AULA 03 redistribuicao_da_agua_no_solo

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REDISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA 
NO SOLO 
O PROCESSO DE REDISTRIBUIÇÃO 
DA ÁGUA NO SOLO 
 Algum tempo após o término de uma chuva 
ou de uma irrigação, a infiltração, entendida como a 
passagem de água através da superfície, cessa. 
 Parte da água infiltrada, que ocupava os 
macroporos, continua a movimentar-se até zonas 
mais profundas do perfil por um tempo variável. 
 
Este processo recebe o nome de redistribuição 
 As figuras mostram a profundidade alcançada pela frente de 
molhamento após o término da infiltração. A água continuará a 
movimentar-se, deixando os poros maiores onde o efeito da retenção 
capilar não é tão intensa, continuando a redistribuir-se no perfil. 
UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO 
(CC) 
 A redistribuição ocorre porque a gravidade e 
as forças capilares atuam. 
 A água tende e movimentar-se de locais 
onde possui mais energia, 
os poros grandes, onde as forças de atração com 
a matriz sólida são fracas, 
para outros pontos do perfil onde possui menor 
energia, 
os poros capilares, onde fica retida pelos 
fenômenos capilares. 
 
 Quanto maior a diferença na energia, da 
água entre dois pontos, mais intenso tende a ser 
esse movimento. 
 
 Se colocarmos um papel de filtro ou um 
pano seco, que possuem poros capilares, em 
contato com a água, esta se movimenta em sua 
direção, mesmo contra a gravidade. 
RESUMO: 
A diferença na energia da água entre dois pontos 
do solo será determinada pela atração 
gravitacional e pela interação entre os poros e a 
água (forças de adesão e coesão - fenômenos da 
capilaridade). 
UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO 
(CC) 
 Durante a redistribuição, alguns poros 
grandes serão completamente drenados e outros 
permanecerão preenchidos pela água. 
 Naqueles poros em que os fenômenos 
capilares conseguem reter a água contra a atração 
gravitacional, o movimento será mais lento, 
podendo até cessar. 
 Isto faz com que a energia da água em 
diferentes pontos do perfil do solo possa assumir 
valores muito próximos, com a atração 
gravitacional sendo equilibrada pela retenção da 
água nos poros capilares. 
 
UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO 
(CC) 
 Se a diferença na energia da água ao longo 
do perfil for pequena, o movimento se torna cada 
vez mais lento, podendo tornar-se imperceptível 
de um dia para outro em algumas situações. 
 
 A umidade na qual o movimento da água no 
perfil torna-se muito lento, é denominada: 
 
UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO 
UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO 
(CC) 
Os números próximos aos perfis referem-se ao tempo em minutos após 
o término da infiltração. (SOLIMAN, 1968). 
PERFIS DE UMIDADE DURANTE O PROCESSO DE 
REDISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA, APÓS A INFILTRAÇÃO, EM 
UM SOLO ARENOSO (a) E NUM SOLO CALCÁREO (b). 
UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO 
(CC) 
Observação: 
 
 A umidade de capacidade de campo 
não é a umidade máxima que um solo pode 
apresentar, mas é a umidade máxima 
disponível para absorção pelas plantas, 
uma vez que permanece retida e disponível. 
PONTO DE MURCHA PERMANENTE 
(PMP) 
 O termo “umidade de ponto de murcha 
permanente” é usado para representar a umidade 
abaixo da qual, a taxa de absorção de água pela 
planta não será suficiente para suprir a demanda 
evapotranspirativa; 
 Em função desse descompasso entre a 
quantidade de água absorvida e quantidade de água 
transpirada, a planta sofrerá uma deficiência hídrica 
crescente, que resultará em murcha e morte por 
secamento. 
Procedimentos de determinação da umidade de 
capacidade de campo e da umidade do ponto de 
murcha permanente 
 
- Método de campo 
- Método de laboratório 
-(câmara de pressão) 
 
 Umidade de capacidade de 
campo é aquela retida sob 
potencial de -0,33 bar 
(-3,3 mH2O). 
 Umidade correspondente ao 
ponto de murcha permanente é 
aquela retida sob potencial de -15 
bar 
(-150 mH2O). 
 
CAPACIDADE DE ÁGUA DISPONÍVEL: 
CONCEITO 
 A água disponível no solo para utilização 
pelas plantas é aquela armazenada entre os 
graus de umidade correspondentes à 
CAPACIDADE DE CAMPO e ao PONTO DE 
MURCHAMENTO PERMANENTE. 
 
