NT 5.1 INSTR UMIDADE SOLO
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NT 5.1 INSTR UMIDADE SOLO


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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS 
DISCIPLINA DE RELAÇÃO ÁGUA-SOLO-PLANTA-ATMOSFERA 
PROFESSOR: Francisco de Queiroz Porto Filho 
 
INSTRUMENTAÇÃO E MÉTODOS DE MEDIÇÃO DA SOLUÇÃO DO SOLO 
 
1 \u2013 INTRODUÇÃO 
 
 Um dos mais importantes fatores influenciando o rendimento das culturas e a 
performance da demanda de água é a quantidade de água armazenada no solo. Esta 
informação sobre a solução do solo é essencial para determinar o requerimento de irrigação, 
para avaliação do fluxo de água e solutos e para a separação da radiação solar líquida em 
componentes de calor latente e sensível. 
 Informações sobre a solução do solo é essencial em hidrologia para entrar como 
uma variável de modelos hidrológicos que determinam escorrimento por runoff. Também, 
em modelos numéricos da atmosfera, a modelagem das interações na interface 
solo/atmosfera requerem, entre outras variáveis do ciclo da água, a determinação da 
solução do solo. A determinação direta da solução na base da superfície do solo são 
também requeridas para verificações por estimativas através de sensoriamento remoto. 
(Wold Meteorological Organization, 1996). 
 Determinações da solução do solo são tipicamente caracterizada pela medida do 
conteúdo de água ou do potencial de água do solo. O conteúdo de água é uma expressão 
em massa ou em volume da água no solo, enquanto o potencial de água do solo é uma 
expressão do estado de energia da água do solo. Curvas (curva característica da água do 
solo) que relacionam teor de água versos estado de energia podem ser confeccionadas, para 
o solo estudado e determinando-se ou o teor de água ou o estado de energia, encontra-se o 
outro através da curva. 
 Na agricultura, tanto a quantidade como o estado de energia da água no solo são 
importantes. Para hidrologia e necessidade de balanço de água, tão bem como para efeitos 
nas propriedades do solo ( tais como resistência mecânica do solo, condutividade térmica 
e difusividade) a avaliação da umidade do solo é mais útil. Já para fisiologia de plantas e 
problemas hidráulicos correlacionados com movimento de água, o potencial mátrico é a 
medição mais apropriada. 
 A acurácia necessária em determinações do conteúdo de água é uma função do 
problema a ser resolvido. No presente os níveis aceitáveis de acurácia varia de 1 a 5 % da 
solução do solo em base de volume. O grau de acurácia aceitável para um problema 
depende da escala de observação, textura do solo, estrutura do solo, freqüência de 
observação e do uso futuro. 
 A determinação da solução do solo é de grande interesse para inúmeras disciplinas 
de agricultura. E para satisfazer a difundida necessidade de determinar o estado da solução 
do solo, inúmeros instrumentos comercialmente úteis tem sido desenvolvidos. Este 
trabalho, tem como objetivo, proceder uma revisão de literatura sobre a instrumentação e 
métodos de medição da solução do solo. 
 
 
 2 
2 \u2013 MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO 
 
 Existem muitos instrumentos disponíveis para avaliar o estado da água do solo. O 
conteúdo de água em massa ( \u3b8g ) é tipicamente determinada diretamente. O teor de água 
em volume ( \u3b8v ) pode ser determinado diretamente, mas é, usualmente, estimado 
indiretamente pela determinação das propriedade do solo ou pela reação de um objeto 
inserido no solo. 
 Os métodos indiretos de determinar a solução do solo envolvem inferências de \u3b8v à 
partir de medições de uma propriedade do solo ou reação de um objeto inserido no solo do 
qual é afetado pelo conteúdo de água. Os métodos indiretos mais comuns para determinar 
o conteúdo de água no solo incluem técnicas Radiológicas (Atenuação de Neutrons e 
Absorção Gama), técnicas baseadas nas diferenças nas Constantes Dielétricas do Solo e da 
Água (Reflectometria no Domínio do Tempo e Sonda de Microondas), e Tecnologias 
Emergentes (Ressonância Magnética Nuclear Pulsante e Sensoriamento Remoto). Métodos 
indiretos de medição do potencial de água incluem Tensiômetros, Blocos de Resistências 
Elétricas, e Psicrômetros de Solo (Wold Meteorological Organization, 1996). Outros 
instrumentos, alguns em testes, utilizados para medição da solução do solo, são o 
Minitomógrafo de Raios X e \u3b3 , Método Capacitivo, Dissipação de Calor Numa Matriz 
Porosa Rígida e Membrana Semi-permeável. 
 
