Soil water diffusivity: A simple laboratory method for its determination

Autores
Villarreal, Rafael; Lozano, Luis Alberto; Soracco, Carlos Germán; Filgueira, Roberto Raul; Sarli, Guillermo Oliverio
Año de publicación
2016
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Soil water diffusivity (D) is an important hydraulic property that is fundamental to characterize unsaturated watertransport. Its determination is complex, time-consuming and requires expensive instruments. The objectives of this workwere: to propose a simple and low-cost laboratory methodology to determine D function; and to analyze the influence of soilmanagement systems on D and Sorptivity (S). The studied soil was classified as a vertic Paleudol. The first 10 cm of the soilunder three different management systems (T1: Natural grassland, T2: direct drilling, and T3: Polyphitic Pasture) was sampled.The samples were sieved and packed into horizontal columns. The columns were analyzed under horizontal infiltration and Dwas determined by variations of water content as a function of time for fixed positions, obtained from low-cost soil moisturecapacitance sensors. The results showed that the proposed methodology is valid in the studied soils. Soil management systemsignificantly affected D and S. They were greater for T2 compared with T1 and T3 (D varied between 0.00033 and 0.0321cm2.s-1). This means that the soil under T2 can transmit water faster under non-saturated conditions as compared with thesoil under grazing. In conclusion, the proposed methodology allowed to determine D in a simple and low-cost way, and todetermine the influence of these properties on productive conditions.
A difusividade da água no solo (D) é uma importante propriedade hidráulica para caracterizar o transporte não saturado de água no solo. Essa determinação é complexa devido ao tempo gasto para isso e ao elevado custo dos equipamentos necessários. Os objetivos desse trabalho foram: propor uma metodologia simples e de baixo custo de laboratório para determinar uma função para D e para analisar a influência de sistemas de manejo do solo em D e na sortividade do solo (S). O solo estudado foi classificado como um Paleudol vertico. As amostras deformadas foram coletadas em três sistemas de manejos (T1: Campo Nativo, T2: Plantio Direto e T3: pastagem). Foram retirados os primeiros 10 centímetros do solo. Essas amostras foram peneiradas e depois foram acomodadas em colunas horizontais. As colunas foram submetidas a infiltração horizontal e D foi determinado pela variação do conteúdo de água em função do tempo, com auxílio de sensores de capacitância para a determinação da umidade do solo. Os resultados indicam que a metodologia proposta é válida para os solos desse estudo. O sistema de manejo do solo indicou diferença significativa em D e S. Foram melhores no tratamento T2 comparado com T1 e T3 (D apresentou variação entre 0,00033 e 0,0321 cm2 s-1). Isso indica que o solo na condição T2 conduz água mais rápida na condição não saturada, que o solo manejado com pastejo. Assim, a metodologia proposta permite determinar D em uma amostra e com baixo custo, além de verificar a influência dessas propriedades em condições produtivas.
Fil: Villarreal, Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; Argentina
Fil: Lozano, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; Argentina
Fil: Soracco, Carlos Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; Argentina
Fil: Filgueira, Roberto Raul. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; Argentina
Fil: Sarli, Guillermo Oliverio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; Argentina
Materia
Unsaturated water movement
Sorptivity
Richards' equation
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/55021

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The columns were analyzed under horizontal infiltration and Dwas determined by variations of water content as a function of time for fixed positions, obtained from low-cost soil moisturecapacitance sensors. The results showed that the proposed methodology is valid in the studied soils. Soil management systemsignificantly affected D and S. They were greater for T2 compared with T1 and T3 (D varied between 0.00033 and 0.0321cm2.s-1). This means that the soil under T2 can transmit water faster under non-saturated conditions as compared with thesoil under grazing. In conclusion, the proposed methodology allowed to determine D in a simple and low-cost way, and todetermine the influence of these properties on productive conditions.A difusividade da água no solo (D) é uma importante propriedade hidráulica para caracterizar o transporte não saturado de água no solo. Essa determinação é complexa devido ao tempo gasto para isso e ao elevado custo dos equipamentos necessários. Os objetivos desse trabalho foram: propor uma metodologia simples e de baixo custo de laboratório para determinar uma função para D e para analisar a influência de sistemas de manejo do solo em D e na sortividade do solo (S). O solo estudado foi classificado como um Paleudol vertico. As amostras deformadas foram coletadas em três sistemas de manejos (T1: Campo Nativo, T2: Plantio Direto e T3: pastagem). Foram retirados os primeiros 10 centímetros do solo. Essas amostras foram peneiradas e depois foram acomodadas em colunas horizontais. As colunas foram submetidas a infiltração horizontal e D foi determinado pela variação do conteúdo de água em função do tempo, com auxílio de sensores de capacitância para a determinação da umidade do solo. Os resultados indicam que a metodologia proposta é válida para os solos desse estudo. O sistema de manejo do solo indicou diferença significativa em D e S. 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A difusividade da água no solo (D) é uma importante propriedade hidráulica para caracterizar o transporte não saturado de água no solo. Essa determinação é complexa devido ao tempo gasto para isso e ao elevado custo dos equipamentos necessários. Os objetivos desse trabalho foram: propor uma metodologia simples e de baixo custo de laboratório para determinar uma função para D e para analisar a influência de sistemas de manejo do solo em D e na sortividade do solo (S). O solo estudado foi classificado como um Paleudol vertico. As amostras deformadas foram coletadas em três sistemas de manejos (T1: Campo Nativo, T2: Plantio Direto e T3: pastagem). Foram retirados os primeiros 10 centímetros do solo. Essas amostras foram peneiradas e depois foram acomodadas em colunas horizontais. As colunas foram submetidas a infiltração horizontal e D foi determinado pela variação do conteúdo de água em função do tempo, com auxílio de sensores de capacitância para a determinação da umidade do solo. Os resultados indicam que a metodologia proposta é válida para os solos desse estudo. O sistema de manejo do solo indicou diferença significativa em D e S. Foram melhores no tratamento T2 comparado com T1 e T3 (D apresentou variação entre 0,00033 e 0,0321 cm2 s-1). Isso indica que o solo na condição T2 conduz água mais rápida na condição não saturada, que o solo manejado com pastejo. Assim, a metodologia proposta permite determinar D em uma amostra e com baixo custo, além de verificar a influência dessas propriedades em condições produtivas.
Fil: Villarreal, Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; Argentina
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