05 Disponibilidade hídrica do solo turno de rega lâmina de irrigação

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Universidade Federal de Lavras –UFLA
Departamento de Engenharia
Disciplina – Irrigação e Drenagem I
Disponibilidade hídrica do solo
Turno de rega
Lâmina de irrigação
Prof.: Adriano Valentim Diotto
adriano.diotto@deg.ufla.br
ÁGUA DISPONÍVEL TOTAL (ADT)
θ (𝑐𝑚3 𝑐𝑚−3)
𝑙𝑜𝑔 Ψ𝑚
𝜃𝐶𝐶𝜃𝑃𝑀𝑃
ADT
𝑧
PROFUNDIDADE ONDE SE ENCONTRA 80% DO VOLUME 
DAS RAÍZES.
PROFUNDIDADE EFETIVA DO SISTEMA RADICULAR
ÁGUA DISPONÍVEL TOTAL (ADT)
PROBLEMA:
• HÁ PREJUÍZO IRREVERSÍVEL À PLANTA (ESTRESSE HÍDRICO)
SE ESPERAR QUE A UMIDADE ATINJA O PONTO DE MURCHA
PERMANENTE;
SOLUÇÃO:
• DEVE-SE UTILIZAR PARTE DA “ADT” PARA MANTER O CICLO
VEGETATIVO SEM RESTRIÇÕES SEVERAS (CRESCIMENTO E
PRODUÇÃO)
➢ “ADR” – ÁGUA DISPONÍVEL REAL
ÁGUA DISPONÍVEL REAL (ADR)
Uma fração do armazenamento de água no solo entre a
capacidade de campo e o ponto de murcha permanente, na
profundidade efetiva do sistema radicular.
θ (𝑐𝑚3 𝑐𝑚−3)
𝑙𝑜𝑔 Ψ𝑚
𝜃𝐶𝐶
ADR
𝜃𝑃𝑀𝑃
FATOR DE DISPONIBILIDADE: função da
cultura e da evapotranspiração da cultura.
q* - Umidade crítica
FATOR DE DISPONIBILIDADE (f)
EXEMPLO: CULTURA – FEIJÃO, Etmáx = 5 mm/dia - f = 0,40
O FEIJÃO PODE CONSUMIR 40% DA “ADT” SEM SOFRER POR DEFICT 
HÍDIRCO
UMIDADE CRÍTICA (θ*)
Umidade referente à um armazenamento “adr” e um fator de
disponibilidade “f”, onde a partir do qual deve-se iniciar a irrigação.
θ (𝑐𝑚3 𝑐𝑚−3)
𝑙𝑜𝑔 Ψ𝑚
𝜃𝐶𝐶
ADR
𝜃𝑃𝑀𝑃 𝜃∗
POTENCIAL MATRICIAL CRÍTICO (Ψm*)
θ (𝑐𝑚3 𝑐𝑚−3)
𝑙𝑜𝑔 Ψ𝑚
𝜃∗
Ψ𝑚∗
Variável muito útil para o manejo da irrigação utilizando-se tensiômetro.
Exercício 1: considerando a seguinte tabela, determine a água disponível
total (ADT) por camada e a total até 45cm.
Camada do solo 
(cm)
Ucc (%) UPMP (%) ds (g cm
-3)
0 – 15 24,84 15,24 1,417
15 – 30 14,61 7,63 1,389
30 - 45 14,31 6,86 1,356
Exercício 2: com base nos resultados do exercício anterior, e
considerando ter plantado nesse solo a cultura do feijão (profundidade
efetiva do sistema radicular de 45 cm) em uma região com 5 mm/dia de
evapotranspiração máxima, determine:
a) a água disponível real (ADR);
b) umidade crítica por camada e a média até a camada de 45cm.
SABENDO-SE A QUANTIDADE DE ÁGUA ARMAZENADA NO SOLO, É 
PRECISO SABER A QUANTIDADE DE ÁGUA RETIRADA POR UNIDADE 
DE TEMPO PARA QUE SE POSSA DETERMINAR A NECESSIDADE E A 
FREQUÊNCIA DE REPOSIÇÃO
NECESSIDADE HÍDRICA DAS CULTURAS
Alguns conceitos
Evapotranspiração
Evaporação
Transpiração
Alguns conceitos
(ETo) - Evapotranspiração de Referência
Clima Cultura de 
referência
Sem restrição hídrica
É a evapotranspiração de uma extensa superfície vegetada com
vegetação rasteira (normalmente grama ou alfafa), em crescimento
ativo, cobrindo totalmente o solo, com altura entre 8 e 15cm (IAF  3),
sem restrição hídrica e com ampla área de bordadura para evitar a
advecção de calor sensível (H) de áreas adjacentes.
(ET) - Evapotranspiração da cultura
É a quantidade de água evapotranspirada por uma
determinada cultura, sob as condições normais de cultivo,
isto é, sem a obrigatoriedade do teor de água permanecer
sempre próximo à capacidade de campo.
