Aula - Solo como um reservatório

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05/04/2023
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RELAÇÕES ÁGUA-SOLO-PLANTA-ATMOSFERA
Prof. Arthur Carniato Sanches
UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS
“Campus de Dourados/MS”
Rodovia Dourados/Itahum, Km 12 - Unidade II
Bibliografias BÁSICAS
1
REICHARDT, K. & TIMM, L.C. Solo, Planta e 
Atmosfera. São Paulo. Editora Manole, 2004. 478 p
2
LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. 1 ed. São 
Paulo: EDUSP. 2005. 344 p
3
BRADY, NC. Elementos da Natureza e 
Propriedades dos Solos. 3ed, 2012. 716p.
4
KLAR, A. E. A Água no Sistema Solo-planta-
atmosfera. São Paulo: Nobel, 1984. 408 p.
Bibliografias Complementares
1
REICHARDT, Klaus. A água em sistemas agrícolas. São Paulo: manole, 1990.
2
FRIZZONE, J.A. et al. (2012) Manejo da Irrigação: Como, quando e quanto irrigar. Fortaleza : Inovagri. 2012. 65p.
3
BRADY, NC. Elementos da Natureza e Propriedades dos Solos. 3ed, 2012. 716p.
4
PIMENTEL, C. A relação da planta com a água. Seropédica, RJ: Edur, 2004.
5
REICHARDT, Klaus. Processos de transferência no sistema solo-planta-atmosfera, 1985. Disponível; 
https://bdpi.usp.br/item/000749929
6
Artigos a serem trabalhados durante a disciplina
RASPA 
Definição
“Ciência que trata da dinâmica da água no sistema solo-
planta-atmosfera” (Kramer & Boyer, 1995)
“RASPA” estuda os
fenômenos, nos quais, a
água está envolvida. Ou
seja, como é a relação da
água no sistema Solo-
Planta-Atmosfera
RASPA 
Introdução
SOLO COMO UM 
RESERVATÓRIO DE ÁGUA 
https://bdpi.usp.br/item/000749929
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2
Solo
Conceito
✓ Solo como produto da alteração de Rochas;
✓ Solo como um corpo natural organizado;
✓ Solo como meio para o desenvolvimento das plantas: O
desenvolvimento das plantas depende da existência de
substrato para fixação das raízes, da quantidade adequada
de luz, da disponibilidade de água e da disponibilidade de
quantidades adequadas de elementos minerais nutrientes.
Por isso, o solo deve prover um ambiente no qual as raízes
possam se desenvolver, o que requer espaço poroso,
oxigênio e ausência de elementos tóxicos, entre outros.
Solo
Fração de solo
Solo
Perfil do solo
Os solos são definidos como corpos naturais
independentes, constituídos de materiais minerais e orgânicos,
organizados em camadas e/ou horizontais.
Assim, a composição da fração de solo dependerá dentre
outros, do processo de formação (tipo de solo) e em um mesmo
solo pode variar conforme seu perfil.
O perfil é a seção vertical que inicia na superfície do solo
e aprofunda-se até o contato com o material de origem. Assim, a
observação do perfil permite distinguir os diferentes horizontes
do solo. Estes horizontes diferenciam-se pela: espessura, cor,
distribuição e arranjos das partículas sólidas e poros.
Solo
Composição do solo
3 fases: sólida, líquida e gasosa
FASE SÓLIDA
A parte sólida é formada pela matéria mineral e matéria orgânica,
com predominância da matéria mineral. A porção mineral consiste de
partículas de vários tamanhos, resultante da decomposição das rochas que
deram origem ao solo.
Solo
Fase sólida do solo
Distribuição das particulas
2 mm - 0,02 mm
0,02 mm - 0,002 mm
Inconveniências para irrigação – só permite conhecer a umidade do solo, no mínimo, 24 
horas após a amostragem, além de exigir balança e estufa.
