Exercícios de Física do Solo

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO 
INSTITUTO DE AGRONOMIA 
DEPARTAMENTO DE SOLOS 
 
 
 
 
 
 
 
DISCIPLINA DE FÍSICA DO SOLO 
EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO 
(ÁGUA DO SOLO) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eduardo Carvalho da Silva 
Neto 
Erica Souto Abreu Lima 
Marcos Bacis Ceddia 
Marcos Gervasio Pereira 
Nivaldo Schultz 
2 
1- Calcule a quantidade de água (em m
3
) necessária para saturar os primeiros 50 cm de uma 
área de 1 ha, cujo solo tem as seguintes características: 
 
Horizonte Profundidade (cm) Ds (g/cm
3
) Dp (g/cm
3
) Ug % 
Ap 0-28 1,34 2,61 12,1 
AB 28-58 1,48 2,66 13,3 
 
2- Em dado instante coletaram-se amostras de terra em uma cultura de cana de açúcar e 
obtiveram-se os seguintes resultados: 
 
Profundidade (cm) Ds Ug % 
0-5 1,25 12,3 
5-10 1,30 13,2 
10-15 1,30 13,8 
15-20 1,15 15,2 
20-25 1,10 18,6 
25-30 1,10 16,3 
 
A) Determine o armazenamento de água na camada de 0-30 cm. Coletaram-se amostras de 
terra cinco dias após a primeira determinação e obtiveram-se os seguintes resultados: 
 
Profundidade (cm) Ug % 
0-5 10,3 
 
5-10 12,2 
10-15 11,8 
15-20 14,2 
20-25 16,6 
25-30 16,3 
 
B) Calcule o total de água perdida até a profundidade de 20 cm nesse período de cinco dias. 
 
3- Coletou-se uma amostra de terra a profundidade de 20 cm com anel volumétrico de 
diâmetro 7,5 cm e altura de 8,0 cm. O peso úmido do solo foi de 560g e após 48h em estufa 
a 105C, seu peso permaneceu constante e igual a 458g. Qual a densidade do solo? Qual a 
umidade gravimétrica e volumétrica? 
3 
4- Numa cultura de milho em pleno desenvolvimento, foram determinados três perfis de 
umidade durante um período sem chuvas. Os perfis foram determinados às 8 horas da manhã, 
em 5, 11 e 17 de novembro. Os dados obtidos foram: 
 
Profundidade  % 
(cm) Dia 5 Dia 11 Dia 17 
0-5 32,0 28,3 25,3 
5-10 34,0 28,5 24,5 
10-15 35,1 27,4 23,4 
15-20 36,3 26,5 22,2 
20-25 37,4 26,0 20,0 
 
A) Calcule a variação de  % na profundidade de 8 cm no período de 5 a 11 de novembro. 
B) Calcule o total de água perdida até a profundidade de 25 cm no período de 5 a 17 de 
novembro. 
C) Calcule a perda média diária a profundidade de 25 cm. 
 
5- O horizonte superficial de um solo apresenta as seguintes características: 
C.C = 0,36 cm
3
. cm
-3
;  = 0,27 cm
3
. cm
-3
; Profundidade de 35 cm. 
 
Quantos mm de chuva deverão cair para que se atinja a capacidade de campo (C.C.)? 
 
6- Foi realizado um experimento para avaliar o efeito da umidade do solo na velocidade de 
crescimento do milho. Utilizou-se quatro níveis de água no solo, cuja a capacidade de campo 
é de 0,18 cm
3
 . cm
-3
 . Vinte dias após a emergência, os seguintes dados foram obtidos? 
 
