Strategies to improve the retention and availability of soil water

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2236117014990

Keywords:

Texture, Organic matter, Mechanical practices

Abstract

Soil is known for its great potential in water storage. However, there would be ways to enhance the water storage in the soil specially in times of drought? It is known that water dynamics is governed by numerous factors, such as precipitation, infiltration, soil structure, organic matter, among others, so it is difficult to predict and improve. This review aims to highlight the main management techniques to improve the retention and availability of water for the farm. Techniques such as application of organic matter, biochar, synthetic polymers (hydrogels), construction of underground dams and reservoirs under the ground (Dammer Diker) have shown promising results in water retention in the soil, although some of these require further study. For food production increases with quality and without requiring additional irrigation is necessary that the studies on this topic continue, especially in the field and in typical soils in Brazil..

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References

ABEL, S. et al., Impact of biochar and hydrochar addition on water retention and water repellency of sandy soil. Geo-derma. v. 202-203, p. 183-191, 2013.

AHMAD, M. et al., Biochar as a sorbent for contaminant management in soil and water: A review. Chermosphere. v. 99, p. 19-33, 2014.

ALBUQUERQUE FILHO, J. A. C. et al., Características vegetativas do coentro submetido a doses do polímero hidroa-bsorvente e lâminas de irrigação. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola Ambiental, v. 13, p. 671-679, 2009.

ALLEN, M. F. Mycorrhizal Fungi: Highways for Water and Nutrients in Arid Soils. Vadose Zona Journal, v. 6, p. 291-297, 2007.

ARAÚJO, M. A. et al., Propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico cultivado e sob mata nativa. Revista Brasileira de Ciência do Solo. v. 28, p. 337-345, 2004.

ATKINSON, C. J. et al., Potential mechanisms for achieving agricultural benefits from biochar application to temperate soils: a review. Plant Soil, v. 337, p. 1–18, 2010.

AZEVEDO, T. L. et al., Uso de hidrogel na agricultura. Revista do Programa de Ciências Agro-Ambientais, v. 1, p. 23-31, 2002.

BARACUHY, J. G. V. et al., Técnicas agrícolas para contenção de solo e água. Campina Grande, Impressos Adilson, 2007. 44 p.

GLASER, B. et al., Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal - a review, Biology and Fertility of Soils, v. 35, p. 219-230, 2002.

BARONTI, S. et al., Impact of biochar application on plant water relations in Vitis vinifera (L.). European Journal of Agronomy. v. 53, p. 38– 44, 2014.

BEUTLER, A. N. et al., Retenção de água em dois tipos de Latossolos sob diferentes usos. Revista Brasileira de Ciên-cia do Solo, v. 26, p. 829-834, 2002.

BROCKHOFF, S. R. et al., Physical and Mineral-Nutrition Properties of Sand-Based Turfgrass Root Zones Amended with Biochar, Agronomy Journal, v. 102, p. 1627–1631, 2010.

BROUWER, C. J. Irrigation Water Management: Training Manual. n. 1. Food & Agriculture Org., 1985. Disponí-vel em: http://www.fao.org/docrep/r4082e/r4082e00.htm#Contents. Acesso em 28 de maio 2014.

CHAN K.Y. et al., Agronomic values of green waste biochar as a soil amendment. Australian Journal of Soil Rese-arch, v. 45, p. 629–634, 2007.

CHIRINO, E. et al. Using hydrogel and clay to improve the water status of seedlings for dryland restoration. Plant Soil, v. 344, n. 1-2, p. 99–110, 2011.

COSTA, A. S. V. et al., Alterações na capacidade de retenção de água no solo após a aplicação de resíduo sólido prove-niente de uma fábrica de celulose. Revista Universidade Rural, Série Ciências da Vida, v. 26, n. 1, p. 01-10, 2006.

ENGLISH, N. B. et al., The influence of soil texture and vegetation on soil moisture under rainout shelters in a semi--desert grassland. Journal of Arid Environments, v. 63, n. 1, p. 324–343, 2005.

