The effects of air trapped in soils at zero or small negative values of matric potential were studied in relation to saturated and unsaturated hydraulic conductivity, the water release characteristic, and root growth. A reliable method was developed for measuring the trapped air porosity of 'saturated' soils. Using this method, the surface layer of three soils of contrasting texture, in a relatively undisturbed state, was found to have similar amounts of trapped air (5 to 7% of total soil volulme). After digging, the amount of air trapped by ponding water on the surface increased to a value of about 10%. Values of trapped air porosity below a stationary water-table were very low (1%) and this can be attributed to opportunity which the trapped air has to go into solution and diffuse to the water-table. The effects of trapped air on the water release characteristic were investigated in both field and laboratory studies using the neutron-probe and both the neutron-probe and the gamma-probe to measure the water content in the field soil and in a tank packed with sand in the laboratory, respectively. The presence of trapped air had an effect on the field water release characteristic. This effect was more pronounced in dug soil than in undisturbed soil. In the laboratory, the amount of trapped air differed according to the method of wetting, less trapped air occurred when wetting was from the bottom upwards compared to wetting by ponding water from the top. Amounts of trapped air decreased with increasing depth of sand. The water release characteristic was found to depend not only on the method of wetting but also on the previous history of wetting. In a comparison between a tension-table water release and the water release characteristic measured in a sand tank, they were found to be closely similar except at zero and small negative values of matric potential, where effects due to varying amounts of trapped air with depth and wetting history caused differences. Unsaturated hydraulic conductivity measured in the field was affected by the presence of trapped air but only at potentials close to zero. In the laboratory, the values of saturated hydraulic conductivity measured in the sand tank and the values calculated from the water release characteristic using Marshall's theory agreed to within the limits of experimental accuracy. Unsaturated hydraulic conductivity values were found to be not only dependent on the method of wetting but also on the previous history of wetting. The results suggested that once dry sand has been wetted and allowed to drain, that rewetting leads to trapping of air in large pores which reduces the flow during the next drainage period. There was an agreement between unsaturated hydraulic conductivity variation with matric potential obtained from the instantaneous profile method in the sand tank and that using Marshall's theory, however, it is not to be expected that such an agreement will be found for most soils which are not comparable to the relatively homogenous sand used here. In a laboratory experiment with winter barley, the relationship between the presence of trapped air, soil aeration and root growth was studied at 9 and 15°C. The techniques of measuring redox potential with bare platinum electrodes, measuring exygen flux with the same platinum electrodes, and measuring the concentrations of O₂, CO₂ and N₂O in samples extracted through a hypodermic needle gave results which were consistent with one another and with observed root growth rates. Root extension rate was much slower in the saturated soil than in the freely-drained soil. At both temperatures, root growth during 'daytime' (the time of illumination) was about 3 times greater than at night. At 15°C, there was a greater rate of root growth in soil cores which had been flooded rather than vacuum saturated which was related to a slightly greater measured rate of oxygen flux from air trapped by the flooding procedure.

Para determinar a condutividade hidráulica do solo em condições de não saturação, o método mais utilizado para estimativas no campo tem sido o do perfil instantâneo. Este método baseia-se na integração da equação de Richards em relação à profundidade do solo, durante o processo de redistribuição da água, após a saturação do perfil até a profundidade de interesse e prevenção do fluxo de água pela superfície do solo. A equação resultante para a aplicação do método exige o conhecimento do gradiente de potencial total na profundidade de interesse, durante o processo de redistribuição. A hipótese básica do trabalho é a de que há uma distância correta entre as cápsulas do tensiômetro, para o cálculo do gradiente de potencial total, na aplicação do método do perfil instantâneo, que confere menor erro à determinação da condutividade hidráulica. Em dois solos com texturas bem diferentes foi instalada uma estrutura metálica retangular de 4,50 m de comprimento, 3,00 m de largura e 0,60 m de altura (0,40 m no solo), no centro da qual foram instalados 26 tensiômetros com manômetro de mercúrio a cada 25 mm, desde 0,10 até 0,60 m de profundidade, para o cálculo do gradiente de potencial total na profundidade de 0,50 m. O gradiente de potencial total utilizado como referência foi calculado pela derivada de equação de ajuste do potencial total com a profundidade do solo; os demais gradientes foram calculados pelo método das diferenças finitas utilizando, para o comprimento do solo (distância entre as cápsulas), os valores 0,05, 0,10, 0,15 e 0,20 m. Destes valores somente a distância 0,05 m resultou em gradientes diferentes em relação à referência para os dois solos testados, com o que pode-se recomendar os demais comprimentos para o cálculo do gradiente de potencial total no método do perfil instantâneo. Também pode-se concluir que para o solo arenoso a hipótese do gradiente unitário não se adequou corretamente aos dados, subestimando em até 75% o valor da condutividade hidráulica. / The soil hydraulic conductivity determination method most used under unsaturated field conditions is the instantaneous profile method. This method is based on the integration of Richards equation in relation to soil depth, during the soil water redistribution process, after the profile has been saturated till the