Índice de desagregação do solo baseado em energia ultra-sônica

Carolino de Sá, M. A.; Lima, J. M.; Silva, M. L. N.; Dias Junior, M. S.

doi:10.1590/S0100-06831999000300005

Resumos

A estabilidade de agregados tem sido determinada por meio de peneiramento úmido, impacto de gotas e, mais recentemente, sonificação. O objetivo deste trabalho foi propor um índice baseado em níveis de energia ultra-sônica para expressar a estabilidade de agregados, utilizando material de horizontes A e B de Latossolo Roxo e Terra Roxa Estruturada. Agregados de 4,76 a 7,93 mm foram submetidos a níveis crescentes de energia ultra-sônica. O índice de dispersão (massa de agregados secos e, ou, partículas < 0,053 mm/massa inicial de agregados) foi plotado em função da energia correspondente para dispersão de cada amostra. As curvas de dispersão foram linearizadas, dividindo-se a energia pelo índice de dispersão, obtendo-se uma equação do tipo EA/ID = a + bEA. O índice de desagregação foi obtido, dividindo-se os termos b/a da equação, tendo como unidade mL J-1. Quanto menor o índice de desagregação, maior a estabilidade de agregados, principalmente para amostras dos horizontes A de ambos os solos. A vantagem desse índice sobre um único nível de energia ou mesmo o diâmetro médio geométrico se deve ao fato de ele considerar toda a faixa de energia empregada na curva de dispersão.

ultra-som; Latossolo Roxo; Terra Roxa Estruturada; agregação

Aggregate stability has been measured by wet sieving, water dropping and sonication. The objective of this study is to propose an index (energy - level based index) to express aggregate stability in A and B horizon aggregates of Dusky Red Latosol and Structured Dusky Red Earth. Aggregates from 4.76 to 7.93 mm were submitted to sonication at increasing energy levels. A dispersion ratio (< 0.053 mm aggregate + particle fraction/total aggregate mass) was plotted against energy levels, for each sample. These dispersion curves were linearized dividing energy level by dispersion ratio to give an EA/ID = a + bEA type equation. A dispersion index was obtained dividing b by a, from the equation. The higher the aggregate stability, the lower the dispersion index, mainly on A horizon samples of both soils. The advantage of this index over the use of a single energy level or even the geometric mean diameter is that it uses a whole range of energy levels used for the dispersion curve.

ultrasound; dusky Red Latosol; structured dusky Red Earth; aggregation

SEÇÃO I - FÍSICA DO SOLO

Índice de desagregação do solo baseado em energia ultra-sônica(¹ (1 ) Parte da Tese de Mestrado apresentada pelo primeiro autor à Universidade Federal de Lavras - UFLA. )

Aggregate stability index based on sonication energy

M. A. Carolino de Sá^I; J. M. Lima^II; M. L. N. Silva^III; M. S. Dias Junior^II

^IEngenheiro-Agronômo, M.Sc., UFLA. Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG)

^IIEngenheiro-Agronômo, Ph.D., Professor do Departamento de Ciência do Solo, UFLA. Bolsista do CNPq

^IIIEngenheiro-Agronômo, D.Sc., Professor do Departamento de Ciência do Solo, UFLA. Bolsista do CNPq

RESUMO

A estabilidade de agregados tem sido determinada por meio de peneiramento úmido, impacto de gotas e, mais recentemente, sonificação. O objetivo deste trabalho foi propor um índice baseado em níveis de energia ultra-sônica para expressar a estabilidade de agregados, utilizando material de horizontes A e B de Latossolo Roxo e Terra Roxa Estruturada. Agregados de 4,76 a 7,93 mm foram submetidos a níveis crescentes de energia ultra-sônica. O índice de dispersão (massa de agregados secos e, ou, partículas < 0,053 mm/massa inicial de agregados) foi plotado em função da energia correspondente para dispersão de cada amostra. As curvas de dispersão foram linearizadas, dividindo-se a energia pelo índice de dispersão, obtendo-se uma equação do tipo EA/ID = a + bEA. O índice de desagregação foi obtido, dividindo-se os termos b/a da equação, tendo como unidade mL J^-1. Quanto menor o índice de desagregação, maior a estabilidade de agregados, principalmente para amostras dos horizontes A de ambos os solos. A vantagem desse índice sobre um único nível de energia ou mesmo o diâmetro médio geométrico se deve ao fato de ele considerar toda a faixa de energia empregada na curva de dispersão.

Termos de indexação: ultra-som, Latossolo Roxo, Terra Roxa Estruturada, agregação.