FERREIRA, M. M. Caracterização física do solo. In: Fisica do Solo. Ed. LIER, Q. J. Viçosa, MG: SBCS, p. 1-27, 2010.

FORZIERI, G. et al., A methodology for the pre-selection of suitable sites for surface and underground small dams in arid areas: A case study in the region of Kidal, Mali. Physics and Chemistry of the Earth. v. 33, p.74–85, 2008.

FRANCHINI, I. C. et al., Manejo do solo para redução das perdas de produtividade pela seca. Documentos, Embrapa Soja, Londrina, 2009.JONES, O. R.;

STEWART, B. Basin tillage. Soil & Tillage Research, v. 18, v. 2-3, p. 249-265, 1990.

KARHU, K. et al., Biochar addition to agricultural soil increased CH4 uptake and water holding capacity – Results from a short--term pilot field study.Agriculture, Ecosystems & Environment, v. 140, n. 1-2, p. 309-313, 2011.

KLEIN, V. A. Física do solo. Ed. Universidade de Passo Fundo. 3º edição, 2014.

KLUTE, A.; DIRKSEN, C. Hydraulic conductivity and diffusivity: laboratory methods. In: KLUTE, A. Methods of soil analysis. 2. ed. Madison: American Society of Agronomy, Soil Science Society of America, 1986.LAIRD, D. A. et al., Impact of biochar amendments on the quality of a typical Midwestern agricultural soil. Geoderma, v. 158, n. 3-4, p. 443-449, 2010.

LIMA, R. M. F; SOUZA, V. V. Polímeros Biodegradáveis: Aplicação na Agricultura e sua Utilização como Alternativa para a Proteção Ambiental, Revista Agrogeoambiental , v. 3,n. 1, p. 75-82, 2011.

LUCIANO, R. V. et al., Perdas de água e de solo por erosão hídrica em duas direções de semeadura de aveia e ervilhaca.Revista Brasileira de Ciência do Solo. v. 33, n. 33, p. 669-676, 2009.

MACHADO, J. L. Inter-relações entre as propriedades físicas e os coeficientes da curva de retenção de água de um Latos-solo sob diferentes sistemas de uso. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, p. 495-502, 2008.

MARQUES, T. A.; PINTO, L. E. V. Energia de biomassa a partir da cana sob influência de hidrogel, cobertura vegetal e profundidade de plantio. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 17, n. 6, 2013.

MENDONÇA, T. G. et al., Hidrogel como alternativa no aumento da capacidade de armazenamento de água no solo. Water Resources and Irrigation Management. v. 2, n. 2, p. 87-92, 2013.

MILLER, R. M.; REINHARDT, D. R.; JASTROW, J. External hyphal production of vesicular-arbuscular mycorrhi-zal fungi in pasture and tallgrass prairie communities. Oecologia, v. 103, p. 17-23, 1995.

NARJARY, B. et al., Water availability in different soils in relation to hydrogel application. Geoderma. v. 187-188, p. 94-101, 2012.

NICHOLLS, C. I.; ALTIERI, M. A. Estratégias agroecológicas para aumentar a resiliencia no contexto de mudanças climáticas. Agriculturas: experiências em agroecologia, v. 28, n.2, 2012.

NUTI, R. C. et al., Agronomic and economic response to furrow diking tillage in irrigated and non-irrigated cotton (Gos-sypium hirsutum L.).Agricultural Water Management. v. 96, p. 1078-1085, 2009.

OLNESS, A.; ARCHER, D. Effect of organic carbon on available water in soil. Soil Science, v. 170, p. 90-101, 2005.

OUERDACHI, L. et al., Modeling of underground dams Application to planning in the semi arid areas (Biskra, Alge-Estratégias para potencializar a retenção e disponibilidade de água no solo29ria). Energy Procedia. v. 18, p. 426–437, 2012.

