O presente experimento teve como objetivo comparar valores de velocidade de infiltração de água no solo, determinados por duas metodologias distintas: infiltrômetro de anéis concêntricos (IANC) e infiltrômetro de aspersores (IAS). Em uma parcela de controle com dimensões de 12 x 12 m obtiveram-se, pela metodologia do IANC, 36 curvas de infiltração de água no solo e a velocidade básica de infiltração de água nesta área, através da metodologia do IAS. Comparando-se os resultados obtidos em ambas as metodologias, constatou-se que a média aritmética dos valores obtidos pela metodologia do IANC superestimou a velocidade de infiltração de água no solo, obtida pela metodologia do IAS, e que somente os valores da média geométrica e da moda obtidas com o IANC se aproximaram da velocidade de infiltração obtida com o IAS.<br>The objective of this paper was to compare values of water infiltration rate in soil, obtained with two distinct methodologies: cylinder infiltrometer and sprinkler infiltrometer. Thirty six infiltration rate curves were obtained using the cylinder infiltrometer methodology and four infiltration rate curves using a sprinkler infiltrometer. It was observed that the arithmetic mean of results from the cylinder infiltrometer methodology obtained overestimated the infiltration rate obtained with sprinkler infiltrometer and that the geometric mean and mode of the results obtained with cylinder infiltrometer approached the velocity of infiltration of water in soil obtained with the sprinkler infiltrometer.

A infiltração de água é uma propriedade que reflete as condições físicas do solo, principalmente quanto à sua qualidade estrutural. Foi realizado um estudo na Embrapa Trigo, em Passo Fundo (RS), em um Latossolo Vermelho-Escuro, submetido por longo tempo a diferentes sistemas de manejo, com o objetivo de verificar a influência desses sistemas na taxa de infiltração de água, considerando as diferentes coberturas de solo e condições físicas gerais por eles propiciadas. A área experimental estava cultivada com milho, tendo-se aplicado chuva simulada de 120 mm h-1, durante 90 minutos, em três repetições, em três épocas distintas: (a) 45 dias após a semeadura do milho; (b) logo após a colheita do milho e (c) logo após a semeadura de aveia. As chuvas simuladas foram aplicadas sobre parcelas de 0,81 m2 distribuídas dentro de macroparcelas com os sistemas de manejo em preparo convencional, cultivo mínimo e sistema plantio direto. O cultivo mínimo apresentou, em todas as épocas, as maiores taxas de infiltração de água no solo, e o sistema plantio direto produziu as maiores quantidades de palha na superfície do solo. | Soil water infiltration rate may be the soil property which best reflects the general soil physical conditions, especially the structural quality. A field study was conducted at the Embrapa Trigo, Passo Fundo, Brasil in an Oxisol under long-term soil tillage systems, to evaluate the influence of these systems on soil water infiltration rate as a function of the soil cover and soil physical conditions caused by the different tillage systems. During a corn cropping period, a simulated rainfall with intensity of 120 mm h-1 and 90 minutes duration was applied in three replications and three different runs: (1) 45 days after corn sowing; (2) immediately after corn harvest; and (3) immediately after oat sowing. The simulated rainfall was applied on small plots of 0.81 m2 area inside larger plots where conventional tillage, minimum tillage and no-tillage were applied. In all runs, minimum tillage showed the highest soil water infiltration rates, while the no-tillage system yielded the highest amount of crop residues on the soil surface.

