Dada a grande importância dos solos coesos derivados de sedimentos da Formação Barreiras e sua extensa área ocupada no Nordeste brasileiro, este trabalho teve como objetivo identificar e caracterizar a ocorrência de solos coesos nos tabuleiros costeiros no estado do Ceará. O estudo foi realizado em três perfis de solos, sendo dois Argissolos coesos e um Argissolo não-coeso, nos quais foram observadas as características morfológicas e determinadas as propriedades físicas, químicas e mineralógicas para a identificação e comprovação do(s) horizonte(s) coeso(s). Os resultados comprovaram a hipótese de ocorrência de solos coesos no estado do Ceará e a semelhança destes com solos coesos estudados em outros estados brasileiros. A RP foi o indicador mais sensível da coesividade do solo.

Given the importance of cohesive soils derived from sediments of the Barreiras Formation, and the extensive area occupied by them in northeastern Brazil, the objective of this study was to identify and characterize the occurrence of cohesive soils in Coastal Plains of Ceara State. Three soil profiles were studied: two cohesive Argisols and one non-cohesive Argisol. Their morphological characteristics and physical, chemical, and mineralogical properties were assessed to confirm the presence of cohesive horizons. The results validated the hypothesis of occurrence of cohesive soils in Ceara State and the similarities of these with cohesive soils studied in other Brazilian states. The PR was the most sensitive indicator of soil cohesiveness.

Toda ação antrópica ocasiona alterações no ambiente. Estudar as alterações que o manejo do solo para fins agrícolas provoca nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho constituiu o objetivo deste trabalho. Amostras de solo com estrutura indeformada foram coletadas ao longo do perfil, até 1 m de profundidade, em três sistemas de uso e manejo: mata, sequeiro e irrigado. Essas foram submetidas a diferentes tensões para determinar a curva de retenção de água e para avaliar a distribuição do diâmetro dos poros. No campo, determinou-se a porosidade de aeração em períodos subseqüentes à inundação de uma parcela, em relação à porosidade total do solo calculada. Os resultados indicaram que o manejo influiu na densidade do solo até à profundidade de 0,4 m e, em conseqüência dessas alterações, foram afetadas a distribuição do diâmetro dos poros e a porosidade de aeração; verificou-se que densidades superiores a 1,2 Mg m-3 acarretaram deficiência na aeração do sistema radicular por um período superior a 24 h.

All anthropic action causes changes in the environment. The objective of this study was the evaluation of alterations on the physical properties of a typical Brazilian Oxisol, caused by agricultural soil management. Undisturbed soil samples were collected along a 1m top layer of the soil profile in three use and management systems: natural forestry, non-irrigated and irrigated. These samples were used to determine the soil water retention curves and then the soil pore size distribution. After flooding, the aeration porosity was determined in a field plot during the water redistribution period in relation to the calculated total soil porosity. Results indicated that the soil management affected bulk density down to a soil depth of 0.4 m and, consequently, soil pore size distribution and aeration porosity as well. Bulk density values above 1.2 Mg m-3 caused deficiency in the root aeration system for periods above 24 hours.

A variabilidade natural do solo dificulta a obtenção de valores que representem adequadamente as propriedades do solo em determinada área. O conhecimento do número mínimo de observações, que devem ser realizadas para representar, com um erro aceitável, uma propriedade ou característica do solo, é fundamental para que os resultados experimentais possam ser aplicados com segurança. No presente trabalho, comparou-se o método convencional (teste-t) com o método "bootstrap", com vistas em estimar o número de observações necessárias para calcular os parâmetros que caracterizam a relação entre a condutividade hidráulica e o teor de água do solo, determinada pelo método do perfil instantâneo. Realizou-se um experimento de drenagem num Latossolo Vermelho-Amarelo em Piracicaba (SP), numa parcela experimental com 45 pontos de observação distanciados de 1 m entre si. Observaram-se a umidade (com TDR) e o potencial mátrico (com tensiômetros) durante três semanas de redistribuição da água. Após processamento dos dados, o conjunto de valores mostrou uma distribuição não-normal, fazendo-se necessária a eliminação de "outliers" para a aplicação do método convencional, normalizando a distribuição. Assim, o uso do método tradicional só é recomendado após a confirmação da pertinência da eliminação dos "outliers". Ambos os métodos de análise requerem grande número de repetições, reafirmando que determinações da função condutividade hidráulica com poucas repetições não podem ser extrapoladas para áreas maiores.

