Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The hydrophobicity can be understood as the soil water repellency, making it difficult to wetting the same. This phenomenon is associated with the coating of soil particles by hydrophobic organic substances. The local vegetation can contribute to hydrophobic organic compounds, via deposition or decomposition, but the hydrophobicity is also related to the existence metabolites of bacteria and microorganisms, burns, high pH, type of clay mineral and granulometric composition of the soil. The objective of this study was to determine the critical moisture for the occurrence of hydrophobicity and evaluate its relationship with the resistance of aggregates and the hydro-physical and chemical properties in different soils from southern Brazil. Soil samples were collected at different locations of southern Brazil. In selected places the vegetation was composed only of natural grassland. For the evaluation of soil sorptivity and aggregate stability, soil samples were collected (blocks) in the layers from 0.00 to 0.05, 0.05 to 0.10 and from 0.10 to 0.20 m. Samples were also collected with structure preserved, with metal cylinders to determine the water retention curve, bulk density, total porosity, macroporosity and microporosity. In the same layers were sampled deformed for the determination of particle size, limits of plasticity and liquidity and the chemical characterization, which was formed by analysis of organic carbon, acidity active, potential acidity, the saturation of Al3+, CTCpH7,0 and saturation bases. Clay activity was determined by the method of EMBRAPA and the Skempton. To measure a soil sorptivity, was used a micro tension infiltrometer. The hydrophobicity was evaluated by comparing values of water and ethanol sorptivity. PVAa, PVd, LVd and LVDf presented at different moistures the index of hydrophobicity and water-soil contact angle below the critical limit and were classified as slightly repellent. The VEo, CXe, GXd and SXe, showed high levels of hydrophobicity and water-contact angles in all layers in soil condition air dried soil. But the value of R decreased with increasing soil moisture and with a deeper profile. In subsurface layers, from the tension of 100 kPa was found that the index of hydrophobicity decreased and became close to 1. Except in the GXd, this showed a hydrophobicity index value above the critical limit at all moistures analyzed. Total porosity was positively correlated with the ethanol sorptivity, however, was not correlated with the water sorptivity. Hydrophobicity and water-soil contact angle showed negative correlation with organic matter content. The aggregate stability was not directly influenced by the hydrophobic compounds, no significant correlation was found between the geometric mean diameter and aggregate stability index with hydrophobicity and water-soil contact angle. The clay activity determined by the method of EMBRAPA showed high correlation with the occurrence of hydrophobicity in air dried soil. / A hidrofobicidade pode ser entendida como a repelência do solo à água, dificultando o molhamento do mesmo. Esse fenômeno está associado ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. A vegetação local pode contribuir com compostos orgânicos hidrofóbicos, via deposição ou por decomposição, porém a hidrofobicidade também é relacionada com a existência metabolitos de bactérias e microrganismos, incêndios, pH elevado, tipo de argilomineral e composição granulométrica do solo. O objetivo deste trabalho foi determinar a umidade crítica para a ocorrência da hidrofobicidade e avaliar sua relação com a resistência de agregados e com as propriedades químicas e físico-hídricas, em diferentes solos do sul do Brasil. As amostras de solo foram coletadas em diferentes locais do estado do Rio Grande do Sul, nos locais escolhidos a vegetação era constituída apenas de campo natural. Para a avaliação da sortividade e estabilidade de agregados, foram coletadas amostras indeformadas (blocos) nas camadas de 0,00 0,05; 0,05 0,10 e 0,10 0,20 m. Também foram coletadas amostras com estrutura preservada, com cilindros metálicos, para a determinação da curva de retenção de água, densidade do solo, porosidade total, macroporosidade e microporosidade. Nas mesmas camadas foram coletadas amostras deformadas para a determinação da composição granulométrica, limites de plasticidade e liquidez, e para a caracterização química, que se constituiu pelas análises de carbono orgânico, acidez ativa, acidez potencial, saturação por Al3+, CTCpH7,0 e saturação por bases. Foi determinada a atividade da argila pelo método da EMBRAPA e pelo de Skempton. Para medir a sortividade utilizou-se de um micro infiltrômetro de tensão. A hidrofobicidade foi avaliada comparando valores de sortividade da água e do etanol. O PVa, PVd, LVd e LVdf apresentaram, em diferentes umidades, o índice de hidrofobicidade e ângulo de contato água-solo inferiores ao limite crítico, sendo classificados como pouco repelentes. O VEo, CXe, GXd e SXE apresentaram elevado índice de hidrofobicidade e ângulos de contato água-solo em todas as camadas na condição de solo seco ao ar. Porém, o valor de R diminuiu com o aumento da umidade do solo e com o aprofundamento no perfil. Nas camadas subsuperficiais, a partir da tensão de 100 kPa verificou-se que o índice de hidrofobicidade decresceu e tornou-se próximo de 1, exceto no GXd, que apresentou um valor do índice de hidrofobicidade acima do limite crítico em todas as umidades analisadas. A porosidade total apresentou correlação positiva com a sortividade ao etanol, porém, não se correlacionou com a sortividade à água. A hidrofobicidade e o ângulo de contato água-solo apresentaram correlação negativa com o teor de matéria orgânica. A estabilidade dos agregados não foi diretamente influenciada pelos compostos hidrofóbicos, não sendo verificada correlação significativa entre o diâmetro médio geométrico e estabilidade de agregados com o índice de hidrofobicidade ou com o ângulo de contato água-solo. A atividade da argila determinada pelo método da EMBRAPA apresentou elevada correlação com a ocorrência de hidrofobicidade no solo seco ao ar.