Objetivou-se, através deste trabalho, estudar a infiltração de água em solo cultivado sob diferentes sistemas de manejo e rotação de culturas e a análise da adequação das equações de Horton e Kostiakov-Lewis para a estimativa da taxa de infiltração da água no solo, utilizando-se infiltrômetro de aspersão. As estimativas da infiltração foram realizadas em quatro sistemas de sucessão de culturas cultivadas em parcelas de plantio direto e convencional. A qualidade do ajuste dos modelos foi avaliada por meio de regressões não-lineares entre os valores estimados e os valores médios observados em cada tratamento estudado. Concluiu-se que o sistema plantio direto proporcionou valores de taxa de infiltração estável de água no solo superiores aos do preparo convencional e, entre os tratamentos estudados, a sucessão soja-aveia ofereceu o maior valor de taxa de infiltração final. A qualidade do ajuste dos modelos foi satisfatória e a equação de Horton mostrou-se mais adequada para a estimativa da taxa de infiltração. | This work had the objective of studying the infiltration of water in cultivated soil under different tillage systems and crop rotation and the adaptation of Horton and Kostiakov-Lewis equations for estimating the water infiltration rate using a portable sprinkler infiltrometer. Field tests were accomplished in four systems of crop rotation, cultivated in plots of no tillage and conventional tillage systems. The quality of adjustment of models was evaluated through non-linear regressions among estimated values and mean values observed for each treatment. It may be concluded that the no tillage system provided values of water infiltration rate in the soil higher than the conventional tillage system; among the studied treatments, the succession soybean-oat provided higher value of the final infiltration rate. The quality of the adjustment of models was satisfactory and the equation of Horton proved to be more adequate for estimating the rate of infiltration.

La capacidad del suelo de almacenar y regular el flujo de agua depende en gran medida de su su tasa de infiltración y profundidad. Los disturbios como el pastoreo y el fuego son moduladores fuertes del sistema vegetación-suelo, ya que son capaces de alterar la tasa de infiltración y la profundidad del suelo. En sistemas montanos estacionales, esto repercute sobre la capacidad de liberar lentamente el agua almacenada hacia el caudal de los arroyos. Nos propusimos indagar si las variaciones en la estructura de la vegetación, debidas en su mayoría al pastoreo y al fuego, de los bosques de altura de Polylepis australis Bier de las sierras de Córdoba se asocian a variaciones en las propiedades del suelo en general y, en particular, a aquellas que regulan la capacidad de almacenar agua. Para abarcar la variabilidad completa de estructura de la vegetación seleccionamos 28 sitios distribuidos en tres establecimientos con distintos manejos, y restringimos las variaciones topográficas. No detectamos asociaciones entre la estructura de la vegetación y la topografía; es decir, en general, logramos restringir el efecto topográfico. Por otro lado, aquellos sitios con vegetación más estructurada presentaron suelos con menor densidad aparente y mayor contenido de materia orgánica y capacidad de campo. En relación a la capacidad de almacenamiento de agua, los suelos más profundos y con mayor tasa de infiltración fueron los menos densos, con mayor contenido de materia orgánica y mayor capacidad de campo, asociados a una vegetación más estructurada. Es decir, mientras más conservado se encuentra el sistema vegetación-suelo de los bosques de P. australis, mayor cantidad de agua puede ingresar al suelo y ser almacenada. En consecuencia, las alteraciones del sistema vegetación-suelo, dadas principalmente por el pastoreo y el fuego, reducen la capacidad de almacenar agua de los bosques de altura del centro de la Argentina. | Soil water storage capacity and flow regulation relies mostly upon infiltration rate and soil depth. Disturbs such as grazing and fire strongly modulate the vegetation-soil system, and are capable of altering the infiltration rate and soil depth, as well. In mountain seasonal ecosystems, this impacts on soil capacity to slowly release water into streams. We aimed at analyzing if changes in vegetation structure and soil properties, mainly as a consequence of grazing and fire, of highland Polylepis