Atividades relação solo-água (1)

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI 
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS - CCA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E SOLOS – DEAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXERCÍCIOS SOBRE RELAÇÃO SOLO-ÁGUA 
 
 
 
 
PROFESSOR: CARLOS LIMA 
e-mail: carloslima@ufpi.edu.br 
 
 
 
 
 
 
 
 
TERESINA-PI 
 
mailto:carloslima@ufpi.edu.br
1- Coletou-se uma amostra de solo à profundidade de 60cm, com anel volumétrico com 
diâmetro e altura de 7,5cm. A massa úmido do solo foi 560g e após secagem em estufa à 
105oC, sua massa permaneceu constante e igual a 458g. Qual a densidade do solo? Qual 
sua umidade na base de massa e volume? 
 
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2- O solo da amostra anterior, após secagem em estufa à 105oC foi colocado em uma 
proveta contendo 100cm3 de água. Leu-se então, na proveta, um volume de 269 cm3. Qual 
a densidade das partículas do solo? 
 
3- Qual a porosidade total, a porosidade livre de água e o grau de saturação relativa da 
amostra do problema anterior? 
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4- Coletou-se uma amostra de solo com anel volumétrico de 200cm3, a uma profundidade 
de 10cm. Obteve-se massa umida = 332g e massa seca = 281g. Após a coleta, fez-se um 
teste de compactação do solo, passando sobre ele um rolo compressor. Nova amostra 
coletada com o mesmo anel e a mesma profundidade apresentou: m = 360g e ms = 305g. 
Determine antes e depois da compactação: a densidade global (d), umidade base massa (U), 
umidade em base volume () e a porosidade total ( ). Considere a densidade das 
partículas do solo da questão 2. Faço um relato técnico sobre o efeito da compactação nas 
propriedades fisico-hídricas e consequências para plantas culvidas nesse solo 
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5 – Um pesquisador necessita de exatamente 100g de um solo seco, e dispõe de uma 
amostra úmida (atual) com  = 0,250 cm3cm-3 e  = 1,2 . Quanto solo úmido deve pesar 
para obter o peso de solo seco desejado? 
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6. Um solo homogêneo (d=1,2) com camada 80 cm e um  = 0,13 cm3cm-3. Calcular a 
quantidade de água que deve ser adicionada para trazer a umidade volumétrica do solo à 
CC, sendo 0,30 g cm-3. 
 
7. Um solo homogêneo (d=1,2) tem uma umidade inicial de 0,10 cm3cm-3. Que 
profundidade uma chuva de 10 cm umedecerá o solo até CC, considerando a umidade 
volumétrica do solo na capacidade de campo igual a 0,30 cm3 g-1? 
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8. No mesmo solo do exercício anterior, quanta água é necessária para umedecer o solo até 
a profundidade de 125cm? 
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9. A capacidade de campo (CC) do solo (questão anterior) no perfil até a profundidade de 
60 cm é de 28,3% em base massa. PMP 0,14 g g-1 e densidade de 1,2 
a. Qual a água disponível (AD) em base massa e volume (decimal e percentagem) 
altura d'água, ou seja CAD (lâmina) armazenada nesta camada? 
 
 
  = 28,3% h = 60cm 
 
b. Quando a umidade for U = 0,21 g g-1 (momento qualquer), qual a lâmina em mm, 
m3 ha-1, L m-2 e dm ha-1, para elevar o solo para CC no perfil de 60 cm. 
c. Na condição de umidade anterior e após precipitação pluviométrica 15 mm que 
infiltrou e ficou armazenada de forma homogênea no perfil do solo, qual a altura da 
camada do solo que atingui a CC. 
d. A precipitação do item foi suficiente para fazer como que o perfil agricultável de 60 
cm tenha sua umidade elevada até à CC? Se não, qual a lâmina que precisa ? seja 
via irrigação ou precipitação. 
e. Considerando a condição do item “a” e uma cultura com fator de depleção “f” de 
35%, qual lâmina evapotranpirada até ponto que a partir deste, inicia-se estresse 
econômico da cultura ? 
f. Quando solo na condição de CC, e após ocorrer uma evapotranpiração (ETc) de 22 
mm, qual será a umidade em base massa e volume, e fator de depleção “f”, baseado 
no item “e”, ocorrerá estresse econômico ? qual lâmina a ser reposta? 
g. Esse solo está com U = (item a) e ocorre precipitação pluviométrica de 7,5 cm, 
onde 30% percolou abaixo da camada agricultável de interesse, 40% escoou 
superficialmente (runoff) para fora da área em estudo e restante ficou armazanado 
de forma útil, qual tamanho da camada de solo atingiu CC. Faça relato das possíveis 
causas e efeitos no sistema solo-água-planta. 
h. Relate sobre a importância desse estudo (presente questão) para o profissional das 
ciências agrárias, e qual sua opinião de tal “profissional” que não tem conhecimento 
básica das relações solo-água. 
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10. Dada uma extensão de solo de 1,0 ha, considerada HOMOGÊNEA quanto à densidade 
e à umidade até os 60 cm de profundidade, qual a massa de solo seco, em Mg, existentes na 
camada 0-60cm de profundidade? A umidade do solo é de 0,23583 g g-1 e sua densidade 
1,2. Quantos litros de água estão retidos pela mesma camada de solo? Relate a semelhança 
ou diferenção física e/ou para os vegetais, dessa situação com a questão anterior? 
 
