Compactibility of cohesive soils from tablelands as influenced by cassava wastewater

• Published in: Ciência e agrotecnologia Vol. 47
• Main Authors: Gonçalves, Raissa Homem, Nóbrega, Júlio César Azevedo, Santos, Davi Ney, Silva, Reginaldo Barboza da, Ajayi, Ayodele Ebenezer, Lima, José Maria de
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Editora da UFLA 01-01-2023; Universidade Federal de Lavras
• Subjects: AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; centrifugation; G-force; moisture content; Preconsolidation pressure; soil density; soil density; G-force; densidade do solo; Preconsolidation pressure; Pressão de pré-consolidação; centrifugação; força G; moisture content; centrifugation; teor de umidade
• ISSN: 1413-7054; 1981-1829; 1981-1829
• DOI: 10.1590/1413-7054202347015022

ABSTRACT Consolidation tests give important insights into soil compactibility. However, it requires equipment that is not always available. The costal tablelands in Northeastern Brazil have extensive areas of cohesive soils where compaction is an expressive problem. This region is a prominent producer of food and fibers with cassava as one of the leading products. Part of the cassava is used for flour production, generating wastewater, which is often applied as organic fertilizer to the soil. This can affect the compaction properties of soil due to its dispersing-flocculating characteristics. Uniaxial-compression tests and mathematical models are the primary methods to measure or estimate soil compaction. This study measured soil compression with a centrifuge, seeking a simple-quick method. We used specific loads (stainless-steel cylinders: mass) and increasing G-force (weight) to simulate the pressure on the samples used in most consolidation apparatus. Soils, sampling layers, and the presence of cassava wastewater (manipueira) were also compared since they may affect compactibility-related attributes. Samples of a Gray Cohesive Argisol and Dystrocohesive Yellow Latosol (depths of 0-0.20 m and 0.20-0.40 m) from the Tablelands of the state of Bahia, Brazil, were used. Wastewater affected water-dispersible clay, aggregate stability, pH, ∆pH, flocculation, and organic carbon, thus influencing compactibility but not the moisture and maximum density measured by the Proctor test. Centrifugation caused lower density than the Proctor test. The results were close to those estimated by the mathematical models, thus considered a promising alternative to estimating consolidation. This method also provides insight into the root growth-limiting density and the moisture content that leads to it.
RESUMO Os testes de consolidação fornecem informações importantes sobre a compactabilidade do solo. No entanto, eles requerem equipamentos especiais, disponíveis em poucos laboratórios no Brasil. Esta região é uma proeminente produtora de alimentos e fibras em solos coesos. Esses solos apresentam problemas frequentes de compactação. Como a mandioca é um dos principais produtos, suas águas residuais (manipueira) são frequentemente utilizadas para adubação. Esse uso pode afetar a compactação devido à sua influência na dispersão-floculação de partículas. A compressão uniaxial e modelos matemáticos são as principais formas de medir ou estimar a compactação do solo. Aqui, a compressão foi medida com um teste alternativo de centrifugação usando amostras deformadas, buscando um método alternativo simples e rápido. Foram usadas cargas específicas (cilindros de aço inoxidável: massa) e força G crescente (peso) em centrífuga, para simular a pressão nas amostras usadas na maioria dos aparelhos de consolidação. Os solos, as camadas de amostragem e a presença de água residuária (manipueira) também foram comparados, pois podem afetar os atributos relacionados à compactabilidade. Foram utilizadas amostras de Argissolo Cinzento Coeso e Latossolo Amarelo Distrocoeso (profundidades de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m), ambos provenientes dos Tabuleiros costeiros do estado da Bahia, Brasil. A água residual afetou o teor de argila dispersa em água, a estabilidade dos agregados, o pH, o ∆pH, a floculação e o teor de carbono orgânico, influenciando a compactabilidade, mas não a umidade e a densidade máxima medidas pelo teste de Proctor. Embora a centrifugação tenha proporcionado menor densidade do que o teste de Proctor, os resultados foram comparáveis àqueles estimados pelos modelos matemáticos. Este método também forneceu informações sobre a densidade, próxima aos valores que limitam o crescimento da raiz, e o teor de umidade que leva a essa densidade limitante.