australis Bitter woodlands of Córdoba mountains, also include alterations in general soil properties and, in particular, in those related to soil water storage capacity. In order to encompass the complete variability in vegetation structure we selected 28 sites in paddocks with different managements, restricting topographic variations. We did not find associations between vegetation structure and topographic variables, which indicates we could restrict the topographic variability. Sites with more structured vegetation had soils with lower soil bulk density and higher soil organic matter content and field capacity. Regarding soil water storage capacity, deeper soils with higher infiltration rates were those with more dense soils and higher organic matter content and field capacity, associated to more structured vegetation. This means that while vegetation-soil system of P. australis woodlands is more conserved, the soil presents more opportunities of infiltrating and storing water. Consequently, alterations on the vegetation-soil system, mainly given by grazing and fire, reduce soil water storage capacity of highland woodlands of central Argentina. | Fil: Poca, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina | Fil: Cingolani, Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina | Fil: Gurvich, Diego Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina | Fil: Whitworth Hulse, Juan Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina | Fil: Saur Palmieri, Valentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina

O presente experimento teve como objetivo comparar valores de velocidade de infiltração de água no solo, determinados por duas metodologias distintas: infiltrômetro de anéis concêntricos (IANC) e infiltrômetro de aspersores (IAS). Em uma parcela de controle com dimensões de 12 x 12 m obtiveram-se, pela metodologia do IANC, 36 curvas de infiltração de água no solo e a velocidade básica de infiltração de água nesta área, através da metodologia do IAS. Comparando-se os resultados obtidos em ambas as metodologias, constatou-se que a média aritmética dos valores obtidos pela metodologia do IANC superestimou a velocidade de infiltração de água no solo, obtida pela metodologia do IAS, e que somente os valores da média geométrica e da moda obtidas com o IANC se aproximaram da velocidade de infiltração obtida com o IAS. | The objective of this paper was to compare values of water infiltration rate in soil, obtained with two distinct methodologies: cylinder infiltrometer and sprinkler infiltrometer. Thirty six infiltration rate curves were obtained using the cylinder infiltrometer methodology and four infiltration rate curves using a sprinkler infiltrometer. It was observed that the arithmetic mean of results from the cylinder infiltrometer methodology obtained overestimated the infiltration rate obtained with sprinkler infiltrometer and that the geometric mean and mode of the results obtained with cylinder infiltrometer approached the velocity of infiltration of water in soil obtained with the sprinkler infiltrometer.

Resumen El cambio de uso de suelo en el territorio de una cuenca, afecta directamente la infiltración y escurrimiento superficial de agua, alterando el balance del ciclo hidrológico. Por lo que estimar parámetros de infiltración y escurrimiento por tipo de uso de suelo y vegetación (USV), es fundamental para diferenciar el impacto que ejerce el cambio de uso del suelo, sobre el balance hídrico de la misma. El objetivo de este estudio fue estimar la infiltración acumulada (F), tasa de infiltración básica (Ti), tasa de infiltración constante (fc) y coeficiente de decaimiento (k); así como los coeficientes de infiltración y escurrimiento en suelos del bosque mesófilo de montaña (BMM), selva mediana subperennifolia asociada con café bajo sombra (SMSPC), bosque de pino encino (BPQ), bosque de encino (BQ), pastizal inducido (PI), bosque de pino (BP), tierra de cultivo en uso (TC) y tierra de cultivo en descanso (TCD). Se realizaron 38 experimentos de lluvia simulada con intensidad media de 100 mm h-1 con un simulador tipo mono vertedor trípode. Se utilizó el modelo exponencial para estimar fc y k, y el modelo semi empírico de Horton para estimar Ti y F. El análisis de varianza se realizó con el modelo lineal general (GML) para los efectos de USV y clase textural, análisis de covarianza para estudiar los efectos de pendiente