 
2.1 \u2013 MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁGUA NO SOLO 
 
2.1.1 \u2013 MÉTODO DIRETO ( Método gravimétrico ) 
 
 A medida do conteúdo de água pelo método gravimétrico implica na pesagem de 
uma amostra de solo (úmido) e a pesagem depois que se tenha eliminado a água por 
secagem em uma estufa a 105 °C até um peso constante. A diferença no peso indica o 
conteúdo de umidade e se expressa como massa de água por massa de solo seco em estufa 
(g/g) ou como porcentagem em peso do solo seco em estufa. A porcentagem em peso pode 
ser calculada como segue: 
 100 X 
estufa em seco solo do peso
estufa em seco solo do peso - úmido solo do peso) ( peso em umidade de % =\u398g 
 
 100 X 
estufa em seco solo de gramas
água de gramas
= (1) 
 Para irrigação, drenagem e outros fins agronômicos é útil conhecer o conteúdo de 
umidade em base volumétrica (% de água em volume = mm de água por 10 cm de 
profundidade ). Si se tomam amostra de solo com volume conhecido e considerando que a 
densidade da água é igual a 1, o conteúdo de umidade como uma porcentagem deste 
volume pode calcular-se como segue: 
 
100 X 
solo de volume
estufa em seco solo do peso - úmido solo do peso
 )( volumeem umidade de % =\u398v 
 
 3 
 
 100 X 
solo de cm
 água de cm
 3
3
= (2) 
 
 Outra forma de obter o conteúdo de umidade do solo em base de volume é 
converter \u3b8g em \u3b8v multiplicando o primeiro pela densidade aparente do solo seco (peso 
do volume). 
 
% de umidade em volume = % de umidade em peso X densidade aparente do solo seco (3) 
 
 Definindo-se a densidade aparente (da) do solo seco como a massa do solo seco por 
unidade de volume, teremos: 
 
solo de cm
estufa em seco solo de gramas
 
solo de volume
estufa em seco solo de massa
 da 3== 
 
 Ainda que a determinação gravimétrica do conteúdo de umidade do solo seja 
bastante trabalhosa, por sua simplicidade e confiabilidade, é a técnica mais aplicada 
extensivamente e é usada como o calibrador padrão para os outros métodos. 
 
 
2.1.2 \u2013 MÉTODOS INDIRETOS 
 
 A capacidade do solo para reter água é, entre outras variáveis, uma função da 
textura e estrutura. Ao remover uma amostra de solo, o solo a ser avaliado será deformado, 
e sua capacidade de armazenamento será alterada. Métodos indiretos de medição da água 
do solo são proveitosos quando eles permitem informações serem coletadas em um mesmo 
local para cada observação sem deformar o sistema solo-água. 
 
2.1.2.1 \u2013 MÉTODOS RADIOLÓGICOS 
 
 Dois principais métodos radiológicos são largamente usados e disponíveis para 
determinação do conteúdo da água do solo. Um é o método de dispersão de neutrons, do 
qual se baseia na interação de neutrons de alta energia e o núcleo do átomo de hidrogênio 
do solo. O outro método utiliza a atenuação de raios gama quando eles passam através do 
solo. Ambos instrumentos usam equipamentos portáteis para dar medições através de 
observações permanentes no local e requerem cuidadosas calibrações, de preferência com o 
solo na qual o equipamento está sendo usado. 
 Quando se usa qualquer meio emissor de radiação, algumas precauções são 
necessárias. Todas regras a respeito dos perigos da radiação, apresentadas pelos fabricantes 
e autoridades de saúde, devem ser observadas. Quando as diretrizes e regulamentações 
são