SUMMARY

Aggregate stability has been measured by wet sieving, water dropping and sonication. The objective of this study is to propose an index (energy - level based index) to express aggregate stability in A and B horizon aggregates of Dusky Red Latosol and Structured Dusky Red Earth. Aggregates from 4.76 to 7.93 mm were submitted to sonication at increasing energy levels. A dispersion ratio (< 0.053 mm aggregate + particle fraction/total aggregate mass) was plotted against energy levels, for each sample. These dispersion curves were linearized dividing energy level by dispersion ratio to give an EA/ID = a + bEA type equation. A dispersion index was obtained dividing b by a, from the equation. The higher the aggregate stability, the lower the dispersion index, mainly on A horizon samples of both soils. The advantage of this index over the use of a single energy level or even the geometric mean diameter is that it uses a whole range of energy levels used for the dispersion curve.

Index terms: ultrasound, dusky Red Latosol, structured dusky Red Earth, aggregation.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em maio de 1998

Aprovado em abril de 1999

BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Particle density. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, American Society of Agronomy, 1986a. v.1, p.377-82.
BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Bulk density. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, American Society of Agronomy, 1986b. v.1. p.363-375.
CAMPOS, B.C.; REINERT, D.J.; NICOLODI, R.; RUEDELL, J. & PETRERE, C. Estabilidade estrutural de um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico após sete anos de rotação de culturas e sistemas de manejo de solo. R. Bras. Ci. Solo, 19:121-126, 1995.
CAROLINO DE SÁ, M.A. Quantificação da energia para dispersão dos agregados de Latossolo Roxo e Terra Roxa Estruturada. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1998. 92p. (Tese de Mestrado)
CHRISTENSEN, B.T. Carbon and nitrogen in particle size fractions isolated from Danish Arable soils by ultrasonic dispersion and gravity-sedimentation. Acta Agric. Scand., 35:175-187, 1985.
CHRISTENSEN, B.T. Straw incorporation and soil organic matter in macro-aggregates and particle size separates. J. Soil Sci., 37:125-135, 1986.
CHRISTENSEN, B.T. Decomposability of organic matter in particle size fractions from field soils with straw incorporation. Soil Biol. Biochem., 19:429-435, 1987.
CHRISTENSEN, B.T. & SORENSEN, L.H. The distribution of native and labelled carbon between soil particle size fractions isolated from long-term incubation experiments. J. Soil Sci., 36:219-229, 1985.
DAY, P.R. Particle fractionation and particle-size analysis. In: BLACK, C.A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1965. v.1. p.545-566.
DERPSCH, R.; ROTH, C.H.; SIDIRAS, N. & KÖPKE, U. Controle da erosão no Paraná, Brasil: sistemas de cobertura do solo, plantio direto e preparo conservacionista do solo. Eschborn, GTZ-IAPAR, 1991. 260p.
EDWARDS, A.P. & BREMNER, J.M. Dispersion of soil particles by sonic vibration. J. Soil Sci., 18:47-63, 1967.
ELTZ, F.L.F.; PEIXOTO, R.T.G. & JASTER, F. Efeitos de sistemas de preparo do solo nas propriedades físicas e químicas de um Latossolo Bruno Álico. R. Bras. Ci. Solo, 13:259-267, 1989.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solo. Manual de métodos de análise de solo. Rio de Janeiro, Ministério da Agricultura, 1979. Não paginado.
ERIKSEN, J.; LEFROY, R.D.B. & BLAIR, G.J. Physical protection of soil organic's studied using acetylacetone extraction at various intensities of ultrasonic dispersion. Soil Biol. Biochem., 27:1005-1010, 1995.
FACCIN, O.P. Influência das características químicas, físicas e mineralógicas sobre a estabilidade de agregados de diferentes grupamentos de solos. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1995. 67p. (Tese de Mestrado)
FULLER, L.G. & GOH, T.G. Stability-energy relationships and their application to aggregation studies. Can. J. Soil Sci., 72:453-466, 1992.
FULLER, L.G.; GOH, T.G. & OSCARSON, D.W. Cultivation effects on dispersive clay of soil aggregates. Can. J. Soil Sci., 75:101-107, 1995.
GENRICH, D.A. & BREMNER, J.M. A reeavaluation of the ultrasonic vibration method of dispersing soils. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 36:944-947, 1972.
GREGORICH, E.G.; KACHANOSKI, R.G. & VORONEY, R.P. Ultrasonic Dispersion of aggregates: Distribution of organic matter in size fractions. Can. J. Soil Sci., 68:395-403, 1988.
GREGORICH, E.G.; KACHANOSKI, R.G. & VORONEY, R.P. Carbon mineralization in Soil size fractions after various amounts of aggregate disruption. J. Soil Sci., 40:649-659, 1989.
IGWE, C.A.; AKAMIGBO, F.O.R. & MBAGWU, J.S.C. Physical properties of soils of southeastern Nigeria and the role of some aggregating agents in their stability. Soil Sci., 160:431-441, 1995.
KLUG, H.P. & ALEXANDER, L.E. X-ray diffraction procedures for polycrystaline and amorphous materials. New York, J. Wiley & Sons, 1974. 716p.
KOENIGS, F.F.R. Comments on the paper by P.F. North (1976). J. Soil Sci., 29:117-124, 1978.
MARQUES, J.J.G.S.M. Estimativas e comparações dos fatores erosividade das chuvas e erodibilidade de solos com horizonte B textural no Brasil. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1996. 119p. (Tese de Mestrado)
NORTH, P.F. Towards an absolute measurement of soil structural stability using ultrasound. J. Soil Sci., 27:451-459, 1976.
NORTH, P.F. Assessment of the ultrasonic method of determining soil structural stability in relation to soil management properties. J. Soil Sci., 30:463-472, 1979.
RAINE, S.R. & SO, B. An energy based parameter for the assessment of aggregate bond energy. J. Soil Sci., 44:249-259, 1993.
RAINE, S.R. & SO, B. Ultrasonic dispersion of soil in water: The effect of suspension properties on energy dissipation and soil dispersion. Aust. J. Soil Res., 32:1157-1174, 1994.
REICHERT, J.M.; VEIGA, M. & CABEDA, M.S.V. Índices de estabilidade de agregados e suas relações com características e parâmetros de solo. R. Bras. Ci. Solo, 17:283-290, 1993.
ROTH, C.H.; CASTRO FILHO, C. & MEDEIROS, G.B. Análise de fatores físicos e químicos relacionados com a agregação de um Latossolo Roxo distrófico. R. Bras. Ci. Solo, 15:241-248, 1991.
SALY, R. Use of ultrasonic vibration for dispersing soil samples. Sov. Soil Sci., 11:1547-1559, 1967.
SIDIRAS, N.; ROTH, C.H. & FARIAS, G.S. Efeito da intensidade de chuva na desagregação por impacto de gotas em três sistemas de preparo de solo. R. Bras. Ci. Solo, 8:251-254, 1984.
TISDALL, J.M. & OADES, J.M. Organic matter and water-stable aggregates in soils. J. Soil Sci., 33:141-163, 1982.
VEIGA, M.; CABEDA, M.S.V. & REICHERT, J.M. Erodibilidade em entressulcos de solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 17:121-128, 1993.
WATSON, J.R. Ultrasonic vibration as a method of soil dispersion. Soil Fertil., 34:127-134, 1971.

