RESUMO
Soil particle-size analysis by gamma-ray attenuation was first suggested in 1992 and improved in 1997 by diminishing the measurement time and adapting it for automation. It is here demonstrated that when the mass attenuation coefficient FONT FACE="Symbol">m /font>w and the density Dw are replaced by FONT FACE="Symbol">m /font>s and Ds (where the subscripts w and s stand for water and solution) in the approximate equations used to estimate the concentration of suspended particles, they become exact. The demonstration is based by treating the dispersant and water solution as one single medium, instead of treating them as two media. In this way, six variables are reduced to only three. Physical considerations suggest that the precision in this analysis could be improved if other types of solutions and of photon energies would be used, so that the attenuation by the particles would differ more significantly from the attenuation by the solution.
A análise de tamanho de partículas de solo por atenuação da radiação gama foi primeiramente sugerida em 1992 e melhorada em 1997 diminuindo o tempo de medida e a adaptando para automação. É demonstrado aqui que quando se substitui o coeficiente de atenuação de massa FONT FACE="Symbol">m /font>w e a densidade Dw por FONT FACE="Symbol">m /font>s e Ds. (onde os índices w e s representam água e solução) nas equações aproximadas utilizadas para o cálculo da concentração dos sólidos suspensos, estas tornam-se exatas. A demonstração baseia-se em tratar a água e o dispersante como um único meio, ao invés de tratar a solução como dois meios, ou seja, água e dispersante. Assim, seis variáveis são reduzidas a somente três. Considerações físicas sugerem que a precisão nesta análise poderia aumentar se outros tipos de solução e energias de fótons fossem utilizadas, tais que a atenuação pelas partículas se diferenciasse tanto quanto possível da atenuação pela solução.
RESUMO
Soil particle-size analysis by gamma-ray attenuation was first suggested in 1992 and improved in 1997 by diminishing the measurement time and adapting it for automation. It is here demonstrated that when the mass attenuation coefficient FONT FACE="Symbol">m /font>w and the density Dw are replaced by FONT FACE="Symbol">m /font>s and Ds (where the subscripts w and s stand for water and solution) in the approximate equations used to estimate the concentration of suspended particles, they become exact. The demonstration is based by treating the dispersant and water solution as one single medium, instead of treating them as two media. In this way, six variables are reduced to only three. Physical considerations suggest that the precision in this analysis could be improved if other types of solutions and of photon energies would be used, so that the attenuation by the particles would differ more significantly from the attenuation by the solution.
A análise de tamanho de partículas de solo por atenuação da radiação gama foi primeiramente sugerida em 1992 e melhorada em 1997 diminuindo o tempo de medida e a adaptando para automação. É demonstrado aqui que quando se substitui o coeficiente de atenuação de massa FONT FACE="Symbol">m /font>w e a densidade Dw por FONT FACE="Symbol">m /font>s e Ds. (onde os índices w e s representam água e solução) nas equações aproximadas utilizadas para o cálculo da concentração dos sólidos suspensos, estas tornam-se exatas. A demonstração baseia-se em tratar a água e o dispersante como um único meio, ao invés de tratar a solução como dois meios, ou seja, água e dispersante. Assim, seis variáveis são reduzidas a somente três. Considerações físicas sugerem que a precisão nesta análise poderia aumentar se outros tipos de solução e energias de fótons fossem utilizadas, tais que a atenuação pelas partículas se diferenciasse tanto quanto possível da atenuação pela solução.
RESUMO
The soil water retention curve is fundamental for the hydraulic characterization of a soil and has many applications in agricultural research as well as in practical agriculture. A new procedure for soil moisture and soil bulk density evaluation inside closed pressure chambers through gamma-ray beam attenuation is presented. The proposed procedure presents several advantages in relation to the traditional process: avoids the need of continuous sample manipulation; minimizes the problem of hysteresis; allows a more precise evaluation of soil moisture by taking into account changes of soil bulk density due to swelling or shrinking on addition or removal of water; allows frequent evaluation of soil moisture without the need of opening the pressure chamber; allows a more precise judgement of equilibrium; reduces drastically the time of the determination of the retention curve and allows easy automation of data acquisition by a computer.
