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IRRIGAÇÃO E DRENAGEM Infiltração e armazenamento de água no solo UNIVALI - UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ Escola do Mar, Ciência e tecnologia CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Prof. responsável: Rodolfo Moresco, Dr. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco CONCEITO DE ARMAZENAMENTO 1. A água chega ao solo, infiltra pela superfície e percola por entre os poros até profundidades maiores do perfil, atraída pela gravidade; 2. Ao passar por entre os poros, pode ficar retida em alguns deles por um tempo variável, devido ao fenômeno conhecido por capilaridade; 3. Diz-se que a água retida temporariamente nos poros está “armazenada” – disponível para a absorção pelas plantas. ARMAZENAMENTO DE ÁGUA NO SOLO IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco ARMAZENAMENTO DE ÁGUA NO SOLO IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco ARMAZENAMENTO DE ÁGUA NO SOLO Saturação Umidade elevada Umidade baixa A água que chega ao solo fica retida por um tempo variável, durante o qual as plantas podem absorvê-la. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco INTERAÇÃO ÁGUA-SOLO • Força entre moléculas • Tensão superficial • Viscosidade • Capilaridade IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA FORÇAS DE COESÃO E ADESÃO NOS XILEMAS DAS PLANTAS IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA Tensão superficial IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco CAPILARIDADE Quando preenchidos com água, tubos de dimensões capilares não são drenados pela atração gravitacional. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco CAPILARIDADE Se Adesão > Coesão Líquido é puxado para cima Se Coesão > Adesão Líquido não é puxado para cima IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco CAPILARIDADE Diferenças do menisco côncavo e convexo Menisco concavo Adesão > Coesão Menisco convexo Coesão > Adesão IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco CAPILARIDADE Quanto menor a espessura do capilar maior a altura atingida pelo líquido IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco CAPILARIDADE Nos poros do solo acontece fenômeno semelhante IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POROSIDADE Refere-se ao volume do solo ocupado pela água e pelo ar. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POROSIDADE Refere-se aos espaços vazios existentes no solo variando suas dimensões (macro e micro poros); Solos argilosos (a), apresentam grande quantidade de microporos e poucos macroporos; Solos arenosos (b), apresentam grande quantidade de macroporos; IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POROSIDADE IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco NÚMERO E TAMANHO DOS POROS DO SOLO AREIA SILTE ARGILA IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POROSIDADE DO SOLO (P) IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POROSIDADE IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco TRIÂNGULO DAS CLASSES TEXTURAIS DO SOLO A partir da análise granulométrica de um solo, encontrar sua classe textural. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POROSIDADE IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco NÚMERO E TAMANHO DOS POROS DO SOLO Quanto menor o número das partículas minerais individuais, maior o número de pontos de contato entre elas e maior o número de poros. Se tiverem dimensão capilar, contribuem para o armazenamento da água IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco DENSIDADE DO SOLO (d) É a relação entre a massa de uma amostra de terra seca e o seu volume na condição natural (sem destruir a estrutura). d é dada em gramas de solo por cm3; ms é a massa da amostra após secagem em estufa a 105ºC (g); V é o volume da amostra de solo (cm3). 𝑑 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco DENSIDADE DO SOLO (d) Amostra retirada com estrutura natural IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco DENSIDADE DO SOLO (d) Amplitude de variação dos valores da densidade do solo (valores médios): • Solos argilosos: 1,0 a 1,2g/cm3 • Solos arenosos: 1,4 a 1,8 g/cm3 • Solos húmicos: 0,7 a 1,0 g/cm3 • Solos turfosos e composto orgânico: 0,2 a 0,5 g/cm3 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco COMO SABER A POROSIDADE DO SOLO? COMO EXPRESSAR A QUANTIDADE DE ÁGUA ARMAZENADA? É possível estimar a porosidade do solo pela fórmula: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POROSIDADE DO SOLO (P) 𝑃 = 1 − 𝑑 𝑑𝑝 . 