Microtomografia computadorizada de raios-X na caracterização morfométrica dos poros de Neossolo Regolítico Eutrofico
DOI:
https://doi.org/10.24221/jeap.1.1.2016.983.24-33Keywords:
TC, porosidade, distribuição dos tamanhos dos poros, solos arenosos.Abstract
O arranjo, orientação e organização dos grãos do solo de diferentes características são fatores determinísticos da estrutura do solo, como também, da porosidade desse meio. A porosidade possui forte influência na aeração, na transferência de água/solutos/gases/calor, na resistência à penetração e ramificação de raízes e no desenvolvimento de microorganismos, podendo ser um elemento importante na determinação da qualidade de um solo. A avaliação morfométrica do espaço poroso de um Neossolo Regolítico Eutrófico (NRe) utilizando a Microtomografia Computadorizada de Raios-x é objetivo deste estudo, onde foram analisados os atributos físicos do solo e os tamanhos, as formas e as inclinações dos vazios intra-agregados. O NRe apresentou uma porosidade de 28% (27% de vazios inter-agregados e 1% de vazios intra-agregados) e 73% de agregados. Cerca de 73% dos vazios intra-agregados possuem volumes entre 1,278 x 10-4 a 6,545 x 10-2 mm³. Há um maior volume de vazios complexos e alongados, os quais favorecem a condução de água pelo solo, e um maior volume de poros achatados, podendo indicar um certa compactação desse meio. Os vazios apresentaram-se em sua maioria como quase horizontais e inclinado, resultado da resistência a penetração de raízes devido a presença de lamelas argilosas nesse solo. A aplicação de microtomografia computadorizada de raios-X se mostrou eficiente na caracterização micromorfométrica da porosidade do solo.Downloads
References
BULLOCK, P., FEDOROFF, N., JONGERIUS, A., STOOPS, G., & TURSINA, T. Handbook for soil thin section description. Waine Research, 1985.
COSTA, L. F., ANTONINO, A. C. D., HECK, R. J., COUTINHO, A. P., DE MENDONÇA PIMENTEL, R. M., VASCONCELOS, T. C., & MACHADO, C. B. Espaço poroso em solos brasileiros usando tomografia computadorizada de raios-X. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 9, n. 3, p. 692-706, 2016.
CRESTANA, S., MASCARENHAS, S., POZZI-MUCELLI, R. S., 1985. Static and dynamic three-dimensional studies of water in soil using computed tomographic scanning. Soil Science 140, 326- 332.
DE ALMEIDA, A. V. D. L., CORRÊA, M. M., LIMA, J. R. DE S., SOUZA, E. S., SANTORO, K. R., ANTONINO, A. C. D., 2015. Atributos Físicos, Macro e Micromorfológicos de Neossolos Regolíticos no Agreste Meridional de Pernambuco. Revista Brasileira de Ciência do Solo 39, 1235-1246.
DE FREITAS, D. A. F., SILVA, M. L. N., CARDOSO, E. L., CURI, N. Índices de qualidade do solo sob diferentes sistemas de uso e manejo florestal e cerrado nativo adjacente. Revista Ciência Agronômica 43, 417-428, 2012.
ELLIOT, T. R., & HECK, R. J.. A comparison of 2D vs. 3D thresholding of X-ray CT imagery. Canadian Journal of Soil Science, v. 87, n. 4, p. 405-412, 2007.
EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária., 1997. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise de solo. 2. ed. Rio de Janeiro.
GONÇALVES, F. C., MORAES, M. H. Porosidade e infiltração de água do solo sob diferentes sistemas de manejo. Irriga 17, 337, 2012.
HAINSWORTH, J. M., AYLMORE, L. A. G. The use of computer assisted tomography to determine spatial distribution of soil water content. Australian Journal of Soil Research 21, 435-443, 1983.
HU, X., LI, Z. C., LI, X. Y., & LIU, L. Y. Quantification of soil macropores under alpine vegetation using computed tomography in the Qinghai Lake Watershed, NE Qinghai–Tibet Plateau. Geoderma, v. 264, p. 244-251, 2016.
JASSOGNE, L.; MCNEILL, A.; CHITTLEBOROUGH, D. 3D‐visualization and analysis of macro‐and meso‐porosity of the upper horizons of a sodic, texture‐contrast soil. European journal of soil science, v. 58, n. 3, p. 589-598, 2007.
