2 - MANUAL DE IRRIGAÇÃO - MANTOVANI

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Água no solo 15 
 
Capítulo 1 
 
 
 
Água no Solo 
 
 
O solo como um reservatório 
 
O solo é constituído de partículas sólidas, líquidas e gasosas. Se fosse possível 
separar essas três fases num volume de solo, poder-se-ia visualizar algo como o apresentado 
na Figura 1.1. O volume de sólidos pode ser considerado praticamente fixo, enquanto os gases 
e a solução dividem o espaço poroso do solo. Se a quantidade de solução ou a umidade do 
solo aumentam, a quantidade de gases diminui. Na realidade, o solo pode ser considerado um 
grande reservatório de água, cuja quantidade de água armazenada varia com a umidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.1 - Composição volumétrica do solo (volume da solução = b L L; volume dos 
gases = a L L). 
 
A umidade do solo é definida como a razão entre a massa de água e a massa de solo 
seco, denominada umidade em peso (Up), ou como a razão entre o volume de água e o volume 
de solo, denominada umidade em volume (Uv). Considerando o cubo de solo de lado L, 
apresentado na Figura 1.1, tem-se: 
 
Sólidos 
Solução 
Gases 
L 
d 
a 
b 
L 
L 
16 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
L
b
LLL
LLb
solodevolume
águadevolumeUv  (1.1) 
A vantagem de se trabalhar com a umidade em volume é que o valor obtido 
corresponde à lâmina de água retida por camada de solo. Por exemplo, se a umidade do solo 
em volume é de 0,20, ou 20%, significa que em cada camada de solo de espessura L existe 
0,2 L de água, ou seja, em cada centímetro de solo existem 2,0 mm de água. 
Denomina-se massa específica do solo (s) a relação entre a massa e o volume de uma 
amostra de solo seco (equação 1.2). De forma semelhante, a razão entre a massa de solo seco 
e o volume das partículas sólidas é denominada massa específica das partículas sólidas do 
solo (ps) (equação 1.3). Assumindo a massa específica da água igual a 1,0 g cm-3, tem-se que 
a densidade do solo (da), chamada por alguns de densidade aparente do solo, é numericamente 
igual à massa específica do solo. De modo semelhante, a densidade das partículas sólidas do 
solo (dps), também denominada densidade real do solo, é numericamente igual à massa 
específica das partículas do solo. A densidade das partículas dos solos, em média, é de 
aproximadamente 2,65. 
 
solodevolume
secosolodemassa
ρs  (1.2) 
solodosólidaspartículasdasvolume
secosolodemassa
ρps  (1.3) 
Outro parâmetro importante do solo é a porosidade (p), definida como a razão entre o 
volume de poros, que na realidade corresponde ao volume de solução mais o volume de gases, 
e o volume do solo (equação 1.4), que também pode ser estimada utilizando a equação 1.5. 
L
d
LLL
LLd
solodevolume
porosdevolumep  (1.4) 
ps
a
d
d1p  (1.5) 
A razão de saturação de um solo (S) é definida como a relação entre o volume da 
solução e o volume total de poros (equação 1.6). Quando o volume de poros está totalmente 
cheio de solução, diz-se que o solo está saturado, e a razão de saturação é igual a 100%. 
d
b
LLd
LLb
porosdevolume
soluçãodevolumeS  (1.6) 
Dividindo a umidade em volume pela densidade do solo, obtém-se a umidade em peso, 
conforme equação 1.7. 
ad
UvUp  (1.7) 
Água no solo 17 
 
Determinação da umidade do solo 
A umidade do solo influencia diretamente o volume de água nele armazenado, bem 
como a sua resistência e a compactação, entre outros fatores. Logo, é de capital importância o 
conhecimento da umidade do solo para estudos do movimento da água no solo, disponibilidade 
de água, erosão, época e quantidade de água a ser aplicada em irrigação e muitos outros 
problemas. 
Há vários métodos para determinar a umidade do solo, sendo os gravimétricos, 
eletrométricos, tensiômetro, sonda de nêutrons e TDR (reflectometria com domínio do tempo) 
os mais comuns e usados em irrigação. 
Método-padrão de estufa/gravimétricos 
É um método direto, bastante preciso, que consiste em retirar amostras do solo, na 
área e na profundidade em que se deseja saber a umidade, colocá-las em um recipiente 
fechado, geralmente de alumínio, e trazê-las para o laboratório. Pesa-se o recipiente com 
amostra de solo úmido (M1) e coloca-se o recipiente, aberto, em uma estufa a 105-110 ºC. 
Após 24 horas, no mínimo, retira-se o recipiente com o solo seco da estufa, pesando-o 
novamente (M2 ). Sendo (M3) o peso do recipiente, a percentagem de umidade em peso será 
dada pela seguinte equação: 
100
 M- M
 MM
seco solo demassa 
água demassa = Up
32
2 1  (1.8) 
Para determinação direta de umidade em volume, é necessário saber qual o volume da 
amostra que foi retirada do solo, ou pode-se determiná-la indiretamente, conhecendo a 
densidade do solo (da), respectivamente, pelas equações 1.9 e 1.10. 
100
amostrada Vol.
 MM = Uv 2 1  (1.9) 
apa
32
2 1 dU100d
 M- M
 MM = Uv  (1.10) 
Apesar de este método ser o mais preciso, apresenta o inconveniente, para irrigação, 
de só permitir o conhecimento do teor de umidade do solo 24 horas após a amostragem, além 
de exigir balança e estufa. 
18 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
Método das pesagens 
É também um método direto e de precisão relativamente boa. Tem uma grande 
vantagem sobre o método anterior, que é a de dar a resposta logo após a retirada da amostra. 
Ele consiste nos seguintes passos: 
- Colocar 100 g de terra seca a 105 – 110 ºC, proveniente da gleba onde se deseja 
irrigar, em um balão de 500 ml. 
- Completar o volume com água e pesar, para obter o peso-padrão M. 
- Anotar o valor do peso-padrão M, que será determinado somente uma vez, para 
aquela gleba. 
- Em qualquer época que se deseja saber o teor de umidade daquela gleba, retirar 
amostra do solo, colocar 100 g desta no referido balão, completar o volume com água e pesar, 
obtendo-se o peso M’. 
A percentagem de umidade do solo em base úmida (em peso) é calculada pela equação 
a seguir: 
Ubu = (M - M’) )
1dps
dps(

100 (1.11) 
Pela equação 1.11, verifica-se que a umidade do solo nada mais é do que a diferença 
entre a pesagem-padrão (determinada uma só vez com cada tipo de solo) e a pesagem atual 
(determinada na época em que se desejar saber a umidade do solo), M-M’, multiplicada pelo 
fator 
1dps
dps

, em que dps é densidade das partículas do solo, podendo ser a densidade 
generalizada para todos os solos (dps = 2,65) ou determinada para o solo da gleba. 
Para expressar o resultado em percentagem de umidade em base seca (em peso), basta 
usar a seguinte equação: 
bu
bu
 U- 100
 U 100 = Up (1.12) 
Este método não dá a percentagem de umidade em volume diretamente; ela pode ser 
calculada, indiretamente, multiplicando-se a percentagem em peso encontrada na equação 
1.12 pela densidade aparente do solo (da). 
Exemplo do uso deste método. O peso de 100 g de terra seca a 105 ºC colocada 
dentro de um balão de 500 ml, e completado o volume com água, foi de 971,0 g (M). A 
densidade real desse solo dps é de 2,65. Na época em que se desejou saber a umidade do solo, 
retirou-se amostra de 100 g, colocando-a dentro do referido balão, completou-se com água até 
o volume de 500 ml, e o peso encontrado foi de 960,0 g. 
Aplicando a equação 1.11, tem-se: 
Água no solo 19 
 
Ubu = (971,0 - 960,0) 
165,2
65,2

 
Ubu = 17,8% 
A percentagem de umidade em base seca calculada pela equação 1.12 é: 
Up = 
8,17100
100x8,17

 
Up = 21,5% 
Eletrométricos 
Método de Bouyoucos 
Este método é baseado na resistência elétrica entre dois eletrodos inseridos em um 
bloco, em geral, de gesso. A resistência elétrica é medida por um “medidor” de corrente 
alternada, o qual é calibrado para leituras diretas de “porcentagem de águano solo”. 
Os blocos de gesso, quando enterrados no solo, absorvem umidade, ou a perdem para 
o solo, até que a solução dentro deles atinja o equilíbrio com a água do solo, variando de 
acordo com umidade deste. A resistência elétrica entre os eletrodos de cada bloco varia 
conforme seu teor de umidade. A resistência elétrica do bloco será baixa quando ele estiver 
mais úmido, e alta quando estiver mais seco. Dessa maneira, a umidade do solo pode ser 
determinada indiretamente, por meio da medição da resistência elétrica nos blocos que se 
encontram enterrados no solo. 
Assim, como os “medidores” de Bouyoucos são calibrados, em se tratando de “água 
disponível”, quando se lê 0% no medidor, significa que não há “água disponível” no solo para as 
plantas, ou seja, a umidade do solo está próxima do “ponto de murchamento”, e, quando se lê 
100%, quer dizer que o teor de umidade está próximo da “capacidade de campo”. 
Os eletrodos inseridos no bloco de gesso são ligados a fios isolados, a fim de permitir 
a conexão com o “medidor” (Figura 1.2). 
Cada bloco deve ser instalado na profundidade de máxima intensidade radicular da 
cultura cuja irrigação se deseja controlar, em função da variação do teor de umidade do solo. 
Este método, na maioria das vezes, é utilizado para ler a porcentagem de “água útil” 
dos solos; no entanto, como a sua calibragem é geral para todos os solos e ele omite o efeito 
da temperatura, sua precisão não é muito boa. É de simples e fácil manejo. Pode, 
satisfatoriamente, ser usado para controle de irrigação, mas, para usá-lo em pesquisas com 
20 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
teores de água no solo, deve-se desprezar a sua calibragem geral em porcentagem de “água 
disponível” e calibrá-lo em função da porcentagem de umidade para cada solo. 
 