CAD = cc - pmp CAD = (Ucc – Upmp) . d 
CAPACIDADE TOTAL DE ÁGUA 
DISPONÍVEL (CTA) 
 É a lâmina de água armazenada na profundidade de 
interesse para agricultura. 
 
 CTA é dada em mm H2O 
 Ucc é a umidade gravimétrica do solo na capacidade de 
campo (%); 
 Upmp é a umidade gravimétrica do solo no ponto de 
murchamento (%); 
 d é a densidade do solo (g.cm-3); 
 Z é profundidade efetiva do sistema radicular - zona em que 
pelo menos 80% do sistema radicular está contido (cm). 
ZdUpmpUccCTA .).( 
VALORES MÉDIOS DE UMIDADE GRAVIMÉTRICA (U) NA 
CAPACIDADE DE CAMPO E NO PONTO DE MURCHAMENTO E 
VALORES DE DENSIDADE, PARA OITO CLASSES TEXTURAIS DE 
TERRAS ALTAS DO ESTADO DE SÃO PAULO. 
ARGILA + 
 SILTE 
(%) 
UMIDADE NA 
CAPACIDADE 
DE CAMPO (%) 
UMIDADE NO 
PONTO DE 
MURCHA (%) 
DENSIDADE 
DO SOLO 
(g.cm3) 
UMIDADE 
VOLUMÉTRICA 
DISPONÍVEL 
(%) 
LÂMINA DE ÁGUA 
DISPONÍVEL 
ATÉ 60 CM (MM) 
< 20 11,6 4,2 1,37 7,4 60,8 
20 – 30 15,4 7,9 1,32 7,5 59,4 
30 – 40 20,4 10,3 1,34 10,1 81,2 
40 – 50 24,8 12,5 1,28 12,3 94,5 
50 – 60 27,6 16,8 1,26 10,8 81,6 
60 – 70 29,6 20,0 1,23 9,6 70,8 
70 – 80 30,2 20,8 1,18 9,4 66,5 
80 - 90 32,2 23,0 1,13 9,2 62,4 
Valores da profundidade efetiva do sistema radicular 
das principais culturas econômicas para as condições 
do Estado de São Paulo. 
CULTURA 
 
Profundidade Efetiva 
 
AUTOR 
 
(cm) 
 
(%) 
 
Abacaxi 
 
20 
 
95 
 
Inforzato et al., 1968 
 
Algodão 
 
30 
 
83-89 
 
Cavalieri e Inforzato, 1956 
 
Arroz 
 
10 
 
93 
 
Inforzato et al., 1964 
 
Arroz-várzea 
 
15-20 
 
80-90 
 
Guimarães e Inforzato, 1973 
 
Batata 
 
15-20 
 
90 
 
Inforzato e Nobrega, 1962 
 
Cacau 
 
40 
 
85 
 
Zevallos e Coral, 1972 
 
Café 
 
50 
 
85-90 
 
Inforzato e Reis, 1963 e 1974 
 
Valores da profundidade efetiva do sistema radicular das 
principais culturas econômicas para as condições do Estado de 
São Paulo (continuação). 
Cana 
 
70 
 
80 
 
Inforzato e Alvarez, 1957 
 
Citrus 
 
50 
 
>80 
 
Montenegro, 1960 
 
Feijão 
 
20-30 
 
81-98 
 
Inforzato et al., 1964 e Inforzato e Miyasaka, 1968 
 
Mamão 
 
50 
 
85 
 
Inforzato e Carvalho, 1967 
 
Milho 
 
50 
 
80 
 
Espinoza, 1980 
 
Morango 
 
10 
 
85-94 
 
Inforzato e Camargo. 1973 
 
Pessegueiro 
 
50 
 
87 
 
. Inforzato et al., 1975 
 
Pepino 
 
30 
 
88 
 
Dematte et al., 1974 
 
Quiabo 
 
20 
 
90 
 
Inforzato c Bernardi, 1974 
 
Soja 
 
50 
 
82 
 
Inforzato e Mascarenhas, 1969 
 
Tomate 
 
50 
 
68-81 
 
Inforzato et al., 1970 
 
Trigo 
 
35 
 
85 
 
Espinoza et al., 1980 
 
Hortaliças 
 
10-15 
 
80 
 
Recomendação geral 
 
Cereais 
 
15-35 
 
80 
 
Recomendação geral 
 
Fruteiras 
 
50 
 
80 
 
Recomendação geral 
 
CAPACIDADE REAL DE ÁGUA DO 
SOLO (CRA) 
 CRA = CTA * p 
 
 É a porção da CTA que deve ser consumida, 
para que a espécie cultivada permaneça em 
condições de umidade ótimas. 
 O fator p indica a percentagem da CTA que 
podemos deixar esgotar antes de irrigar novamente. 
 