del suelo, profundidad de mantillo, contenido de materia orgánica; contenido de arena, limo y arcilla y densidad aparente. El modelo exponencial ajustó más del 80% de la variabilidad total (R2) en todos los USV. Las TC y TCD mostraron la menor F y Ti, con el mayor k (P < 0.001), el BMM mostró la mayor capacidad de infiltración (F) y menores tasas de decaimiento (k). Las variables asociadas positivamente con la infiltración (P < 0.01) fueron la densidad aparente del suelo, contenido de limo y materia orgánica. | Summary Changes in the land use of a basin area affects the infiltration and surface water runoff directly, altering the balance of the hydrological cycle. Therefore, estimating parameters of water infiltration and runoff for each type of land use and vegetation (USV) is fundamental to differentiate the impact caused by a change of land use over the hydrical balance of a given area. The objective of this study was to estimate cumulative infiltration (F), basic infiltration rate (Ti), constant infiltration rate (fc) and infiltration decay coefficient (k); as well as infiltration and runoff coefficients in mountainous cloud forest (BMM), (SMSPC), pine-oak forest (BPQ), oak forest (BQ), induced grassland (PI), pine forest (BP), agricultural land in use (TC) and fallowed agricultural land (TCD). Thirty-eight simulated rain experiments were carried out at an average intensity of 100 mm h-1 with a hand-portable single nozzle rainfall simulator. The exponential model was employed to estimate fc and k and the Horton semi-empirical model to estimate Ti and F. The analysis of variance was performed by the generalized linear model (GML) to evaluate the effects of USV and texture type, and the analysis of covariance was employed to determine the effects of slope, mulch depth, organic matter % of total variability content, sand, mud and clay content, and bulk density. The exponential model fitted more than 80% of total variability (R2) at all USV. Agricultural land in use and TCD showed the lowest F and Ti and the highest k (P < 0.001), BMM exhibited the highest infiltration capacity (F) and lowest decay rate (k). The bulk density of the soil, and content of mud and organic matter were the variables positively associated to infiltration (P < 0.01).

Realizou-se no campo, num Podzólico Vermelho-Escuro, um experimento, para estudar a taxa de infiltração, tempos de empoçamento e início de escoamento superficial de água, sob preparo convencional e plantio direto, usando chuva simulada de intensidades médias constantes de 63,0 e 87,0 mm h-1. Foi usado um microssimulador de chuvas com bicos Veejet 80-100 e 80-150, sendo a área de observação para os testes de infiltração de 0,82 m2. O modelo de Smith foi empregado para descrever o processo de infiltração. Foram usadas parcelas subdivididas com quatro repetições, cultivadas com aveia (Avena strigosa) e soja (Glycine max). Os tempos de empoçamento e de início de escoamento diminuíram com o aumento da intensidade de chuva. Considerando os tipos de preparos, os tempos foram menores no plantio direto. A infiltração acumulada e a taxa constante de infiltração foram maiores no plantio direto. Neste preparo, não houve diferença na taxa constante para as duas intensidades; para o preparo convencional, a taxa foi menor sob a chuva de maior intensidade. O parâmetro b do modelo teve pequena variação e a taxa constante de infiltração foi superestimada. | A field experiment, arranged in a four-replication split-plot design, was conducted in a Dark-Red Podzolic (Paleudult) to study infiltration rates, ponding time and initial runoff under conventional and no-tillage methods, plots cultivated with oats (Avena strigosa) and soybeans (Glycine max), using simulated rainfall with constant mean intensities of 63.0 and 87.0 mm/h. A small rainfall simulator with 80-100 and 80-150 Veejet nozzles was used, and the test sites had 0.81 m2. Smith’s model was adjusted to the observed data. Ponding times and initial runoff times decreased with increasing rain intensity, being always smaller for no-tillage. Accumulated and constant rate of infiltration were greater for notillage. Constant rate of infiltration decreased with increasing rain intensity for conventional tillage, with no differences detected for no-tillage. The exponent b of the infiltration model showed a small variation and constant infiltration rates were slightly superestimated.