Figura 1.2 - “Medidor” e célula de Bouyoucos. 
Método de Colman 
É também um método indireto para a determinação de umidade do solo, baseado no 
mesmo princípio do anterior. No entanto, o bloco, onde estão inseridos os eletrodos, é de fibra 
de vidro, envolvida por duas placas de metal “monel” perfuradas (Figura 1.3). Tem a 
vantagem de trazer um “thermistor” inserido no bloco, permitindo, assim, determinar a 
temperatura da célula e fazer a correção das leituras, em função da temperatura. O seu 
“medidor” não é calibrado em % de “água útil”, devendo ser suas células calibradas para cada 
tipo de solo, o que dá maior precisão no cálculo da umidade do solo. Essa calibração pode ser 
em função do teor de água no solo ou, preferencialmente, da sua tensão. 
Este método é mais sensível que o de Bouyoucos para maiores teores de água no solo, 
porém é mais suscetível à concentração salina do solo. 
Água no solo 21 
 
 
Figura 1.3 - “Medidor” e célula de Colman. 
Outros 
Tensiômetro 
É um método direto para a determinação da tensão de água no solo e indireto para 
determinação da porcentagem de água no solo. Constitui-se de uma cápsula de cerâmica 
ligada por meio de um tubo a um manômetro, onde a tensão é lida (Figura 1.4). 
O tensiômetro só tem capacidade para leituras de tensão até 0,75 atm. No caso de 
tensões maiores do que esta, o tensiômetro poderá perder a escorva e parar de funcionar. Por 
isso, ele somente cobre uma parte da “água disponível no solo”, ou seja, ± 70% em solos 
arenosos e ± 40% em argilosos. 
O manômetro pode ser do tipo metálico (Bourdon) ou de coluna de mercúrio; este 
último é mais preciso, porém exige mais cuidado no seu manuseio. 
De modo geral, a determinação das tensões de água no solo com tensiômetro tem uma 
precisão relativamente boa. Ele pode ser utilizado para automatizar a operação do sistema de 
irrigação. 
22 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
 
Figura 1.4 - Tensiômetro. 
Sonda de nêutrons 
A utilização da sonda de nêutrons para medir a umidade volumétrica é uma prática 
antiga. Apresenta como vantagens o fato de possibilitar boa precisão, ser muito pouco 
destrutivo, fornecer o resultado no momento e possibilitar medidas repetidas no mesmo local, 
integrando um volume de solo ou do meio onde está sendo efetuada a determinação. 
Como desvantagens deste método podem ser citados seu alto custo, necessidade de 
calibração, utilização de elementos radioativos que implicam cuidados na sua operação e 
rígido controle dos níveis de radioatividade. 
O princípio básico de utilização do equipamento é que há uma correlação estreita 
entre a quantidade de nêutrons moderados a ser medida no aparelho e a quantidade de 
hidrogênio presente no solo. Além da água, as outras formas de hidrogênio no solo (matéria 
orgânica, minerais de argila etc.) são pequenas, conhecidas ou invariáveis com o tempo. 
Considerando que vários aspectos locais podem afetar a determinação, a utilização da 
sonda de nêutrons depende de uma calibração para local ou solo. 
Os principais métodos de calibração da sonda de nêutrons são a determinação 
simultânea, no campo, da umidade volumétrica e da contagem relativa de nêutrons em 
diferentes conteúdos de água, ou utilização de grandes tambores de solo com mesma 
densidade específica e diferentes conteúdos de água. 
Água no solo 23 
 
 
Figura 1.5 - Sonda de nêutrons. 
TDR 
 O método TDR tem como base a medição da constante dielétrica do solo, uma 
propriedade física que representa a relação entre a capacitância de um meio isolador e o 
espaço livre. O método parte do princípio da emissão de um pulso elétrico por um gerador de 
pulso, que é propagado ao longo de uma sonda inserida no solo, na qual acontece a reflexão 
do pulso. 
O TDR tem sido usado para medida da constante dielétrica (Ka) e da condutividade 
elétrica (CE) do solo, pela determinação do tempo de trânsito e dissipação de um pulso 
eletromagnético, lançado ao longo de sondas metálicas paralelas inseridas no solo. 
Demonstra-se que a relação entre a constante dielétrica do solo e sua umidade 
volumétrica é virtualmente independente da textura e densidade deste, temperatura e conteúdo 
de sal, o que torna o método TDR versátil para determinação da umidade do solo. 
 A velocidade de uma onda eletromagnética em uma linha de transmissão paralela 
depende da constante dielétrica (K) do material que está em contato com ela. Quanto maior for 
a constante K, menor será a velocidade da onda. 
 O solo geralmente é composto por ar, partículas orgânicas e minerais e água. A 
constante dielétrica, K, desses materiais é: ar igual a 1, partículas orgânicas minerais de 2-4 e 
água igual a 80. 
24 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
 Por causa da grande diferença na constante dielétrica da água em relação à dos outros 
componentes do solo, a velocidade de um pulso de microonda de energia em uma linha de 
transmissão paralela enterrada no solo depende muito do teor de umidade do meio (solo). 
Portanto, analisando o tempo que a onda eletromagnética leva para percorrer a linha de 
transmissão paralela, o TDR encontra a constante dielétrica no meio, por se tratar de uma 
mistura de vários elementos (ar, água e solo), sendo o valor encontrado chamado de constante 
dielétrica aparente (Ka). O teor de umidade do solo é relacionado a Ka, em geral, por meio de 
uma curva de correlação simples, quadrática ou similar. 
 
Figura 1.6 - TDR. 
Disponibilidade de água no solo 
A freqüência de irrigação requerida para uma cultura, sob determinado clima, 
depende grandemente da quantidade de água que pode ser “armazenada” no solo, após uma 
irrigação. Atualmente, não mais se procura classificar a água do solo, mas sim caracterizá-la 
quantitativamente, para fins de estudo de sua disponibilidade, para as plantas, durante a sua 
movimentação pelo solo. 
A água do solo não é estática, mas dinâmica, movimentando-seem função do 
gradiente de seu potencial entre dois pontos quaisquer no solo. 
A água disponível às plantas, classicamente definida como uma característica estática, 
representa a quantidade de água que um solo poderia reter ou armazenar entre a “capacidade 
de campo” (Cc) e o “ponto de murchamento” (Pm). Esse conceito pressupõe que a água do 
solo entre as umidades correspondentes à saturação e à capacidade de campo não é disponível 
às plantas, indo perder-se nas partes mais profundas do perfil do solo, por ação da gravidade. 
Em verdade, esta água, erroneamente designada de gravitacional, muitas vezes é absorvida 
pelas plantas. Só em casos de solos muito permeáveis, submetidos a irrigações ou chuvas 
Água no solo 25 
 
excessivas, com culturas de sistema radicular pouco profundo, muita água é perdida por 
percolação, mas, mesmo assim, não existe um intervalo fixo de umidade para definir a água 
perdida por percolação profunda. Não obstante, o conceito clássico de água disponível nos dá 
um critério para caracterizar o solo quanto à sua capacidade de armazenar água. Em solos 
profundos e com grande “capacidade de retenção” de água, pode ser possível cultivar vegetais 
de sistema radicular bem desenvolvido, sem irrigação ou chuva adicional, desde que o solo 
seja bem umedecido até uma profundidade considerável, por época do plantio. Se a 
capacidade de retenção de água de um solo for pequena, por ser o solo raso ou de textura 
grossa, freqüentes irrigações serão necessárias. 
Capacidade de campo 
A água drenada para baixo da zona radicular, ou para dentro de um dreno, não mais 
será disponível para a planta. 
Considerando que o solo esteja saturado numa condição de lençol freático profundo, 
a água terá um movimento vertical para baixo, que somente diminuirá significativamente 
quando o teor de umidade do solo for tal que a sua condutividade hidráulica se torne muito 
pequena. Quando isso acontece, diz-se que o solo está em condição de capacidade de campo. 
Deve ser entendido que em muitos solos não há nítida transição de movimento significante 
para negligenciável e que o termo capacidade de campo descreverá a condição de movimento 
vertical para baixo com intensidade muito lenta, em geral, atingido poucos dias após a 
irrigação. 
Com os conhecimentos atuais do movimento de água em solos saturados e não-
saturados, tornou-se evidente que capacidade de campo é um conceito arbitrário, e não uma 
propriedade física do solo. Em solos de textura grossa, geralmente a redução da intensidade de 
movimento com a diminuição da umidade do solo, abaixo de certos valores, apresenta uma 
faixa de transição bem nítida, tornando a capacidade de campo bem definida nestes tipos de 
solo; contudo, em alguns solos de textura fina, não há nítida faixa de transição na redução da 
intensidade de movimento de água, tornando o conceito de capacidade de campo pouco 
preciso (Figura 1.7). 
Dependendo da condutividade hidráulica do solo e da quantidade de água aplicada na 
irrigação, pode ocorrer de, após vários dias, a água ter sido drenada da camada superior do 
solo e de ela ainda estar passando através das camadas mais profundas. Portanto, enquanto o 
teor de umidade da camada superior diminui lentamente, o da camada mais profunda aumenta. 
Na determinação da capacidade de campo, a amostragem em cada camada, até a 
profundidade desejada para avaliação do teor de umidade, deve ser repetida diariamente, até 
se encontrar um valor relativamente constante. 
26 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
 
T
eo
r 
de
 u
m
id
ad
e
Solo argiloso 
Solo arenoso 
a = ponto de saturação 
a 
a 
<<Cc>> 
<<Cc>> = ? 
<<Cc>> = ?
 
 
Figura 1.7 - Capacidade de campo (Cc) em solos argiloso e arenoso. 
 
