determie hydraulic coductivities o stoy soils. Soil Sciece Society of America Joural, v. 77, p. 5-4, 013. VIANA, J. H. M.; DONAGEMMA, G. K. O solo sob ameaça: coexões ecessárias ao maejo e coservação do solo e água. I: REUNIÃO BRASILEIRA DE MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA, Foz do Iguaçu. Aais... Curitiba: SBCS; Lodria: IAPAR, 016. WANG, H.; SONG, S.; TANG, X. Compariso of determiatio methods for saturated soil hydraulic coductivity with Guelph ifiltrometer. Nogye Gogcheg Xuebao. Trasactios of the Chiese Society of Agricultural Egieerig, v. 8,. 4, p , Associação Brasileira de Egeharia Saitária e Ambietal Este é um artigo de acesso aberto distribuído os termos de liceça Creative Commos. 11 RBCIAMB.47 mar