Natural variability of soils makes it difficult to obtain values that adequately represent the soil properties within a certain area. The establishment of a minimum number of observations necessary to represent a soil property (with an acceptable error) is fundamental for the reliability of experimental results. In the present paper, the conventional t-test method has been compared with the bootstrap method, in order to estimate the number of observations needed to calculate the parameters that characterize the relation between hydraulic conductivity and soil water content, determined by the instantaneous profile method. A drainage experiment was realized in a red-yellow Oxisol (Hapludox) in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, on an experimental plot with 45 observation points in a straight line with a distance of one meter between points. Soil moisture was measured by TDR and the matric potential by tensiometers during three weeks of water redistribution. After data-processing, the parameters of the K(è) function presented a non-normal distribution and outliers had to be eliminated in order to normalize the data set for the t-test application. Therefore, the conventional method should only be used if the elimination of outliers is supposedly reasonable. Both analysis methods indicated the need of a high number of repetitions, reaffirming that hydraulic conductivity functions based on few repetitions should not be extrapolated to larger areas.

Realizou-se um estudo comparativo para verificar se as propriedades hidráulicas do solo variam de acordo com os horizontes pedológicos. Dois Latossolos foram descritos morfologicamente e amostras com estrutura indeformada foram coletadas até 1,00 m de profundidade com cinco repetições em cada camada de 0,10 m de espessura, para determinação da condutividade hidráulica do solo saturado (Ko) pelo método do permeâmetro de carga decrescente e para elaboração das curvas de retenção (ψm(θ)), utilizando as tensões de 1, 2 e 4 kPa (Mesa de Tensão) e 10, 30, 50, 100, 500 e 1.500 kPa (Câmara de Pressão de Richards). Os resultados obtidos indicaram que tanto Ko como ψm nem sempre se alteram de acordo com a mudança nos horizontes pedológicos. Em solos com grande homogeneidade morfológica, como os Latossolos, torna-se mais difícil caracterizá-los hidraulicamente, já que alguns parâmetros utilizados pela pedologia não são eficientes para a separação hidráulica.

An experiment was carried out to verify if soil hydraulic properties change according to pedologic horizon division. Two oxisols were morphologically described and undisturbed soil samples in five replicates were taken at every 0.10 m down to 1.0 m soil depth for the determination of the hydraulic conductivity in saturated soil (Ko) by the falling-head method, and of soil water retention curves (ψm (θ)) by means of porous plate funnels (tensions of 1, 2 and 4 kPa) and porous plate pressure cells (tensions of 10, 30, 50, 100, 500 e 1500 kPa). Results indicate that Ko and ψm are not always correlated to pedologic horizons. In soils with high morphologic homogeneity, like Oxisols, hydraulic characterization is even more difficult since some parameters used in pedology are inefficient for hydraulic separation.

Um dos principais fatores que tornam necessário conhecer o movimento de solutos e os processos que determinam a interação destes com o solo é o problema da poluição do lençol freático. A percolação profunda de produtos químicos aplicados na superfície do solo, juntamente com observações em laboratório da diminuição na concentração de solutos em uma solução que atravessa o solo, levou os pesquisadores a considerar a água (ou solução) no solo em duas fases: uma móvel e outra imóvel. Neste trabalho, a umidade volumétrica na fase móvel (θm) da solução foi determinada para um solo não saturado no campo, utilizando duas concentrações de solução de KCl (0,1 e 0,05 mol L-1). No experimento, foram montadas três parcelas no solo da área experimental do Departamento de Ciências Exatas da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ-USP), classificado como Nitossolo Vermelho Eutroférrico Latossólico de massa específica 1.410 kg m-3 e textura argilosa. Foi utilizado um permeâmetro de disco, com raio de 0,125 m, ajustado para fornecer solução a um potencial mátrico de - 1 KPa de coluna de água. Os resultados mostraram a influência da concentração do soluto aplicado no estudo do movimento da solução. A umidade volumétrica na fase móvel (θm) para a concentração de 0,05 mol L-1 foi cerca de 50 % menor do que a concentração a 0,1 mol L-1, na qual apenas 30 % da solução foi móvel.