100 P é a porosidade (%); d é densidade do solo (g.cm-3) dp é a densidade das partículas do solo (g.cm-3). Obs.: Para solos minerais, o valor médio de dp é de 2,65 g.cm-3 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco DENSIDADE DE PARTÍCULAS E DENSIDADE DO SOLO A densidade de partículas equivale à densidade da rocha de origem não intemperizada. A densidade do solo considera os poros vazios. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POROSIDADE DO SOLO (P) Em geral, solos arenosos têm poros maiores que os solos argilosos, mas têm porosidade (espaço poroso) menor e por isso armazenam menos água por unidade de volume que solos argilosos. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POROSIDADE DO SOLO (P) 𝑃 = 1 − 𝑑 𝑑𝑝 . 100 EXERCÍCIO A densidade do solo de uma amostra de um solo de mata foi de 1,35 g cm-3. O mesmo solo quando cultivado apresentou uma densidade do solo de 1,45 g cm-3. Se a densidade de partícula em ambos os casos foi de 2,70 g cm-3, qual a mudança na porosidade total? IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco UMIDADE GRAVIMÉTRICA (U) É a relação entre a massa de água presente numa amostra de terra e a massa seca da mesma amostra. 𝑈 = 𝑚𝑎 𝑚𝑠 = 𝑚𝑢 −𝑚𝑠 𝑚𝑠 U é a umidade gravimétrica dada em g de água por g de terra seca (ou % se multiplicarmos por 100); mu é a massa da amostra úmida (g); ms é a massa da amostra seca (g); ma é a massa de água na amostra. É fácil de ser medida, pois envolve apenas medidas de massa, sem que seja necessária a conservação da estrutura. A amostra deve ter entre 10 e 100 gramas IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco UMIDADE VOLUMÉTRICA (ϴ) É a relação entre o volume de água presente numa amostra e o volume total da amostra. 𝛳 = 𝑉𝑎 𝑉 = 𝑚𝑎 𝑉 = 𝑚𝑢 −𝑚𝑠 𝑉 é dado em cm3 de água por cm3 de solo (ou em percentagem, se multiplicarmos o resultado por 100); Va é o volume de água na amostra (cm3); V é o volume total da amostra (cm3). Observação: É possível fazer Va = ma porque a densidade da água da = ma/va ≈ 1,0 g.cm-3 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco ARMAZENAMENTO DE ÁGUA 𝐴 = 𝜃 × 𝐿 A é a lâmina de água armazenada no solo em milímetros. ϴ é a umidade volumétrica média no perfil de solo L é a profundidade de solo considerada (mm) Observação: 1 mm = 1 litro por m2 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco ARMAZENAMENTO DE ÁGUA 𝐴 = 𝜃 × 𝐿 A é a lâmina de água armazenada no solo em milímetros. ϴ é a umidade volumétrica média no perfil de solo L é a profundidade de solo considerada (mm) Observação: 1 mm = 1 litro por m2 Pode-se demonstrar que: 𝜃 = U * d IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco ARMAZENAMENTO DE ÁGUA 𝐴 = 𝜃 × 𝐿 Se aplicarmos 1 Litro de água sobre uma superfície plana e impermeável de 1 m2, obteremos uma lâmina líquida de 1 mm Observação: 1 mm = 1 litro por m2 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco ARMAZENAMENTO DE ÁGUA (A) IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco EXEMPLO Uma amostra com estrutura natural foi coletada em um soloa 10 cm de profundidade, para representar a camada de 0 a 20 cm. Os dados obtidos foram: Massa úmida = 153,42 g (descontado o peso do anel de coleta) Volume do anel de coleta = 98,17 cm3 Massa seca em estufa = 122,72 g (descontado o peso do anel de coleta) Calcule: Massa de água Densidade Umidade gravimétrica Umidade volumétrica Armazenamento IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco EXEMPLO Uma amostra com estrutura natural foi coletada em um solo a 10 cm de profundidade, para representar a camada de 0 a 20 cm. Os dados obtidos foram: Massa úmida = 153,42 g (descontado o peso do anel de coleta) Volume do anel de coleta = 98,17 cm3 Massa seca em estufa = 122,72 g (descontado o peso do anel de coleta) RESULTADOS: Massa de água = 153,42 – 122,72 = 30,7 g Densidade = 122,72 / 98,17 = 1,25 g/cm3 Umidade gravimétrica = 30,7 / 122,72 = 0,25 ou 25% Umidade volumétrica = 0,25 x 