PREVEDELLO, C. L.; LOYOLA, J. M. T. Efeito de polímeros hidroretentores na infiltração da água no solo. Scien-tia Agraria, v. 8, n. 3, p. 313-317, 2007.

PRÓ-NATURA INTERNATIONAL, Using biochar to feed the global south while mitigating climate change. Newslet-ter, 2013. Disponível em: http://www.pronatura.org/wp-content/uploads/2013/12/EN24Biochar2013.pdf ?PHPSESSID=c134422eb1daf05c224894c5a06e4b9d. Acesso em: 27 de abril de 2014.

RAWLS, W. J. et al., Effect of soil organic carbon on soil water retention. Geoderma, v. 116, n. 1-2, p. 61-76, 2003.

REICHARDT, K. A água em sistemas agrícolas. São Paulo, 1987. 188p.

REZENDE, M. E. de et al., Teor e composição química do óleo essencial de alpínia em razão da adubação e da disponi-bilidade de água no solo. Revista Ceres, v. 58, n.2, p. 208-215, 2011.

RILLIG, M. C. et al., The role of arbuscular mycorrhizal fungi and glomalin in soil aggregation: Comparing effects of five plant species. Plant Soil, v. 238, p. 325-333, 2002.

RUI, L. et al., Controlled release NPK compound fertilizer with the function of water retention. Reactive and Functional Polymers, v. 67, p. 769-779, 2007.

SANTOS, J. N.; PEREIRA, E. D. Carta de susceptibilidade a infiltração da água no solo na sub-bacia do rio Mara-canã-MA. Cadernos de Pesquisa, São Luís, V. 20, n. especial, 2013.

SANTOS, M. O. et al., Barragem subterrânea: Água para uso na agropecuária. Manual Técnico, n. 17, Niterói, 2009.

SILVA, A .P.; KAY, B. D. Estimating the least limiting water range of sooils from properties and management. Soil Science Society Journal, v. 61, p. 877-883, 1997.

SILVA, I. R.; MENDONÇA, E. S. Matéria orgânica do solo. In: NOVAIS et al., Fertilidade do Solo. Sociedade Brasi-leira de Ciência do Solo, 2007. 1017p.

SILVA, L. B. J. Novo Hidrogel eletro, pH e termoresponsivo para aplicações em Músculos Artificiais e Atuadores. 2007. 148 p. Tese (Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica e de Minas), Universidade de Minas Gerais, Minas Gerais. 2007. Disponível em: http://www.bibliotecadigital.ufmg.br/dspace/bitstream/handle/1843/MAPO-7RELSP/livio-bruno.pdf ?sequence=1. Acesso em 04 de Junho de 2014.

SIVAPALAN, S. Benefits of treating a sandy soil with a crosslinked-type polyacrylamide. Australian Journal of Experi-mental Agriculture, v. 46, p. 579–584. 2006.

SMITH, C. W. Shrinkage and atterberg limits in relation to other properties of principal soil types in Israel. Geoderma, v. 35, n. 1, p. 47-65, 1985.

STEVENSON, F. J. Humus chemistry: Genesis, composition and reactions. 2 ed, New York, John Wiley & Sons, 1994, 443p.

SUGAR RESEARCH AUSTRALIA, Soil water holding capacity, Information Sheet, IS13107, 2013. Disponí-vel em: http://www.sugarresearch.com.au/icms_docs/164426_Soil_water_holding_capacity_IS13107.pdf. Acesso em 28 de maio de 2014.

ULYETT, J. et al., Impact of biochar addition on water retention, nitrification and carbon dioxide evolution from two sandy loam soils. European Journal of Soil Science, v. 65, p. 96–104, 2014.

Published

2015-07-27

How to Cite

Klein, C., & Klein, V. A. (2015). Strategies to improve the retention and availability of soil water. Revista Eletrônica Em Gestão, Educação E Tecnologia Ambiental, 19(1), 21–29. https://doi.org/10.5902/2236117014990

Issue

Section

ENVIRONMENTAL MANAGEMENT