(1

) Parte da Tese de Mestrado apresentada pelo primeiro autor à Universidade Federal de Lavras - UFLA.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
07 Out 2014
Data do Fascículo
Set 1999

Histórico

Aceito
Abr 1999
Recebido
Maio 1998

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

[1] BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Particle density. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, American Society of Agronomy, 1986a. v.1, p.377-82.

[2] BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Bulk density. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, American Society of Agronomy, 1986b. v.1. p.363-375.

[3] CAMPOS, B.C.; REINERT, D.J.; NICOLODI, R.; RUEDELL, J. & PETRERE, C. Estabilidade estrutural de um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico após sete anos de rotação de culturas e sistemas de manejo de solo. R. Bras. Ci. Solo, 19:121-126, 1995.

[4] CAROLINO DE SÁ, M.A. Quantificação da energia para dispersão dos agregados de Latossolo Roxo e Terra Roxa Estruturada. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1998. 92p. (Tese de Mestrado)

[5] CHRISTENSEN, B.T. Carbon and nitrogen in particle size fractions isolated from Danish Arable soils by ultrasonic dispersion and gravity-sedimentation. Acta Agric. Scand., 35:175-187, 1985.

[6] CHRISTENSEN, B.T. Straw incorporation and soil organic matter in macro-aggregates and particle size separates. J. Soil Sci., 37:125-135, 1986.

[7] CHRISTENSEN, B.T. Decomposability of organic matter in particle size fractions from field soils with straw incorporation. Soil Biol. Biochem., 19:429-435, 1987.

[8] CHRISTENSEN, B.T. & SORENSEN, L.H. The distribution of native and labelled carbon between soil particle size fractions isolated from long-term incubation experiments. J. Soil Sci., 36:219-229, 1985.

[9] DAY, P.R. Particle fractionation and particle-size analysis. In: BLACK, C.A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1965. v.1. p.545-566.

[10] DERPSCH, R.; ROTH, C.H.; SIDIRAS, N. & KÖPKE, U. Controle da erosão no Paraná, Brasil: sistemas de cobertura do solo, plantio direto e preparo conservacionista do solo. Eschborn, GTZ-IAPAR, 1991. 260p.

[11] EDWARDS, A.P. & BREMNER, J.M. Dispersion of soil particles by sonic vibration. J. Soil Sci., 18:47-63, 1967.