O conceito de capacidade de campo será melhor visualizado quando for estudado em 
solos de drenagem livre. Quando se tiver um subsolo com permeabilidade baixa, o teor de 
umidade da camada superior deste solo, provavelmente, permanecerá acima da capacidade de 
campo normal, por um longo período. Neste caso, o teor de umidade é controlado pela camada 
do subsolo e não pela condutividade da camada de solo que está sendo considerada. Quando o 
lençol freático estiver próximo da superfície do solo e forem usados drenos para controlar o 
seu nível, o solo não drenará até a Cc, exceto em pontos bem acima do dreno. O solo nas 
proximidades do dreno permanecerá saturado, e a água somente continuará drenando até que a 
carga de tensão de qualquer ponto acima do lençol freático iguale à sua altura em relação ao 
lençol freático, e, em geral, o teor de umidade na maioria do perfil do solo permanecerá acima 
da Cc. Uma situação similar à drenagem do lençol freático poderá ser de qualquer ponto 
acima do lençol freático que iguale a sua altura; em relação ao lençol freático, poderá ser 
encontrada quando uma camada de solo de textura fina se sobrepuser a uma camada de 
textura grossa. Um exemplo prático disso é observado em praças de esporte, onde se coloca 
uma camada de 30 cm de solo sobre uma camada de brita, com o objetivo de conseguir boa 
drenagem. Esta prática, em geral, provoca a manutenção de elevado teor de umidade ao longo 
da camada de solo, pois a água apenas se moverá do solo para a camada de brita quando a 
carga de pressão for positiva. Neste caso, o solo na camada de transição permanecerá 
saturado e na superfície do solo a carga de tensão será de 30 cm. 
A retenção de água em solos, durante o período em que ele permanece mais úmido, é 
atribuída à força capilar ou tensão superficial. Assim, a distribuição de tamanho dos poros é 
Tempo 
Água no solo 27 
 
que determinará a quantidade de água que permanecerá no solo quando ele for submetido a 
tensões baixas. 
Determinação da capacidade de campo – Como discutido previamente, a Cc não 
pode ser determinada precisamente, uma vez que o seu conceito envolve uma decisão mais ou 
menos arbitrária no que diz respeito ao tempo em que a intensidade de drenagem se torna tão 
lenta, podendo ser considerada desprezível. É um pouco mais fácil de ser caracterizada em 
solos de textura grossa do que nos de textura fina (Figura 1.7). 
Ela pode ser determinada em campo e em laboratório. 
Determinação em campo – O solo é completamente umedecido, até uma profundidade 
de mais ou menos 1,5 m, por meio de irrigação ou represamento de água, em uma bacia de 
2 m de diâmetro, durante o tempo necessário. Após o umedecimento do solo, sua superfície é 
coberta com um plástico para evitar evaporação. O teor de umidade é então determinado, 
usualmente, em intervalos de 12 horas, por amostragem em cada camada de 10-20 cm, até a 
profundidade desejada. A amostragem e determinação da umidade devem continuar até que se 
note que a variação do teor de umidade, no período de 24 horas, tenha se tornado mínima ao 
longo do perfil. Um gráfico do teor de umidade em função do tempo ajuda a decidir qual é o 
teor de umidade que melhor representa a capacidade de campo. Este método é o mais preciso e 
funciona como o método-padrão. Uma única amostragem, em determinado tempo, em geral 
após 24 horas em solos arenosos e 48 horas em solos argilosos, é muito usada, porém pode 
causar sérios erros. 
Determinação no laboratório – Em razão de no campo consumir muito tempo e ser 
limitada a pequeno número de áreas, a determinação da Cc é feita usualmente em laboratório, 
para obtenção do teor de umidade aproximado do valor de campo da Cc. Dois métodos são 
mais comumente usados para isso: 
a) Método do equivalente de umidade – É pouco preciso, mas de rápida execução. 
Consiste em centrifugar uma pequena amostra, usualmente de 1 cm de espessura, dentro de 
um recipiente com o fundo telado e coberto com papel-filtro. A amostra de solo é colocada 
dentro do recipiente, saturada, colocada na centrífugae submetida a uma velocidade 
equivalente a uma força de 100 vezes a força da gravidade, durante 30 minutos. Esse 
procedimento traz a amostra ao mesmo teor de umidade, caso ela fosse submetida a uma 
tensão equivalente a 0,4 atm. Este valor de tensão é maior do que a tensão equivalente à Cc no 
campo, mas, como a amostra do solo não tem as mesmas condições físicas do solo original no 
campo, o teor de umidade resultante é aproximado ao correspondente à Cc, principalmente 
para solos de textura fina. Para solos de textura grossa, o valor encontrado por este método é 
menor do que o da Cc, precisando então ser multiplicado por um fator maior do que 1. 
b) Método da curva de tensão (curva característica) – A tensão considerada como 
equivalente à Cc é de 1/10 de atmosfera, em solos de textura grossa, e de 1/3 de atmosfera, em 
solos de textura fina. É comum usar o valor de 1/3 de atmosfera. 
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A tensão correspondente à capacidade de campo, dependendo do tipo de solo, pode 
variar de 1/20 a 1/3 de atm. Em solos típicos do cerrado é comum encontrar a Cc com valores 
de 1/20 de atm; em solos arenosos, 1/10 de atm; e em solos de textura fina típico, 1/3 de atm. 
Essa curva de tensão é determinada em laboratório com “panela” e “membrana” de 
pressão ou funil de “Bukner”, podendo ser usados solos sem estrutura ou com estrutura 
natural, sendo este último mais trabalhoso, porém citado como mais preciso, embora sem a 
devida comprovação técnica. 
O teor de umidade na Cc pode variar de menos de 8%, em peso, em solos arenosos e 
até mais de 30% em solos argilosos. 
Ponto de murchamento 
À medida que se aproxima do “ponto de murchamento”, o fenômeno de retenção de 
água pelo solo não pode mais ser explicado pela ação da força capilar ou tensão superficial. A 
água é retida pela ação da força de adsorção entre a partícula de solo e as moléculas de água, 
porém não há nítida transição entre um tipo de retenção e o outro. Nos dois tipos de retenção, 
as mesmas leis de movimento de água no solo são aplicadas. 
Em campo, é comum notar que, à tarde, alguns vegetais murcham, mesmo estando o 
solo com teor de umidade relativamente alto. Eles recuperam a turgidez durante a noite e 
permanecem túrgidos até a tarde do dia seguinte. Este caso é chamado de “murchamento 
temporário”, mais comum durante os dias muito quentes. 
Ponto de murchamento é aquele em que a planta que murcha durante a tarde não 
recupera a sua turgidez durante a noite, permanecendo murcha na manhã seguinte. Somente 
recuperará sua turgidez após uma irrigação ou chuva. 
O ponto de murchamento representa o teor de umidade no solo abaixo do qual a 
planta não conseguirá retirar água na mesma intensidade com que ela transpira. Isso aumenta 
a cada instante a deficiência de água na planta, o que a levará à morte, caso não seja irrigada. 
Pm é, pois, o limite mínimo da água armazenada no solo que será usada pelos vegetais. Este 
conceito é muito útil, mas convém ressaltar que o seu valor depende do tipo de solo e que 
diferentes plantas têm a capacidade de extrair água até diferentes limites. 
De modo geral, em sua maioria, os vegetais cultiváveis não diferem muito no que diz 
respeito ao Pm, mas existem plantas que podem sobreviver com déficit de água muito intenso. 
São plantas resistentes à seca, porém a sua extração de água processa-se lentamente. Outras 
cessam de crescer bem antes de apresentarem sinais de murchamento. 
Uma vez que os sintomas de deficiência de água podem variar em diferentes plantas, é 
comum usar o girassol, como planta indicadora do Pm, em estufas. 
A tensão da água do solo acima da qual não haverá água suficiente disponível para 
que as plantas possam se desenvolver varia de 5 a 25 atmosferas, dependendo da planta ou da 
condição do ambiente. Essa amplitude parece ser muito grande, mas em muitos solos 
Água no solo 29 
 
representa uma variação muito pequena no seu teor de umidade. Em solos arenosos, haverá 
uma variação muito pequena no seu teor de água à medida que a tensão aumentar de 5 
atmosferas. Em solos argilosos, essas variações serão mínimas após 10 atmosferas de tensão. 
Dessa forma, o Pm ocorre em uma faixa de umidade tal que, para um grande 
acréscimo de tensão, será pequena a variação do seu teor de umidade. Isso explica a existência 
do Pm e por que ele é uma característica de determinado tipo de solo e não do tipo de planta. 
Determinação do Pm – É muito difícil determiná-lo em condições de campo, porque o 
teor de umidade no solo, ou a sua tensão, varia com a profundidade e sempre haverá 
movimento de água de outros pontos para a zona do sistema radicular da planta indicadora do 
Pm. 
A prática comum é cultivar girassol em vasos fechados. Quando as folhas inferiores 
murcham, as plantas são colocadas em câmara úmida e escura, até que elas restabeleçam sua 
turgidez, sendo então recolocadas sob a luz. Esse processo é repetido até que as folhas 
inferiores não consigam restabelecer sua turgidez, sendo então determinado o teor de umidade 
do solo, correspondente ao ponto de murchamento. 
Verificou-se em pesquisas que o teor de umidade de uma amostra de solo destorroado 
e submetido a uma tensão de 15 atmosferas é bem próximo do valor encontrado com o método 
da indicação do Pm, pelo girassol. 
Para obter a tensão de 15 atmosferas, coloque o solo em membrana de celulose 
(membrana de pressão) ou em prato de cerâmica poroso (panela de pressão), ponha-os na 
câmara e aumente a pressão sobre a membrana ou prato, até atingir 15 atmosferas. A amostra 
ficará sob esta pressão até que dela não saia mais água, o que significa que a água retida pelo 
solo está com tensão igual ou maior do que 15 atmosferas. O teor de umidade determinado 
nestas amostras corresponde ao ponto de murchamento. 
Cálculo da água disponível 
A água disponível de um solo pode ser facilmente calculada, desde que se conheçam 
os teores de umidade correspondentes à Cc e ao Pm, as propriedades físicas do solo e a 
profundidade do solo que serão consideradas. Em irrigação, essa profundidade considerada 
nada mais é do que a profundidade efetiva do sistema radicular da cultura. Como mencionado 
no início do capítulo, o espaço poroso do solo funciona como um grande reservatório de água 
(Figura 1.1), onde o nível máximo corresponde à condição de solo saturado. 
Disponibilidade total de água do solo 
Em irrigação, a disponibilidade total de água do solo é uma característica do solo, que 
corresponde à água nele armazenada no intervalo entre as umidades correspondentes à 
30 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
capacidade de campo e ao ponto de murchamento (Figura 1.8). Pode ser expressa em altura de 
lâmina de água, por profundidade do solo, geralmente de mm de água por cm de solo, ou em 
volume de água por unidade de área de solo, ou seja: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.8 - Solo como reservatório. 
 
ad10
Pm)- Cc(DTA  (1.13) 
em que: 
DTA = disponibilidade total de água, em mm/cm de solo; 
Cc = capacidade de campo, % em peso; 
Pm = ponto de murchamento, % em peso; e 
da = densidade do solo, g cm3. 
ou 
V = (Cc - Pm) da (1.14) 
em que V = m3 de água disponível, por hectare, em cada cm de profundidade do solo. 
Disponibilidade real de água do solo 
A disponibilidade real de água no solo é definida como a fração da disponibilidade 
total de água no solo que a cultura poderá utilizar sem afetar significativamente a sua 
produtividade, podendo ser expressa por: 
DRA = DTA f (1.15) 
em que DRA = disponibilidade real de água no solo,em mm/cm solo; e 
f = fator de disponibilidade de água no solo, sempre menor que 1, adimensional. 
 
