Cláudio Ricardo da Silva – bolsista CNPQ/FAPEPI

Aderson Soares de Andrade Júnior - Coordenador

Uso e calibração - Diviner 2000

Display Diviner 2000

Haste

Sensor

Equipamento

Programa

•Capacitância eletrônica.

•Quando ativado, a matriz solo-água-ar forma o meio dielétrico do capacitor.

•O capacitor é conectado a um circuito oscilatório, em que as trocas de freqüência do circuito dependem das trocas de capacitância

F = 1 / [2π√(LC)]

Como funciona?

Medidas instantâneas do conteúdo de água no solo:

a) Evapotranspiração por balanço hídrico do solo;

b) Manejo de irrigação de culturas;

c) Extração de água do solo (camada e perfil);

d) Profundidade, distribuição e forma da frente de molhamento devido a irrigação ou chuva.

Aplicações

Fornecimento de leituras rápidas e precisas do teor de água em profundidade no perfil do solo;

Facilidade de operação, seguro;

Permitem o acoplamento em sistemas automáticos de coleta de dados;

Custo de aquisição (≈ U$ 3.000)??????

Vantagens

•Custo do kit de ferramentas (≈ U$ 3.200) e dos tubos de acesso em PVC (≈ U$ 35 por tubo) elevado em relação ao custo do equipamento;

•Calibração local trabalhosa.

Limitações

1. ETAPA

A normalização das leituras de freqüência (F) faz-se necessária, uma vez que não há exatidão nas leituras realizadas por sondas diferentes, dada uma condição particular, como, por exemplo, água e ar (Sentek, 2000).

Leituras iniciais exposto ao ar e água

Normalizaçãp

Obtenção das freqüências relativas (FR):

FR = (Far – Fs) / (Far – Fw)

Em que:

FR = freqüência relativa

Far = freqüência no tubo de PVC suspenso no ar

Fs = freqüência no tubo de PVC no solo

Fw = freqüência no tubo de PVC imerso em água

Normalização

Instalação de seis tubos de acesso em uma malha de 5m por 2m (DE = 56,5 mm, DI = 51 mm e comprimento de 1,5 m);

A instalação deve ser feita de modo a garantir um bom contato entre o solo e o tubo de acesso;

Abertura das trincheiras próximas aos tubos de acesso (4 m x 1,5 m x 1,5 m de profundidade).

Calibração em Campo

Avaliou-se três níveis de umedecimento do solo (saturado, úmido e seco) para cobrir toda a amplitude nos valores do conteúdo de água no solo;

Dois tubos foram usados para cada nível de umidade;

Calibração em Campo

Para o nível saturado, aplicou-se água à vontade, até que a frente de molhamento tivesse ultrapassado 1 m de profundidade;

Nível úmido, aplicou-se a mesma quantidade de água, porém as leituras e as amostragens foram realizadas após 4 dias;

Como o experimento foi montado no final do período seco (dezembro), no nível seco apenas procedeu-se às leituras e coleta do solo.

Calibração em Campo

Logo após a realização das leituras, procedeu-se a coleta de amostras de solo para as determinações da umidade gravimétrica e da densidade.

As amostras foram pesadas (±0,01 g) e colocadas para secagem em estufa (105°C por 48 h), para nova pesagem posterior.

A umidade volumétrica (θv, m3 m-3), em cada camada de solo, foi determinada multiplicando-se a umidade gravimétrica (em massa) pela média da densidade absoluta do solo (kg m-3).

Calibração em Campo

CÁLCULOS

As regressões foram feitas pelo programa Table Curve v.5.01 (SYSTAT, Software, Inc.);

O erro de estimativa = √(Quadrado Médio dos Resíduos);

Os coeficientes a e b da calibração: θv = a FR b;

Em que: FR e θv são a freqüência relativa e a umidade volumétrica (m3 m-3), respectivamente.

RESULTADOS

Umidade (m3m-3) Horizonte (m) a b R2 Erro N

Mínima Máxima 0,1 0,742 3,782 0,98 0,011 5 0,067 0,233 0,2 0,503 3,144 0,98 0,009 6 0,098 0,247 0,3 0,457 2,553 0,98 0,009 6 0,099 0,264 0,4 0,484 2,596 0,99 0,007 6 0,101 0,252 0,5 0,506 2,707 0,93 0,017 6 0,104 0,242 0,6 0,542 2,923 0,97 0,011 6 0,104 0,238 0,7 0,524 2,923 0,94 0,014 6 0,104 0,221 0,8 0,476 2,640 0,92 0,013 6 0,116 0,216 0,9 0,527 3,051 0,90 0,012 6 0,116 0,210 1,0 0,503 2,813 0,56 0,021 6 0,121 0,198

0-1,0 0,492 2,757 0,93 0,014 59 0,067 0,264

Tabela 2. Calibração para Argissolo Vermelho Amarelo. Teresina, PI, 2005.

Figura 2. Curvas de calibração efetuadas com a sonda Diviner 2000®

Calibração Local

θv = 0,492 FR 2,757

RESULTADOS

Umidade (m3m-3) Horizonte (m) a b R2 Prob>F Erro N

Mínima Máxima 0,1 0,4407 2,7252 0,975 <0,001 0,012 6 0,007 0,158 0,2 0,5142 3,2853 0,993 <0,001 0,005 6 0,020 0,156 0,3 0,5668 3,2784 0,998 <0,001 0,003 5 0,034 0,180 0,4 0,3767 2,4703 0,951 <0,001 0,014 5 0,051 0,193

0,5-1,0 0,3715 2,3333 0,977 <0,001 0,008 32 0,049 0,206 0,1-1,0 0,3970 2,5335 0,971 <0,001 0,010 54 0,007 0,206

Tabela 1. Calibração para Latossolo Amarelo. Parnaíba, PI, 2005.

Figura 1. Curvas de calibração efetuadas com a sonda Diviner 2000®

Calibração Local

θv = 0,397 FR 2,5335

CONCLUSÕES

Para ambos os solos avaliados, as leituras de capacitância apresentaram alta correlação e baixo erro com as medidas da umidade volumétrica do solo.

Na ausência de calibrações locais, apesar de subestimar os valores de θv, a curva de calibração padrão do equipamento Diviner 2000® é aceitável para os solos estudados.

MUITO OBRIGADO !