interest depth and the soil surface prevented to water flux. The equation that results from the method requires the knowledge of the total potential gradient at the interest depth during the redistribution depth. The basic hypothesis of this work is that there is an installation correct distance of the tensiometer porous cups to calculate the total potential gradient in the instantaneous profile method that provides less error to the hydraulic conductivity determination. In two very distinct texture soil. A metallical rectangular structure of 4.50 m length, 3.00 m width and 0.60 m depth was installed into the soil profile, leaving 0.20 m of its depth above the soil surface. In the center of the delimited area, 26 mercury tensiometers were installed at each 25 mm along the profile from soil depth of 0.10 m to 0.60 m, to calculate the total potential gradient at the 0.50 m soil depth. The gradient used as reference was that calculated by differentiation of the fitted curve of total potential as a function of the vertical position coordinate for the depth of 0.50 m; the other gradients were calculated by finite differences using the distances of 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20 m between installed porous cups. Among these values, only the distance of 0.05 m resulted in gradients different of the reference for both soils. Therefore, the other distances (0.10, 0.15 and 0.20 m) away be recommended to calculated the soil water total potential by finite differences in the instantaneous profile method. Would be concluded that the assumption of unit gradient was not suitable for the data obtained for the sandy soil, underestimating the hydraulic conductivity by up to 75%.

O conhecimento de propriedades do solo ligadas diretamente à produtividade das culturas é uma busca incessante. As propriedades fortemente correlacionadas com o espaço poroso do solo tornam-se muito importantes, principalmente porque têm ação direta no desenvolvimento vegetal: é pelo espaço poroso que ocorre o deslocamento de água e ar para a rizosfera das plantas. Cada tipo de solo e mesmo cada horizonte pedológico possui uma geometria de poros que o caracteriza e que permite uma maior ou menor facilidade de transportar água e, consequentemente, o ar. Como as propriedades do solo relacionadas ao transporte de água e de ar são altamente variáveis no espaço, o objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial: a) dos parâmetros da equação que correlaciona a condutividade hidráulica com o conteúdo de água no solo e b) da permeabilidade do solo ao ar. Para tanto, foi instalado um experimento no campo, num Latossolo Vermelho Amarelo textura média, constituído por 60 tubos de acesso a uma sonda de nêutrons, numa malha regular de 5 x 5 m, com a finalidade de medir o conteúdo de água em função do tempo, nas profundidades de 0,20; 0,40; 0,60; 0,80 m e, então, determinar-se a condutividade hidráulica pelo método do perfil instantâneo. A permeabilidade do solo ao ar (ka) foi determinada pelo método da pressão decrescente, realizada em laboratório, utilizando amostras de solo com estrutura indeformada, equilibradas nas tensões de 6 e 10 kPa. De posse desses atributos do solo, realizou-se o estudo da variabilidade espacial. Os valores mais elevados de condutividade hidráulica do solo saturado e de permeabilidade intrínseca do solo ao ar foram encontrados nas porções da área experimental com menores cotas altimétricas, o que indica uma influência da morfologia do terreno na estrutura do solo, principalmente porque nessas porções há uma maior quantidade de argila. Os mapas de predição mostram que a condutividade hidráulica do solo saturado está correlacionada diretamente com o conteúdo de água do solo saturado e inversamente com o coeficiente angular da reta do logaritmo da condutividade hidráulica em função do conteúdo de água no solo. Os mapas de predição das permeabilidades do solo ao ar foram semelhantes quanto à localização dos maiores e menores valores, mas houve um aumento das porções de área com valores mais elevados de ka(m=-10 kPa) em comparação ao de ka(m=-6 kPa), devido ao esvaziamento de poros com raios menores, que aumenta a conectividade e consequentemente o fluxo de ar. / The knowledge of soil properties directly related to crops yield is na incessant search. The soil properties strongly correlated with the soil porosity are very important for their direct action on plant development: it is through the soil porous space that occurs water and air displacement to plant rhizosfere. Each kind of soil and even each soil horizont have a pore geometry that the chracterizes and permits a higher or lower facility in transporting water and air. Since these soil properties are highly variable in space, the objective of this work was to study the spatial variability: a) of the parameters of the equation correlating soil hydraulic conductivity and soil water content and, b) of the soil air permeability. For this, 60 acess tubes for a neutron probe were installed in a medium texture Yellow Red Latosol, in a regular grid of 5 x 5 m, in order to measure the soil water content a long the time, in depths of 0.2; 0.4; 0.6; 0.8 m and to determine the hydraulic conductivity by instantaneous profile method. The soil air permeability was determined by the decreasing pressure method in laboratory, using undisturbed soil samples under stabilized matric soil water potentials of -6 and -10 kPa. The higher values of saturated hydraulic conductivity and soil air permeability were found in the lower altitudes of the experimental area, showing that topography can influence soil structure, due mainly the higher amount of clay in lower altitudes. The predict map of saturated hydraulic conductivity shows that this soil propertie is directly correlated with the saturated soil water content and inversely correlated with the slope of the curve of logarithm of hydraulic conductivity as a function of soil water content. Predict maps of soil air permeability were similar, since the higher and lower values were found in the same place. However, there were an increase of the area with higher air permeability, measured under -10 kPa, due to higher amount of air filled pores, increasing the porous connectivity and the air flow.