DTA 
DRA L 
Pm 
Cc 
Saturação 
Uc 
Água no solo 31 
 
O fator de disponibilidade(f) varia entre 0,2 e 0,8. Os valores menores são usados em 
culturas mais sensíveis ao déficit de água no solo, e os maiores, nas culturas mais resistentes. De 
modo geral, podem-se dividir as culturas irrigadas em três grandes grupos (Tabela 1.1). 
 
Tabela 1.1 - Fator de disponibilidade de água no solo (f) 
Grupo de culturas Valores de f 
Verduras e legumes 0,2 a 0,6 
Frutas e forrageiras 0,3 a 0,7 
Grãos e algodão 0,4 a 0,8 
 
Dentro de cada grupo, o valor de f a ser usado dependerá da maior ou menor 
sensibilidade da cultura ao déficit de água no solo e da demanda evapotranspirométrica da 
região. Em uma mesma cultura, quanto maior for a demanda evapotranspirométrica da região, 
menor deverá ser o valor de f. 
É comum o uso do valor de f = 0,4 para verduras e legumes, f = 0,5 para frutas e 
forrageiras e f = 0,6 para grãos e algodão. 
Na realidade, a disponibilidade real de água no solo corresponde à quantidade de água 
disponível no solo no intervalo entre a capacidade de campo e a umidade crítica para uma 
dada cultura, ou seja, a umidade mínima a que essa cultura pode ser submetida sem afetar 
significativamente sua produtividade, que pode também ser expressa por: 
ad10
 Uc)- Cc(DRA  (1.16) 
em que Uc é a umidade crítica, % em peso. 
 
O ideal seria desenvolver pesquisas em nível regional para determinação desses 
fatores em cada tipo de cultura, solo e sistema de cultivo. Como nem sempre isso é possível, a 
FAO publicou em seu Boletim nº. 33 alguns valores que podem ser utilizados como referência 
(Tabelas 1.2 e 1.3). 
 
Tabela 1.2 - Grupos de culturas de acordo com a resistência ao déficit de água no solo 
Grupo Culturas 
1 Cebola, pimenta e batata 
2 Banana, repolho, uva, ervilha e tomate 
3 Alfafa, feijão, cítricas, amendoim, abacaxi, girassol, melancia e trigo 
4 Algodão, milho, azeitona, açafrão, sorgo, soja, beterraba, cana e fumo 
Tabela 1.3 - Fator de disponibilidade de água no solo (f) em função do grupo de culturas e da 
evapotranspiração de referência (ET0) 
32 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
 
 
 
 
 
Capacidade total de água no solo (CTA) 
Tanto a quantidade de água de chuva como a de irrigação só devem ser consideradas 
disponíveis para a cultura no perfil do solo que esteja ocupado pelo seu sistema radicular. Por 
isso, a capacidade total de água do solo somente deve ser calculada até a profundidade do solo 
correspondente à profundidade efetiva do sistema radicular da cultura a ser irrigada, ou seja: 
CTA = DTA Z (1.17) 
em que: CTA = capacidade total de água do solo em mm; e 
Z = profundidade efetiva do sistema radicular, em cm. 
A profundidade efetiva do sistema radicular (Z) deve ser tal que, pelo menos, 80% do 
sistema radicular da cultura esteja nela contido. Ela depende da cultura e da profundidade do 
solo na área. 
Capacidade real de água do solo (CRA) 
Em irrigação, nunca se deve permitir que o teor de umidade do solo atinja o ponto de 
murchamento, isto é, deve-se somente usar, entre duas irrigações sucessivas, uma fração da 
capacidade total de água do solo, ou seja: 
CRA = CTA f ou CRA= DRA Z (1.18) 
em que CRA = capacidade real da água do solo, em mm. 
Irrigação real necessária (IRN) 
A IRN é a quantidade real de água necessária à aplicação por irrigação. Pela 
definição de IRN, é preciso considerar dois casos distintos: 
2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 0,5 0,42 0,35 0,3 0,25 0,22 0,2 0,2 0,18
2 0,68 0,58 0,48 0,4 0,35 0,33 0,28 0,25 0,22
3 0,8 0,7 0,6 0,5 0,45 0,42 0,38 0,35 0,3
4 0,88 0,8 0,7 0,6 0,55 0,5 0,45 0,42 0,4
Fonte: FAO, 1979, Boletim 33.
ET0 (mm/dia)Grupo de 
Culturas
Água no solo 33 
 
a) Com irrigação total 
Quando toda água necessária à cultura for suprida pela irrigação, a IRN deverá ser 
igual ou menor do que a capacidade real de água do solo: 
IRN ≤ CRA, em mm ou (m3/ha). 
Utilizando as equações 1.13, 1.15. e 1.18, obtém-se: 
IRN ≤
10
f Z d Pm)- Cc( a (1.19) 
b) Com irrigação suplementar 
Quando uma parte da água necessária à cultura for suprida pela irrigação e a outra 
parte pela precipitação efetiva (Pe), a IRN será dada por: 
IRN ≤ CRA – Pe, em mm (ou m3/ha). (1.20) 
Logo: 
IRN ≤
10
fZd)Pm Cc( a - Pe (1.21) 
Irrigação total necessária (ITN) 
A irrigação total necessária é a quantidade total de água que se necessita aplicar por 
irrigação, ou seja: 
ITN = 
Ea
IRN
 (1.22) 
em que ITN = quantidade total de irrigação necessária, em mm ou m3/ha; e 
Ea = eficiência de aplicação da irrigação, em decimal. 
Exemplos: 
a) Calcular a disponibilidade de água para a seguinte condição: 
- local: Muqui 
- irrigação total 
- solo 
 Cc = 32% (% em peso) 
 Pm = 18% (% em peso) 
 da = 1,2 g cm-3 
- cultura: milho 
34 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
 Z = 50 cm 
 f = 0,5 
DTA = 
10
1832  1,2 = 1,68 mm/cm de solo ou 16,8 m3/ha/cm de solo 
CTA = 1,68 x 50 = 84 mm ou 840 m3 /ha 
CRA= 84 x 0,5 = 42 mm ou 420 m3/ha 
IRN ≤ �42 mm ou 420 m3/ha 
Assim, a lâmina de irrigação a ser aplicada por vez deverá ser igual ou menor do que 
42 mm (IRN ≤ 42 mm). 
Se o projeto de irrigação tiver uma eficiência de aplicação igual a 60%: 
ITN ≤ 
6,0
42 
ITN ≤ 70 mm ou 700 m3/ha 
b) Calcular a disponibilidade de água para as condições anteriores, mas assumindo uma 
precipitação efetiva, no período considerado, de 14 mm. 
Neste caso: 
IRN ≤ �42 - 14 
IRN ≤ 28 mm ou 280 m3/ha. 
Se o projeto de irrigação tiver uma eficiência de aplicação igual a 70%: 
ITN ≤�
7,0
28 
ITN ≤ 40 mm ou 400 m3/ha 
A “disponibilidade total de água” geralmente aumenta à medida que a textura do solo 
vai diminuindo. Na Tabela 1.4 têm-se algumas características do solo em função de sua 
textura. Ressalta-se que alguns solos de textura fina bem estruturados comportam-se como 
solos de textura média ou grossa. 
 
Tabela 1.4 - Valores de porosidade, densidade, capacidade de campo (Cc) e disponibilidade 
total de água no solo (DTA) para diferentes texturas 
Textura do solo Porosidade (%) Densidade (ds) Cc (% em peso) DTA (mm/cm) 
Arenosa 32 - 42 1,55 - 1,80 10 - 20 0,6 – 1,0 
Franco-arenosa 40 - 47 1,40 - 1,60 15 - 27 0,9 - 1,5 
Franco-arenosa-
argilosa 
43 - 49 1,35 - 1,50 11 - 17 1,4 – 2,0 
Franco-argilosa 47 - 51 1,30 - 1,40 31 - 42 1,6 -2,2 
Água no solo 35 
 
Argilosa 
Infiltração de água no solo 
Infiltração é o nome dado ao processo pelo qual a água penetra no solo, através de sua 
superfície. A velocidade de infiltração (VI) de água em um solo é fator muito importante na 
irrigação, visto que ela determina o tempo em que se deve manter a água na superfície do solo 
ou a duração da aspersão, de modo que se aplique uma quantidade desejada de água. Ela é 
expressa em altura de lâmina de água ou volume de água por unidade de tempo, em geral, nas 
unidades de mm/h, cm/h ou l/s. 
A VI depende diretamente da textura e da estrutura dos solos. Em solos arenosos ou 
argilosos com partículas bem agregadas, em razão de sua maior percentagem de poros 
grandes, têm-se maiores velocidades de infiltração. 
Em um mesmo tipo de solo, a VI varia com a percentagem de umidade do solo, na 
época de irrigação; a temperatura do solo; a porosidade do solo; a existência de camada 
menos permeável ao longo do perfil; e cobertura vegetal; entre outros fatores. 
Observa-se que a variação da VI em um mesmo solo, por causa da diferença do teor 
de umidade, desaparece geralmente 60 minutos depois do início da aplicação. 
Com a operação de preparo, a estrutura do solo é modificada, o que provoca um 
aumento na porosidade; à medida que vão ocorrendo as precipitações naturais ou as 
irrigações, o solo tende a voltar à condição inicial. Logo, a velocidade de infiltração tende a 
reduzir deirrigação para irrigação. Geralmente, essa variação é grande da primeira para a 
segunda irrigação, diminuindo da segunda para a terceira, sendo praticamente desprezível a 
partir de então. 
Para efeito de dimensionamento de irrigação, geralmente se considera que a 
velocidade de infiltração é função somente do tipo de solo, o que leva a um certo erro. 
Entretanto, na prática, esse erro não compromete o dimensionamento do projeto. Essa 
consideração é em geral aceita, uma vez que as características de infiltração de água no solo 
variam estocasticamente no campo com um grau de flutuação significativo. 
A velocidade de infiltração nos solos diminui com o aumento do tempo de aplicação 
de água. Inicialmente, ela é relativamente alta, depois vai diminuindo, gradativamente, até 
atingir um valor quase constante. Nesse ponto, em que variação da VI é muito pequena, 
praticamente constante, ela é chamada de velocidade de infiltração básica (VIB). 
Na Figura 1.9, tem-se uma curva que mostra a variação da velocidade de infiltração 
com o tempo. 
Outro termo muito usado é a infiltração acumulada (I), que é a quantidade total de 
água infiltrada durante determinado tempo. Ela é geralmente expressa em mm ou cm, 
referindo-se à altura da lâmina de água que infiltrou na superfície do solo, em litros por 
unidade de superfície de infiltração ou em litros por unidade de comprimento de sulco. 
36 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
A infiltração acumulada em função do tempo pode ser utilizada para se determinar o 
tempo necessário para infiltração de determinada quantidade de água, o que é de suma 
importância no dimensionamento de irrigação por superfície. 
1ª Irrig.
2ª Irrig.
V
I (
cm
/h
)
Tempo (h)
0 2 4 6 8 10
0
0,5
1
1,5
2
2,5
 
Figura 1.9 - Velocidade de infiltração versus tempo. 
 
