Use of polyacrylamide as an erosion control strategy in a highly eroded soil of Puerto Rico

Uso de poliacrilamida como estrategia de control de erosión en un suelo altamente erodado de Puerto Rico

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dc.date2007-10-01
dc.date.accessioned2022-11-04T15:28:32Z
dc.date.available2022-11-04T15:28:32Z
dc.identifierhttps://revistas.upr.edu/index.php/jaupr/article/view/3278
dc.identifier10.46429/jaupr.v91i3-4.3278
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/5122668
dc.descriptionHigh sediment loads from agriculture and construction sites are a major source of surface water contamination in Puerto Rico. The use of anionic polyacrylamide polymers (PAM) is quickly gaining recognition as a cost-effective short-term erosion control strategy. In this study we evaluated the effectiveness of different dosages and formulations of anionic PAM in a highly weathered soil (Corozal clay—Typic Hapludult) of the tropics under steep slope (20%) conditions. A series of indoor box experiments were conducted according to guidelines of the National Research Project for Simulated Rainfall. Three formulations of PAM, namely, SOILFLOCâ"¢ 300 E, SOILFIXâ"¢ LDP, and a synthetic formulation from Aldrich Chemical Company (PAM-Ald) were evaluated at the following rates: 0 (control), 20 kg/ha, 80 kg/ha, and 120 kg/ha of active ingredient. Simulated rainfall (7 cm/h) experiments were conducted at: one, two, eight, 30 and 60 days after polymer application. Additions of PAM at rates of 80 and 120 kg/ha significantly reduced sediment concentration in runoff relative to that of the control and of the 20 kg/ha PAM rate. At their highest rates, all PAM products reduced sediment runoff by more than 75% relative to the control in all events. The effectiveness of the 20 kg/ha PAM rate was lost after two rainfall events. At the third runoff event the percentage sediment concentration reduction (relative to that of the control) was less than 50% for the 20 kg/ha PAM-Ald formulation and less than 20% in the case of SoilFloc. Time to runoff was largely influenced by soil moisture content. In the last two rainfall events (30 and 60 days after PAM application), time to runoff was also significantly influenced by PAM rate. Runoff occurred faster with the control and the low PAM rate relative to that of the high PAM rates. These results could be attributed to the effects of surface sealing and enhancement of rill formation at the surface of the control and the low (20 kg/ha) PAM treatments. Sixty days after PAM application, estimates of cumulative sediment production for the 30-minute runoff event were 2.3 Mg/ha in the control treatment vs. 0.18,0.07, and 0.08 Mg/ha for the 120 kg/ha rate of SoilFloc, SoilFix, and PAM-Ald, respectively.en-US
dc.descriptionLa alta sedimentación procedente de terrenos dedicados a la agricultura y la construcción es una de las principales fuentes de contaminación de los cuerpos de agua superficiales de Puerto Rico. El uso de polímeros amónicos de poliacrilamida (PAM) ha ganado rápido reconocimiento como una alternativa costo-efectiva para el control de la erosión. En este estudio evaluamos la efectividad de varias formulaciones y dosis de PAM aniónico en un suelo altamente meteorizado del trópico (Corozal Arcilloso—Typic Hapludult) en condiciones de alta pendiente (20%). Se llevó a cabo una serie de experimentos con cajas de escorrentía siguiendo el protocolo del Proyecto Nacional de Simulación de Lluvia. Se evaluaron tres formulaciones de PAM: SOILFLOCâ"¢ 300 E, SOILFIXâ"¢ LDP, y una formulación sintética (PAMAld) de la compañía Aldrich Chemical. Cada formulación se evaluó en las siguientes dosis: 0 (control), 20 kg/ha, 80 kg/ha, y 120 kg/ha de ingrediente activo. Los experimentos de lluvia simulada se realizaron a uno, dos, ocho, 30, y 60 días luego de la aplicación del polímero. Las dosis de PAM de 80 y 120 kg/ha redujeron significativamente la concentración de sedimentos en el agua de escorrentía comparadas con el control y la dosis de 20 kg/ha. En sus dosis más altas todas las formulaciones de PAM redujeron la concentración de sedimentos en el agua de escorrentía en más de 75% comparado con la del control en todos los eventos de lluvia realizados. La efectividad de PAM a la dosis de 20 kg/ha se perdió luego del segundo evento de lluvia. Durante el tercer evento de lluvia la reducción en la concentración de sedimentos (comparado con la del control) fue menos de 50% en el caso de la formulación PAM-Ald y menos de 20% en el caso de SoilFloc para la dosis de 20 kg/ha. El tiempo requerido para la generación de escorrentía dependió grandemente del contenido de humedad del suelo. Durante los dos últimos eventos de lluvia (30 y 60 días luego de la aplicación de PAM), el tiempo requerido para la generación de escorrentía se afectó significativamente por las dosis de PAM. En el tratamiento control y en el de la dosis más baja de PAM la escorrentía ocurrió más rápido que en aquéllos con las dosis más altas de PAM. Estos resultados pudieran atribuirse a los efectos de sellado de superficie y aumentos en la formación de surcos o zanjillas en la superficie del control y en la de la dosis más baja (20 kg/ha) de PAM. Sesenta días luego de la aplicación del polímero, los estimados de producción de sedimentos cumulativos para un evento de 30 minutos de escorrentía fueron de 2.3 Mg/ha para el tratamiento control vs. 0.18, 0.07, y 0.08 Mg/ha para las dosis de 120 kg/ha de SoilFloc, SoilFix y PAM-Ald, respectivamente.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.languageeng
dc.publisherUniversity of Puerto Rico Mayagüez Campus Agricultural Experiment Stationen-US
dc.relationhttps://revistas.upr.edu/index.php/jaupr/article/view/3278/2793
dc.rightsDerechos de autor 2016 Journal of Agriculture of the University of Puerto Rico.es-ES
dc.sourceThe Journal of Agriculture of the University of Puerto Rico; Vol. 91 No. 3-4 (2007): Vol. 91, No. 3-4, July - October 2007; 87-100en-US
dc.sourceJournal of Agriculture of the University of Puerto Rico; Vol. 91 Núm. 3-4 (2007): Vol. 91, No. 3-4, July - October 2007; 87-100es-ES
dc.source2308-1759
dc.source0041-994X
dc.source10.46429/jaupr.v91i3-4
dc.subjectPAMen-US
dc.subjectSoil erosionen-US
dc.subjectHighly weathered soilsen-US
dc.subjectSimulated runoffen-US
dc.subjectSoil erosion--Puerto Ricoen-US
dc.subjectErosion--Puerto Ricoen-US
dc.subjectSoil conservation--Puerto Ricoen-US
dc.subjectAnionic polyacrylamide polymers (PAM)en-US
dc.titleUse of polyacrylamide as an erosion control strategy in a highly eroded soil of Puerto Ricoen-US
dc.titleUso de poliacrilamida como estrategia de control de erosión en un suelo altamente erodado de Puerto Ricoes-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion


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