Para determinar a condutividade hidráulica do solo em condições de não saturação, o método mais utilizado para estimativas no campo tem sido o do perfil instantâneo. Este método baseia-se na integração da equação de Richards em relação à profundidade do solo, durante o processo de redistribuição da água, após a saturação do perfil até a profundidade de interesse e prevenção do fluxo de água pela superfície do solo. A equação resultante para a aplicação do método exige o conhecimento do gradiente de potencial total na profundidade de interesse, durante o processo de redistribuição. A hipótese básica do trabalho é a de que há uma distância correta entre as cápsulas do tensiômetro, para o cálculo do gradiente de potencial total, na aplicação do método do perfil instantâneo, que confere menor erro à determinação da condutividade hidráulica. Em dois solos com texturas bem diferentes foi instalada uma estrutura metálica retangular de 4,50 m de comprimento, 3,00 m de largura e 0,60 m de altura (0,40 m no solo), no centro da qual foram instalados 26 tensiômetros com manômetro de mercúrio a cada 25 mm, desde 0,10 até 0,60 m de profundidade, para o cálculo do gradiente de potencial total na profundidade de 0,50 m. O gradiente de potencial total utilizado como referência foi calculado pela derivada de equação de ajuste do potencial total com a profundidade do solo; os demais gradientes foram calculados pelo método das diferenças finitas utilizando, para o comprimento do solo (distância entre as cápsulas), os valores 0,05, 0,10, 0,15 e 0,20 m. Destes valores somente a distância 0,05 m resultou em gradientes diferentes em relação à referência para os dois solos testados, com o que pode-se recomendar os demais comprimentos para o cálculo do gradiente de potencial total no método do perfil instantâneo. Também pode-se concluir que para o solo arenoso a hipótese do gradiente unitário não se adequou corretamente aos dados, subestimando em até 75% o valor da condutividade hidráulica. / The soil hydraulic conductivity determination method most used under unsaturated field conditions is the instantaneous profile method. This method is based on the integration of Richards equation in relation to soil depth, during the soil water redistribution process, after the profile has been saturated till the interest depth and the soil surface prevented to water flux. The equation that results from the method requires the knowledge of the total potential gradient at the interest depth during the redistribution depth. The basic hypothesis of this work is that there is an installation correct distance of the tensiometer porous cups to calculate the total potential gradient in the instantaneous profile method that provides less error to the hydraulic conductivity determination. In two very distinct texture soil. A metallical rectangular structure of 4.50 m length, 3.00 m width and 0.60 m depth was installed into the soil profile, leaving 0.20 m of its depth above the soil surface. In the center of the delimited area, 26 mercury tensiometers were installed at each 25 mm along the profile from soil depth of 0.10 m to 0.60 m, to calculate the total potential gradient at the 0.50 m soil depth. The gradient used as reference was that calculated by differentiation of the fitted curve of total potential as a function of the vertical position coordinate for the depth of 0.50 m; the other gradients were calculated by finite differences using the distances of 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20 m between installed porous cups. Among these values, only the distance of 0.05 m resulted in gradients different of the reference for both soils. Therefore, the other distances (0.10, 0.15 and 0.20 m) away be recommended to calculated the soil water total potential by finite differences in the instantaneous profile method. Would be concluded that the assumption of unit gradient was not suitable for the data obtained for the sandy soil, underestimating the hydraulic conductivity by up to 75%.