Há vários métodos e várias maneiras de se determinar a VI de um solo. Para que o seu 
valor seja significativo, o método de determiná-la deve ser condizente com o tipo de irrigação 
que será usado naquela área. Para isso, podem-se classificar os diversos tipos de irrigação, 
segundo a infiltração, em dois grupos: 
- Quando a infiltração se processa apenas na vertical, o que ocorre nas irrigações por 
aspersões e inundações. 
- Quando a infiltração ocorre tanto na direção vertical como horizontal, como é o caso 
da irrigação em sulco. 
Assim, ao se fazer irrigação em sulco, a VI deve ser determinada por um dos 
seguintes métodos: “entrada-saída” de água no sulco, ou “infiltrômetro de sulco” ou do 
balanço de água no sulco. 
No caso de irrigação por inundação, deve-se determinar a VI pelos métodos das 
“bacias” e do “infiltrômetro de anel”. Na irrigação por aspersão trabalha-se com 
infiltrômetros, com aplicação da água por aspersão ou simuladores de chuva, equipamentos 
que aplicam água por aspersão, apresentando intensidade de precipitação constante e superior 
à velocidade de infiltração da água no solo, exceto durante um curto período de tempo logo 
após o início do ensaio. Alguns simuladores permitem controlar a intensidade de precipitação, 
tamanho e velocidade de impacto das gotas sobre a parcela de solo em que se deseja estudar 
as características de infiltração, escoamento superficial e produção de sedimento. 
No caso de irrigação localizada, em função da baixa intensidade de aplicação, 
normalmente não é necessário determinar a capacidade de infiltração de água no solo. 
Um solo pode ser classificado, segundo sua velocidade de infiltração básica, em: 
Solo de VIB muito alta ............. > 30 mm/h 
Água no solo 37 
 
Solo de VIB alta ....................... 15 - 30 mm/h 
Solo de VIB média ................... 5 - 15 mm/h 
Solo de VIB baixa .................... < 5 mm/h 
O valor da VIB de um solo é um fator de grande importância em irrigação, pois é ele 
que indicará quais os métodos de irrigação possíveis de serem usados naquele solo, bem como 
determinará a intensidade de precipitação máxima que poderá ser permitida na irrigação por 
aspersão. Os valores da VIB em função da textura do solo são: 
Arenosa: 25 a 250 mm/h 
Franco-arenosa: 13 a 76 mm/h 
Franco-arenosa-argilosa: 5 a 20 mm/h 
Franco-argilosa: 2,5 a 15 mm/h 
Métodos de determinação de VI e I 
“Entrada-saída” de água no sulco 
Consiste em colocar dois medidores de vazão, um na extremidade superior do sulco e 
o outro afastado deste, em função do tipo de solo. Para solos arenosos, o segundo medidor 
deve estar no máximo a 20 m do primeiro e, para solos argilosos, ele pode ficar afastado do 
primeiro até 40 m. 
Este método está ilustrado e resumido no Tabela 1.5. 
Para converter a velocidade de infiltração em sulco, com unidades de litro/minuto por 
1 m de sulco, em VI por unidade de área, com unidades de milímetros/hora, usa-se a seguinte 
expressão: 
VI (em mm/h) = 60
m)sulcos(ementreefetivooespaçament
sulco)dem/1VI(em1/min (1.23) 
A seguir, deve-se plotar a coluna (2) versus a coluna (8), para se obter a curva de VI 
em l/min/m sulco versus tempo. 
 Conhecendo-se a VI/metro de sulco, facilmente se poderá determinar o tempo 
necessário para manter a água escorrendo em um sulco de irrigação, para aplicar uma 
quantidade determinada de água. Esses cálculos são vistos no Capítulo 7. 
A medição da vazão na estaca A pode ser feita por meio de qualquer medidor para 
medição de vazão em sulco (veja o Capítulo 4). Não se pode instalar vertedor em B, visto que 
este represará a água e esta se espalharia sobre o solo, aumentando, assim, o valor da VI para 
aquele sulco. 
38 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
Pode-se determinar a VIB no próprio sulco de irrigação no campo, ou seja, quando a 
vazão de escoamento, no final do sulco, atingir um valor constante. A VIB será igual à 
diferença entre a vazão aplicada no início do sulco e a que escoa no seu final, dividida pelo 
comprimento do sulco. 
 
 
39 
 
 
Tabela 1.5 - Determinação da velocidade de infiltração, pelo método da “entrada-saída” de água no sulco 
Tempo Estaca A Estaca B VI 
Hora 
(1) 
Acumulado 
minutos 
(2) 
 Carga 
cm 
(3) 
vazão 
L/min 
(4) 
 Carga 
cm 
(5) 
Vazão 
l/min 
(6) 
 litro/min/40 m 
(7) 
litro/mim/m 
(8) 
8h27 0 8,0 30 - - - - 
8h33 6 8,1 31 4,0 13,0 17,0 0,42 
8h38 11 7,9 28 4,5 15,5 14,5 0,36 
8h43 16 8,0 30 5,0 17,5 12,5 0,31 
8h48 21 8,1 31 5,3 19,0 11,0 0,27 
8h53 26 8,0 30 5,6 20,5 9,5 0,25 
8h58 31 8,0 30 5,8 21,0 9,0 0,22 
9h03 36 8,0 30 5,9 21,5 8,5 0,21 
9h08 41 8,0 30 5,9 21,5 8,5 0,21 
9h13 46 8,1 31 5,0 22,0 8,0 0,20 
9h18 51 8,0 30 6,0 22,0 8,0 0,20 
9h23 56 8,0 30 6,0 22,0 8,0 0,20 
Notas: 
(1) - A primeira leitura do tempo é feita quanto a água chegar à metade da distância entre as estacas A e B; a segunda, quando a água atingir a estaca B; e as 
demais, em cada 5 minutos, até se notar que atingiu VIB. 
(2) - É o tempo acumulado que será plotado versus a coluna (8). 
(3) e (5) - Carga nos medidores de vazão instalados nas estacas A e B. 
(4) e (6) – Conversão das cargas nas respectivas vazões. 
(7) - Diferença entre a média da vazão na coluna (4) e vazão na coluna (6). 
(8) - Ajustamento da VI para 10 m de sulco. 
Água no solo 
 
37 
(V
az
ão
 m
éd
ia
 =
 3
0 
l/m
in
) 
40 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
Infiltrômetro de sulco 
Consiste em represar água em um pequeno comprimento de sulco, em geral 1 m, e ir 
acrescentando água, à medida que ela for se infiltrando. 
Pode-se permitir uma oscilação máxima de 2 cm do nível de água dentro do sulco. A 
água acrescentada ao sulcoé proveniente de um recipiente de volume conhecido. Dessa forma, 
na hora das leituras, saber-se-á qual foi o volume de água infiltrado no solo. No início da 
infiltração, o intervalo entre leituras deverá ser menor (cinco minutos), podendo ser 
aumentado após quatro leituras. 
De modo geral, podem-se usar os seguintes intervalos: 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90 e 
120 minutos. Deve-se ter em mente que, quanto maior for a VI de um solo, mais freqüentes 
deverão ser as leituras. 
Inicialmente, determina-se a infiltração acumulada (I). A velocidade de infiltração média 
(VIm) é a infiltração acumulada (I) em um tempo (to), dividida pelo próprio tempo, ou seja: 
VIm = 
ot
I (1.24) 
A velocidade de infiltração aproximada (VIa) é o incremento de infiltração, sendo o 
valor de maior interesse para caracterização do processo. 
VIa = 
ot
I

 (1.25) 
Este método está ilustrado na Tabela 1.6 e na Figura 1.10. 
 
Tabela 1.6 - Determinação da infiltração acumulada (I) e da velocidade de infiltração (VI), 
pelo método de infiltrômetro de sulco 
Tempo Água acrescentada 
em litros 
 
Infiltração Acum.(I) 
L/m sulco 
 
Vlm 
L/h por m sulco 
 
Vla 
L/h por m 
sulco 
Hora Acumulado 
minutos 
No 
intervalo 
Total 
8h - - - - - - 
8h05 5 2,00 2,00 2,00 24,00 24,00 
8h10 10 1,50 3,50 3,50 21,00 18,00 
8h15 15 1,10 4,60 4,60 18,40 13,20 
8h20 20 0,80 5,40 5,40 16,20 9,60 
8h30 30 0,60 6,00 6,00 12,00 3,60 
8h45 45 0,45 6,45 6,45 8,60 1,85 
9h 60 0,30 6,75 6,75 6,75 1,20 
9h30 90 0,20 6,95 6,95 4,63 0,40 
10h 120 0,10 7,05 7,05 3,37 0,20 
10h30 150 0,10 7,15 7,15 2,86 0,20 
11h 180 0,10 7,25 7,25 2,41 0,20 
Água no solo 41 
 
11h30 210 0,10 7,35 7,35 2,10 0,20 
0
5
10
15
20
25
30
0 50 100 150 200
Tempo (min)
I (
lit
ro
/m
 d
e 
su
lc
o)
0
2
4
6
8
10
V
im
 
(l/h por m
 de sulco)
Curva de I Curva de VIm
 
Figura 1.10 - Curvas de infiltração acumulada (I) e de velocidade de infiltração média (VIm). 
 