1,25 = 0,3125 ou 31,25% Armazenamento = 0,3125 x 200 = 62,5 mm IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO (Ucc) A variação da umidade vai se tornando muito lenta e até quase imperceptível de um dia para outro. A umidade do solo nesse momento é denominada: UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO (Ucc) UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO: APENAS MICROPOROS PERMANECEM COM ÁGUA SOLO SATURADO: MACROPOROS E MICROPOROS CONTÉM ÁGUA IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO (Ucc) Obs.: A umidade de capacidade de campo não é a umidade máxima que um solo pode apresentar! É considerada porém a umidade máxima disponível para as plantas, uma vez que permanece retida nos poros contra a gravidade. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco QUAL A UTILIDADE DO CONCEITO “UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO”? IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco O objetivo quantitativo da irrigação é o de elevar a umidade do solo até que valor? A referência mais adotada é a que recomenda acrescentar a quantidade de água suficiente para elevar a umidade atual de um solo até o valor da capacidade de campo. UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO (Ucc) IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco COMO DETERMINAR A UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO? IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco UMIDADE DE CAPACIDADE DE CAMPO (Ucc) Por convenção, a umidade de capacidade de campo é a que resta em amostra de solo submetida à sucção ou pressão de: • aproximadamente 2,0 mH2O para solos arenosos; • aproximadamente 3,3 mH2O para solos argilosos; IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Funil de placa porosa Amostra de solo Placa de cerâmica com poros capilares Mangueira transparente com água destilada. Bureta de vidro para regular o nível da água. Dispositivo para medir a umidade restante em amostras de solo submetidas a sucções de baixa intensidade. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Funil de placa porosa: posição de teste Aumentando o valor de H conseguimos drenar poros cada vez menores. A altura H permite drenar um certo Tamanho de poros da amostra de solo. Altura H = intensidade de sucção IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Extrator ou Câmara de Pressão Amostras de solo são colocadas dentro de uma câmara hermética na qual é injetado ar comprimido; O ar sob pressão tenta entrar dentro dos poros do solo e onde consegue, expulsa a água de seu interior; A água que sai dos poros é drenada por um tubo que deve ser monitorado. Quando a drenagem cessar, todos os poros de um certo tamanho para maiores, foram drenados. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco PONTO DE MURCHA PERMANENTE (Upmp) IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco PONTO DE MURCHA PERMANENTE (Upmp) O termo “umidade do ponto de murcha permanente” é usado para representar a umidade abaixo da qual a taxa de absorção de água pela planta não é suficiente para suprir a evapotranspiração. O descompasso entre absorção e evapotranspiração provoca murchamento irreversível e a morte da planta. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco PONTO DE MURCHA PERMANENTE (Upmp) IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Determinação da umidade do ponto de murcha permanente) A Umidade correspondente ao ponto de murcha permanente é avaliada na Câmara de Pressão: • É a umidade que resta em amostra de solo submetida à pressão de 150 mH2O (15 bares). IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco CÁLCULO DA CAPACIDADE DE ÁGUA DISPONÍVEL (CAD) Considera-se que a água disponível no solo para utilização pelas plantas é aquela armazenada entre os graus de umidade da CAPACIDADE DE CAMPO e do PONTO DE MURCHA PERMANENTE. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco LA .= A é o armazenamento total de água no solo, porém nem toda esta água estará disponível para as plantas, daí a razão para calcular a CAD. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco CÁLCULO DA CAPACIDADE DE ÁGUA DISPONÍVEL (CAD) Ld UpmpUcc CAD .. 