O conhecimento de propriedades do solo ligadas diretamente à produtividade das culturas é uma busca incessante. As propriedades fortemente correlacionadas com o espaço poroso do solo tornam-se muito importantes, principalmente porque têm ação direta no desenvolvimento vegetal: é pelo espaço poroso que ocorre o deslocamento de água e ar para a rizosfera das plantas. Cada tipo de solo e mesmo cada horizonte pedológico possui uma geometria de poros que o caracteriza e que permite uma maior ou menor facilidade de transportar água e, consequentemente, o ar. Como as propriedades do solo relacionadas ao transporte de água e de ar são altamente variáveis no espaço, o objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial: a) dos parâmetros da equação que correlaciona a condutividade hidráulica com o conteúdo de água no solo e b) da permeabilidade do solo ao ar. Para tanto, foi instalado um experimento no campo, num Latossolo Vermelho Amarelo textura média, constituído por 60 tubos de acesso a uma sonda de nêutrons, numa malha regular de 5 x 5 m, com a finalidade de medir o conteúdo de água em função do tempo, nas profundidades de 0,20; 0,40; 0,60; 0,80 m e, então, determinar-se a condutividade hidráulica pelo método do perfil instantâneo. A permeabilidade do solo ao ar (ka) foi determinada pelo método da pressão decrescente, realizada em laboratório, utilizando amostras de solo com estrutura indeformada, equilibradas nas tensões de 6 e 10 kPa. De posse desses atributos do solo, realizou-se o estudo da variabilidade espacial. Os valores mais elevados de condutividade hidráulica do solo saturado e de permeabilidade intrínseca do solo ao ar foram encontrados nas porções da área experimental com menores cotas altimétricas, o que indica uma influência da morfologia do terreno na estrutura do solo, principalmente porque nessas porções há uma maior quantidade de argila. Os mapas de predição mostram que a condutividade hidráulica do solo saturado está correlacionada diretamente com o conteúdo de água do solo saturado e inversamente com o coeficiente angular da reta do logaritmo da condutividade hidráulica em função do conteúdo de água no solo. Os mapas de predição das permeabilidades do solo ao ar foram semelhantes quanto à localização dos maiores e menores valores, mas houve um aumento das porções de área com valores mais elevados de ka(m=-10 kPa) em comparação ao de ka(m=-6 kPa), devido ao esvaziamento de poros com raios menores, que aumenta a conectividade e consequentemente o fluxo de ar. / The knowledge of soil properties directly related to crops yield is na incessant search. The soil properties strongly correlated with the soil porosity are very important for their direct action on plant development: it is through the soil porous space that occurs water and air displacement to plant rhizosfere. Each kind of soil and even each soil horizont have a pore geometry that the chracterizes and permits a higher or lower facility in transporting water and air. Since these soil properties are highly variable in space, the objective of this work was to study the spatial variability: a) of the parameters of the equation correlating soil hydraulic conductivity and soil water content and, b) of the soil air permeability. For this, 60 acess tubes for a neutron probe were installed in a medium texture Yellow Red Latosol, in a regular grid of 5 x 5 m, in order to measure the soil water content a long the time, in depths of 0.2; 0.4; 0.6; 0.8 m and to determine the hydraulic conductivity by instantaneous profile method. The soil air permeability was determined by the decreasing pressure method in laboratory, using undisturbed soil samples under stabilized matric soil water potentials of -6 and -10 kPa. The higher values of saturated hydraulic conductivity and soil air permeability were found in the lower altitudes of the experimental area, showing that topography can influence soil structure, due mainly the higher amount of clay in lower altitudes. The predict map of saturated hydraulic conductivity shows that this soil propertie is directly correlated with the saturated soil water content and inversely correlated with the slope of the curve of logarithm of hydraulic conductivity as a function of soil water content. Predict maps of soil air permeability were similar, since the higher and lower values were found in the same place. However, there were an increase of the area with higher air permeability, measured under -10 kPa, due to higher amount of air filled pores, increasing the porous connectivity and the air flow.