Infiltrômetro de Anel 
Os equipamentos para este método consistem em dois anéis, sendo o menor com 25 
cm de diâmetro e o maior com 50 cm, ambos com 30 cm de altura. Devem ser instalados 
concentricamente, na vertical, e enterrados 15 cm no solo, com auxílio de marreta. Para isso, 
as bordas inferiores dos dois anéis devem ser finas e com corte em forma de bisel, para 
facilitar a penetração no solo. 
Coloca-se água, ao mesmo tempo, nos dois anéis e, com uma régua graduada, 
acompanha-se a infiltração vertical no cilindro interno, com intervalos de tempo idênticos ao 
do método anterior. Quando não se dispuser do cilindro externo, deve-se fazer uma bacia em 
volta do cilindro menor e mantê-la cheia de água enquanto durar a determinação. 
A importância do anel externo ou bacia é evitar que a água do anel interno infiltre 
lateralmente. A altura da lâmina de água nos anéis deve ser de 5 cm, permitindo uma 
oscilação máxima de 2 cm. Para facilitar as leituras, medem-se as distâncias entre a borda 
superior do anel interno e a superfície da água dentro dele. Na Tabela 1.7 são ilustradas as 
determinações. 
Para construir as curvas de infiltração acumulada e de velocidade de infiltração, basta 
plotar os dados de I e VI versus o tempo acumulado, como no exemplo anterior. Na Tabela 1.7, a 
seguir, encontra-se um exemplo de um teste realizado com o infiltrômetro de anel, e nas 
Figuras 1.11 e 1.12 apresentam-se os valores de infiltração acumulada e velocidade de 
infiltração aproximada. Observa-se que, ao longo do teste, a I aumenta com o tempo e a 
42 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
velocidade de infiltração diminui até atingir a estabilidade, valor este denominado VIB, que no 
caso chega a 28 mm/hora, aproximadamente. 
Tabela 1.7 - Determinação da infiltração acumulada (I) e da velocidade de infiltração (VIa), 
pelo método de infiltrômetro de anel 
Tempo Régua Infiltração 
acumulada (I) (mm) 
Velocidade de 
infiltração (Via) 
(mm/h) 
Hora Intervalo 
(min) 
Leitura (mm) Diferença (mm) 
9h 0 100 - - - 
9h 5 105 5 5 60 
9h10 5 110 5 10 60 
9h15 5 114 4 14 48 
9h20 5 117/100 3 17 36 
9h25 5 104 4 21 48 
9h30 5 107 3 24 36 
9h40 10 114/100 7 31 42 
9h50 10 106 6 37 36 
10h00 10 112 6 43 36 
10h10 10 117/100 5 48 30 
10h20 10 106 6 54 36 
10h30 10 110 4 58 24 
10h40 10 115/100 5 63 30 
10h55 15 107 7 70 28 
11h10 15 113 6 76 24 
11h25 15 120/100 7 83 28 
11h40 15 107/100 7 90 28 
11h55 15 107 7 97 28 
 
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200
Tempo (min)
In
fil
tra
çã
o 
ac
um
. I
(m
m
)
 
Água no solo 43 
 
Figura 1.11 - Infiltração acumulada em função do tempo. 
0
12
24
36
48
60
72
0 50 100 150 200
Tempo (min)
V
Ia
 (m
m
/h
)
 
Figura 1.12 - Velocidade de infiltração aproximada em função do tempo. 
Infiltrômetro de aspersão 
Alves Sobrinho (1997) desenvolveu um infiltrômetro de aspersão, de construção 
simples e fácil operação no campo, cujas características de precipitação relativas a diâmetro 
de gotas, velocidade e energia cinética de impacto no solo das gotas produzidas são 
semelhantes às da chuva natural. Tem sido mais utilizado em pesquisa, devido à infraestrutura 
necessária. 
Equações que descrevem a infiltração 
A infiltração acumulada de água no solo (I) pode ser descrita por vários tipos de 
equações, sendo as duas apresentadas a seguir as mais usadas: 
Equação potencial ou Kostiakov 
I = aokt (1.26) 
em que: I = infiltração acumulada, L; 
k = parâmetro dependente da condição de umidade inicial do solo; 
to = tempo de oportunidade de infiltração, T; e 
a = constante dependente do solo, variando entre 0 e 1. 
44 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
Este tipo de equação descreve bem a infiltração do solo em períodos curtos, períodos 
estes comuns na aplicação de lâminas de água médias e pequenas. Possui limitações em 
períodos longos, pois, neste caso, pela equação, a velocidade de infiltração tende para zero à 
medida que o tempo de infiltração se torna muito grande; entretanto, na realidade, à medida 
que o tempo aumenta, a velocidade de infiltração tende para VIB. 
A velocidade de infiltração (VI) instantânea é a derivada da infiltração acumulada, em 
relação ao tempo, ou seja: 
VI = 
odt
dI (1.27) 
Substituindo a equação 1.27 em 1.28 e derivando, tem-se: 
VI = a 1aotk
 (1.28) 
Ou, no caso de I em cm e to em min, a equação: 
VI = a 1aotk
 (cm/min) ou VI = 60 a 1aotk
 (cm/h) (1.29) 
A velocidade de infiltração média é a divisão de I pelo tempo to, definida na equação 
1.24. Substituindo 1.26 em 1.24 e exprimindo em centímetros, por hora, tem-se: 
Vim = 60 1aotk
 (1.30) 
Para determinar os coeficientes e expoentes das equações de infiltração acumulada e 
de velocidade de infiltração, utilizam-se os procedimentos a seguir, especificados no Método 
de Regressão Linear. 
Outra possibilidade é a utilização dos recursos computacionais de uma planilha 
eletrônica, que permite a definição da equação de regressão linear de forma fácil e objetiva. 
Método de Regressão Linear 
Aplicando os logaritmos nos dois lados da equação 1.26, ter-se-á: 
log I = log k + a log to (1.31) 
que nada mais é do que a equação de uma linha reta do tipo I = A + B . X. 
em que: Y = log I 
A = log k 
B = a 
X = log to 
Água no solo 45 
 
Na regressão linear, sabe-se que: 
N
)X(X
XY
B 2
2
N
Y.x





 (1.32) 
A = Y - B X (1.33) 
Aplicando a transformação logarítmica nos dados de tempo acumulado e infiltração 
acumulada na Tabela 1.8, tem-se, pelas equações 1.32 e 1.33: 
 
Tabela1.8 - Transformação logarítmica de infiltração e do tempo acumulado 
T I
(minuto) (cm)
5 0,91 0,699 -0,041 -0,029 0,489
10 1,57 1,000 0,196 0,196 1,000
20 2,41 1,301 0,382 0,497 1,693
30 2,97 1,477 0,473 0,698 2,182
45 3,71 1,653 0,569 0,941 2,733
60 4,39 1,778 0,642 1,142 3,162
90 5,64 1,954 0,751 1,468 3,819
120 6,83 2,079 0,834 1,735 4,323
180 8,61 2,255 0,935 2,109 5,086
240 10,28 2,380 1,012 2,409 5,665
300 11,78 2,477 1,071 2,653 6,136
- -
Somatório -
Média - 1,732 0,620
X . Y X2
13,820 36,28819,055 6,825
X = log T Y = log I
 
 
607,0
288,36
816,13
B
11
)053,19(
11
824,6x053,19
2 


 
A = 0,620 - 0,607 x 1,732 = - 0,431 
como a = B e k = ant log A = 0,37 
a = 0,61 e k = 0,37 
Segundo as equações 1.26 e 1.30, as equações de infiltração acumulada e velocidade 
de infiltração instantânea serão: 
I = 0,37 to0,61 cm 
VI = 13,54 to-039 cm/h 
em que to é o tempo de oportunidade, em minutos. 
Nota: O mesmo raciocínio pode ser usado para os métodos que determinam 
diretamente a velocidade de infiltração, mas, neste caso, integra-se em vez de derivar, para se 
obter a equação da infiltração acumulada. 
46 Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
 
Equação de Kostiakov-Lewis 
I = aotk + VIB to (1.34) 
em que: I = infiltração acumulada, em cm; 
k = constante que depende do solo; 
a = constante que depende do solo, variando entre 0 e 1; e 
VIB = velocidade de infiltração básica, em cm/minuto. 
A velocidade de infiltração instantânea (VI), em cm/mim, será: 
VI = a 1aotk
 + VI (1.35) 
e a velocidade de infiltração média (VIM), em cm/mim, será: 
VIM = 1aotk
 + VIB (1.36) 
Este tipo de equação deve ser usado quando se pretende aplicar na irrigação lâminas 
de água maiores, ou seja, irrigação com maiores tempos de oportunidade, durante a qual se 
atingirá a VIB do solo. 
Entretanto, comparando esta equação (1.34) com a equação potencial (1.36), verifica-
se que ela requer uma constante a mais e, em conseqüência, é mais difícil de ser ajustada aos 
dados de campo. 
Referências 
ALVES SOBRINHO, T. Desenvolvimento de um infiltrômetro de aspersão portátil. Viçosa: UFV, 1997. 85 
p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 1997. 
BAVER, L.D. Soil physics. N. York: John Wiley & Sons, 1966. 489 p. 
BEN-HUR, M.; SHAINBERG, I.; MORIN, J. Variability of infiltration in a field with surface-sealed soil. Soil 
Science Society of America Journal, v.51, p.1299-1302, 1987. 
BERNARDO, S. Água no solo. Viçosa: Imprensa Universitária da UFV, 1980. 28 p. (Boletim de Extensão 1). 
BERNARDO, S. Determinação da umidade do solo pelo “Método das Pesagens”. Revista Ceres, Viçosa, v. 18, 
n. 95, p. 74-83, 1971. 
DOORENBOS, J.; KASSAN, A. H. Yield response to water. Roma: FAO, 1979. 193 p. (Irrigation and 
Drainage Paper 33) 
HILLEL, D. Solo e água. Porto Alegre: Ed. Meridional “EMMA”, 1970. 231 p. 
HOLMES, J.W. et al. Measurement of soil water In: ––––. Irrigation of agricultural lands. Wisconsin: ASA. 
1967. p. 220-243. (Agronomy monograph nº 11). 
ISRAELSEN, D.W. et al. Measurement of soil moisture. In: ––––. Irrigation principles and practices. N. 
York: John Wiley and Sons, 1967. 447 p. 
U.S.D.A. Soil-plant-water relationships. Washington, D.C.: Scs National Engineering Handbook, 1964. 
Section 15-Irrigation: Chapter 1. 72 p. 
Água no solo 47 
 
