Use of the no-till system in Argentina is under continuous expansion. The machinery used in this system, characterized by a high axle load, is often used beyond the recommendable soil-moisture range and has led to a generalized increment in the bulk density of the soils. Hydraulic properties are the most affected by this process, and loosening is recommended to improve water entry into the soil profile. Different physico-mathematical models for estimating hydraulic properties based on use of the tension disc infiltrometer method give rise to different and often contradictory results. The aim of this study was to determine the effect of soil loosening on hydraulic properties in plots under no-till management with and without loosening practices, and to evaluate the performance of two theoretical models to detect differences between treatments. The studied variables were Steady State Flux (q∞), Saturated Hydraulic Conductivity (Ksat) and Sorptivity (S0), working with a disc infiltrometer. Loosening led to an increase in Ksat with respect to the control. The level of Ksat did not change in control plots after harvesting traffic. In loosened plots, however, harvesting traffic led to a significant decrease in Ksat. Sorptivity values showed no clear dependency on measurement time, treatment or model, suggesting the need for further study. Moreover, it was concluded that q∞ obtained using the disc infiltrometer method could not always be taken as equivalent to Ksat.

La superficie bajo siembra directa continua se incrementa en forma sostenida. La maquinaria utilizada en dichos sistemas posee gran peso y muchas veces se utiliza fuera de los rangos de humedad aconsejados. Todo lleva a un aumento generalizado del fenómeno de densificación de los suelos. Las variables hidráulicas serían las más afectadas por este fenómeno. Para mejorar esta situación se ha propuesto el uso de la descompactación mediante un subsolador. El efecto de descompactación favorecería la entrada de agua en el perfil del suelo. Existe una serie de modelos físico-matemáticos para estimar valores de variables hidráulicas a partir de experimentos de infiltración, con un infiltrómetro de disco. Los resultados obtenidos con estos modelos son a veces contradictorios. Los objetivos de este trabajo fueron evaluar el efecto de la tarea de descompactación sobre las variables hidráulicas en un suelo conducido en siembra directa con y sin tareas de descompactación y estudiar la sensibilidad de métodos físico-matemáticos para determinar el efecto sobre dichas variables. Las variables investigadas fueron Infiltración Básica (q∞), Conductividad Hidráulica Saturada (Ksat) y Sortividad (S0) a partir de ensayos con un infiltrómetro de disco. La descompactación produjo el aumento de la Ksat respecto del testigo. Luego del pasaje de la cosechadora no se verificaron cambios en dicha variable para el testigo, mientras que en el tratamiento con descompactación se registró una disminución significativa de Ksat. La S0 no mostró una tendencia clara en su dependencia con el momento del muestreo, el sistema de labranza o el modelo utilizado, lo que indica la necesidad de seguir investigando en este tema. Adicionalmente, se concluyó que la Infiltración Básica (q∞) obtenida con un infiltrómetro de disco no siempre es equivalente a Ksat.

Soil management influences physical properties of the soil, mainly hydraulic functions. Their measurement have been one of the research preferences in Soil Physics. Tension disc infiltrometer has become a valuable instrument for the in situ measurement of soil surface hydraulic properties. Methods of analysis of the information obtained with this instrument have generally relied on the restrictive assumptions of steady-state infiltration at large times, but today approximate analytical expressions for three-dimension unsteady, unconfined flow out of a disc infiltrometer, are also available. In our study field tension infiltrometer measurements were run on a clay loam soil with different agricultural practices to determine sorptivity and saturated hydraulic conductivity, using steady- and unsteady-state water flow models. From steady state flow model, results obtained for sorptivity (S0) ranged from 26.8 to 58.5 mm h-1/2 and saturated hydraulic conductivity (K0) ranged from 41.7 to 78.2 mm h-1, for conventional tillage and praire site, meanwhile S0 ranged form 23.9 to 51.2 mm h-1/2 and K0 between 19.0 and 45.7 mm h-1 for the compacted site. Mean values of sorptivity were not statistically different between sites, meanwhile saturated hydraulic conductivity means were not different for conventional tillage and praire sites, but both means were different from the compacted site mean. From unsteady state flow model sorptivity values ranged from 10.9 to 36.6 mm h-1/2 and K0 values ranged between 58.6 and 189.3 mm h-1 for conventional tillage management and natural prairie sites. For the compacted site S0 values ranged from 15.8 to 33.9 mm h-1/2 and for K0 values from 13.6 to 71.5 mm h-1. Mean values of sorptivity were not statistically different between sites, meanwhile saturated hydraulic conductivity means were not different for conventional tillage and praire sites, but both means were different from the compacted site mean.