 1,0ha 
 h = 0,6m 
 
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11- Um solo estratificado em camadas e com diferentes CC, PMP. Sua umidade inicial 
momento qualquer (% massa) e sua densidade global variam com a profundidade e seus 
valores são dados na tabela abaixo. Assumindo que a densidade absoluta da água é 1,0 g 
cm-3. 
Camada(cm) cc UPMP Ui d i (ETc) AD CAD(mm) 
0 –5 0,2812 0,0613 0,0612 1,36 
5 – 20 0,3122 0,0715 0,1210 1,27 
20 – 80 0,3002 0,0693 0,1502 1,31 
80 – 100 0,2713 0,0594 0,1708 1,41 
 
a. Calcular a profundidade de penetração (altura camada que atingiu CC) de uma 
chuva efetiva de 5,0 cm. 
b. Qual lâmina de água para que todo perfil seja elevado para à CC. 
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12- Os dados da tabela a seguir são valores médios de  obtidos com uma sonda FDR num 
solo argiloso, em local plano, com cultura de milho. Todas as leituras foram feitas às 8 
horas. Pede-se: 
a) desenhar em um só gráfico os perfis de umidade de cada dia; 
b) calcular o armazenamento de água em cada dia, até a profundidade de 120cm; 
c) calcular as variações de armazenagem entre cada leitura; 
d) sabendo-se que houve apenas uma chuva após a leitura do dia 03/06, calcular a 
evapotranspiração da cultura, em mm dia-1, para cada período de 28/05 a 03/06. 
e) No período de 28 a 31/05, calcular a contribuição de cada camada de 15cm na 
evapotranspiração da cultura; 
f) Imaginando que a mesma taxa media de evapotranspiração ocorrida no período de 
28/05 a 03/06 continue no período de 03/06 a 06/06, calcular a quantidade de água 
recebida pelo solo através da chuva do dia 03/06, que foi de curta duração. 
 
Profundidade(cm) 28/05 31/05 03/06 06/06 
0 – 15 0,331 0,319 0,301 0,405 
15 – 30 0,368 0,351 0,343 0,423 
30 – 45 0,410 0,393 0,379 0,431 
45 – 60 0,484 0,474 0,468 0,477 
60 – 75 0,439 0,432 0,428 0,426 
75 – 90 0,421 0,418 0,415 0,413 
90 – 105 0,396 0,396 0,395 0,396 
105 – 120 0,370 0,371 0,371 0,370 
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13- Sendo dados: 
- capacidade de campo = 22 g da água/100g de solo 
- ponto de murchamento permanente = 11 g de água/100g de solo 
- profundidade efetiva do sistema radicular = 0,30m 
- densidade = 1,4 
- fator de disponibilidade = 0,6; 
- evapotranspiração máxima = 4,5 mm dia-1 
 
Pede-se: 
a) disponibilidade total de água - AD; 
b) disponibilidade real de água – ADR ou AFD; 
c) capacidade total de água- CAD; 
d) capacidade real de água - CRA; 
e) freqüência de irrigaçãoe a lâmina liquida; 
f) a umidade a base de volume na qual se deve proceder nova irrigação; 
g) qual será a lâmina liquida, caso se adote uma frequência de 4 dias; 
h) qual a lâmina bruta a ser aplicada nos casos (c) e (e), supondo uma eficiência de 80%. 
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14- Sendo dados: 
- umidade a capacidade de campo = 0,23 cm3cm-3 
- umidade no momento da irrigação = 0,12 g g-1 
- densidade do solo = 1,2 
- profundidade efetiva do sistema radicular = 50cm 
 
Pede-se: 
O volume de água a aplicar por irrigação em m3 ha-1, mm, L m-2 
 
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15 – No Figura 1 e Tabela 1 são representados dois solos A e B com curvas características 
( x m). Pergunta-se; 
 
 
Figura 1. Curva de retenção de água nos solos A e B. 
 
Tabela 1. Valores para ajuste do modelo proposto por van Genuchten, onde s e r, são 
umidade volumétrica saturada e residual, respectivamente, e n e m são parametros de 
ajuste da equação 
Solo s r  n m 
m(CC) 
(kPa) 
m(PMP) 
(kPa) 
A 6,0 1500 
B 12 1500 
 
a. Estime a CC e PMP para dois solos e qual como maior retenção na CC? 
b. Estimar água disponível em percentagem, volume e lâmina para dois solos 
c. Para uma camada homogênea de 30 cm, estimar CAD para os dois solos 
d. Nesse caso, qual solo argiloso e arenoso? 
e. Qual solo apresenta maior macroporosidade? 
Carlos
Highlight
Carlos
Highlight
f. Qual solo tem maior microporosidade? 
g. Que solo retêm mais água na capacidade de campo? 
h. Estime a porosidade total e saturação para dois solos 
i. Para uma mesma tensão (potencial), qual solo tem maior armazenamento e explique 
o por quê. 
j. Sem ação antrópica, qual provável solo tem maior densidade e explique o por quê 
k. Para uma cultura ‘C’ com fator de disponilidade de 35%, qual a umidade crítica 
para cada solo, quando ocorrer a ETc para o dado fator . 
l. Faça um relato técnico sobre todo assunto envolvido nessa questão