 
Relação solo-água-planta-atmosfera 
 
45
Capítulo 2 
 
 
 
Relação solo-água-planta-atmosfera 
 
 
Considerações Gerais 
 
Qualquer planejamento e operação de um projeto de irrigação em que se vise à 
máxima produção e à boa qualidade do produto, usando de maneira eficiente a água, requer 
conhecimentos das inter-relações entre solo-água-planta-atmosfera e manejo de irrigação. 
Em regiões áridas, onde a água é fator limitante, as pesquisas devem ser 
desenvolvidas visando planejar irrigações para se alcançar máxima produção, por unidade de 
água aplicada. Em outras condições, pode ser preferível realizar pesquisas objetivando a 
máxima produção relacionada a um dos seguintes aspectos: unidade de área cultivada, 
quantidade do produto, unidade de custo de mão-de-obra; ou aumento do emprego de mão-de-
obra no meio rural, assentamento de famílias marginalizadas ou garantia da estabilidade 
social na região. 
Infelizmente, as práticas irrigatórias em uso são, em geral, baseadas em costumes 
herdados ou conveniência particular, em vez de corretas análises para as condições presentes. 
De modo geral, ao iniciar um projeto de irrigação deve-se ter em mente: aumentar a 
produção, economizar trabalho e água, minimizar a deterioração da estrutura do solo e a 
perda de nutrientes etc. 
Existem alguns princípios que são úteis ao planejamento e à operação de um projeto 
de irrigação, a saber: 
- A evapotranspiração diária de uma superfície coberta com vegetal rasteiro, na 
ausência de energia advectiva, dificilmente excede a evaporação de um recipiente raso que 
contém água com a superfície exposta às mesmas condições climáticas. 
- Para que haja o máximo crescimento vegetativo, a transpiração de uma superfície 
vegetal deve ser mantida na sua capacidade potencial, sob as condições climáticas 
prevalecentes. 
Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
46
- Durante o ciclo de irrigação, a tensão máxima que se deve permitir que a água do 
solo atinja, sem afetar a produção, é aquela sob a qual ainda haverá suficiente absorção de 
água pela planta, de modo que a previna de progressiva deficiência de água. 
- A razão entre a água evapotranspirada pela cultura e a aplicada pela irrigação deve 
aproximar-se de 1, para que se tenha máxima eficiência de uso e de aplicado de água. 
- Geralmente, a seleção de culturas ou de práticas culturais que visem ao aumento da 
produção ou à diminuição do ciclo vegetativo aumentará a eficiência de uso da água. 
- Em geral, as irrigações profundas ou pouco freqüentes são mais baratas do que as 
irrigações rasas e freqüentes. 
- A água percolada abaixo da zona radicular deve ser retirada, por drenagem natural 
ou artificial. 
- A quantidade de sal, trazida pela água de irrigação, deve ser contrabalançada pela 
quantidade removida pela água de drenagem. 
Em cada situação, as respostas para importantes questões de irrigação, como: 
“quando irrigar?”, “quanto de água deve aplicar?” e “como aplicar a água?”, devem ser 
baseadas nos princípios já mencionados e em pesquisas locais, e não em práticas específicas 
que tiveram sucessos em outras regiões. 
Questões como “até quanto por cento da ‘água útil’?” ou “até que tensão ela pode ser 
permitida na zona radicular de uma cultura, sem reduzir produção?” não têm a mesma 
resposta para todas as regiões. Estes limites devem ser determinados para cada situação ou 
extrapolados de outras regiões que tenham o mesmo clima e solo. Em outras palavras, não há 
práticas específicas que podem ser generalizadas, universalmente. 
Para fazer irrigações corretas, deve-se: 
- Analisar os fatores de solo, clima, planta e suprimento de água. 
- Considerar os fatores de solo, água e engenharia na determinação da aplicação de 
água. 
- Avaliar a inter-relação entre irrigação e outros fatores culturais, como variedades, 
densidade de plantio, fertilizante, ervas daninhas, colheitas etc. 
- Visar sempre à obtenção da melhor função econômica. 
Água necessária 
A determinação da quantidade de água necessária para a irrigação é um dos principais 
parâmetros para o correto planejamento, dimensionamento e manejo de qualquer sistema de 
irrigação, bem como para avaliação de recursos hídricos. Quando a quantidade de irrigação 
necessária for superestimada, têm-se como conseqüência sistemas de irrigação 
superdimensionados.Isso encarece o custo da irrigação por unidade de área, o que leva à 
aplicação de água em excesso, provocando muitas vezes elevação do lençol freático, 
Relação solo-água-planta-atmosfera 
 
47
sinalização do solo e lixiviação dos nutrientes. Por outro lado, quando a quantidade de 
irrigação necessária for subestimada, tem-se o subdimensionamento do sistema de irrigação e 
como conseqüência obtêm-se produções não muito elevadas, ou, como é mais freqüente, 
incapacidade do sistema para irrigar toda a área do projeto, ou seja, redução da área a ser 
irrigada. 
A água necessária é a quantidade de água requerida pela cultura, em determinado 
período de tempo, de modo a não limitar seu crescimento e sua produção, nas condições 
climáticas locais, ou seja, é a quantidade de água necessária para atender à evapotranspiração 
e à lixiviação dos sais do solo. Pela própria definição de água necessária à cultura, a 
evapotranspiração constitui a maior e mais importante parte. 
A irrigação total necessária (ITN) pode, então, ser definida como a quantidade de 
água a ser suprida pela irrigação, de modo a complementar as precipitações efetivas, no 
atendimento à quantidade de água necessária à cultura. 
Para o planejamento de sistemas de irrigação, a quantidade de irrigação necessária 
(ITN) pode ser determinada para períodos mensais, trimestrais ou para o ciclo da cultura. 
Mas, para o dimensionamento do sistema, a ITN deve ser determinada para o período de 
máxima demanda de irrigação da cultura. Neste caso, o comprimento do período a ser 
considerado nas análises é um parâmetro de capital importância. Quando se determina a 
máxima demanda de irrigação usando um período muito curto, por exemplo, analisando dados 
diários, obtém-se normalmente um valor muito alto para a máxima demanda de irrigação, o 
que leva ao superdimensionamento do projeto de irrigação. Por outro lado, quando se usa 
período muito longo, ou seja, analisando dados mensais ou trimestrais, normalmente o valor 
da máxima demanda de irrigação será baixo e, em conseqüência, ter-se-á um projeto de 
irrigação subdimensionado. 
Para as condições brasileiras, o mais aconselhado é analisar os dados para períodos 
de 5, 10 ou 15 dias. O ideal é que o comprimento do período em que os dados forem reunidos 
para análise seja o mais próximo possível do turno de rega, isto é, do intervalo em dias entre 
duas irrigações sucessivas. 
A quantidade total de irrigação necessária (ITN) para determinado período pode ser 
estimada pela equação de balanço de água simplificada: 
Ea
s - Ws - Pe- ETITN  (2.1) 
em que: ITN = lâmina total de irrigação necessária, no período; 
ΣET = somatório da evapotranspiração, no período; 
Pe = precipitação efetiva, no período; 
Ws = água proveniente do lençol freático, no período; 
∆s = variação do teor de umidade do solo, no período; e 
Ea = eficiência de aplicação da irrigação, em decimal. 
Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
48
Como normalmente Ws e s são valores pequenos, quando comparados com ET e Pe, 
esta equação pode ser escrita de forma mais simplificada: 
- Para as condições de irrigação suplementar 
Ea
 Pe- ET = ITN  (2.2) 
- Para as condições de irrigação total 
Ea
 ET = ITN  (2.3) 
A evapotranspiração, juntamente com a precipitação efetiva, são os dois principais 
parâmetros para estimar a quantidade de irrigação necessária. Na maioria das áreas irrigadas, 
nas regiões áridas e semi-áridas, faz-se a irrigação total, ou seja, nestas regiões a magnitude 
da precipitação efetiva é pouco significativa. Também nas regiões úmidas ou semi-úmidas, 
quando o cultivo é realizado fora da época das chuvas, ou quando se têm freqüentes períodos 
de “veranico”, a quantidade de irrigação necessária é baseada exclusivamente na 
evapotranspiração. 
A evapotranspiração pode ser definida como a quantidade de água evaporada e 
transpirada por uma superfície como vegetal, durante determinado período. Isto inclui a 
evaporação da água do solo, a evaporação da água depositada pela irrigação, chuva ou 
orvalho na superfície das folhas, e a transpiração vegetal. A evapotranspiração pode ser 
expressa em valores totais, médios ou diários, em volume por unidade de área ou em lâmina 
de água, no período considerado. O processo de evapotranspiração necessita de energia para a 
evaporação de água e, sendo assim, ele depende principalmente da quantidade de energia solar 
recebida. 
Evaporação de água do solo – Em um solo saturado ou com o lençol freático 
próximo da superfície, sua evaporação aproxima-se da evaporação de um recipiente com 
água, com a superfície livre exposta às mesmas condições atmosféricas. A intensidade de 
evaporação diminuirá com o aumento da profundidade do lençol freático. Experiências 
conduzidas por Israelsen e Hansen (1962), comparando a evaporação de um recipiente que 
continha água com a de um tanque cheio de solo areno-argiloso, cujo lençol freático foi 
mantido em várias profundidades, deram os seguintes resultados: considerando a evaporação 
do recipiente com água de 100%, a evaporação do tanque com solo foi de 88,2%, quando o 
lençol freático foi mantido a 0,10 m da superfície, e de 7,2%, quando a sua profundidade era 
de 1,25 m. 
Transpiração – É o processo pelo qual a água vai da planta para a atmosfera através 
dos estômatos, sob a forma de vapor. Isso envolve um contínuo movimento de água do solo 
para as raízes, das raízes até as folhas e destas para a atmosfera. Quando a intensidade de 
transpiração de um vegetal exceder a sua absorção de água no solo, ocorrerá o seu 
murchamento. A velocidade do fluxo de água no caule varia muito. Em condições normais, 
pode ficar entre 0,30 e 1,80 m/h. 
Relação solo-água-planta-atmosfera 
 