100 )( − = A CAD também pode ser expressa utilizando valores de umidade gravimétrica, mas então deve-se multiplicar esses valores pela densidade do solo. Ucc é a umidade gravimétrica do solo na capacidade de campo (%); Upmp é a umidade gravimétrica do solo no ponto de murchamento permanente (%); d é a densidade do solo (g.cm-3); L é profundidade efetiva do sistema radicular - zona em que pelo menos 80% do sistema radicular está contido (mm). 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 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Valores da profundidade efetiva do sistema radicular (L) 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 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Valores da profundidade efetiva do sistema radicular (L) das principais culturas econômicas para as condições do Estado de São Paulo. 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 Pessegueir o 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 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco ÁGUA FACILMENTE DISPONÍVEL (AFD) AFD = CAD * p O conceito de água facilmente disponível propõe que a irrigação aconteça antes que todo o valor da CAD se esgote, para que a espécie cultivada permaneça em condições de umidade ótimas. “p” indica a percentagem da CAD que podemos deixar esgotar antes de irrigar novamente. Umidade de capacidade de campo O solo não permanece saturado por muito tempo, a drenagem dos macroporos é rápida Água nãodisponível para as plantas Água facilmente disponível Umidade do ponto de murcha permanente Capacidade total de água disponível IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Interpretação gráfica do momento da irrigação – exemplo 1 Manejo inadequado: a irrigação acontece apenas quando a umidade cai até Upmp. Umidade Tempo (dias) Ucc Upmp 1 2 3 4 5 6 7 1ª irrigação CAD = Ucc - Upmp AFD 2ª irrigação IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Interpretação gráfica do momento da irrigação – exemplo 2 Manejo correto: a irrigação acontece quando o limite da AFD é alcançado (CAD x p, com p = 0,475). Umidade Tempo (dias) Ucc Upmp 1 2 3 4 5 6 7 1ª irrigação 3ª irrigação2ª irrigação p = 0,475 AFD IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Perfil de solo: 30 cm de profundidade; Granulometria do solo: 52% de silte + argila; Umidade gravimétrica na capacidade de campo (Ucc) = 24,8%; Umidade gravimétrica no ponto de murcha permanente (Upmp) = 12,5%; Densidade do solo (d) 1,28 g/cm3. Cultura = feijão (grupo 2); ETc = 4 mm/dia p = 0,475 QUANTA ÁGUA ADICIONAR A UM SOLO SECO PARA ELEVAR A UMIDADE ATÉ A CAPACIDADE DE CAMPO? Armazenamento total (A): A = .L = U.d.L Exemplo de cálculo: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Exemplo de cálculo: QUANTO DESSE ARMAZENAMENTO TOTAL PODE SER CONSIDERADO ÁGUA DISPONÍVEL PARA AS PLANTAS? Ld UpmpUcc CAD .. 100 )( − = IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Exemplo de cálculo: PARA MANTER A MELHOR CONDIÇÃO DE UMIDADE (INTERVALO DE ÁGUA FACILMENTE DISPONÍVEL), QUANTO DA CAD PODE SER CONSUMIDO ANTES QUE SE DEVA FAZER UMA NOVA IRRIGAÇÃO? AFD = CAD x p IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Exemplo de cálculo: QUAL O VALOR DA UMIDADE NO LIMITE INFERIOR DO INTERVALO DE ÁGUA FACILMENTE DISPONÍVEL? Obs.: O controle do momento da irrigação pode ser realizado pelo monitoramento da umidade! IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Perfil de solo: 300 mm de profundidade; Granulometria do solo: 52% de silte + argila; Umidade gravimétrica na capacidade de campo (Ucc) = 24,8%; Umidade gravimétrica no ponto de murcha permanente (Upmp) = 12,5%; Densidade do solo (d) 1,28 g/cm3. Cultura = feijão (grupo 2); ETc = 4 mm/dia p = 0,475 QUANTA ÁGUA ADICIONAR A UM SOLO SECO PARA ELEVAR A UMIDADE ATÉ A CAPACIDADE DE CAMPO? Armazenamento total (A): A = .L = U.d.L A = 0,248x1,28x300 = 95,23mm Adicionar 95,23 mm = 95,23 l/m2 = 952,3 m3/ha Exemplo de cálculo: IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Exemplo de cálculo: QUANTO DESSE ARMAZENAMENTO TOTAL PODE SER CONSIDERADO ÁGUA DISPONÍVEL PARA AS PLANTAS? CAD = (0,248 – 0,125) x 1,28 x 300 = 47,23 mm 47,23 mm 47,23 l/m2 = 472,3 m3/ha Dos 95,23mm adicionados ao solo, apenas 47,23mm podem ser considerados disponíveis às plantas. Ld UpmpUcc CAD .. 