Groundwater pollution is one of the main factors justifying the study of soil solute movement and the processes of soil solute interaction. A deeper penetration than the expected of the chemicals applied to the soil surface, together with laboratory observations of the decrease of the amount of solutes in the solution passing through the soil, led researchers to consider the soil water (or solution) as having two phases: a mobile phase, θm, and an immobile phase, θim. In this paper, the mobile concentrations of water were determined for an unsaturated soil in the field, by using two concentrations of KCl solution (0.1 and 0.05 mol L-1). Three plots were set up for the experiment in the experimental area of the Department of Sciences of Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ-USP), in Piracicaba (SP), Brazil. The soil was classified as a Rhodic Kanhapludalf, a clayey soil, bulk density of 1,410 kg m-3, for a 0.30 m superficial layer. A disk permeameter (125 mm radio) was used and fitted to supply a matric potential of - 1 KPa of water column. Results showed that the mobile content for the 0.05 mol L-1 KCl concentration was about 50 % lower than that for 0.1 mol L-1 KCl concentration, in which only 30 % of the solution was mobile.

A condutividade hidráulica é uma das mais importantes propriedades do solo para estudos que envolvem a infiltração da água, o movimento da água dentro do perfil, bem como para as raízes das plantas e para a drenagem interna. O conhecimento da função condutividade hidráulica versus umidade (K(θ)) é essencial para esses estudos; no entanto, a informação disponível sobre a variabilidade dos parâmetros empíricos dessa função é escassa. Com o objetivo de conhecer a variabilidade desses parâmetros, realizaram-se, neste trabalho, em doze locais do mesmo solo, observações da condutividade hidráulica em função da umidade do solo pelo método do perfil instantâneo, dentro de uma área de 1.000 m². A equação utilizada para K(θ) foi K = K0.exp[γ(θ-θ0)], em que K0 e θ0 são os valores de K e θ, respectivamente, para o tempo zero de redistribuição da água. As medições de umidade e potencial mátrico foram feitas ao longo de 50 dias, aproximadamente, em nove profundidades entre 0,2 e 1,0 m. Os resultados mostraram que coeficientes de variação em torno de dois a três foram obtidos para os valores de K0 na maioria das profundidades e que os valores de γ apresentaram coeficientes de variação menores, em torno de 0,2 a 0,5, maiores na superfície e menores em profundidade. Concluiu-se que os valores de umidade versus tempo ajustaram-se muito bem a uma equação potencial e os de potencial total versus profundidade muito bem a uma equação polinomial de segundo grau. Os resultados indicaram que a relação de K versus θ, determinada pelo método do perfil instantâneo em uma área de alguns metros quadrados, não foi representativa de área muito maior.

Hydraulic conductivity is one of the most important soil properties for studies dealing with infiltration, water movement within the soil profile and to plant roots and internal drainage. The availability of the function hydraulic conductivity x soil water content (K(θ)) is essential to these studies. However, little is known about the variability of the empirical parameters of this function. Aiming to contribute with information on the variability of these parameters, a study is described in which observations of hydraulic conductivity as a function of soil water content by the instantaneous profile method were made in twelve locations within an area of 1000 m². The equation used for K(θ) was K = K0.exp[γ(θ-θ0)], in which K0 and θ0 are K and θ values, respectively, for zero time of water redistribution. The measurements of soil water content and matric potential were performed for about 50 days in nine depths between 0.2 and 1.0 m. Results show coefficients of variation of about two to three for the majority of depths for the K0 values, while values for γ showed lower variation coefficients, between 0.2 and 0.5, the higher occurring close to the surface and the lower ones at greater depths. It is concluded that soil water content data fit very well to time by a potential equation, while total water potential fits very well to depth by a second order polynomial equation. Results suggest that a relationship between K and θ, determined by the instantaneous profile method in an area of a few square meters, is not representantive for a much larger area than that where it was determined.