As características hidráulicas do solo têm uma importância fundamental relacionada à disponibilidade de água para as plantas e ao transporte de solutos no solo. O modelo bifásico ou "móvel-imóvel" presume que o teor de água no solo (θ) pode ser dividido em duas frações: uma fração móvel (θm) e uma outra imóvel (θim). Define-se mobilidade μ da água no solo como a razão θm/θ. Correlações entre as funções θ(h), K(h) e μ(h) são esperadas, uma vez que essas três propriedades são relacionadas com a mesma estrutura do sistema poroso do solo. O objetivo do presente trabalho foi apresentar uma hipótese correlacionando a função mobilidade com a de condutividade, e testá-la através de dados obtidos segundo uma metodologia de laboratório desenvolvida. O experimento foi realizado em Piracicaba, SP e em Braunschweig, Alemanha. Amostras indeformadas de cinco solos (Latossolo Vermelho-Amarelo, no Brasil e Orthic Luvisol, Stagno-gleyic Luvisol, Dystric Podzoluvisol e Gleyic Podzoluvisol, na Alemanha) foram coletadas para a determinação das propriedades hidráulicas de retenção e mobilidade da água no solo. O método utilizado para a determinação da mobilidade da água consistiu na aplicação de um volume de água contendo o íon Cl- como traçador (um "pulso hidráulico") à amostra de solo sob sucção com o objetivo de simular eventos de chuva ou irrigação, que promovem uma alteração hidráulica rápida no solo. A difusão do íon entre as frações móvel e imóvel foi considerada desprezível, uma vez que o pulso hidráulico foi aplicado em uma única parcela e diretamente no solo, tornando o processo relativamente rápido. Resultados obtidos nos cinco solos avaliados indicam a existência de uma correlação linear entre μ e o valor de K/(dK/dθ), conforme hipotetizado. Utilizando o sistema de equações de Van Genuchten – Mualem, μ(h) pode portanto ser estimado por parâmetros da curva de retenção. A metodologia proposta permitiu a determinação da mobilidade da água em amostras de solo sob condições laboratoriais. A mobilidade da água mostrou ser uma função do volume relativo (v) aplicado podendo a relação μ – v ser parametrizada pelo ajuste de uma equação simples, com apenas um parâmetro. Não foi possível averiguar a existência de uma relação empírica entre esse parâmetro e os parâmetros da equação de Van Genuchten, possivelmente em função do número pequeno de dados disponíveis. / Soil hydraulic properties are essential for the determination of plant water availability and solute transport into the soil. The biphasic or mobile-immobile model concept assumes the soil water content (θ) to be divided in two fractions: a mobile fraction (θm) and an immobile fraction (θim). Soil water mobility, μ is defined as the ratio θm/&#952. Relationships between θ (h), K(h) e μ (h) are probable since these properties are related to the same soil pore structure. The objective of this study was to test a hypothesis regarding a correlation between the mobility function and the hydraulic conductivity function, using a new developed laboratory method to determine soil water mobility. The experiments were conducted in Piracicaba, Brazil and in Braunschweig, Germany. Undisturbed soil samples were collected in five soils (Oxisol, in Brazil, Orthic Luvisol, Stagno-gleyic Luvisol, Dystric Podzoluvisol e Gleyic Podzoluvisol, in Germany) to determine hydraulic properties and soil water mobility. The method used to determine water mobility consists in a water volume with Cl- ion as a tracer ("hydraulic pulse") applied to a soil sample under suction, simulating a rainfall or irrigation event leading to abrupt hydraulic changes. The ion diffusion between the mobile and immobile water fractions was negligible as the hydraulic pulse was applied directly to the soil in a relatively short process. Results of five evaluated soils indicate the existence of a linear correlation between μ and K/(dK/d θ), confirming the hypothesis. Using the Van Genuchten – Mualem equation system, μ(h) can therefore be estimated by retention curve parameters. The proposed laboratory method allowed determining soil water mobility in soil samples under laboratory. Soil water mobility showed to be a function of the applied relative volume (v), while the relationship μ – v could be modeled by a simple, one-parameter equation, however, it was not possible to verify the existence of an empirical relation between this parameter and parameters from the Van Genuchten equation, possibly due to small number of available data.

