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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.

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1 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

2 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).

3 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: ϕ t= ϕ matricial + ϕ osmótico + ϕ pressão + ϕ gravitacional POTENCIAL MÁTRICO ( ϕ m) 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).

4 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

5 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. armazenamento de água no solo

6 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.

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8 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).

9 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.

10 O potencial mátrico é determinado pela seguinte equação: ϕ m= -12,6H + h 1 + h 2 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; ϕ m = tensão da água no solo, em cm de água; h 1 = altura do nível de mercúrio na cuba, em relação à superfície do solo, em cm; h 2 = profundidade de instalação do tensiômetro, em cm.

11 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

12 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, cap.6, p LIBARDI, P.L. Medida dos potenciais da água no solo. In: LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. Piracicaba, SP: O Autor, cap.6, p LIBARDI, P.L. Métodos de medida da condutividade hidráulica dos solos. In: LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. Piracicaba, SP: O Autor, cap.9, p

13 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: APLICAÇÃO DO TENSIÔMETRO NO PROJETO DE PESQUISA

14 Drenagem interna (D) / ascensão capilar (AC) Calculada por (ou AC), sendo q z 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: 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);instantâneo 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.

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16 Variação de armazenagem ( h z ) 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.retenção.


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