49
A evaporação nada mais é do que a passagem da água do estado líquido para o estado 
de vapor, necessitando, então, de aproximadamente 585 calorias por centímetro cúbico de 
água evaporada, à temperatura de ± 20 ºC. Vê-se que a energia é essencial, sendo assim, 
cessará a transpiração com a sua falta. A principal fonte de calor para a transpiração é o Sol, 
cuja energia é emitida sob a forma de energia radiante. 
O efeito das estações do ano sobre a evaporação e a transpiração é conseqüência da 
variação da quantidade de energia radiante que atinge o solo, durante esses períodos. Estas 
variações serão tanto maiores quanto mais afastada do equador for a área a ser considerada. 
Sendo assim, em regiões de climas tropicais, como é o caso do Brasil, onde a variação da ET 
potencial durante o ano é pequena (BERNARDO, S., 1970), é possível o cultivo durante 
quase todo o ano, visto que energia não falta, mas sim faltam pesquisas com Irrigação e 
Fotoperiodismo nas principais culturas, de modo que sejam permitidas explorações intensivas. 
Num e noutro processo, a evaporação é influenciada pela percentagem e extensão de 
área coberta pelo vegetal. 
Evapotranspiração – A quantidade de água evapotranspirada depende principalmente 
da planta, do solo e do clima, sendo este último fator predominante sobre os demais, de modo 
que a quantidade de água requerida por uma cultura varia com a extensão da área coberta 
pelo vegetal e com as estações do ano (em locais onde o clima varia acentuadamente com as 
estações). 
A evapotranspiração é função da quantidade de energia solar que chega à área 
considerada. Se a área não for toda coberta por vegetal, a energia que chega a ela será 
parcialmente utilizada na ET, menor quantidade de água será evaporada e grande parte da 
energia utilizada para aquecimento do ar e solo, exceto no caso de solos descobertos, mas 
saturados. Por isso, plantas isoladas ou pequenas áreas cultivadas próximas de áreas com solo 
descoberto serão sujeitas a maiores intensidades de ET, pois receberão energia solar 
diretamente sobre a área e aindaenergia da massa de ar quente e com baixa umidade, 
proveniente da área sem vegetal. Este fenômeno é chamado de “efeito oásis”. 
Para ilustrar este “efeito oásis”, em Davis – Califórnia, a ET de uma superfície 
coberta de grama foi de 2,6 mm/dia, no início da primavera, e de 5,0 mm/dia, no outono, 
ressaltando-se que o campo nas proximidades do lisímetro estava coberto de vegetal na 
primavera e com solo exposto à radiação solar no outono e que nas duas épocas a energia 
radiante incidida sobre cada unidade de área naquele local foi igual. 
A ET varia com as culturas (Quadro 2.1), o que é atribuído em parte à arquitetura 
foliar (ângulo da folha, altura e densidade), às características das folhas (número de estômatos 
e de horas de sua abertura) e à duração do ciclo e da época de cultivo. 
Tabela 2.1 - Água necessária durante o ciclo ou ano, para culturas 
Algodão 550-1.100 mm Feijão 300-600 mm 
Arroz 600-1.200 mm Fumo 300-600 mm 
Banana 900-1.800 mm Milho 400-800 mm 
Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
50
Batatinha 350-700 mm Soja 400-800 mm 
Café 800-1.200 mm Sorgo 300-600 mm 
Cana-de-açúcar 1.000-1.200 mm Tomate 300-600 mm 
Cebola 350-700 mm Verduras em geral 250-500 mm 
Citrus 600-1.200 mm Uva 500-1.000 mm 
Determinação da evapotranspiração 
Há vários métodos para determinar a evapotranspiração, os quais, em sua maioria, 
estimam a evapotranspiração potencial, ou seja, a que ocorre quando não há deficiência de 
água no solo que limite seu uso pelas plantas. Mas, como é de se esperar, em razão das 
características intrínsecas de cada cultura, a evapotranspiração potencial varia de cultura para 
cultura. Assim sendo, verificou-se a necessidade de definir a evapotranspiração potencial para 
uma cultura de referência (ETo) e a evapotranspiração potencial (ETpc) e a real (ETc) por 
cultura. Elas podem ser assim definidas: 
Evapotranspiração Potencial de Referência – Foi inicialmente definida como a 
evapotranspiração de uma superfície extensiva, totalmente coberta com grama de tamanho 
uniforme, com 8 a 15 cm de altura e em fase de crescimento ativo, em um solo com ótimas 
condições de umidade. Questões de ordem operacional relacionadas ao tipo e dificuldades de 
manutenção das condições ótimas de desenvolvimento da grama exigiram mudanças neste 
conceito. 
A partir de 1990 (SMITH, 1991) foi proposto um novo conceito de evapotranspiração 
de referência que foi amplamente adotado e se tornou o novo padrão FAO (ALLEN et 
al.,1998). A ETo passou a ser a evapotranspiração de uma cultura hipotética que cobre todo o 
solo, em crescimento ativo, sem restrição hídrica nem nutricional (ótimas condições de 
desenvolvimento), com altura média de 0,12 m, albedo de 0,23 e resistência da superfície de 
70 s.m-1. O modelo utilizado como padrão para estimar a ETo passou a ser a equação de 
Penman-Monteith, que será posteriormente discutida. 
O método de Penman-Monteith foi selecionado pela sua consistência técnica 
(ALLEN, 1986 e ALLEN et al., 1989) e pelos excelentes resultados nas mais distintas 
condições climáticas (JENSEN et al., 1990). 
Evapotranspiração Potencial da Cultura – É a evapotranspiração de determinada 
cultura quando há ótimas condições de umidade e nutriente no solo, de modo a permitir a 
produção potencial desta cultura no campo. 
A relação entre a ETpc e a ETo pode ser expressa pela seguinte equação: 
Etpc = Kc ETo (2.4) 
em que Kc é o coeficiente da cultura. 
Relação solo-água-planta-atmosfera 
 
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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 umidade permanecer sempre próximo à capacidade de campo, o que leva a concluir 
que a ETc é menor ou, no máximo, igual à ETpc (ETc  ETpc). A relação entre as duas pode 
ser expressa pela seguinte equação: 
ETc = Ks ETpc (2.5) 
em que Ks é o coeficiente que depende da umidade do solo. 
Determinação da ETo 
Para a determinação da evapotranspiração potencial de referência (ETo), serão 
considerados neste livro somente os métodos mais generalizados. Didaticamente, eles serão 
divididos em dois grandes grupos, ou seja, métodos diretos e métodos indiretos. 
Métodos diretos 
São vários os métodos para a determinação direta da evapotranspiração, bem como os 
fatores que devem ser considerados na seleção destes métodos. Um desses principais fatores é 
a fonte de água a ser usada pelo vegetal, se precipitação, irrigação por aspersão ou por 
superfície, ou se é água subterrânea. 
Os principais métodos diretos são: a) lisímetros; b) parcelas experimentais no campo; 
c) controle da umidade do solo; e d) método da “Entrada-Saída”, em grandes áreas. 
A) MÉTODO DOS LISÍMETROS 
Lisímetros são tanques enterrados no solo, dentro dos quais se mede a 
evapotranspiração. É o método mais preciso para a determinação direta da ETo, desde que 
instalados corretamente. 
Eis os pontos básicos na instalação de um lisímetro: 
- Deve ser suficientemente largo, de modo que reduza o efeito da sua parede interna e 
tenha uma área de tamanho significativo (segundo Peixoto, J.P., 1968, a área mínima deve ser 
de 2m2). 
- Deve ser suficientemente profundo, de modo que evite restringir o desenvolvimento 
do sistema radicular das plantas nele cultivadas. De modo geral, para as plantas de sistema 
radicular pouco profundo, o volume mínimo de terra em um lisímetro deve ser de 2 m3. 
- As condições físicas do solo dentro do lisímetro precisam aproximar-se, tanto quanto 
possível, das condições do solo que lhe fica externo; e deve-se controlar o lençol freático 
Salassier Bernardo, Antonio A. Soares e Everardo C. Mantovani 
 
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dentro dele, de modo que não torne as condições de umidade interna diferentes das do solo 
externo. 
- A vegetação plantada dentro do lisímetro deve ser da mesma espécie, altura e 
densidade da vegetação externa. 
- Nunca se deve colocar um lisímetro dentro de uma área sem vegetação. 
- O lisímetro deve ser instalado em uma área plana, homogênea em cultura e solo, de 
dois hectares, no mínimo. 
Os lisímetros a serem discutidos serão divididos em dois grupos: pesáveis e não-
pesáveis. 
Lisímetros não-pesáveis: 
- de drenagem ou de percolação 
Lisímetros pesáveis: 
- de pesagem mecânica 
- flutuante 
- hidráulico 
Lisímetro de Percolação – Consiste em se enterrar um tanque, com as dimensões 
mínimas de 1,5 m de diâmetro por 1,0 m de altura, no solo, deixando a sua borda superior 
5 cm acima da superfície deste. Do fundo do tanque sai um cano que conduzirá a água 
drenada até um recipiente. O tanque tem que ser cheio com o solo do local onde será instalado 
o lisímetro, mantendo a mesma ordem dos horizontes. No fundo do tanque, coloca-se uma 
camada de mais ou menos 10 cm de brita coberta com uma camada de areia grossa. Esta 
camada de brita tem a finalidade de facilitar a drenagem da água que percolou através do 
tanque. Após instalado, planta-se grama no tanque e na sua área externa. A Figura 2.1 ilustra 
este tipo de lisímetro. 
solo
brita
tanque
coletor
cano de 1/2''
grama tampa
(solo)
5 cm
4,50
(solo)
(solo)
 
Figura 2.1 - Representação esquemática de um lisímetro de percolação. 
 
O tanque pode ser um tambor, pintado interna e externamente para evitar corrosão, ou 
também ser de amianto ou de metal, pré-fabricado. Têm sido muito utilizados lisímetros de 
polietileno. 
A evapotranspiração potencial de referência em um período qualquer é dada pela 
seguinte equação: 
Relação solo-água-planta-atmosfera 
 
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S
 D- P+ IETo  (2.6) 
em que: ETo = evapotranspiração potencial de referência, em mm; 
I = irrigação do tanque, em L; 
P = precipitação pluviométrica no tanque, em L; 
D = água drenada do tanque, em L; e 
S = área