Plantas de cobertura e umidade antecedente afetam a infiltração de água em um argissolo
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Date
2023-10-20Primeiro membro da banca
Gubiani, Paulo Ivonir
Segundo membro da banca
Kaiser, Douglas Rodrigo
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Embora a importância hidrológica da infiltração de água no solo, a caracterização de suas variáveis é campo de incerteza na hidrologia. Além disso, relações da infiltração com plantas de cobertura, umidade antecedente e escalas de medição não estão suficientemente entendidas. Os objetivos foram: (i) propor sistemas automáticos de obtenção de dados de infiltração pontual para infiltrômetros (capítulo I); (ii) estudar como diferentes sistemas com plantas de cobertura se diferenciam no aumento da infiltração de água no solo e no controle do escoamento superficial (capítulo II); e (iii) estudar as relações da taxa de infiltração estável medida com infiltrômetros (Tie) com a umidade antecedente, com a permeabilidade da superfície do solo, com o método de medição e com o tempo de medição (capítulo III). A proposição da automação de infiltrômetros consistiu em uma etapa metodológica e de contribuição tecnológica. Os sistemas são de fácil construção e usam transdutores de pressão e microcontrolador de código aberto (Arduino). Além disso, esses sistemas possibilitaram a obtenção de um banco de dados robusto para relacionar a infiltração com vários fatores no capítulo III. Para atender o segundo e terceiro objetivos, dois protocolos experimentais foram utilizados, ambos sob Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico abrúptico, em Santa Maria/RS. O primeiro protocolo consistiu no monitoramento da precipitação e do escoamento superficial em escala de parcelas (14,5 x 3 m) no ano de 2022, em que seis condições de cobertura foram analisadas: solo exposto com manutenção de crosta superficial; amendoim forrageiro; gramíneas permanentes; aveia e nabo forrageiro no inverno e feijão no verão; aveia e ervilhaca no inverno e feijão no verão; e azevém no inverno e feijão no verão. Paralelamente, a infiltração foi medida com infiltrômetros em cada parcela. O segundo protocolo consistiu na medição da infiltração pontual em até 14 condições de umidade antecedente entre 2021 e 2023, duas condições de manejo (plantio direto; plantio direto com subsolagem), com dois métodos (duplo anel concêntrico e infiltrômetro de Cornell) e por tempo de até 48 h. Descobrimos que plantas de cobertura apresentam grande capacidade em atenuar escoamento superficial (97%), e que os benefícios foram mais evidentes em solo coberto com amendoim forrageiro que por cultivos anuais e gramíneas permanentes. Porém, a diferenciação das espécies no aumento da infiltração depende das características dos eventos de precipitação, da sazonalidade e da escala de medição. A taxa de infiltração estável medida com infiltrômetros depende da umidade antecedente do solo, da permeabilidade das camadas superficiais, do método de medição e sofre pouco efeito da ampliação do tempo de medição (> 2 h). Os efeitos do método e da permeabilidade superficial, contudo, diminuíram com o aumento da umidade antecedente. Sob perfil quase saturado, a infiltração vertical é adequadamente caracterizada por infiltrômetros. Logo, a umidade antecedente do solo é uma condicionante importante da taxa de infiltração estável que requer ser devidamente considerada.
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