A facilidade com que uma raiz pode extrair água do solo é determinada pela condutividade hidráulica do solo e gradiente do potencial energético da água, ambos função do teor de água no solo. Nessa dissertação descreve-se o teste experimental de um modelo de extração e de partição da água do solo pelo sistema radicular de uma planta cujo sistema radicular se divide entre camadas de solo com propriedades hidráulicas contrastantes. O estudo foi conduzido em ambiente protegido com plantas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) cultivadas em lisímetros com dois compartimentos separados fisicamente (splitpot). Quatro desses lisímetros foram construídos, preenchidos com material de dois tipos de solo de diferentes classes texturais (um solo de textura média - AR e outro de textura argilosa - AG). Durante um mês e meio foi aplicado um regime hídrico alternando a irrigação entre os compartimentos. O teor de água nos compartimentos dos lisímetros foi monitorado com TDR e tensiômetros. O material dos dois solos foi analisado conforme metodologia padrão quanto às suas propriedades de retenção e condução da água. A densidade radicular foi determinada por pesagem no fim do experimento, tendo ficado em torno de duas vezes maior no solo AR do que no AG. Foi possível observar que a extração de água ocorreu preferencialmente do compartimento do lisímetro com maior potencial de fluxo matricial. Em certas ocasiões houve transferência de água do lado de maior ao lado de menor potencial de fluxo matricial, com a liberação da água ao solo pelo sistema radicular (hydraulic lift). Em relação ao modelo, para compensar pelo efeito da heterogeneidade da distribuição radicular, da atividade radicular e do contato solo-raiz, incluiu-se um fator empírico f de correção no modelo. O valor de f foi determinado por ajuste numérico procurando-se uma correlação máxima entre modelo e observação nos quatro lisímetros. Para os solos AR e AG, os valores de f assim determinados foram 0,01506 e 0,003713, respectivamente. O modelo testado descreveu razoavelmente bem as observações com a utilização desses valores de f. / Root water extraction is determined by soil hydraulic conductivity and water potential gradients, both dependent on soil water content. In this dissertation the experimental test of a root water extraction and partition model is described for a plant whose root system is divided over soil layers with distinct hydraulic properties. An experiment was conducted in a greenhouse with Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) plants growing in split-pot lysimeters containing two physically divided compartments. Four of these lysimenters were built, filled with material from two soils with different texture (a médium textured soil - AR and a clayey soil - AG). During a month and a half a water regime was applied alternating the irrigation among the compartments. The soil water content in the compartments was measured with TDR and tensiometer equipment. Soil hydraulic properties retention and conductivity were analyzed by standard methods. Root density was determined by weighing at the end of the experiment, resulting in values twice as high in soil AR compared to soil AG. It could be observed that water extraction occurred preferentially from the lysimeter compartments with the highest matric flux potential. At certain occasions, water transfer from the compartment with higher matric flux potential to the lower one was observed, transferring water from root to soil (hydraulic lift). Referring to the model, in order to compensate for root distribution heterogeneity, root activity and soil-root contact, an empirical factor f was added to the model. Its value was determined by a numerical fitting procedure aiming the highest correlation between model and observation in the four lysimeters. For soils AR and AG, the values of f determined were 0.01506 and 0.003713, respectively. The tested model described the observations reasonably well using these values of f.

A condutividade hidráulica do solo K é uma propriedade que expressa a facilidade com que a água se movimenta no solo. É de extrema importância ao manejo agrícola e consequentemente, à produção das culturas agrícolas e à preservação do solo e do ambiente. A determinação da condutividade hidráulica pode ser feita por métodos de laboratório e de campo. Um com maior controle das condições experimentais e o outro com menor grau de perturbação no solo. Dentre os métodos de campo o mais utilizado é o do perfil instantâneo que foi simplificado por Libardi et al (1980) que obteve teoricamente uma relação entre o conteúdo de água e o tempo de redistribuição t, supondo, gradiente de potencial total unitário. No intuito de uma análise mais profunda do método, pretendeu-se, nesse estudo verificar a possibilidade de obter uma equação do conteúdo de água no solo em função do tempo de redistribuição de modo similar ao modelo de Libardi et al (1980), mas sem a suposição de gradiente de potencial total unitário. O estudo foi desenvolvido com dados da literatura de quatro solos (17 profundidades) e a validação da equação foi realizada por comparação da função K( ) obtida a partir dela com a obtida tradicionalmente. Com base na análise dos resultados, pode-se concluir que a equação proposta entre e t para o método do perfil instantâneo mostrou-se válida e que por ela o gradiente de potencial total pode influir tanto o parâmetro como o parâmetro K0 da função K( ) dada pela equação K = K0 exp [ ( - 0)]. No caso específico dos solos avaliados neste trabalho, a influência do gradiente no parâmetro foi irrelevante comparativamente a tal influência no parâmetro K0, levando à possibilidade de utilização de um gradiente de potencial total médio para a obtenção da função K( ). Além disso, pode-se concluir também que o procedimento para o cálculo da densidade de fluxo a partir da curva da armazenagem em função