El manejo del suelo influencia las propiedades físicas del mismo, con marcado énfasis en las hidráulicas. La medición de estas últimas se ha vuelto uno de los temas predilectos de investigación en la Física de Suelos. El infiltrómetro de disco a tensión se ha convertido en un valioso instrumento para la medición in-situ de propiedades hidráulicas del suelo. La mayoría de los métodos de análisis de la información obtenida con este instrumento, se basa en la obtención de la tasa de flujo estacionario para tiempos largos, aunque actualmente se encuentran disponibles también expresiones analíticas aproximadas para el flujo transitorio desde un infiltrómetro de disco en tres dimensiones y no confinado. En este trabajo se realizaron mediciones con este instrumento en un suelo franco arcilloso con diferente historia de uso. A partir de los datos obtenidos se estimaron la conductividad hidráulica saturada y la sortividad, mediante modelos que utilizan la aproximación de flujo estacionario y de flujo transitorio. A partir del modelo del flujo estacionario, los resultados obtenidos de sortividad (S0) variaron entre 26,8 y 58,5 mm h-1/2 y los de conductividad hidráulica saturada (K0) entre 41,7 y 78,2 mm h-1, para los sitios de labranza convencional y pastura, mientras que S0 varió entre 23,9 y 51,2 mm h-1/2 y K0 entre 19,0 y 45,7 mm h-1 para el sitio compactado. Los valores medios de sortividad no difirieron estadísticamente entre los tratamientos, mientras que para la conductividad hidráulica saturada no hubo diferencia estadística entre la medias en labranza convencional y pastura, pero ambas fueron significativamente diferentes a la media del sitio compactado. A partir del modelo de flujo transitorio los valores de S0 variaron entre 10,9 y 36,6 mm h-1/2 y los de K0 entre 58,6 y 189,3 mm h-1 para labranza convencional y pastura, y entre 15,8 y 33,9 mm h-1/2 para S0 y entre 13,6 y 71,5 mm h-1 para K0 del sitio compactado. No se encontraron diferencias significativas entre las medias de todos los sitios para S0, mientras que para K0 no se encontró diferencia entre las medias de los sitios de labranza convencional y pastura, pero ambos fueron diferentes estadísticamente a la K0 media del sitio compactado.

Since several years the fractal fragmentation model has attracted the attention of researchers, as a logic way to describe and interprete observed particle size distributions. Textural analysis has shown to be very important because of its usefulness in the dignosis and inferences about soil functioning and use. Most popular methods of textural analysis employ sedimentation of particles in water using the hydrometer or the pipet. Both have the objective of determining the particle fraction remaining in suspension at predetermined time and to relate them with particle diameters. In the present work a new power law relationship between the mass fraction in suspension and the time was developed. Using this relationship it was possible to determine the fragmentation fractal dimension of a set of particles in sedimentation. The new equation has been checked with data obtained in this research by the Bouyoucos's hydrometer, and others published in the literature, using the Robinson's pipet method. The agreement between the model and the experimental data, using non linear regression, was excellent. Resulting fractal fragmentation dimensions ranged from 2.404 to 2.512, for samples from La Plata, Argentina, and between 2.434 and 2.819 for soils from California, USA. Determination coefficients, R², were always higher than 0.9.

Desde hace varios años, el modelo de fragmentación fractal ha atraido la atención de los investigadores, como un camino lógico para describir e interpretar distribuciones de partículas observadas. El análisis textural de un suelo ha mostrado ser muy importante, pues se utiliza para diagnosticar y predecir el funcionamiento y uso del mismo. Los métodos más populares para determinar la textura han sido los de sedimentación en agua utilizando el hidrómetro o la pipeta. Ambos tienen como objetivo encontrar la fracción de masa de partículas que se encuentran en suspensión a tiempos prefijados y relacionarla con los diámetros de las mismas. En este trabajo se ha desarrollado una nueva función potencial que relaciona la fracción de masa en suspensión con el tiempo de sedimentación. Utilizando la misma se puede determinar la dimensión fractal de fragmentación de una distribución de partículas en sedimentación. La nueva ecuación ha sido chequeada con datos propios obtenidos por el hidrómetro de Bouyoucos y otros publicados en la literatura, obtenidos mediante la pipeta de Robinson. El acuerdo logrado entre la teoría y los datos experimentales, mediante la técnica de regresión no lineal, ha sido excelente. Los valores de la dimensión fractal de fragmentación resultaron entre 2,404 y 2,512, para muestras de La Plata, Argentina, y entre 2,434 y 2,819 para los suelos de California, USA. El coeficiente de determinación, R², fue en todos los casos mayor que 0,9.

On a long-term essay under direct drilling, the evolution of the physical properties of a clay loam soil, such as distribution by origin of soil porosity, has been assessed during two growing seasons. The cereal crops in each growing seasons were spring barley and winter barley, respectively. Soil physical properties were measured on a 2 m length transect located in a perpendicular line to the direction of vehicular traffic for field operations. Five sampling opportunities, within crop cycle, were used to measure the variables. Structural soil porosity, due principally to shrinkage and swelling cycles, was assessed in the 0 to 35 cm depth soil profile. This natural process seemed to be sufficient to guarantee good drainage and normal crop development, unless in the moisture content range included in field capacity.

A partir de un estudio más amplio sobre evolución de las propiedades físicas de un suelo sometido a tres sistemas de labranza, se realizó, en dos campañas consecutivas, un seguimiento de la distribución de la porosidad del suelo según su origen, en parcelas cultivadas bajo siembra directa continua durante 15 años. En el ensayo se consideró un trayecto de 2 metros de longitud, perpendicular a la dirección de las labores, donde se realizaron mediciones de densidad aparente seca y contenido de humedad. El cultivo extensivo de secano (cereal), en cada una de las dos campañas, fue cebada de ciclo corto y de ciclo largo. El calendario de la toma de datos de las variables medidas se fijó en 5 fechas por campaña. La porosidad estructural del suelo, debida principalmente a la alternancia de ciclos de humectación - desecación, fue calculada cada 5 cm y hasta 35 cm de profundidad. Este proceso de fisuración natural resulta suficiente para asegurar un buen drenaje y facilitar el desarrollo radicular de las plantas, siempre y cuando el contenido de humedad se mantenga dentro de la capacidad de retención de agua.