 % Velocidade de crescimento (mm/h) 
9-12 0,6 
12-15 1,1 
15-18 2,0 
21-24 0,5 
Interprete os resultados 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
7- Nos dias 5/5/97 coletaram-se amostras de terra em uma cultura de tomates e obtiveram- se 
os seguintes resultados: 
 
Profundidade 
(cm) 
Ds (g/cm
3
) Ug% (g.g
-1
) 
5/05/97 
 (cm
3
.cm
-3
) 
12/05/97 
0-8 1,23 0,214 0,244 
8-16 1,28 0,230 0,276 
16-24 1,35 0,238 0,308 
24-32 1,40 0,245 0,343 
32-40 1,45 0,254 0,369 
 
Calcule a variação de armazenamento neste período, em mm/dia, para a profundidade de 40 
cm. 
 
8- Em dado instante, coletaram-se amostras de terra em um canavial e obtiveram-se os 
seguintes dados: 
 
Horizonte Profundidade (cm) Ds (g/cm
3
) Dp (g/cm
3
) Ug % (g.g
-1
) 
Ap 0-10 1,20 2,65 0,260 
AB 10-24 1,25 2,63 0,227 
BA 24-27 1,40 2,66 0,187 
Bt2 27-50 1,43 2,68 0,183 
 
Com base nestes dados responda: 
A) Qual o horizonte que está armazenando a maior quantidade de água no momento? 
Justifique. 
B) Qual a quantidade de água em litros, necessária para saturar os primeiros 50 cm de 
solo? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
9- Em dado instante coletaram-se amostras de solo em uma cultura de cana e obtiveram-se 
os seguintes resultados: 
 
Profundidade (cm) Ds (g/cm
3
) U% 
0-15 1,25 12,3 
15-30 1,30 13,2 
30-45 1,30 13,8 
45-60 1,15 15,2 
60-75 1,10 18,6 
75-90 1,10 16,3 
90-105 1,05 13,7 
105-120 1,00 13,7 
Determine os armazenamentos nas camada 0-40 cm, 0-80 cm, 0-120 cm, 35-40 cm e 40- 
110 cm. 
 
10- Coletaram-se amostras de terra em uma cultura de repolho e obtiveram-se os seguintes 
resultados: 
 
Horizonte 
(cm) 
Ds 
(g cm-3) 
Dp 
(g cm-3) 
Cc 
(cm3cm-3) 
Ug 
(g g-1) 
 
A1 0-14 1,23 2,65 0,383 0,143 
A2 14-25 1,28 2,64 0,354 0,185 
A3 25-56 1,35 2,70 0,411 0,171 
 
a) Calcule o armazenamento, em mm, para a profundidade de 40 cm. 
b) Calcule a quantidade de água necessária para saturar os primeiros 40 cm de uma área de 1 
ha, em metros cúbicos. 
c) Calcule a quantidade de chuva, em mm, para chegar a capacidade de campo (Cc) nos 
primeiros 50 cm. 
 
11- Coletaram-se amostras de terra em uma cultura de repolho e obtiveram-se os seguintes 
resultados: 
 
Horizonte 
(cm) 
Ds 
(g cm-3) 
Dp 
(g cm-3) 
Cc 
(mm) 
Ug 
(g g-1) 
 
Ap 0-14 1,23 2,65 0,146 
A2 14-35 1,28 2,65 0,186 
A3 35-55 1,35 2,70 0,176 
 
a) Qual o horizonte que está armazenamento a maior quantidade de água no momento? 
b) Calcule a quantidade de água necessária para saturar os primeiros 35 cm de uma área de 1 
6 
ha, em litros. 
c) Calcule a dose de rega para os primeiros 35 cm sabendo-se que o potencial matricial 
crítico da cultura é -0,60 atm. Utilize as curvas de retenção de água no solo, abaixo. O solo 
possui textura argilosa nos 3 horizontes. 
Umidade 
(cm3 cm-3) 
Pressão 
(atm) 
 
0,46 0 
0,41 0,1 
0,31 0,3 
0,20 1 
0,17 3 
0,12 5 
0,09 10 
0,06 15 
Umidade do solo no horizonte Ap para potencial matricial crítico da cultura de -0,60 atm = 0,24 cm
3
 cm
-3 
 