do tempo de redistribuição da água é muito mais simples que o procedimento proposto por Hillel et al (1972) para esse fim, no método do perfil instantâneo. / The soil water hydraulic conductivity K is a property that expresses the ability of the soil in conducting water. It is of extreme importance to the agricultural management and, consequently, to the soil and environment preservation. The soil water hydraulic conductivity can be determined by means of laboratory and field methods, one better experimentally controlled and the other with less degree of soil disturbing. Among the field methods, the instantaneous profile one is the most used. It was simplified by Libardi et al (1980) that obtained theoretically a relation between the soil water content and the soil water redistribution time assuming unit soil water total potential gradient. In order to analyse in more detail the method, the objective of this work was to obtain an equation similar of the Libardi et al (1980) model but without assuming unit gradient. The study was developed with data of four soils (17 soil depths) from literature and the validation of the equation was carried out by comparing the K( ) function obtained from it and the K( ) function tradicionally obtained. From the results, it could be conclude that the as a function of t proposed equation showed to be valid and according to it the potential gradient may affect both and K0 parameters of the K = K0 exp [ ( - 0)] equation. However, for studied soils the influence of the gradient on the parameter was irrelevant in comparison with the influence of the gradient on the K0 parameter, which leads to the possibility of utilization of a mean gradient to obtain K( ) function. Besides, it could also be conclude that the procedure to calculate the flux density from the equation of soil water storage as a function of redistribution time is much more simple than the procedure proposed by Hillel et al (1972) for this purpose, in the instantaneous profile method.

A condutividade hidráulica do solo K é uma propriedade que expressa a facilidade com que a água se movimenta no solo. É de extrema importância ao manejo agrícola e consequentemente, à produção das culturas agrícolas e à preservação do solo e do ambiente. A determinação da condutividade hidráulica pode ser feita por métodos de laboratório e de campo. Um com maior controle das condições experimentais e o outro com menor grau de perturbação no solo. Dentre os métodos de campo o mais utilizado é o do perfil instantâneo que foi simplificado por Libardi et al (1980) que obteve teoricamente uma relação entre o conteúdo de água e o tempo de redistribuição t, supondo, gradiente de potencial total unitário. No intuito de uma análise mais profunda do método, pretendeu-se, nesse estudo verificar a possibilidade de obter uma equação do conteúdo de água no solo em função do tempo de redistribuição de modo similar ao modelo de Libardi et al (1980), mas sem a suposição de gradiente de potencial total unitário. O estudo foi desenvolvido com dados da literatura de quatro solos (17 profundidades) e a validação da equação foi realizada por comparação da função K( ) obtida a partir dela com a obtida tradicionalmente. Com base na análise dos resultados, pode-se concluir que a equação proposta entre e t para o método do perfil instantâneo mostrou-se válida e que por ela o gradiente de potencial total pode influir tanto o parâmetro como o parâmetro K0 da função K( ) dada pela equação K = K0 exp [ ( - 0)]. No caso específico dos solos avaliados neste trabalho, a influência do gradiente no parâmetro foi irrelevante comparativamente a tal influência no parâmetro K0, levando à possibilidade de utilização de um gradiente de potencial total médio para a obtenção da função K( ). Além disso, pode-se concluir também que o procedimento para o cálculo da densidade de fluxo a partir da curva da armazenagem em função do tempo de redistribuição da água é muito mais simples que o procedimento proposto por Hillel et al (1972) para esse fim, no método do perfil instantâneo. / The soil water hydraulic conductivity K is a property that expresses the ability of the soil in conducting water. It is of extreme importance to the agricultural management and, consequently, to the soil and environment preservation. The soil water hydraulic conductivity can be determined by means of laboratory and field methods, one better experimentally controlled and the other with less degree of soil disturbing. Among the field methods, the instantaneous profile one is the most used. It was simplified by Libardi et al (1980) that obtained theoretically a relation between the soil water content and the soil water redistribution time assuming unit soil water total potential gradient. In order to analyse in more detail the method, the objective of this work was to obtain an equation similar of the Libardi et al (1980) model but without assuming unit gradient. The study was developed with data of four soils (17 soil depths) from literature and the validation of the equation was carried out by comparing the K( ) function obtained from it and the K( ) function tradicionally obtained. From the results, it could be conclude that the as a function of t proposed equation showed to be valid and according to it the potential gradient may affect both and K0 parameters of the K = K0 exp [ ( - 0)] equation. However, for studied soils the influence of the gradient on the parameter was irrelevant in comparison with the influence of the gradient on the K0 parameter, which leads to the possibility of utilization of a mean gradient to obtain K( ) function. Besides, it could also be conclude that the procedure to calculate the flux density from the equation of soil water storage as a function of redistribution time is much more simple than the procedure proposed by Hillel et al (1972) for this purpose, in the instantaneous profile method.