2. Método das pesagens
U’ = umidade com base em massa úmida
U = umidade com base em massa seca
M = massa do frasco + solo seco + água (Padrão)
M’ = massa do frasco + solo úmido + água
1
)'('
−
−=
dp
dp
MMU
'
'
100
100
U
U
U
−

=
Fonte: Arquivo pessoal
Um solo apresenta densidade de 1,3 g cm-3 e umidade com base em
massa de 20%. Determinar: a umidade com base em volume, o
volume presente em 1 ha, até à profundidade de 50 cm, e o volume
de água armazenada neste solo.
Exercício de Aplicação
𝜃 = 𝜇 ∗ 𝑑𝑠
𝜃 = 0,26 𝑐𝑚3. 𝑐𝑚−3
𝐴𝑟𝑚 = 𝜃 ∗ 𝑍 ∗ 10
𝐴𝑟𝑚 = 0,26 ∗ 50 ∗ 10
𝐴𝑟𝑚 = 130 𝑚𝑚
𝐴𝑟𝑚ℎ𝑎 = 𝜃 ∗ 𝑉𝑜𝑙
𝑉𝑜𝑙𝑠𝑜𝑙𝑜 = Á𝑟𝑒𝑎 ∗ 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒
𝑉𝑜𝑙𝑠𝑜𝑙𝑜 = 10.000 𝑚2 ∗ 0,5𝑚
𝑉𝑜𝑙𝑠𝑜𝑙𝑜 = 5.000 𝑚³
𝐴𝑟𝑚ℎ𝑎 = 0,26 ∗ 5.000
𝜃 = 0,26 𝑚3. 𝑚−3
𝐴𝑟𝑚ℎ𝑎 = 1.300 𝑚3 = 1.300.000 L
𝐴𝑟𝑚 = 0,13 𝑚 ∗ 10.000 𝑚2 = 1.300𝑚³
3.) Capacidade de Campo.
Conceito:
A quantidade de água que permanece retida no
solo, após o excesso de água ter sido drenado e a taxa de
movimento descendente tenha ocorrido materialmente, o
que usualmente ocorre 2 ou 3 dias após uma chuva ou
irrigação, em solo permeável, com textura e estrutura
uniforme.
✓ A capacidade de campo não é estático;
✓ ϴcc = 0,1 atm;
✓ Capacidade de campo em torno de 25% (solo arenosos) e
35% para solos argilosos;
Características: 
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4.) Ponto de Murcha Permanente
Conceito:
A umidade do solo na qual uma planta não túrgida
não restabelece a sua turgidez, mesmo quando colocada
em atmosfera saturada por 12 h.
✓Não necessariamente é o ponto crítico de
umidade;
✓ϴpmp = 15 atm;
✓Metódo fisiológico de estimativa;
Características: 
5.) Disponibilidade de água no solo
Conceito:
A água disponível é aquela compreendida entre um
limite superior, a capacidade de campo, e um limite
inferior, o ponto de murchamento permanente.
𝐷𝑇𝐴 = 𝜃𝑐𝑐 − 𝜃𝑝𝑚𝑝 ; Onde:
DTA = Disponibilidade total de água no solo, cm³ cm-3;
𝜃𝑐𝑐 = Disponibilidade total de água no solo, cm³ cm-3;
𝜃𝑝𝑚𝑝 = Disponibilidade total de água no solo, cm³ cm-3;
5.1. Disponibilidade Total de água no solo (DTA)
5.) Disponibilidade de água no solo
5.2. Capacidade Total de Água no Solo (CTA)
𝐶𝑇𝐴 = 𝐷𝑇𝐴 ∗ 𝑍
; Onde:
DTA = Disponibilidade total de água no solo, cm;
Z = profundidade efetiva do sistema radicular; cm;
5.3. Capacidade Real de Água no Solo (CRA)
𝐶𝑅𝐴 = 𝐶𝑇𝐴 ∗ 𝑝
; Onde:
CRA = Capacidade Real de água para as plantas, cm;
p = fator de disponibilidade de água no solo, adimensional;
Obs: CRA = AD (Água Disponível)
Representação dos pontos de umidade
Figura 2. Representação da umidade de solo. (a) Física do solo (macro e
microporos); (b) Representação do conteúdo de água no solo.