Jorge, R. F., de Almeida, C. X., Borges, E. N., Passos, R. R. Distribuição de poros e densidade de latossolos submetidos a diferentes sistemas de uso e manejo. Bioscience Journal 28, 159-169, 2012.
KIEHL, E. J. Manual de edafologia: relações solo-planta. São Paulo: Ceres, 1979. 262 p.
KLEIN, V. A.; LIBARDI, P. L. Condutividade hidráulica de um Latossolo Roxo, não saturado, sob diferentes sistemas de uso e manejo. Ciência Rural, Santa Maria, v. 32, n. 6, p. 945-953, 2002.
LAMANDÉ, M., LABOURIAU, R., HOLMSTRUP, M., TORP, S. B., GREVE, M. H., HECKRATH, G., ... & JACOBSEN, O. H. Density of macropores as related to soil and earthworm community parameters in cultivated grasslands. Geoderma, v. 162, n. 3, p. 319-326, 2011.
LU, SHENG-GAO; SUN, FANG-FANG; ZONG, YU-TONG. Effect of rice husk biochar and coal fly ash on some physical properties of expansive clayey soil (Vertisol). Catena, v. 114, p. 37-44, 2014.
LUO, LIFANG; LIN, HENRY; LI, SHUANGCAI. Quantification of 3-D soil macropore networks in different soil types and land uses using computed tomography. Journal of Hydrology, v. 393, n. 1, p. 53-64, 2010.
LUXMOORE, R. J. Micro, meso and macroporosity of soil. Soil Science Society American Journal, Madison, v. 45, p. 671-672, 1981.
MARSILI, A., SERVADIO, P., PAGLIAI, M., VIGNOZZI, N. Changes of some physical properties of a clay soil following passage of rubber-and metal-tracked tractors. Soil and Tillage Research 49, 185-199, 1998.
OTHMER, H., DIEKKRÜGER, B., KUTILEK, M. Bimodal Porosity and Unsaturated Hydraulic Conductivity. Soil Science 152, 139-150, 1991.
OUOBA, S., COUSIN, B., CHERBLANC, F., KOULIDIATI, J., & BÉNET, J. C. Une méthode mécanique pour déterminer la porosité totale d'un sol. Comptes Rendus Mécanique, v. 342, n. 12, p. 732-738, 2014.
PAGLIAI, M., MARSILI, A., SERVADIO, P., VIGNOZZI, N., PELLEGRINI, S. Changes in some physical properties of a clay soil in Central Italy following the passage of rubber tracked and wheeled tractors of medium power. Soil and Tillage Research 73, 119-129, 2003.
PASSONI, S., PIRES, L. F., HECK, R., & ROSA, J. A. Three Dimensional Characterization of Soil Macroporosity by X-ray Microtomography. Revista Brasileira de Ciência do Solo,39(2), 448-457, 2015.
PETROVIC, A. M., SIEBERT, J. E., RIEKE, P. E. Soil bulk density analysis in three dimensions by computed tomographic scanning. Soil Science Society of America Journal 46, 445- 450, 1982.
PIERRET, A., CAPIOWIEZ, Y., BELZUNCES, L. & MORAN, C.J. 3D reconstruction and quantification of macropores using X-ray computed tomography and image analysis. Geoderma, 106, 247–271, 2002.
PIRES, L. F., BRINATTI, A. M., SAAB, S. C., & CÁSSARO, F. A. Porosity distribution by computed tomography and its importance to characterize soil clod samples. Applied Radiation and Isotopes, v. 92, p. 37-45, 2014.
REGELINK, I. C., STOOF, C. R., ROUSSEVA, S., WENG, L., LAIR, G. J., KRAM, P., ... & COMANS, R. N. Linkages between aggregate formation, porosity and soil chemical properties. Geoderma, v. 247, p. 24-37, 2015.
RIBEIRO, K. D., MENEZES, S. M., MESQUITA, M. D. G. B. D., & SAMPAIO, F. D. M. T. Propriedades físicas do solo, influenciadas pela distribuição de poros, de seis classes de solos da região de Lavras-MG. Ciênc. agrotec.,(Impr.), v. 31, n. 4, p. 1167-1175, 2007.