Alguns conceitos
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DA CULTURA (ET)
ETo - evapotranspiração de referência
Kc - coeficiente de cultura
Kc varia
Estimativa da Evapotranspiração de Referência 
(Eto)
MÉTODO TANQUE CLASSE A
MODELOS MATEMÁTICOS
- PENMAN-MONTEITH
- MÉTODO DE THORNTHWAITE
- MÉTODO DE BLANEY-CRIDDLE
- RAZÃO DE BOWEN
- OUTROS
Características do tanque classe A
ECA = evaporação do tanque;
Kp = Coeficiente do tanque
KpECAETo 
121cm
25,5cm
  URUBLnKp 0045,0000376,0024,0482,0 
Tanque em Área Gramada Tanques em Solo Nu
Umidade Relativa do Ar UR(%)
Baixa Média Alta Baixa Média Alta
Vento U (km/dia) Bordadura B 
(m)
(< 40) (40-70) (>70) (< 40) (40-70) (>70)
Leve
<175 
1 0,55 0,65 0,75 0,70 0,80 0,85
10 0,65 0,75 0,85 0,60 0,70 0,80
100 0,70 0,80 0,85 0,55 0,65 0,75
1000 0,75 0,85 0,85 0,50 0,60 0,70
Moderado
175-425
1 0,50 0,60 0,65 0,65 0,75 0,80
10 0,60 0,70 0,75 0,55 0,65 0,70
100 0,65 0,75 0,80 0,50 0,60 0,65
1000 0,70 0,80 0,80 0,45 0,55 0,60
Forte
425-700
1 0,45 0,50 0,60 0,60 0,65 0,70
10 0,55 0,60 0,65 0,50 0,55 0,75
100 0,60 0,65 0,75 0,45 0,50 0,60
1000 0,65 0,70 0,75 0,40 0,45 0,55
Muito Forte
>700
1 0,40 0,45 0,50 0,50 0,60 0,65
10 0,45 0,55 0,60 0,45 0,50 0,55
100 0,50 0,60 0,65 0,40 0,45 0,50
1000 0,55 0,60 0,65 0,35 0,40 0,4
TURNO DE REGA (TR)
Refere-se a um intervalo de tempo (normalmente dado em dias) 
entre irrigações.
TR=
ADR
ET
ET
LÂMINA LÍQUIDA (LLI) E BRUTA (LBI) DE IRRIGAÇÃO
- A lâmina líquida de irrigação (LLI) refere-se à quantidade de água a ser
aplicada com irrigação, devendo ser menor ou igual à “ADR”.
- Como os sistemas de irrigação não possuem 100% de eficiência de
irrigação, temos que aplicar uma quantidade de água maior para
compensar a diferença, definindo a lâmina bruta de irrigação (LBI)
Depende:
- Intervalo entre irrigações (turno de rega);
- Consumo de água pela cultura (evapotranspiração);
- Chuva efetiva (chuva que infiltra e fica retida no solo);
- Eficiência de irrigação.
LÂMINA DE ÁGUA NECESSÁRIA PARA CADA 
IRRIGAÇÃO
Lani =
TR × ETm
∗
Ei
− Pe
Lani – Lâmina de água necessária para cada irrigação (mm)
Pe – Precipitação efetiva (mm)
Qcap = Vazão de captação ou vazão do projeto (L/h);
LBI – lâmina bruta de irrigação (mm dia-1);
A – área irrigada (m2);
J - jornada de trabalho (h dia-1);
menor que 24 h (evitar horário de pico)
VAZÃO DE CAPTAÇÃO (Qcap)
Qcap=
LBI×A
J
Camada do 
solo (cm)
θcc (%) θPMP (%)
0 – 15 35,2 21,6
15 – 30 20,3 10,6
30 - 45 19,4 9,3
Exercício 3: Considerando uma cultura X, uma
evapotranspiração máxima (𝐸𝑇𝑚
∗ ) de 5 mm/dia e uma
profundidade efetiva do sistema radicular de 0,45m, calcule
o turno de rega para essa cultura em um solo cujas
características são dadas a seguir. A cultura apresenta
como fator de disponibilidade hídrica o valor de 0,55.
Exercício 4: Com base no exercício anterior, e considerando
não haver precipitação efetiva , bem como uma eficiência do
sistema de irrigação de 80%, determine a quantidade de
água necessária para cada irrigação.
Exercício 5: Um produtor pretende irrigar 15 ha de uma
cultura que apresenta consumo máximo de 5,2 mm/dia. A
eficiência de irrigação é de 80% e a jornada de trabalho de 8
horas por dia. A fonte onde será captada a água apresenta
uma vazão média mínima de 10 L/s. Relate se é possível
executar a irrigação, e em caso negativo indique uma
alternativa.
Exercício 6: Determine o turno de rega e a lâmina líquida de
irrigação de uma cultura a partir dos seguintes dados:
- capacidade de campo = 0,36 cm³/cm³;
- ponto de murcha permanente = 0,17 cm³/cm³;
- profundidade efetiva do sistema radicular = 0,40 m;
- densidade global = 1,25 g/cm³;
- fator de disponibilidade = 60%;
- coeficiente de cultura = 0,75;
- evapotranspiração de referência = 5,50 mm/dia.
Exercício 7: Utilizando o tanque classe instalado em grama,
determine a evapotranspiração máxima da cultura do feijão,
num minicípio que possui as seguintes informações extraídas
de uma estação meteorológica (velocidade do vento a 2
metros de altura = 6 m/s; bordadura = 10 m; umidade
relativa media = 80%; evaporação do tanque classe A =
5mm; e a seguinte curva de “Kc”.
Exercício 8: considerando a seguinte equação de retenção
de água no solo e os dados:
- z (profundidade efetiva do sistema radicular)=45 cm;
- potencial matricial crítico = - 450 cm.c.a;
determine:
a) teor crítico de água no solo;
b) arnazenamento de água ainda existente no solo quando
este atingir o teor crítico.