Grupos de culturas para definir a fração p
Grupo Culturas
1 Cebola, pimentão, batata, pepino, cenoura
2 Banana, repolho, tomate, ervilha, vagem, melão, melancia, videira
3 Feijão, alfafa, amendoim, abacaxi, trigo, cítricas, girassol
4 Algodão, milho, sorgo, soja, beterraba, cana-de-açúcar, fumo, pastagem
Grupo ETo (mm/dia)
2 3 4 5 6 7
1 0,50 0,42 0,35 0,30 0,25 0,22
2 0,68 0,58 0,48 0,40 0,35 0,32
3 0,80 0,70 0,60 0,50 0,45 0,42
4 0,88 0,80 0,70 0,60 0,55 0,50
Valores da fração p
5.) Disponibilidade de água no solo
Fonte: Boletim FAO 56
5.) Disponibilidade de água no solo
5.4. Irrigação Real Necessária (IRN)
5.5. Irrigação Total Necessária (ITN) 
Não considerando a probabilidade de ocorrência de
chuva e não se fazendo a opção por irrigar com déficit, a
lâmina de irrigação necessária (IRN) será a igual à
capacidade real de água no solo (CRA).
𝐼𝑇𝑁 = 𝐼𝑅𝑁/𝐸𝑖 ; Onde:
Ei = eficiência de Irrigação, decimal;
ITN = Irrigação total necessária ou lâmina bruta de irrigação.
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5.) Disponibilidade de água no solo
5.6. Turno de Rega (TR)
𝑇𝑅 = 𝐼𝑅𝑁/𝐸𝑇𝑐 ; Onde:
IRN = Irrigação real necessária, mm;
ETc = Evapotranspiração de cultura, mm;
Exercício de Aplicação
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
1 6 8 10 50 100 500 1000 1500
ϴ
-
c
m
3
c
m
-3
Tensão - kPa
Curva de Retenção - Maringá/PR
capacidade de campo "in situ"
ponto de murcha
Determinar DTA, CTA, CRA e IRN para pastagem (ETo = 4 mm d-1),
com Z = 50 cm e p =0,7. Considerando θcc = 0,44 cm³cm-3. Determine
CTA e CRA para um ha.
𝐷𝑇𝐴 = 𝜃𝑐𝑐 − 𝜃𝑝𝑚𝑝
𝐷𝑇𝐴 = 0,44 − 0,34
𝐷𝑇𝐴 = 0,10 𝑐𝑚3 𝑐𝑚 − 3
𝐶𝑇𝐴 = 𝐷𝑇𝐴 ∗ 𝑍
𝐶𝑇𝐴 = 0,10 ∗ 50
𝐶𝑇𝐴 = 5 𝑐𝑚
𝐶𝑇𝐴 = 50 𝑚𝑚
𝐶𝑅𝐴 = 𝐶𝑇𝐴 ∗ 𝑝
𝐶𝑅𝐴 = 5 ∗ 0,7
𝐶𝑅𝐴 = 3,5 𝑐𝑚
𝐶𝑅𝐴 = 35𝑚𝑚
𝐼𝑅𝑁 = 3,5 𝑐𝑚
𝐼𝑅𝑁 = 35𝑚𝑚
𝐶𝑇𝐴ℎ𝑎 = 0,05 𝑚 ∗ 10.000 𝑚²
𝐶𝑇𝐴 = 0,05 𝑚
𝐶𝑇𝐴ℎ𝑎 = 500 𝑚³
𝐶𝑅𝐴ℎ𝑎 = 0,035 𝑚 ∗ 10.000 𝑚²
𝐶𝑅𝐴ℎ𝑎 = 350 𝑚³
Resolução
Bons Estudos!
Prof. Arthur Carniato Sanches
arthursanches@ufgd.edu.br
mailto:arthursanches@ufgd.edu.br