[12] ELTZ, F.L.F.; PEIXOTO, R.T.G. & JASTER, F. Efeitos de sistemas de preparo do solo nas propriedades físicas e químicas de um Latossolo Bruno Álico. R. Bras. Ci. Solo, 13:259-267, 1989.

[13] EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solo. Manual de métodos de análise de solo. Rio de Janeiro, Ministério da Agricultura, 1979. Não paginado.

[14] ERIKSEN, J.; LEFROY, R.D.B. & BLAIR, G.J. Physical protection of soil organic's studied using acetylacetone extraction at various intensities of ultrasonic dispersion. Soil Biol. Biochem., 27:1005-1010, 1995.

[15] FACCIN, O.P. Influência das características químicas, físicas e mineralógicas sobre a estabilidade de agregados de diferentes grupamentos de solos. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1995. 67p. (Tese de Mestrado)

[16] FULLER, L.G. & GOH, T.G. Stability-energy relationships and their application to aggregation studies. Can. J. Soil Sci., 72:453-466, 1992.

[17] FULLER, L.G.; GOH, T.G. & OSCARSON, D.W. Cultivation effects on dispersive clay of soil aggregates. Can. J. Soil Sci., 75:101-107, 1995.

[18] GENRICH, D.A. & BREMNER, J.M. A reeavaluation of the ultrasonic vibration method of dispersing soils. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 36:944-947, 1972.

[19] GREGORICH, E.G.; KACHANOSKI, R.G. & VORONEY, R.P. Ultrasonic Dispersion of aggregates: Distribution of organic matter in size fractions. Can. J. Soil Sci., 68:395-403, 1988.

[20] GREGORICH, E.G.; KACHANOSKI, R.G. & VORONEY, R.P. Carbon mineralization in Soil size fractions after various amounts of aggregate disruption. J. Soil Sci., 40:649-659, 1989.

[21] IGWE, C.A.; AKAMIGBO, F.O.R. & MBAGWU, J.S.C. Physical properties of soils of southeastern Nigeria and the role of some aggregating agents in their stability. Soil Sci., 160:431-441, 1995.

[22] KLUG, H.P. & ALEXANDER, L.E. X-ray diffraction procedures for polycrystaline and amorphous materials. New York, J. Wiley & Sons, 1974. 716p.

[23] KOENIGS, F.F.R. Comments on the paper by P.F. North (1976). J. Soil Sci., 29:117-124, 1978.

[24] MARQUES, J.J.G.S.M. Estimativas e comparações dos fatores erosividade das chuvas e erodibilidade de solos com horizonte B textural no Brasil. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1996. 119p. (Tese de Mestrado)

[25] NORTH, P.F. Towards an absolute measurement of soil structural stability using ultrasound. J. Soil Sci., 27:451-459, 1976.

[26] NORTH, P.F. Assessment of the ultrasonic method of determining soil structural stability in relation to soil management properties. J. Soil Sci., 30:463-472, 1979.

[27] RAINE, S.R. & SO, B. An energy based parameter for the assessment of aggregate bond energy. J. Soil Sci., 44:249-259, 1993.

[28] RAINE, S.R. & SO, B. Ultrasonic dispersion of soil in water: The effect of suspension properties on energy dissipation and soil dispersion. Aust. J. Soil Res., 32:1157-1174, 1994.

[29] REICHERT, J.M.; VEIGA, M. & CABEDA, M.S.V. Índices de estabilidade de agregados e suas relações com características e parâmetros de solo. R. Bras. Ci. Solo, 17:283-290, 1993.

[30] ROTH, C.H.; CASTRO FILHO, C. & MEDEIROS, G.B. Análise de fatores físicos e químicos relacionados com a agregação de um Latossolo Roxo distrófico. R. Bras. Ci. Solo, 15:241-248, 1991.

[31] SALY, R. Use of ultrasonic vibration for dispersing soil samples. Sov. Soil Sci., 11:1547-1559, 1967.

[32] SIDIRAS, N.; ROTH, C.H. & FARIAS, G.S. Efeito da intensidade de chuva na desagregação por impacto de gotas em três sistemas de preparo de solo. R. Bras. Ci. Solo, 8:251-254, 1984.

[33] TISDALL, J.M. & OADES, J.M. Organic matter and water-stable aggregates in soils. J. Soil Sci., 33:141-163, 1982.

[34] VEIGA, M.; CABEDA, M.S.V. & REICHERT, J.M. Erodibilidade em entressulcos de solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 17:121-128, 1993.

[35] WATSON, J.R. Ultrasonic vibration as a method of soil dispersion. Soil Fertil., 34:127-134, 1971.

Brasil

Brasil

Índice de desagregação do solo baseado em energia ultra-sônica

Aggregate stability index based on sonication energy

Resumos

Datas de Publicação

Histórico