Explicação: 
 Se p = 1, permitimos que CTA se esgote 
completamente antes de fazer nova irrigação. 
 Se p < 1, deixamos que apenas parte da CTA se esgote 
e fazemos nova irrigação. 
Observação: geralmente p < 1 
FRAÇÃO DE DISPONIBILIDADE DA ÁGUA DO SOLO (p) 
Grupos de culturas, de acordo com a susceptibilidade à perda de água do solo. 
GRUPO CULTURAS 
1 cebola, alho, arroz, folhosas 
2 feijão, trigo, ervilha 
3 milho, girassol, tomate, batata 
4 Algodão, amendoim, sorgo, soja 
 
Grupos 
Etc (mm/dia) 
2 3 4 5 6 > 7 
1 0,50 0,425 0,35 0,30 0,25 0,225 
2 0,675 0,575 0,475 0,40 0,35 0,325 
3 0,80 0,70 0,60 0,50 0,45 0,425 
4 0,875 0,80 0,70 0,60 0,55 0,50 
Fração de esgotamento da água do solo (p) paragrupos de cultura e 
evapotranspiração máxima (ETc). 
Exemplo de cálculo 
 Calcule o armazenamento total, CTA e CRA 
para o exemplo abaixo. Considerando um ha de área, 
apresente os valores em volume: 
 
Solo: teor de argila mais silte = 45% 
 Ucc = 24,8% ; Upmp = 12,5% ; d = 1,28 g/cm3 
  = 0,248.1,28 = 0,3174 ou 31,74% 
 Espécie cultivada: feijão em Florianópolis 
 Grupo 2 ; Z = 30 cm ; p = 0,475 
 Umidade atual: U = 25% 
  = 0,25 . 1,28 = 0,32 
Exemplo de cálculo 
Armazenamento total (A): 
A = . Z  A = 0,32 . 300 mm = 96 mm 
 96 mm = 96 l/m2 = 960 m3/ha 
 
CTA = 0,1.(Ucc – Upmp).d.Z 
 CTA = 0,1.(24,8 – 12,5).1,28.30 = 47,23 mm 
 47,23 mm = 47 l/m2 = 470 m3/ha 
 
CRA = CTA.p 
 CRA = 47,23 mm . 0,475 = 22,43 mm 
 22,43 mm = 22,43 l/m2 = 224,3 m3/ha. 
 Em locais onde chove regularmente, a lâmina de 
irrigação real necessária é aquela que complementa a 
precipitação a fim de atender a demanda hídrica da 
espécie cultivada. 
 Quando a precipitação não é regular a ponto de 
repor a água perdida por evapotranspiração, a irrigação 
deve complementar o que falta. 
Observação: 
 IRN será igual a CRA quando não considerarmos a 
possibilidade de ocorrência de precipitações; 
 IRN será menor que CRA quando computarmos as 
precipitações prováveis. 
LÂMINA DE IRRIGAÇÃO REAL 
NECESSÁRIA (IRN) 
LÂMINA DE IRRIGAÇÃO TOTAL NECESSÁRIA 
(ITN) 
Ei é a eficiência do método de irrigação (decimal): 
 
Aspersão - 65 a 85% 
Gotejamento - 80 a 90% 
Microaspersão - 75 a 85% 
Sulcos - 40 a 60% 
Inundação - 50 a 80% 
 A Eficiência de irrigação reflete as perdas de 
água na captação, condução e distribuição da água. 
Ei
IRN
ITN 
INTERVALO ENTRE IRRIGAÇÕES (Ir) 
 Para podermos dimensionar o equipamento de 
irrigação que irá distribuir a água no campo (projeto 
hidráulico), é importante estimar em quanto tempo o 
armazenamento de água no solo decrescerá até um 
valor limite (esgotamento de IRN). 
 Esta estimativa será possível se soubermos qual 
o valor da evapotranspiração da cultura nos períodos 
de maior necessidade hídrica, durante seu ciclo de 
desenvolvimento. Exemplo para ETc = 3,5 mm/dia 
ETc
IRNIr Ir = 22,43 mm / 3,5 mm/dia = 6,4 dias