Em Terra Roxa Estruturada Latossólica do município de Piracicaba (SP), foram instalados tensiômetros a cada 15 cm, em triplicata, a partir de 30 cm até à profundidade de 240 cm, numa área de 25 m², para medida do potencial mátrico (φm) e, indiretamente, por meio da curva de retenção de água, a umidade volumétrica (θ). O método da umidade (Libardi et al., 1980) ajustou os dados de redistribuição de água (θ vs t) com coeficientes de determinação (R²) maiores que 0,98. A hipótese de gradiente do potencial hidráulico (δφh δz-1) unitário foi verificada somente no horizonte Bw. No horizonte Bt, o gradiente do potencial hidráulico variou de 1 a 3,89 m m-1, o que determinou valores de condutividade hidráulica maiores que os obtidos pelo método de Hillel et al. (1972). A umidade volumétrica na capacidade de campo (θcc) variou de 0,45 a 0,33 m³ m-3, que corresponde a uma variação de potencial mátrico (-φm) de 0,0075 a 0,0014 MPa e de condutividade hidráulica de 0,00068 a 0,00750 cm h-1. O horizonte Bt, graças à estrutura em blocos bem desenvolvida, apresentou os maiores valores de densidade do solo e microporosidade, comparado aos do horizonte Bw, que resultaram nas diferenças dos valores das características hídricas do perfil da TR.

Tensiometers were installed in a 25 m² area plot, every 15 cm, at depths varying from 30 to 240 cm, with three repetitions, to determine the matric potential (φm) of a "Terra Roxa Estruturada Latossólica" soil. Its volumetric water content was also indirectly measured by using the soil water retention curve. The θ-method (Libardi et al., 1980) fitted the soil redistribution profiles (θ vs t) with determination coefficients (R²) greater than 0.98. The hyphotesis of a unit hydraulic gradient was verified only in the Bw horizon. In the Bt, the hydraulic gradient varied from 1.00 to 3.89 m m-1; thus the unsaturated hydraulic conductivity at these depths was greater than the values obtained by the Hillel et al. (1972) procedure. The volumetric soil water content at field capacity varied from 0.45 to 0.33 m³ m-3 that corresponds to a matric potential (-φm) of 0.0075 to 0.0014 MPa and an unsaturated hydraulic conductivity of 0.00068 to 0.00750 cm h-1. Increased bulk density and microporosity, as the result of a block structure formation in the shallower Bt, compared to the deeper Bw horizons, accounted for the value differences of the hydraulic properties of the TE soil.

O crescimento do sistema radicular e da parte aérea das plantas é influenciado por vários atributos físicos do solo, com complexas interações que envolvem o potencial da água no solo, o teor de oxigênio e a resistência do solo à penetração das raízes. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) é um parâmetro físico do solo que incorpora os efeitos do conteúdo de água no solo sobre as variações do potencial mátrico, aeração e resistência mecânica do solo. O IHO não tem sido avaliado em solos tropicais, razão por que o objetivo deste trabalho é o de caracterizá-lo num Latossolo Roxo (Typic Hapludox), cultivado com milho no sistema de plantio direto. Para este fim, foram obtidas, nas posições linha e entrelinha da cultura do milho, 72 amostras de solo com estrutura indeformada, nas quais foram determinadas a curva de retenção de água, a curva de resistência à penetração e a densidade do solo, necessárias à obtenção do limite superior e inferior que definem o IHO. Segundo os resultados, o IHO variou positivamente até a densidade de 1,1 Mg m-3 e negativamente para densidades superiores. A amplitude de variação do IHO foi de 0,0073 até 0,125 m³ m-3. No limite inferior do IHO, em relação ao ponto de murcha, a resistência à penetração foi o fator limitante em 85% das amostras, enquanto a capacidade de campo foi o limite superior em 97% das amostras em relação à porosidade de aeração. As modificações na estrutura do solo, refletidas pela variação na densidade, foram mais sensivelmente descritas pelo IHO do que pela água disponível entre a capacidade de o campo e o ponto de murcha permanente. A resistência à penetração e a porosidade de aeração foram fortemente influenciadas pela densidade do solo; neste solo, a redução nos limites do IHO foi determinada pela variação da resistência do solo. Avaliações suplementares do IHO, em solos tropicais, são necessárias sob condições de ampla variação de textura e manejo.

