medidas do potencial da Água do solo

MEDIDAS DO POTENCIAL DA ÁGUA DO SOLO

Métodos Instrumentais de Análise

Física do Ambiente

Monica Martins da Silva Pós-graduanda em Física do Ambiente

Agrícola

Piracicaba, junho de 2005

POTENCIAL HÍDRICO DO SOLO

- representa a diferença da energia do sistema

entre o estado da água no solo e um estado padrão.

- define o estado de energia no ponto

considerado.

- a tendência espontânea da água no solo é

assumir estados de menor potencial.

- conhecendo os potenciais da água em

diferentes pontos do solo, pode-se determinar sua

tendência de movimento (REICHARDT & TIMM, 2004).

O potencial total da água no solo é uma

medida de seu estado de energia, que pode ser

expresso como a soma de vários componentes:

ϕt= ϕmatricial + ϕosmótico + ϕpressão + ϕgravitacional

POTENCIAL MÁTRICO (ϕm)

Diz respeito às interações entre a matriz do

solo e a solução no solo, incluindo forças associadas

com a adsorção e a capilaridade, responsáveis pela

retenção da solução no solo (LIBARDI, 2004).

MEDIDAS DO POTENCIAL DE ÁGUA DO SOLO

Há uma série de instrumentos empregados na

determinação do potencial da água no solo.

Instrumentos já consagrados pelo uso para medir

estes potenciais são:

tensiômetro

funil de Haines (ou funil de placa porosa)

placa de Richards

Tensiômetro

O tensiômetro mede a tensão de água ou

potencial matricial do solo, que pode ser convertido

para umidade do solo. Sendo utilizado para determinar

a umidade atual e o armazenamento de água no solo.

Para construir um tensiômetro de mercúrio

são necessários:

- uma mangueira espaguete (aproximadamente

um diâmetro interno de 1,25 mm e externo de

3,0 mm)

- uma rolha

- um tubo de PVC (diâmetro interno de 30 mm)

- uma cápsula porosa de cerâmica

- uma cubeta com mercúrio

- uma estaca de madeira

- cola Araldite.

É importante que o solo esteja o mais úmido

possível, quando da sua instalação, a fim de que haja

bom contato necessário entre a cápsula porosa e o

solo. Após instalar o tensiômetro no solo, deve-se

preencher todo o tubo de PVC com água destilada e

retirar todo o ar do sistema pela extremidade aberta

fluxando com o auxílio de uma piceta.

O tensiômetro deve ser instalado na área e na

profundidade de abrangência do sistema radicular da

cultura (na linha de plantio ou próximo ao caule da

planta).

O princípio de funcionamento baseia-se na

altura da coluna de mercúrio medida no espaguete.

Se o solo está seco o tubo perde água para o

solo através da cápsula porosa, fazendo com que a

coluna de mercúrio se eleve.

Se o solo estiver muito úmido, entra água no

tubo pela cápsula, promovendo a redução da altura

da coluna de mercúrio.

O potencial mátrico é determinado pela seguinte equação:

ϕm= -12,6H + h1 + h2

H = leitura da coluna de mercúrio, em cmHg, que é

transformado em altura de água pelo fator

13,6 - 1 = 12,6, que é a ρ Hg e da água,

respectivamente;ϕm = tensão da água no solo, em cm de

água;h1= altura do nível de mercúrio na cuba, em relação à

superfície do solo, em cm;

h2= profundidade de instalação do tensiômetro, em cm.

A medida do potencial mátrico por tensiômetro é,

em geral, limitada para valores menores que 1 atm,

num intervalo de 0 a 0,85 atm (85 kPa), porém no

campo cobre o principal intervalo de umidade do solo

de importância em práticas agrícolas (REICHARDT &

TIMM, 2004; LIBARDI, 2004).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

REFERÊNCIAS

KLAUS, R.; TIMM, L.C. A água em equilíbrio. In: KLAUS, R.; TIMM, L.C. Solo, planta e atmosfera: conceitos, processos e aplicações. Barueri, SP: Manole, 2004. cap.6, p. 87-132.

LIBARDI, P.L. Medida dos potenciais da água no solo. In: LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. Piracicaba, SP: O Autor, 2004. cap.6, p. 121-145.

LIBARDI, P.L. Métodos de medida da condutividade hidráulica dos solos. In: LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. Piracicaba, SP: O Autor, 2004. cap.9, p. 225-253.

Balanço hídrico

O balanço hídrico nada mais é do que a contabilização das entradas e saídas de água no sistema solo-planta.

A equação do balanço hídrico pode ser escrita como:

zhRETACDIP

APLICAÇÃO DO TENSIÔMETRO NO PROJETO DE PESQUISA

Drenagem interna (D) / ascensão capilar (AC)

Calculada por (ou AC), sendo qz a

densidade de fluxo de água no solo (mm dia-1) que pode

ser positiva, resultando na ascensão capilar (AC) e

negativa, resultando na drenagem interna (D).Este componente na profundidade e tempo

considerados será estimado pela equação de Darcy-

Buchingham, isto é: ZKqtm

/q = densidade de fluxo da água no solo (mm s-1);

K (m) = condutividade hidráulica K (mm s-1) obtida em função do potencial mátrico m (kPa) pelo método do perfil instantâneo* (LIBARDI, 2004);t = diferença de potencial total (m) obtida a partir da diferença de leitura dos tensiômetros instalados às profundidades 0,70 e 0,90 m;Z = 0,20 m é o comprimento da camada do solo (m), entre as profundidades 0,90 e 0,70 m.

j

i

t

t zDdtq

Variação de armazenagem (hz)

O componente variação de armazenagem será

determinado a partir de perfis de conteúdo de água em

tempos especificados, obtidos por meio das leituras dos

tensiômetros nas diversas profundidades e

respectivas curvas de retenção.

z

t

t

Z

hdtdztj

i

/

0