Potencial de água no solo

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13/10/2018
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POTENCIAL DE ÁGUA NO SOLO
Profa.: Lauriane Almeida
Pombal - PB
Outubro, 2018
§ Polaridade da água: excelente solvente.
§ Propriedades térmicas resultam das pontes de hidrogênio:
•calor específico (calor necessário para aumentar a temperatura de
uma substância em uma quantidade específica;
•calor latente de vaporização (energia necessária para separar as
moléculas da fase liquida e levá-las à fase gasosa, sob temperatura
constante – transpiração).
§Coesão (atração mútua entre moléculas) e adesão (atração da água
a uma fase sólida, como parede celular ou superfície de um vidro).
§Capilaridade.
PROPRIEDADES DA ÁGUA
– É necessário conhecer o estado de energia da água para se
determinar se ela está em equilíbrio ou se movendo em
determinada direção no perfil de solo.
– O estado de energia da água é definida por uma função
termodinâmica, a energia livre de Gibbs, denominada
simplesmente por potencial total da água (ψ ).
– Conhecendo o potencial total da água (ψ ), em dada posição,
pode-se determinar seu movimento no solo, planta e atmosfera.
POTENCIAL DE ENERGIA DA ÁGUA
POTENCIAL DE ENERGIA DA ÁGUA
- representa a diferença da energia do sistema entre o estado da
água no solo e um estado padrão.
- define o estado de energia no ponto considerado.
- a tendência espontânea da água no solo é assumir estados de
menor potencial.
- conhecendo os potenciais da água em diferentes pontos do solo,
pode-se determinar sua tendência de movimento (REICHARDT &
TIMM, 2004).
POTENCIAL DE ENERGIA DA ÁGUA
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DEFINIÇÕES:
Energia: capacidade de realizar trabalho;
Energia livre: porção da energia do sistema que pode realizar
trabalho quando a temperatura é uniforme no sistema;
Potencial hídrico (w): É a medida da energia livre da água;
POTENCIAL HÍDRICO
Potencial químico da água em um sistema e comparado com o 
potencial químico da água pura à mesma temperatura e pressão, 
sendo o potencial químico da água pura igual a zero.
É essencial para entender o fluxo da água no sistema:
Solo Planta Atmosfera
É usado para avaliar o estado hídrico da planta;
E usado para avaliar o efeito quantitativo do estresse hídrico
A água no solo
Biológico
Água supérflua
Água disponível
Água não disponível
Físico
Água de constituição (1.000MPa)
Água higroscópica (-3,0MPa)
Água capilar (-1,5MPa)
Água gravitacional (-0,03MPa)
Energia da água no solo
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O potencial total da água no solo é uma medida de
seu estado de energia, que pode ser expresso como a
soma de vários componentes:
ψ t= ψmatricial+ ψosmótico+ ψpressão +ψgravitacional
POTENCIAL MATRICIAL
 Diz respeito às interações entre a matriz do solo e a solução
no solo, incluindo forças associadas com a adsorção e a
capilaridade, responsáveis pela retenção da solução no solo
(LIBARDI, 2004);
 O componente matricial ou tensão será negativo pois o
estado de energia da água no solo é menor que o estado de
energia no estado padrão.
 Para um solo saturado, não existem meniscos (interface
água/ar) e a adsorção é nula Ψm = 0;
 O potencial matricial de um solo é função da sua umidade θ;
 Quanto menor θ, mais negativo Ψm.
POTENCIAL MATRICIAL
 Solos úmidos (> θ): a
capilaridade é o principal
fenômeno que determina
Ψm;
 Solos secos (< θ): a
adsorção é o fenômeno que
determina Ψm.
POTENCIAL MATRICIAL POTENCIAL MATRICIAL
Há uma série de instrumentos empregados na determinação do
potencial da água no solo. Instrumentos já consagrados pelo uso
para medir estes potenciais são:
tensiômetro
funil de Haines (ou funil de placa porosa)
placa de Richards
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TENSIÔMETRO
O tensiômetro mede a tensão de água ou potencial matricial
do solo, que pode ser convertido para umidade do solo. Sendo
utilizado para determinar a umidade atual e o armazenamento
de água no solo.
Ψm = -Leitura+ h1 + h2
TENSIÔMETRO
Ψm = -Leitura+ h1 + h2
TENSIÔMETRO TENSIÔMETRO
• É importante que o solo esteja o mais úmido possível, quando
da sua instalação, a fim de que haja bom contato necessário entre
a cápsula porosa e o solo.
• O tensiômetro deve ser instalado na área e na profundidade de
abrangência do sistema radicular da cultura (na linha de plantio ou
próximo ao caule da planta).
TENSIÔMETRO
• O princípio de funcionamento baseia-se na altura da coluna de
mercúrio medida no espaguete.
• Se o solo está seco o tubo perde água para o solo através da
cápsula porosa, fazendo com que a coluna de mercúrio se eleve.
• Se o solo estiver muito úmido, entra água no tubo pela
cápsula, promovendo a redução da altura da coluna de mercúrio.
TENSIÔMETRO
O potencial mátrico é determinado pela seguinte equação:
H = leitura da coluna de mercúrio, em cm Hg, que é transformado
em altura de água pelo fator 13,6 - 1 = 12,6, que é a ρ Hg e da água,
respectivamente;
ϕm = tensão da água no solo, em cm de água;
h1= altura do nível de mercúrio na cuba, em relação à superfície do
solo, em cm;
h2= profundidade de instalação do tensiômetro, em cm.
ϕm= -12,6H + h1 + h2
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 É uma característica
física do solo, também
chamada de Curva de
retenção;
 Relação entre o Ψmatrial e
a umidade θ.
CURVA CARACTERÍSTICA DA ÁGUA 
NO SOLO
CURVA CARACTERÍSTICA DA ÁGUA 
NO SOLO
LIMITAÇÕES:
• Varia com a textura,
estrutura e compactação;
• Variações de densidade
global e de textura de um
horizonte para outro
podem determinar a
necessidade de curvas
distintas.
POTENCIAL OSMÓTICO
 Considerando os íons e outros solutos encontrados na água do
solo, a água adquire uma energia potencial osmótica “Ψos”;
 Quanto mais concentrada a solução, menor o estado de energia
da água e mais negativo “Ψos”.
POTENCIAL OSMÓTICO
Onde:
 R – Constante geral dos gases = 0,082 atm.mol-1. ° K;
 T – Temperatura absoluta da solução ° K;
 C – Concentração da solução, mol.l-1;
 CEe – Condutividade elétrica, dSm
-1.
POTENCIAL OSMÓTICO
 A água se move de pontos e maior potencial para os pontos de
menos potencial;
A água flui do ponto de potencial mais elevado para outro mais 
baixo, na tendência de atingir seu equilíbrio.
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• Aparece apenas quando a pressão que atua sobre a água é
diferente da pressão atmosférica;
• Corresponde a uma pressão hidrostática.
POTENCIAL DE PRESSÃO
 Está sempre presente;
 É a própria energia potencial do campo gravitacional;
 É medido a partir de um referencial de posição: + ou –
(superfície do solo).
POTENCIAL GRAVITACIONAL