Soil physical attributes, i. e., soil water potential, soil oxygen, and soil strength, directly affect plant growth. The least limiting water range (LLWR) is the range of soil water content within which plant growth is least limited by water potential, aeration and mechanical resistance and has not been evaluated in tropical soils. The objective of this research was to characterize the LLWR of a Typic Hapludox cropped to corn under no-tillage. Seventy-two undisturbed soil samples were collected at the crop row and interrow. The soil water retention curve and the soil resistance curve were evaluated in order to compute the LLWR. The results indicated that the LLWR varied positively with bulk density up to 1.1 Mg m-3 and negatively for higher densities. The LLWR ranged from 0.0073 to 0.1252 m³ m-3. Soil resistance to penetration was the limiting factor at the dry end of the LLWR in 85% of the samples while field capacity was the limiting factor at the wet end in 97%. Further studies on the LLWR in tropical soils would be relevant under a wide range in texture and management.

Desenvolveu-se um experimento de manejo de irrigação de milho (Zea mays L.), cultivado em Latossolo Roxo, de julho a dezembro de 1994, em Guaíra (SP). Os tratamentos, com 4 repetições, foram: tr000 - aplicação de metade da lâmina de água recomendada durante todo o ciclo da cultura; tr0I0 - aplicação da lâmina recomendada somente na fase intermediária da cultura, e metade dessa lâmina na fase inicial e final; e trIII - aplicação da lâmina recomendada durante todo o ciclo da cultura. Utilizando tensiômetros, mediu-se o potencial mátrico de 0,10 a 1,00 m de profundidade, de 0,10 em 0,10 m e, a partir dos valores obtidos, analisaram-se a variabilidade e a propagação desta para o conteúdo de água no solo. Os resultados mostraram que: (1) eventualmente, nas primeiras leituras realizadas após irrigação ou precipitação pluvial, o potencial mátrico e o conteúdo de água no solo mostraram acréscimos em suas variabilidades, pelo fato de, em alguma repetição, a frente de molhamento não ter atingido a cápsula porosa do tensiômetro; (2) o valor do potencial mátrico aumentou em profundidade, tendência que foi acompanhada de um aumento da estabilidade temporal e de uma redução da variabilidade espacial; (3) o potencial mátrico apresentou variabilidade elevada e heterogeneidade de variância; (4) a variabilidade do conteúdo de água no solo foi menos acentuada que a do potencial mátrico, para toda a faixa estudada. Mediante tais resultados, foi possível concluir que a irrigação pode ser manejada com alto nível de confiança estatística quando os resultados de potencial mátrico são transformados para conteúdo de água no solo, transformação esta que minimiza os problemas de variabilidade.

A four replicated maize (Zea mays L.) crop irrigation management experiment was carried out in a Typic Haphortox soil of Guaíra (SP), Brazil (20°27'30''S, 48°19'30''W, 495 m) from July to December, 1994. There were three treatments: tr000 - half of the recommended amount of water was applied during the crop cycle; tr0I0 - the recommended amount of water was applied only during the intermediate stage and half of it during the initial and the final stages; and trIII - the recommended amount of water was applied during the whole period of the crop. The soil water matric potential was assessed by means of tensiometers, from 0.10 to 1.00 m deep, at each 0.10 m to study the variability propagation of matric potential to the soil water content. Ranges of matric potential and soil water content values, with high variability, were also identified. The results showed that: (1) occasionally, measurements of matric potential and soil water content just after irrigation or rain showed a considerable increase of variability due to the fact that in some replications, the wetting front did not reach the tensiometer porous cup; (2) the matric potential and its stability over the time increased with depth, but its spatial variability decreased at depth; (3) the matric potential variability was high and showed variance heterogeneity; (4) the variability of soil water content was less accentuated than that of the matric potential for the whole studied range. According to the results, it was concluded that the irrigation management can be done with a high level of statistical confidence when matric potential values are converted into soil water content values, because the variability problems are minimized by this transformation.

