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Methods for Saturated Soil Hydraulic Conductivity Determination in Different Soils

DOI: http://dx.doi.org/10.19149/2316-6886/wrim.v4n1-3p9-14

http://www2.ufrb.edu.br/wrim/ 

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Rafael D. M. Fernandes1, José G. Peres2, Jefferson V. José3, Sérgio N. Duarte3 & José A. Frizzone3

 

Abstract: The article describes a study about the differences between three methods used to measure saturated soil hydraulic conductivity (K0) in four sites with different textural classes and soil managements. The completely randomized statistical design was used in a 3 x 4 factorial scheme, with four replicates. The three methods used were: (i) constant head permeameter with soil samples of undisturbed structure (USS), (ii) constant head permeameter with soil samples of disturbed structure (DSS) and (iii) Guelph permeameter (GP). The four sites in which the methods were performed were: clay soil in fallow (CSF); clay-sandy soil under virgin forest (CSVF); clay soil under sugar-cane crop (CSC); and sandy loam soil under horticulture (SLH). At the same time, measurements with the GP method, varying the water head from 0.02 to 0.16 m, were performed in eight replicates. In the sites with soils with higher clay content (CSF and CSC), there was significant difference between GP and the other two methods, allowing the use of DSS, since there was no significant difference between this method and USS. In the sites with lower clay content (CSVF and SLH), however, there was significant difference between the three methods; DSS overestimated K0 and PG underestimated K0 when USS is taken as the standard method. When comparing the different water heads used in the GP method, no significant difference was detected between them.

Key words: constant head permeameter, undisturbed soil sample, Guelph permeameter.

 

Resumo: O trabalho objetivou estudar as diferenças entre três métodos de medição da condutividade hidráulica do solo saturado (K0) em quatro locais com diferentes classes texturais e usos do solo. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado arranjado em um fatorial 3x4, em quatro repetições. Os três métodos utilizados foram, (i) o permeâmetro de carga constante com amostras de solo com estrutura indeformada (AI), (ii) o permeâmetro de carga constante com amostras de solo com estrutura deformada (AD) e (iii) o permeâmetro de Guelph (PG). Os quatro locais nos quais os métodos foram aplicados foram: solo argiloso em pousio (AP); solo argilo arenoso sob mata virgem (AAMV); solo argiloso com cana de açúcar (AC); e solo franco arenoso sob culturas de hortaliças (AFH). Paralelamente, realizaram-se medições com o PG variando-se a carga hidráulica de 0,02 a 0,16 m, em oito repetições. Nos locais com solo com alto teor de argila (AP e AC) houve diferença significativa entre o PG e os outros dois métodos, podendo-se utilizar AD, já que não houve diferença significativa entre este e o AI. Já nos locais com menor teor de argila (AAMV e AFH), houve diferença significativa entre os três métodos, sendo que AD superestimou K0 e PG subestimou K0 quando se toma AI como padrão. Quanto à comparação entre as cargas hidráulicas utilizadas no PG, não houve diferença significativa entre estas.

Palavras-chave: permeâmetro de carga constante, amostra de solo com estrutura indeformada, permeâmetro de Guelph.

 

1 Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola, Facultad de Química, Universidad de Sevilla; rafadreux@gmail.com
2 Departamento de Recursos Naturais e Proteção ao meio Ambiente, Universidade Federal de São Carlos
3 Departamento de Engenharia de Biossistemas, Universidade de São Paulo

 

Literatura Citada

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