Soil water infiltration rate, together with rainfall rates determine runoff rates, being an important parameter for erosion estimation and soil conservation studies. Measurement of infiltration rates can be performed using a doublecylinder device (CD) or a rotating-boom rainfall simulator (RS). The use of CD is less laborious in comparison with RS instruments, but results often do not agree with rates occurring in real rainfall situations, possibly due to surface crust formation. Crust formation depends both on factors that do not depend on soil management, such as rainfall intensity and soil texture and on factors that do depend on soil management, mainly soil strength and crop residue cover. In situations where crust formation is likely to occur, infiltration rates measured by CD will probably overestimate real infiltration rates occurring during rainfall events. To verify if there is a correlation between soil management and the ratio between infiltration rates determined using RS and CD, infiltration rates were measured by both methods on two Ultisols in southern Brazil. Plot treatments differed in crop residue cover and removal or not of preexisting crust. RS measurements were made using a rotating-boom rainfall simulator with a Veejet 80100 nozzle over 3.5 x 11.0 m plots, generating a rainfall intensity of 64.2 mm h-1 during 100 to 150 minutes. Plots were bordered by steel plates and runoff was collected at the lower border for 3 seconds every 3 minutes. The CD was composed of an inner and an outer cylinder (diameter 0.30 m and 0.60 m, respectively), driven into the soil to a depth of 0.10 m, shortly before RS determinations. The area inside the cylinders was flooded and infiltration rates within the inner cylinder were registered at regular time intervals, making three replicates per plot. Results showed CD measured final infiltration rates to be five to tenfold greater than RS. CD measurements are closer to RS measurements when soil cover is present. Instant infiltration rates are more similar when no preexisting surface crust exists. These results show that infiltration rates determined by CD and RS cannot be used in soil conservation studies without correction and that correction factors should consider management conditions, especially those related to soil crust existence and formation, and presence of residue cover. | A taxa de infiltração de água no solo, conjuntamente com a taxa de chuva, determina a taxa de enxurrada, constituindo medida importante para a previsão de erosão e estudos de conservação do solo. Pode-se medir a taxa de infiltração por meio de um infiltrômetro de cilindros concêntricos (CC) ou de um simulador de chuva (SC). A utilização do CC requer menos trabalho do que o SC, mas os resultados obtidos com o CC comumente estão em desacordo com as taxas de infiltração que ocorrem em situações de chuva natural, possivelmente por causa da formação de uma crosta superficial sob chuva. A formação dessa crosta procede tanto de fatores independentes do manejo do solo, como a intensidade da chuva e a textura do solo, quanto de fatores dependentes do manejo, principalmente a resistência ao cisalhamento e a cobertura vegetal. Em situações favoráveis à ocorrência de formação de crosta, espera-se que taxas de infiltração medidas com o CC superestimem as taxas reais durante uma chuva. Para verificar a correlação entre o manejo do solo e a razão das taxas de infiltração obtidas com CC e SC, essas taxas foram medidas por ambos os métodos em dois Podzólicos (Ultissolos) da região sul do Brasil. Os tratamentos diferiram com a cobertura vegetal e com a existência de crosta superficial. Medidas da taxa de infiltração com SC foram realizadas com um simulador de chuva com bicos aspersores Veejet 80100, em parcelas de 3,5 x 11,0 m, gerando chuva de intensidade de 64,2 mm h-1, durante 100 a 150 minutos. As parcelas foram delimitadas com chapas de metal e a enxurrada foi coletada no lado inferior por três segundos a cada três minutos. O CC consistiu de dois cilindros (diâmetros de 0,30 e 0,60 m), cravados no solo até 0,10 m pouco antes da determinação com o SC. A área dentro dos anéis foi inundada e as taxas de infiltração foram registradas dentro do anel interior, em intervalos de tempo regulares, com três repetições por parcela. Os resultados mostraram que a taxa de infiltração final, quando medida com o CC, foi de cinco a 10 vezes superior à medida com o SC. Medidas da taxa de infiltração com o CC diferiram menos das do SC, quando uma cobertura do solo estava presente. Taxas instantâneas de infiltração diferiram menos quando a crosta preexistente foi removida anterior aos testes. Esses resultados mostram que as taxas de infiltração determinadas pelo CC e SC não podem ser utilizadas em estudos de conservação do solo sem correção e que essa correção deve considerar as condições de manejo, especialmente aquelas relacionadas com a existência e formação de crosta superficial e com a presença de cobertura vegetal.

