Oxigenação do sistema radicular: uma abordagem física

Jong van LIER, Q. de

doi:10.1590/S0100-06832001000100025

Resumos

O entendimento da física do processo de aeração do sistema radicular permite uma estimativa mais correta e dinâmica do valor da porosidade de aeração mínima, possibilitando uma previsão mais completa do comportamento de uma planta em relação à umidade e conseqüente condutividade gasosa do solo. No presente trabalho, equacionou-se o processo da oxigenação do solo, objetivando demonstrar como o resultado poderá ser utilizado na estimativa da porosidade de aeração mínima necessária, tendo em vista a porosidade total do solo, a profundidade do solo a ser aerada e o nível de consumo de oxigênio. O valor 10/3 para o expoente da relação entre porosidade de aeração e fator de tortuosidade da equação de Millington e Quirk é o que resulta na maior coerência entre valores da porosidade mínima de aeração calculados e considerados normais.

porosidade de aeração; condutividade gasosa; equação de Millington e Quirk

The understanding of the physics of root aeration may allow a more correct and dynamic estimate of the minimum air-filled porosity, providing a more complete estimate of the plant behavior in relation to soil water content and gas conductivity of the soil. The aeration process is physically described in this paper to show that the result may be useful for estimating minimum air-filled porosity as a function of the total soil porosity, depth to be aerated and oxygen consumption rate. The value 10/3 for the exponent of the Millington and Quirk equation between air-filled porosity and tortuosity factor results in the best agreement between calculated minimum air-filled porosity and values considered as normal.

air-filled porosity; gas conductivity; Millington and Quirk equation

NOTA

Q. de Jong van LIER

Professor Doutor do Departamento de Ciências Exatas, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - ESALQ/USP, Caixa Postal 9, CEP 13418-900 Piracicaba (SP). Bolsista do CNPq

RESUMO

O entendimento da física do processo de aeração do sistema radicular permite uma estimativa mais correta e dinâmica do valor da porosidade de aeração mínima, possibilitando uma previsão mais completa do comportamento de uma planta em relação à umidade e conseqüente condutividade gasosa do solo. No presente trabalho, equacionou-se o processo da oxigenação do solo, objetivando demonstrar como o resultado poderá ser utilizado na estimativa da porosidade de aeração mínima necessária, tendo em vista a porosidade total do solo, a profundidade do solo a ser aerada e o nível de consumo de oxigênio. O valor 10/3 para o expoente da relação entre porosidade de aeração e fator de tortuosidade da equação de Millington e Quirk é o que resulta na maior coerência entre valores da porosidade mínima de aeração calculados e considerados normais.

Termos de indexação: porosidade de aeração, condutividade gasosa, equação de Millington e Quirk.

SUMMARY

The understanding of the physics of root aeration may allow a more correct and dynamic estimate of the minimum air-filled porosity, providing a more complete estimate of the plant behavior in relation to soil water content and gas conductivity of the soil. The aeration process is physically described in this paper to show that the result may be useful for estimating minimum air-filled porosity as a function of the total soil porosity, depth to be aerated and oxygen consumption rate. The value 10/3 for the exponent of the Millington and Quirk equation between air-filled porosity and tortuosity factor results in the best agreement between calculated minimum air-filled porosity and values considered as normal.

Index terms: air-filled porosity, gas conductivity, Millington and Quirk equation.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em fevereiro de 2000

Aprovado em outubro de 2000

DOMMERGUES, Y. & MANGENOT, F. Ecologie microbienne du sol. Paris, Masson et Cie., 1970. 791p.
HODGMAN, C.D. ed. Handbook of chemistry and physics, 33 ed. Cleveland, Chemical Rubber Publishing, 1951. 2894p.
HODGSON, A.S. & MACLEOD, D.A. Use of oxygen flux density to estimate critical air-filled porosity of a vertisol. Soil Sci. Soc. Am. J., 53:355-361, 1989.
JIN, Y. & JURY, W.A. Characterizing the dependence of gas diffusion coefficient on soil properties. Soil Sci. Soc. Am. J., 60:66-71, 1996
JONG van LIER, Q. & LIBARDI, P.L. Variabilidade dos parâmetros da equação que relaciona a condutividade hidráulica com a umidade do solo no método do perfil instantâneo. R. Bras. Ci. Solo, 23:1005-1014, 1999.
JURY, W.A.; GARDNER, W.R. & GARDNER, W.H. Soil physics. 5 ed. New York: John Wiley & Sons, 1991. 328p.
KLEIN, V.A. Propriedades físico-hídrico-mecânicas de um Latossolo Roxo, sob diferentes sistemas de uso e manejo. Piracicaba, Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", 1998. 150p. (Tese de Doutorado)
LETEY, J. Relationship between soil physical properties and crop production. Adv.Soil Sci., 1:277-294, 1985.
MCCARTHY, K.P. & BROWN, K.W. Soil gas permeability as influenced by soil gas-filled porosity. Soil Sci. Soc. Am. J., 56:997-1003, 1992
MILLINGTON, R.J. & QUIRK, J.P. Permeability of porous solids. Trans. Faraday Soc., 57: 1200-1207, 1961
PHENE, C.J. Oxygen electrode measurement. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. Part I. Madison, American Society of Agronomy, 1986. p. 1137-1159.
REICHARDT, K. Capacidade de campo. R. Bras. Ci. Solo, 12:211-216, 1988.
SILVA, A.P.; KAY, B.D. & PERFECT, E. Characterization of the least limiting water range. Soil Sci. Soc. Am. J., 58: 1775-1781, 1994.
SOUZA, L.D. & REICHARDT, K. Estimativas da capacidade de campo. R. Bras. Ci. Solo, 20: 183-189, 1996.
TORMENA, C.A.; SILVA, A.P. & LIBARDI, P.L. Caracterização do intervalo hídrico ótimo de um Latossolo Roxo sob plantio direto. R. Bras. Ci. Solo, 22:573-581, 1998.
VEIHMEYER, F.J. & HENDRICKSON, A.H. The moisture equivalent as a measure of the field capacity of soils. Soil Sci., 32:181-193, 1931.
VEIHMEYER, F.J. & HENDRICKSON, A.H. Methods of measuring field capacity and wilting percentages of soils. Soil Sci., 68:75-94, 1949.