Hydro-physical processes and soil properties correlated with origin of soil hydrophobicity

Abstract

Hydrophobicity is the phenomenon where the soil has reduced wettability, usually associated with coating of soil particles by hydrophobic organic substances. This study aimed to provide a description of the hydrophobicity occurrence, highlight recent discoveries about the origin of phenomenon and discuss the main hydro-physical properties and chemical processes linked to the development of hydrophobic behavior in soils. Hydrophobicity is associated with other factors such as soil moisture, presence of some fungi species, particle size, soil pH and occurrence of burnings. The causative substances may be provided by local vegetation, through deposition or decomposition. The dependence and combination of different factors that influence hydrophobicity in soils lead to a spatial and temporal variability of the phenomenon, with negative consequences in the processes of infiltration and water percolation, affecting the three-dimensional distribution and dynamics of soil moisture. Thus, the occurrence of a hydrophobic character requires special attention, especially regarding soil use and management.A hidrofobicidade é o fenômeno em que o solo apresenta dificuldade de se umedecer com a água, normalmente associado ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. Assim, este trabalho tem como objetivo fazer uma descrição da ocorrência da hidrofobicidade, ressaltando as recentes descobertas em relação à origem do fenômeno, enfocando as principais propriedades físico-hídricas e processos físico-químicos ligados ao desenvolvimento do caráter hidrofóbico no solo. As substâncias orgânicas responsáveis pela repelência podem recobrir total ou parcialmente as partículas, agregados e paredes dos poros, transmitindo diferentes graus de hidrofobicidade ao solo. Essas substâncias podem ser oriundas da vegetação local, via deposição ou decomposição, porém a hidrofobicidade pode estar associada a outros fatores como a umidade do solo, a presença de algumas espécies de fungos, a composição granulométrica, o pH do solo e a ocorrência de queimadas. A dependência e a combinação dos diferentes fatores que influenciam na ocorrência de hidrofobicidade nos solos levam a uma variabilidade espacial e temporal do fenômeno, com consequências negativas nos processos de infiltração e percolação da água, afetando a distribuição tridimensional e dinâmica da umidade do solo. Dessa forma, a ocorrência do caráter hidrofóbico exige uma atenção diferenciada, principalmente em relação ao uso e manejo do solo.