As características hidráulicas do solo têm uma importância fundamental relacionada à disponibilidade de água para as plantas e ao transporte de solutos no solo. O modelo bifásico ou "móvel-imóvel" presume que o teor de água no solo (θ) pode ser dividido em duas frações: uma fração móvel (θm) e uma outra imóvel (θim). Define-se mobilidade μ da água no solo como a razão θm/θ. Correlações entre as funções θ(h), K(h) e μ(h) são esperadas, uma vez que essas três propriedades são relacionadas com a mesma estrutura do sistema poroso do solo. O objetivo do presente trabalho foi apresentar uma hipótese correlacionando a função mobilidade com a de condutividade, e testá-la através de dados obtidos segundo uma metodologia de laboratório desenvolvida. O experimento foi realizado em Piracicaba, SP e em Braunschweig, Alemanha. Amostras indeformadas de cinco solos (Latossolo Vermelho-Amarelo, no Brasil e Orthic Luvisol, Stagno-gleyic Luvisol, Dystric Podzoluvisol e Gleyic Podzoluvisol, na Alemanha) foram coletadas para a determinação das propriedades hidráulicas de retenção e mobilidade da água no solo. O método utilizado para a determinação da mobilidade da água consistiu na aplicação de um volume de água contendo o íon Cl- como traçador (um "pulso hidráulico") à amostra de solo sob sucção com o objetivo de simular eventos de chuva ou irrigação, que promovem uma alteração hidráulica rápida no solo. A difusão do íon entre as frações móvel e imóvel foi considerada desprezível, uma vez que o pulso hidráulico foi aplicado em uma única parcela e diretamente no solo, tornando o processo relativamente rápido. Resultados obtidos nos cinco solos avaliados indicam a existência de uma correlação linear entre μ e o valor de K/(dK/dθ), conforme hipotetizado. Utilizando o sistema de equações de Van Genuchten – Mualem, μ(h) pode portanto ser estimado por parâmetros da curva de retenção. A metodologia proposta permitiu a determinação da mobilidade da água em amostras de solo sob condições laboratoriais. A mobilidade da água mostrou ser uma função do volume relativo (v) aplicado podendo a relação μ – v ser parametrizada pelo ajuste de uma equação simples, com apenas um parâmetro. Não foi possível averiguar a existência de uma relação empírica entre esse parâmetro e os parâmetros da equação de Van Genuchten, possivelmente em função do número pequeno de dados disponíveis. / Soil hydraulic properties are essential for the determination of plant water availability and solute transport into the soil. The biphasic or mobile-immobile model concept assumes the soil water content (θ) to be divided in two fractions: a mobile fraction (θm) and an immobile fraction (θim). Soil water mobility, μ is defined as the ratio θm/&#952. Relationships between θ (h), K(h) e μ (h) are probable since these properties are related to the same soil pore structure. The objective of this study was to test a hypothesis regarding a correlation between the mobility function and the hydraulic conductivity function, using a new developed laboratory method to determine soil water mobility. The experiments were conducted in Piracicaba, Brazil and in Braunschweig, Germany. Undisturbed soil samples were collected in five soils (Oxisol, in Brazil, Orthic Luvisol, Stagno-gleyic Luvisol, Dystric Podzoluvisol e Gleyic Podzoluvisol, in Germany) to determine hydraulic properties and soil water mobility. The method used to determine water mobility consists in a water volume with Cl- ion as a tracer ("hydraulic pulse") applied to a soil sample under suction, simulating a rainfall or irrigation event leading to abrupt hydraulic changes. The ion diffusion between the mobile and immobile water fractions was negligible as the hydraulic pulse was applied directly to the soil in a relatively short process. Results of five evaluated soils indicate the existence of a linear correlation between μ and K/(dK/d θ), confirming the hypothesis. Using the Van Genuchten – Mualem equation system, μ(h) can therefore be estimated by retention curve parameters. The proposed laboratory method allowed determining soil water mobility in soil samples under laboratory. Soil water mobility showed to be a function of the applied relative volume (v), while the relationship μ – v could be modeled by a simple, one-parameter equation, however, it was not possible to verify the existence of an empirical relation between this parameter and parameters from the Van Genuchten equation, possibly due to small number of available data.