A field experiment, arranged in a four-replication split-plot design, was conducted in a Dark-Red Podzolic (Paleudult) to study infiltration rates, ponding time and initial runoff under conventional and no-tillage methods, plots cultivated with oats (Avena strigosa) and soybeans (Glycine max), using simulated rainfall with constant mean intensities of 63.0 and 87.0 mm/h. A small rainfall simulator with 80-100 and 80-150 Veejet nozzles was used, and the test sites had 0.81 m². Smith's model was adjusted to the observed data. Ponding times and initial runoff times decreased with increasing rain intensity, being always smaller for no-tillage. Accumulated and constant rate of infiltration were greater for no-tillage. Constant rate of infiltration decreased with increasing rain intensity for conventional tillage, with no differences detected for no-tillage. The exponent b of the infiltration model showed a small variation and constant infiltration rates were slightly superestimated. | Realizou-se no campo, num Podzólico Vermelho-Escuro, um experimento, para estudar a taxa de infiltração, tempos de empoçamento e início de escoamento superficial de água, sob preparo convencional e plantio direto, usando chuva simulada de intensidades médias constantes de 63,0 e 87,0 mm h-1. Foi usado um microssimulador de chuvas com bicos Veejet 80-100 e 80-150, sendo a área de observação para os testes de infiltração de 0,82 m². O modelo de Smith foi empregado para descrever o processo de infiltração. Foram usadas parcelas subdivididas com quatro repetições, cultivadas com aveia (Avena strigosa) e soja (Glycine max). Os tempos de empoçamento e de início de escoamento diminuíram com o aumento da intensidade de chuva. Considerando os tipos de preparos, os tempos foram menores no plantio direto. A infiltração acumulada e a taxa constante de infiltração foram maiores no plantio direto. Neste preparo, não houve diferença na taxa constante para as duas intensidades; para o preparo convencional, a taxa foi menor sob a chuva de maior intensidade. O parâmetro b do modelo teve pequena variação e a taxa constante de infiltração foi superestimada.

As técnicas de colheita da cultura de cana nem sempre seguem preceitos conservacionistas, fato que pode influenciar atributos físicos do solo com consequente alteração da velocidade de infiltração de água no solo. O trabalho realizado teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes sistemas de colheita (manual e mecanizada) da cana-de-açúcar (crua e queimada), sobre as características de infiltração e verificar a adequação de modelos matemáticos para a estimativa da taxa de infiltração de água no solo. Foi utilizado um simulador de chuva portátil calibrado para aplicar uma precipitação de 60 mm h-1. Os testes de infiltração de água no solo foram realizados em três sistemas de colheita: colheita manual de cana queimada, colheita mecanizada de cana crua e colheita mecanizada de cana queimada. A qualidade do ajuste dos modelos foi avaliada por meio de regressões não lineares entre os valores estimados e os valores médios observados em cada tratamento estudado. Nos tratamentos onde foi empregada a colheita mecânica, observou-se uma redução da taxa de infiltração final em relação à área sob colheita manual de cana queimada. A equação de Horton foi a mais adequada para a estimativa da taxa de infiltração de água no solo estudado.<br>The sugarcane harvesting techniques do not always follow the precepts of soil conservation, which may influence soil physical properties with consequent change in the rate of soil water infiltration. The study aimed to evaluate the effect of different cropping systems (manual cutting and automated cutting) of sugarcanes (green and burned), on water infiltration in the soil and to determine the adequacy of mathematical models to estimate the rate of water infiltration in the soil profile. It was used a portable rainfall simulator calibrated to apply rainfall of 60 mm h-1. Tests of water infiltration in the soil were carried out in three cropping systems: manual harvesting of burnt cane, mechanical harvest of green cane and mechanical harvesting of burnt cane. The quality of the adjustment of models was evaluated by non-linear regression between the estimated values and the mean observed for each treatment. In the treatment where mechanical harvesting was applied it was observed a decreasing in the final infiltration rate compared to the area under manual harvesting of burnt cane. The equation of Horton was the most suitable to estimate the water infiltration rate in soil.