Soil structure changes evaluated with computed tomography

Authors

  • Luiz Fernando Pires Universidade Estadual de Ponta Grossa
  • Osny Oliveira Santos Bacchi CENA/USP

DOI:

https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2010.v45.2997

Keywords:

image analysis, gamma-ray attenuation, wetting and drying cycles, soil bulk density, soil porosity

Abstract

The objective of this work was to evaluate in millimetric scale changes in soil bulk density and porosity, using the gamma-ray computed tomography in soil samples with disturbed structure due to wetting and drying (W-D) cycles. Soil samples with 98.1 cm3 were sieved using a 2 mm mesh and homogenously packed in PVC cylinders. Soil samples were submitted to 1, 2, and 3 W-D cycles. Control samples were not submitted to W-D cycles. After repetitions of W-D cycles, soil sample porosity decreased and soil layers became denser. Computed tomography allowed a continuous analysis of soil bulk density and also soil porosity along millimetric (0.08 cm) layers, what cannot be provided by traditional methods used in soil physics.

Author Biographies

Luiz Fernando Pires, Universidade Estadual de Ponta Grossa

Possuo graduação em Física pela Universidade Estadual de Ponta Grossa (1999), mestrado em Ciências (Energia Nuclear na Agricultura) pela Universidade de São Paulo (2002) e doutorado em Ciências (Energia Nuclear na Agricultura) pela Universidade de São Paulo (2006). Durante o mestrado e doutorado trabalhei com o uso de técnicas nucleares e de análise de imagens em estudos básicos de Física do Solo. Atualmente sou professor adjunto da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) e atuo como pesquisador visitante junto ao Centro de Energia Nuclear na Agricultura (USP/CENA) e ao Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). Meus interesses de pesquisa atuais dizem respeito ao uso de ferramentas estatísticas para o estudo da variabilidade de propriedades físicas do solo, uso de técnicas de imagens na caracterização da estrutura do solo e desenvolvimento de metodologias para a determinação de propriedades hídricas do solo. Tenho experiência na área de Aplicações de Radioisótopos em Estudos Ambientais, Física dos Solos e Engenharia da Água e do Solo. Atualmente faço parte dos programas de Mestrado e Doutorado em Ciências (Área de Concentração - Física Ambiental) e do Mestrado em Agronomia (Área de Concentração - Agricultura) da UEPG atuando como orientador. Também estou vinculado oficialmente como professor visitante do CENA/USP onde desenvolvo projetos de pesquisa na área de Aplicações de Radioisótopos em Física dos Solos. Possuo projetos de pesquisa em cooperação com pesquisadores do IAPAR, CENA, ESALQ, UFPel, ITN (Portugal) e Universidade de Guelph (Canadá).

Osny Oliveira Santos Bacchi, CENA/USP

Laboratório de Física do Solo

CENA/USP

Chefe do Laboratório e Físico do Solo

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Published

2011-01-18

How to Cite

Pires, L. F., & Santos Bacchi, O. O. (2011). Soil structure changes evaluated with computed tomography. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 45(4), 391–400. https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2010.v45.2997

Issue

v.45, n.4, abr. 2010

Section

SOIL SCIENCE