dc.creator | Rauber, Lucas Raimundo | |
dc.date.accessioned | 2023-12-13T14:03:45Z | |
dc.date.available | 2023-12-13T14:03:45Z | |
dc.date.issued | 2023-10-20 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/30856 | |
dc.description.abstract | Despite the hydrological importance of soil water infiltration, the characterization of its variables is a field of uncertainty in hydrology. Furthermore, relationships of infiltration with cover crops, antecedent soil moisture, and measurement scales are not sufficiently understood. The objectives were: (i) to propose automatic systems for obtaining point infiltration data for infiltrometers (chapter I); (ii) study how different systems with cover crops differ in increasing soil water infiltration and controlling surface runoff (chapter II); and (iii) study the relationships of the steady state infiltration rate measured with infiltrometers (Tie) with the antecedent soil moisture, with the permeability of the surface soil, with the measurement method and with the measurement time (chapter III). The proposition of infiltrometer automation consisted of a methodological stage and technological contribution. The systems are easy to build and use pressure transducers and an open source microcontroller (Arduino). Furthermore, these systems made it possible to obtain a robust database to relate infiltration with various factors in chapter III. To achieve the second and third objectives, two experimental protocols were used, both in Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico abrúptico (Ultisol), in Santa Maria/RS. The first protocol consisted of monitoring precipitation and surface runoff on a plot scale (14.5 x 3 m) in the year of 2022, in which six cover conditions were analyzed: bare soil with surface crust; forage peanuts; permanent grasses; oats and turnips in winter and beans in summer; oats and vetch in winter and beans in summer; and ryegrass in winter and beans in summer. In addition, infiltration was measured with infiltrometers in each plot. The second protocol consisted of measuring point infiltration in up to 14 antecedent soil moisture conditions between 2021 and 2023, two management conditions (no-till; no-till with soil chiseling), with two methods (double ring and Cornell infiltrometer) and by time up to 48 hours. We discovered that cover crops have a great capacity to attenuate surface runoff (97%), and that the benefits were more evident in soil covered with forage peanuts than in annual crops and permanent grasses. However, the differentiation of species in increasing infiltration depends on the characteristics of precipitation events, seasonality and measurement scale. The steady infiltration rate measured with infiltrometers depends on the antecedent soil moisture, the permeability of the surface layers, the measurement method and is low affected by extending the measurement time (> 2 h). The effects of the method and surface permeability, however, decreased with increasing antecedent soil moisture. Under a nearly saturated profile, vertical infiltration is adequately characterized by infiltrometers. Therefore, the antecedent soil moisture is an important factor that affects the steady infiltration rate that requires proper consideration. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Hidrologia | por |
dc.subject | Escoamento superficial | por |
dc.subject | Conservação da água | por |
dc.subject | Terraços | por |
dc.subject | Adubação verde | por |
dc.subject | Hydrology | eng |
dc.subject | Surface runoff | eng |
dc.subject | Water conservation | por |
dc.subject | Terraces | eng |
dc.subject | Green manure | eng |
dc.title | Plantas de cobertura e umidade antecedente afetam a infiltração de água em um argissolo | por |
dc.title.alternative | Cover crops and antecedent moisture affect water infiltration in a ultisol | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | 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. | por |
dc.contributor.advisor1 | Reinert, Dalvan José | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0341150684713995 | por |
dc.contributor.referee1 | Gubiani, Paulo Ivonir | |
dc.contributor.referee2 | Kaiser, Douglas Rodrigo | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6654717966734692 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Agronomia | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |