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Irriga - Informações Técnicas voltar

Umidade do solo

O conhecimento da umidade do solo é de fundamental importância, pois indica em que condições hídricas encontram-se o mesmo. Para a realização da irrigação, a umidade do solo deve ser determinada anteriormente e servirá de parâmetro para a quantidade de água a ser aplicada pelo sistema.

Na área de irrigação trabalhamos sempre a umidade, do solo, em base seca embora alguns equipamentos nos forneçam essa umidade em base úmida. Nesse caso se faz necessária a transformação desse valor, antes das determinações de lamina de irrigação. Utilizamos para essa transformação a relação abaixo descrita:

Percentagem de umidade em base úmida
Percentagem de umidade em base seca:
(IRRIGAÇÃO)
TRANSFORMAÇÃO

Em irrigação, alem de utilizarmos a umidade do solo em base seca, também é necessário que a umidade do solo esteja em volume para que possamos trabalhar o resultado em "mm" (lâmina). Esse valor pode ser determinado da seguinte forma:

Percentagem de umidade em volume

O maior problema encontrado nesse caso é conhecer o volume da amostra na hora da amostragem, isto é, o equipamento não pode deformar a amostra. Utilizamos para essa amostragem um trado de anel com volume previamente conhecido.

A determinação de umidade em peso já é bem mais fácil, pois a amostra pode ser deformada e não é necessário o conhecimento do volume retirado, ou seja, a amostragem pode ser feita com um simples trado holandês e/ou um enxadão. Mas essa forma de amostragem, embora mais fácil, não permite que obtenhamos o resultado da umidade em milímetros, necessitando transformação.

Percentagem de umidade em peso

Uma saída para usar esse tipo de amostragem, é multiplicar o seu valor pela densidade aparente do solo, que é um valor que apresenta certa estabilidade para um determinado solo.

Densidade aparente
TRANSFORMAÇÃO UVOLUME = % UPESO * Da%

Ø Exemplo prático:

Determinando-se a umidade de um solo foi encontrado o valor de 20% (volume).Possuindo uma densidade aparente de 1,2 g/cm3 e sendo cultivado por uma cultura que apresenta uma profundidade efetiva do sistema radicular de 50 cm. Determine a porcentagem de umidade em volume bem como a capacidade de armazenamento desse solo por hectare.

Resolução:

% UVOLUME = 20% * 1,2 = 24%

Z =0,50 m = 500 mm  Þ 24% de 500 mm Þ 120 mm de água

Conforme a relação: 1 mm = 1 L/m2 = 10 m3/ha, temos que esse solo apresenta uma capacidade de armazenamento de 1200 m3 de agua.

b) Métodos de determinação da umidade do solo

Existem diversas formas de se medir a umidade do solo, relacionaremos abaixo os equipamentos mais utilizados na pesquisa e em condições de campo.

Ø Método Padrão de Estufa:

- Vantagem: precisão

- Referência para calibrar outros métodos.

- Custo elevado: balança de precisão e estufa

- Tempo de resposta: 24 - 48 horas.

* M1: Peso do solo+agua;  M2: Peso do solo seco;  M3: Peso da lata de amostragem

Esse método também é baseado na diferença de peso entre uma amostra contendo água antes e após uma secagem.

O equipamento utilizado para essa determinação é uma estufa comum, que é mantida a uma temperatura entre 105 - 110º C.

Uma amostra contendo água e solo é pesada e colocada na estufa por 24 horas e após seca é pesada novamente, calculando-se a porcentagem de umidade do solo pela equação acima descrita.

Ø Exemplo prático:

A tabela abaixo apresenta os resultados das massas de um solo determinado pelo método do padrão de estufa. De posse dos dados preencha as colunas em branco da tabela.

Prof.

(cm)

M1

(g)

M2

(g)

M3

(g)

ANEL (cm)

%U

(PESO)

da

g/cm3

D

h

0-20

215,6

198,4

107,1

6,20

2,52

18,84

1,20

20-40

225,2

200,4

106,2

6,20

2,52

26,33

1,24

OBS: M1= peso da amostra de solo; M2= peso da amostra após 48 na estufa; M3= peso do recipiente utilizado; f= diâmetro do anel; h= altura do anel.

Resolução:

- Camada de 0-20 cm de profundidade:

 

- Camada de 0-40 cm de profundidade:

 

Ø DUPEA (Determinador de Umidade Por Equivalência de Água)

- Desenvolvido na UFV;

- Simples e preciso

- Resultado da umidade na hora

- Muito utilizado na prática

- Resultado em BASE ÚMIDA (necessário transformar)

Trata-se de um equipamento que funciona por diferença de peso, onde se conhecendo o peso de uma amostra de solo, encontra-se a quantidade de água existente nesta amostra utilizando-se o aquecimento, termômetro para definir o final do aquecimento (180o) e seringa de injeção. Na Figura 1.1 apresenta-se uma vista do equipamento e na 1.2 um teste em andamento..


Figura 1.1 - Foto de um DUPEA (Determinador de Umidade por Equivalência de Água)

1-Monta-se o aparelho sobre uma bancada, juntando-se as peças e componentes;

2-Através do contrapeso, o braço é nivelado (ponteiro alinhado). Coloca-se agora (seta amarela) o peso padrão de 100 g.

3- Para novo equilíbrio coloca-se amostra de solo (solo + água) que corresponderá a 100 g.

4. Acrescenta-se óleo vegetal até cobrir a amostra (cerca de 150 ml), mistura-se bem até que forme uma massa homogênea

5-Coloca-se um termômetro (0 a 260° C) na massa solo-óleo com cuidado de não encostar o bulbo do termômetro no fundo do recipiente.

6-Nivele novamente o braço (contrapeso) devido a adição de óleo e do termômetro. Coloca-se fogo no recipiente abaixo do frasco com a mistura, até que se atinja 180° C. Neste momento o fogo é apagado (tampa abafadora).

7- Com a evaporação da água do solo, a balança pende para o lado esquerdo

8- Acrescenta-se água (seringa de injeção) até novo equilíbrio. A quantidade de água acrescentada para o novo equilíbrio do sistema, representa o teor umidade do solo (base úmida)

Figura 1.2. - Visualização e detalhamento do processo de medida da umidade com o DUPEA

Ø Exemplo prático:

Ao fazer uma determinação de umidade no DUPEA, o volume gasto para equilibrar o aparelho foi de 20 cm3. Determine o valor correspondente a umidade em base úmida e seca.

Resolução:

- 20 cm3a 20 ml a %UBúmida = 20%

 

ØTensiometro

ü MÉTODO DIRETO para determinação da TENSÃO da água no solo;

ü MÉTODO INDIRETO para determinação da UMIDADE DO SOLO;

ü Componentes: cápsula de cerâmica, ligada por meio de um tubo a um vacuômetro, em que a tensão é lida (Figura 1.3);

ü Tipos vacuômetros utilizados: metálico (Figura 1.4 A), de mercúrio e digital.

ü Necessita de cuidados na instalação, como por exemplo um perfeito contato entre a cápsula e o solo, para isso utilizam-se equipamentos especiais no processo de instalação (Figura 1.4 B);

ü Antes de ser instalado o tensiômetro deve ser preparado, ou seja, deve ser preenchido com água, etapa esta denominada de "escorva";

ü A água a ser utilizada no preenchimento deve ser destilada ou pelo menos fervida;

ü Capacidade para leitura: funciona para tensões de até 0,75 atm, pois após este limite a água existente na interface muda do estado líquido para o gasoso, fazendo com que o equipamento perda a escorva;

ü Cobre parte da "água disponível no solo":

    • Solos arenosos: cobre ± 70% da água disponível;

    • Solos argilosos: cobre ± 40% da água disponível.

ü Necessita da curva de retenção de água no solo, obtida em laboratório (Figura 1.5),  para transformação da tensão em % de umidade do solo;


Figura 1.3 - Vista de dois tensiômetros com manômetro metálico, para instalação em diferentes profundidades, especificando os diferentes componentes.


A

B

Figura 1.4 - Vista do manômetro metálico para leitura da tensão (A) e de um modelo de trado para instalação do tensiômetro (B).


Figura 1.5 - Exemplo de curva de retenção de água no solo para duas profundidades do solo.