100 )( − = IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Exemplo de cálculo: PARA MANTER A MELHOR CONDIÇÃO DE UMIDADE (INTERVALO DE ÁGUA FACILMENTE DISPONÍVEL), QUANTO DA CAD PODE SER CONSUMIDO ANTES QUE SE DEVA FAZER UMA NOVA IRRIGAÇÃO? AFD = CAD x p AFD = 47,23 mm x 0,475 = 22,43 mm 22,43 mm = 22,43 l/m2 = 224,3 m3/ha O manejo adequado consiste em permitir que após o consumo de 22,43mm seja feita uma nova irrigação, repondo apenas esta quantia consumida. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Exemplo de cálculo: QUAL O VALOR DA UMIDADE NO LIMITE INFERIOR DO INTERVALO DE ÁGUA FACILMENTE DISPONÍVEL? Obs.: O controle do momento da irrigação pode ser realizado pelo monitoramento da umidade! Na umidade de capacidade de campo o Armazenamento total é de 95,23mm; Para atingir o limite inferior do intervalo de AFD serão consumidos 22,43mm 95,23 - 22,43 = 72,8mm Descobrir que umidade corresponde a um armazenamento de 72,8mm!!! A = .L = U.d.L 72,8 = Ux1,28x300 U = 72,8/(1,28x300) = 0,1896 = 18,96% IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco CONTROLE DA IRRIGAÇÃO IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco LÂMINA DE IRRIGAÇÃO TOTAL NECESSÁRIA (ITN) Durante a aplicação de água existem perdas, ou seja, nem toda a água chega até a zona das raízes das plantas. A eficiência do método de irrigação (Ei) reflete as perdas de água na captação, condução e distribuição da água. Aspersão - 65 a 85% Gotejamento - 80 a 90% Microaspersão - 75 a 85% Sulcos - 40 a 60% Inundação - 50 a 80% A lâmina de irrigação calculada (AFD) deve ser corrigida para o valor ITN. Tomando como exemplo a aspersão: mm Ei AFD ITN 91,29 75,0 43,22 === IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Evapotranspiração das espécies cultivadas IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Evapotranspiração IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Transpiração da cultura IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Transpiração da cultura IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Estimar a necessidade hídrica de uma espécie qualquer, em uma região desconhecida, para um determinado período de cultivo. A ESTIMATIVA É FEITA A PARTIR DO CONHECIMENTO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE UMA CULTURA DE REFERÊNCIA (ET0) IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco EVAPOTRANSPIRAÇÃO DA CULTURA DE REFERÊNCIA (ET0) Quando uma superfície natural reúne as condições: Superfície do solo totalmente coberta por vegetação com altura entre 8 e 15 cm, em crescimento ativo, cobrindo totalmente a superfície do solo, sem restrição de umidade. A evapotranspiração que ocorre nessas condições é denominada potencial (ETP) e é indicativa da demanda evapotranspirativa da atmosfera do local em determinado período. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Quando e espécie é conhecida, a evapotranspiração é denominada: Evapotranspiração da Cultura de Referência. É comum o uso de gramíneas como cultura de referência: Um gramado possui um índice de área foliar próximo a 3m2 de área foliar por m2 de superfície de terreno e coeficiente de reflexão ao redor de 23%. A GRAMA COBRE TODO O TERRENO, OU SEJA, MEDE-SE A TRANSPIRAÇÃO ATRAVÉS DOS ESTÔMATOS EVAPOTRANSPIRAÇÃO DA CULTURA DE REFERÊNCIA (ET0) IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco PORQUE UM GRAMADO??? É uma espécie perene de crescimento vegetativo que está em pleno desenvolvimento em qualquer época do ano. ET0 PODE SER ESTIMADA OU MEDIDA PARA QUALQUER MÊS DO ANO, SERVINDO COMO UM INDICADOR DA DEMANDA EVAPOTRANSPIRATIVA DO LOCAL EVAPOTRANSPIRAÇÃO DA CULTURA DE REFERÊNCIA (ET0) IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DE ET0 • Lisímetros (método de referência para determinação de ET0 e ETc); • Evaporímetros: Tanque classe A e outros; IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco LISÍMETROS (EVAPOTRANSPIRÔMETROS) IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco TANQUE “CLASSE A” IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco Comparação da evapotranspiração da cultura de referência e da cultura de interesse. OBTER A RELAÇÃO ENTRE A PERDA DE ÁGUA DA ESPÉCIE COMERCIAL E A PERDA DE ÁGUA DO GRAMADO kc ET ETc = 0 kc é o denominado coeficiente de cultura IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco COEFICIENTE DE CULTURA (Kc) A praticidade do uso de kc deve-se ao fato de que os valores de ET0 estão disponíveis em estações experimentais ou podem ser calculados por meio de equações. Multiplicando o valor do kc de uma espécie comercial pelo valor de ET0 de uma região tem-se uma estimativa da evapotranspiração da espécie comercial ETc = kc x ET0 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco COEFICIENTE DE CULTURA (Kc) IRRIGAÇÃOE DRENAGEM| Rodolfo Moresco CURVA GENÉRICA DO COEFICIENTE DE CULTURA KC ET0 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco COEFICIENTE DE CULTURA KC Logo após a germinação, em culturas anuais, ETc é bem menor que ET0 porque a área foliar é muito pequena e cobre apenas uma pequena porcentagem do terreno (Kc < 1); A diferença vai diminuindo à medida em que cresce a área foliar da cultura (Kc < 1); Em muitos casos ETc ultrapassa o valor de ET0 quando a cultura atinge o início da formação dos primórdios florais, permanecendo assim até o término da fase de enchimento de grãos (Kc > 1); Na maturação, o valor de ETc vai decrescendo até o final do ciclo da cultura (Kc < 1). IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco COEFICIENTE DE CULTURA KC IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco INTERVALO ENTRE IRRIGAÇÕES (Iir) Para 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 o valor limite da AFD. Esta estimativa pode ser feita se soubermos qual o valor da evapotranspiração da cultura nos períodos de maior necessidade hídrica, durante seu ciclo de desenvolvimento. ETc AFDIir= IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO É a taxa de infiltração da água através da superfície do solo, quando uma pequena lâmina, encontra-se disponível na superfície. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco POR QUE ESTUDAR A INFILTRABILIDADE? A taxa em que ocorre o suprimento de água (pela chuva ou irrigação), comparada à taxa com que o solo consegue receber a água, determina quanta água irá penetrar no solo e quanto irá escorrer. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco INFILTRABILIDADE Se a taxa de infiltração for menor que a intensidade da chuva ou irrigação, a água escorrerá pela superfície, causando erosão laminar em solos descobertos. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco MEDIDA DA INFILTRABILIDADE Medir a variação do nível da água no anel interno com o tempo. No interior do anel central é feita a medição da infiltrabilidade (taxa de passagem da água através da superfície. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE ANÉIS IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE ANÉIS IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco O anel deve ser cravado na vertical, cuidando para que não ocorra inclinação lateral. MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE ANÉIS IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco REDISTRIBIÇÃO DA ÁGUA NO SOLO Chama-se Infiltração ao processo de passagem da água através da superfície do solo. Após o término de uma chuva ou irrigação, quando a água desaparece da superfície, a infiltração cessa. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco O PROCESSO DE REDISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO SOLO O movimento da água também cessa após o término da infiltração? Não! A água continua a se movimentar até zonas mais profundas do perfil por um tempo variável. Este processo recebe o nome de redistribuição. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco O PROCESSO DE REDISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO SOLO Porque ocorre a redistribuição? A água sempre se movimenta de pontos onde está com mais energia para pontos onde terá menor energia (tendência espontânea na natureza). Duas forças atuam: • A gravidade; • Os fenômenos capilares. IRRIGAÇÃO E DRENAGEM| Rodolfo Moresco REDISTRIBIÇÃO DA ÁGUA NO SOLO A redistribuição é um processo gradual: A drenagem de poros grandes é imediata; Nos poros capilares a água fica retida com uma força que a atração gravitacional nem sempre consegue superar; O movimento da água continua até se tornar muito lento, podendo até cessar.
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