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil hydrophobicity can be conceptually defined as soil repellency to water and is associated with the covering of soil particles by hydrophobic organic substances which interact with mineral particles and pores in a complex way, making soil wetting difficult. The objectives of this study were to: (i) determine the biochemical composition of vegetation, physical and chemical properties of soil organic matter fractions and their relationships to the occurrence and degree of soil hydrophobicity; (ii) analyze the effects of hydrophobic compounds at different intensities on sorptivity and water retention curve; (iii) measure and monitor the effects of variation of soil temperature and water content on the variability of the degree of soil hydrophobicity during a drying cycle. Soil samples were collected from different soil classes in the Rio Grande do Sul and Santa Catarina States, southern Brazil. From the 0-5, 5-10 and 10-15 cm soil layers, undisturbed samples (in blocks) were collected for the determination of sorptivity while preserved samples were collected using core samplers (volume of 47 cm³) for the evaluation of water retention curve, soil bulk density, total porosity, macroporosity and microporosity. From these layers, deformed samples were also collected for soil chemical and physical characterization. However, part of the samples used for the determination of water retention curves were previously subjected to sequential chemical extraction with acetone and a solution of isopropanol:ammonia to remove hydrophobic compounds. Soil carbon analysis consisted of determination of total organic carbon, physical (> 53μm and <53μm), and chemical (fulvic and humic acids and humin) fractions. Water and ethanol sorptivity was determined using tension micro-infiltrometer. Hydrophobicity was evaluated by comparing water and ethanol sorptivity values and soil-water contact angle was calculated from the hydrophobicity index. The effect of temperature was measured using PVC cylinder (785 cm³) constructed with disturbed samples from different soils, wetted and dried under different temperatures (20, 45 and 70 °C) and the hydrophobicity was determined using the water droplet penetration time method. Hydrophobicity had an intimate relationship with soil organic carbon content, mainly organic compounds accumulated in physical fractions <53 μm and chemical fraction humin, indicating that hydrophobic compounds are highly recalcitrant and are strongly associated with silt and clay fractions, forming stable organo-mineral complexes, and at the same time, covering all or part of surfaces of mineral particles or aggregates. The existence of these hydrophobic compounds caused changes in sorptivity and soil-water contact angle, directly affecting capillary and soil water retention curve, and reduced the volume of water retained at lower potentials. The heating of the soil at temperatures at or below 45 °C did not alter the intensity of hydrophobicity but there were changes when soil temperature exceeded 70 °C or when the soil moisture was drastically reduced. / A hidrofobicidade do solo pode ser conceitualmente definida como a repelência do solo à água e está associada ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas, que interagem de forma complexa com os poros e partículas minerais, dificultando o molhamento do solo. Os objetivos deste trabalho foram: (i) determinar a composição bioquímica da vegetação, das frações físicas e químicas da matéria orgânica e suas relações com a ocorrência e grau de hidrofobicidade; (ii) analisar os efeitos dos compostos hidrofóbicos em diferentes intensidades na sortividade e na curva de retenção de água; (iii) avaliar e monitorar os efeitos da variação da temperatura e do conteúdo de água na variação do grau de hidrofobicidade do solo ao longo de um ciclo de secagem. Foram coletadas amostras de solo de diferentes classes de solos existentes no Estado do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. Nas camadas de 0 5, 5 10 e 10 15 cm foram coletadas amostras indeformadas (blocos), para a avaliação da sortividade e amostras com estrutura preservada, com cilindros metálicos (47 cm³), para a determinação da curva de retenção de água, densidade do solo, porosidade total, macroporosidade e microporosidade. Nessas camadas também foram coletadas amostras deformadas para a caracterização química e física dos solos. No entanto, parte das amostras utilizadas na determinação da curva de retenção de água foram previamente submetidas a uma extração química sequencial com acetona e uma solução de isopropanol:amônia para remoção dos compostos hidrofóbicos. A análise do carbono constou da determinação do carbono orgânico total e da determinação das frações físicas (>53μm e <53μm) e químicas (Ácidos Fúlvicos, Ácidos Húmicos e Humina). A sortividade da água e do etanol foram determinadas com um micro-infiltrômetro de tensão. A hidrofobicidade foi avaliada comparando valores de sortividade da água e do etanol. O ângulo de contato água-solo foi calculado a partir do índice de hidrofobicidade. O efeito da temperatura foi mensurado em cilindros de PVC (785 cm³) construídos com amostras desagregadas dos diferentes solos. As amostras foram umedecidas e secas sob diferentes temperaturas (20, 45 e 70°C), sendo a hidrofobicidade determinada simultaneamente pelo método do tempo de penetração da gota de água. A hidrofobicidade apresentou uma íntima relação com o teor de carbono orgânico do solo, principalmente com os compostos orgânicos acumulados na fração física <53 μm e na fração química da Humina, indicando que os compostos hidrofóbicos provavelmente apresentam elevada recalcitrância e estão fortemente associados às frações silte e argila, formando complexos organo-minerais estáveis, ao mesmo tempo em que recobrem total ou parcialmente a superfície de agregados ou partículas minerais. A existência desses compostos hidrófobos causa alterações na sortividade e no ângulo de contato água-solo, afetando diretamente a capilaridade e a curva de retenção do solo, reduzindo o volume de água retido nos menores potenciais. O aquecimento do solo à temperaturas inferiores a 45 °C não causa modificações na intensidade da hidrofobicidade, que é alterada somente quando a temperatura do solo excede a 70 °C ou quando a umidade do solo é acintosamente reduzida.