A curva de retenção da água no solo é fundamental para a caracterização hídrica de um solo e tem muitas aplicações na pesquisa agrícola assim como na agricultura aplicada. Um novo procedimento para determinação da umidade e densidade do solo no interior de câmaras de pressão utilizadas para deter minação de curvas de retenção é apresentado. O procedimento proposto apresenta várias vantagens em relação ao processo tradicional, tais como: evita a necessidade de constante manipulação das amostras; minimiza o problema da histerese; permite uma determinação mais precisa da umidade por levar em conta possíveis alterações na densidade do solo devido à expansão e/ou contração durante a adição ou retirada de água; permite constante avaliação da umidade do solo sem a necessidade de abertura da câmara; permite um julgamento mais preciso do ponto de equilíbrio após cada período de extração; reduz drasticamente o tempo necessário para a determinação das curvas de retenção e permite fácil automação do sistema de aquisição de dados com ajuda de um computador.
RESUMO
The soil water retention curve is fundamental for the hydraulic characterization of a soil and has many applications in agricultural research as well as in practical agriculture. A new procedure for soil moisture and soil bulk density evaluation inside closed pressure chambers through gamma-ray beam attenuation is presented. The proposed procedure presents several advantages in relation to the traditional process: avoids the need of continuous sample manipulation; minimizes the problem of hysteresis; allows a more precise evaluation of soil moisture by taking into account changes of soil bulk density due to swelling or shrinking on addition or removal of water; allows frequent evaluation of soil moisture without the need of opening the pressure chamber; allows a more precise judgement of equilibrium; reduces drastically the time of the determination of the retention curve and allows easy automation of data acquisition by a computer.
A curva de retenção da água no solo é fundamental para a caracterização hídrica de um solo e tem muitas aplicações na pesquisa agrícola assim como na agricultura aplicada. Um novo procedimento para determinação da umidade e densidade do solo no interior de câmaras de pressão utilizadas para deter minação de curvas de retenção é apresentado. O procedimento proposto apresenta várias vantagens em relação ao processo tradicional, tais como: evita a necessidade de constante manipulação das amostras; minimiza o problema da histerese; permite uma determinação mais precisa da umidade por levar em conta possíveis alterações na densidade do solo devido à expansão e/ou contração durante a adição ou retirada de água; permite constante avaliação da umidade do solo sem a necessidade de abertura da câmara; permite um julgamento mais preciso do ponto de equilíbrio após cada período de extração; reduz drasticamente o tempo necessário para a determinação das curvas de retenção e permite fácil automação do sistema de aquisição de dados com ajuda de um computador.
RESUMO
The use of a new soil particle size distribution analysis methodology is presented in connection with the study of particle size distribution in soils covered by natural forest and sugar cane crop cultivated during 16, 30 and 50 years, continuously. The technique is based on the attenuation of a gamma-ray beam by a conventional soil/water suspension under sedimentation. Results show a significant difference in clay content for the upper soil layer as a function of sugar cane cultivation.
É apresentado o uso de uma nova metodologia de análise da distribuição de tamanho de partículas de solo, em amostras de terra sob floresta nativa e submetido ao cultivo de cana-de-açúcar por 16, 30 e 50 anos consecutivos. A técnica para análise granulométrica do solo baseia-se na atenuação de um feixe de radiação gama, por uma suspensão convencional terra/água em sedimentação. Os resultados indicam uma diferença significativa dos teores de argila nas camadas superficiais do solo em função do cultivo com cana-de-açúcar.
RESUMO
The use of a new soil particle size distribution analysis methodology is presented in connection with the study of particle size distribution in soils covered by natural forest and sugar cane crop cultivated during 16, 30 and 50 years, continuously. The technique is based on the attenuation of a gamma-ray beam by a conventional soil/water suspension under sedimentation. Results show a significant difference in clay content for the upper soil layer as a function of sugar cane cultivation.
É apresentado o uso de uma nova metodologia de análise da distribuição de tamanho de partículas de solo, em amostras de terra sob floresta nativa e submetido ao cultivo de cana-de-açúcar por 16, 30 e 50 anos consecutivos. A técnica para análise granulométrica do solo baseia-se na atenuação de um feixe de radiação gama, por uma suspensão convencional terra/água em sedimentação. Os resultados indicam uma diferença significativa dos teores de argila nas camadas superficiais do solo em função do cultivo com cana-de-açúcar.