Este trabalho foi realizado no CENA/USP, Piracicaba, SP, com a finalidade de obter informações relativas aos efeitos da aplicação de água/vinhaça (nas dosagens de 100, 200, 400, 800 e 1.000 m³ ha-1) na condutividade hidráulica de amostras remoldadas de um Latossolo Roxo distrófico, sob condições saturadas e não saturadas. Empregou-se, para tanto, um infiltrômetro de carga constante, para a avaliação da condutividade hidráulica em solo saturado e, na caracterização da condutividade hidráulica em solo não saturado, utilizou-se o método do perfil instantâneo, sendo os dois experimentos realizados sob condições de laboratório. Com o aumento das dosagens de vinhaça, ocorreu um decréscimo gradativo da condutividade hidráulica sob condições de saturação e de forma mais pronunciada a partir das dosagens maiores que 400 m³ ha-1. A aplicação do método do perfil instantâneo em condições de laboratório na caracterização da condutividade hidráulica do solo não saturado foi satisfatória, havendo concordância razoável dos valores da condutividade hidráulica do solo saturado, obtidos por esse método, com os obtidos experimentalmente pela utilização do infiltrômetro de carga constante. Não houve diferença expressiva entre os valores obtidos da condutividade hidráulica do solo não saturado entre os tratamentos com água e vinhaça.

This study was carried out at the Center for Nuclear Energy in Agriculture (CENA), Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, with the objective of obtaining information about the effect of different application levels of water/vinasse (100, 200, 400, 600, 800 and 1,000 m³ ha-1) on hydraulic conductivity of soil samples homogeneously packed in columns. A constant head infiltrometer and the instantaneous water profile method were utilized to determine saturated and unsaturated soil hydraulic conductivity, respectively. The increase of the vinasse application levels caused a gradual decrease in the saturated hydraulic conductivity, being steeper at levels higher than 400 m³ ha-1. The water profile instantaneous method to determine the hydraulic conductivity function was very well adapted to the experimental conditions, and there was a relatively good correspondence between saturated hydraulic conductivity values detemined by constant head infiltrometer and those estimated by this method. There was no substantial difference in the unsaturated hydraulic conductivity values between water and vinasse treatments.

Um modelo quantitativo para a descrição do movimento de água na zona imediatamente circundante a uma raiz individual é desenvolvido, e resultados de um experimento para a validação do modelo são apresentados. O modelo baseia-se na hipótese de que a quantidade de água perdida por uma planta por transpiração, em determinado período, é reposta por um volume igual que entra no seu sistema radicular, no mesmo período. Por meio da aplicação da equação de Darcy-Buckingham, calcula-se o potencial mátrico da água no solo a qualquer distância da raiz, em função de parâmetros relacionados com a cultura, solo e condições atmosféricas. Os resultados das simulações do modelo foram comparados com medidas de esgotamento de água por raízes de arroz, registradas por meio da atenuação de radiação γ, numa casa de vegetação da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"/Universidade de São Paulo (ESALQ/USP), em Piracicaba (SP), no final de 1993. Os resultados experimentais confirmam o modelo. As simulações mostram que uma raiz individual de uma planta é capaz de retirar água do solo de uma distância de mais de 0,1 m, no intervalo de alguns dias. Esse resultado indica que a distribuição de raízes é de menor importância para a eficiência da extração de água do solo.

A quantitative model of water movement within the immediate vicinity of an individual root is developed and results of an experiment to validate the model are presented. The model is based on the assumption that the amount of water transpired by a plant in a certain period is replaced by an equal volume entering its root system during the same time. The model is based on the Darcy-Buckingham equation to calculate the soil water matric potential at any distance from a plant root as a function of parameters related to crop, soil and atmospheric conditions. The model output is compared against measurements of soil water depletion by rice roots monitored using γ-beam attenuation in a greenhouse of the Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"/Universidade de São Paulo(ESALQ/USP) in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, in 1993. The experimental results are in agreement with the output from the model. Model simulations show that a single plant root is able to withdraw water from more than 0.1 m away within a few days. We therefore can assume that root distribution is a less important factor for soil water extraction efficiency.