Umidade 
(cm3 cm-3) Pressão (atm) 
 
0,41 0 
0,37 0,1 
0,33 0,3 
0,23 1 
0,19 3 
0,16 5 
0,11 10 
0,09 15 
Umidade do solo no horizonte A1 para potencial matricial crítico da cultura de -0,60 atm = 0,28 cm
3
 cm
-3 
 
Umidade 
(cm3 cm-3) 
Pressão 
(atm) 
 
0,47 0 
0,42 0,1 
0,35 0,3 
0,25 1 
0,17 3 
0,15 5 
0,14 10 
0,10 15 
Umidade do solo no horizonte A2 para potencial matricial crítico da cultura de -0,60 atm = 0,29 cm
3
 cm
-3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50
-
Ψ
m
(a
tm
)
Umidade volumétrica (θ cm3 cm-3)
Ap
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50
-
Ψ
m
(a
tm
)
Umidade volumétrica (θ cm3 cm-3)
A1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50
-
Ψ
m
(a
tm
)
Umidade volumétrica (θ cm3 cm-3)
A2
7 
 
12- Dado o esquema abaixo de uma cultura em solos de baixada, onde foram feitos canais de 
drenagem, determine o potencial total da água nos diversos pontos. A concentração salina é 
desprezível. Em D e E instalou-se dois tensiômetros cujas leituras foram -244 cm H2O e -699 
cm H2O, respectivamente. Tomar como referência gravitacional a superfície do solo. 
 
 
 
 
13- Calcule o potencial total de água para os diversos pontos, considerando o esquema 
abaixo (arrozal inundado). 
 
 
 
 
 
 
 
 
14- Foi realizado um experimento para avaliar o efeito do potencial matricial e do potencial 
osmótico sobre o crescimento do feijão. As plantas foram divididas em duas séries: 
 
8 
Série A - Receberam irrigação quando o teor de umidade diminuia de 1/3 da capacidade de 
campo. 
Séria B - Receberam irrigação quando o teor de umidade diminuia de ½ da capacidade de 
campo. 
 
Cada série de irrigação (A e B) foi subdividida em dois grupos: um que recebeu 0,4 % de 
NaCl e outro que não recebeu. 
Os resultados foram: 
 
Série A 
 
Série B 
 
S/NaCl C/NaCl S/NaCl C/NaCl 
Peso verde (g/planta) 62 46 39 25 
m + o (atm) -1,8 -3,4 -6,0 -10,2 
A) Discutir os resultados obtidos 
B) No seu entender, este tipo de experimento tem importância prática? Justifique sua 
resposta. 
 
15-O esquema abaixo representa uma cultura de milho subirrigada em um solo aluvial em 
Mossoró-RN. Nos pontos C e D dentro do lençol freático a concentração salina da água é de 
1,0 x 10
-2
 mol/l e 30c. Em A e B instalou-se tensiômetros cujas cubas de mercúrio ficaram a 
24 cm da superfície. Em dado instante as leituras foram de 32 e 46 cm respectivamente. A 
concentração salina em A e B é de 3,6 x 10
-2
 e 2,5 x 10
-2
 mol/l a 30C respectivamente. 
Determine o potencial total da água nos diferentes pontos e analise os resultados 
encontrados. Justifique as respostas. 
 
 
 
 
16- Mediu-se o potencial total de água em dois pontos no solo, um na superfície e obteve-se 
-1058 cm H2O e outro a 30 cm de profundidade e obteve-se -645 cm H2O. O fluxo de água é 
de 2 mm/h. Qual a condutividade hidráulica do solo nas condições reinantes? 
 
9 
 
17- Um solo saturado tem condutividade hidráulica saturada de 2,1 mm/h. Na presença de 
um gradiente de -3,5 cm H2O . cm
-1
. Qual o fluxo de água?