RICHARDS, L. A. Physical conditions of water in soil. In: BLACK, C. A. (Ed.). Methods of soil analysis. Madison: American Society for Testing and Materials, p. 128-152, 1965..
ROLIM NETO FC, SANTOS MC. Gênese de solo arenoso com lamelas e fragipã no Agreste de Pernambuco. R Bras Ci Solo, 18:243-53, 1994.
SCHÄFFER, B., MUELLER, T. L., STAUBER, M., MÜLLER, R., KELLER, M., SCHULIN, R. Soil and macro-pores under uniaxial compression. II. Morphometric analysis of macro-pore stability in undisturbed and repacked soil. Geoderma 146, 175-182., 2008a.
SCHÄFFER, B., STAUBER, M., MUELLER, T. L., MÜLLER, R.; SCHULIN, R. Soil and macro-pores under uniaxial compression. I. Mechanical stability of repacked soil and deformation of different types of macro-pores. Geoderma 146, 183-191., 2008b.
SHAXSON, F.; BARBER, R. Optimizing soil moisture for plant production: The significance of soil porosity. Rome, Italy: UN-FAO, 2016.
SHAXSON, FRANCIS; KASSAM, AMIR. Soil erosion and conservation. Agriculture Development, p. 21, 2015.
STEFANOSKI, D. C., SANTOS, G. G., MARCHÃO, R. L., PETTER, F. A., PACHECO, L. P. Uso e manejo do solo e seus impactos sobre a qualidade física. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental 17, 1301- 1309, 2013.
TAINA, I. A., HECK, R. J., DEEN, W., & MA, E. Y. Quantification of freeze–thaw related structure in cultivated topsoils using X-ray computer tomography. Canadian Journal of Soil Science, v. 93, n. 4, p. 533-553, 2013.
TORMENA, C. A., SILVA, A. D., LIBARDI, P. L. Caracterização do intervalo hídrico ótimo de um Latossolo Roxo sob plantio direto. Bras. Ci. Solo 22, 573-581, 1998.
WANG, J., GUO, L., BAI, Z., & YANG, L. Using computed tomography (CT) images and multi-fractal theory to quantify the pore distribution of reconstructed soils during ecological restoration in opencast coal-mine. Ecological Engineering, v. 92, p. 148-157, 2016.
ZINGG, THEODOR. Beitrag zur schotteranalyse. Diss. Diss. Naturwiss. ETH Zürich, Nr. 849, 1935 Ref.: Niggli, P.; Korref.: Burri, C., 1935.
Livros
HILLEL, Daniel. 2013 Introduction to environmental soil physics. Academic press. Academic Press. San Diego,CA.
Software
RABAND, W. S. ImageJ. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA. 1997-2012. Aviaable at: http://imagej. nih. gov/ij.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Material protegido por direitos autorais e plágio. No caso de material com direitos autorais ser reproduzido no manuscrito, a atribuição integral deve ser informada no texto; um documento comprobatório de autorização deve ser enviado para a Comissão Editorial como documento suplementar. É da responsabilidade dos autores, não do JEAP ou dos editores ou revisores, informar, no artigo, a autoria de textos, dados, figuras, imagens e/ou mapas publicados anteriormente em outro lugar. Se existir alguma suspeita sobre a originalidade do material, a Comissão Editorial pode verificar o manuscrito por plágio. Nos casos em que trechos já publicados em outro documento for confirmado, o manuscrito será devolvido sem revisão adicional e sem a possibilidade de nova submissão. Autoplágio (ou seja, o uso de frases idênticas de documentos publicados anteriormente pelo mesmo autor) também não é aceitável.
Direitos autorais: Autor
Material protected by copyright and plagiarism rights. In the case of copyrighted material being reproduced in a manuscript, full attribution should be informed in the text; an authorization document is proving to be sent to the Editorial Board as a supplementary document. It is the responsibility of the authors, not JEAP or editors or reviewers, to inform, in the article, the authors of texts, data, graphics, images and maps previously published elsewhere. If there is any suspicion about the originality of the material, the Editorial Board can check the manuscript for plagiarism. Where plagiarism is confirmed, the document will be returned without further review and the possibility of a new submission. Self-plagiarism (i.e., the use of the same phrases previously published documents by any of the authors) is not acceptable.
Copyright: Author
