DIFERENTES FORMAS DA ÁGUA, MEDIDAS DO POTENCIAL DA

ÁGUA DO SOLO E ENERGIA DE GIBBS.

Tatiane Santiago Aluna especial de Pós-graduação em Ciências Ambientais.

Belém, 30 de Agosto 2011

POTENCIAL HÍDRICO DO SOLO

- 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).

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:

ϕt= ϕmatricial + ϕosmótico + ϕpressão + ϕgravitacional

POTENCIAL MÁTRICO (ϕm)

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).

MEDIDAS DO POTENCIAL DE ÁGUA DO SOLO

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

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.

Para construir um tensiômetro de mercúrio são

necessários:

- uma mangueira espaguete (aproximadamente um

diâmetro interno de 1,25 mm e externo de 3,0 mm)

- uma rolha

- um tubo de PVC (diâmetro interno de 30 mm)

- uma cápsula porosa de cerâmica

- uma cubeta com mercúrio

- uma estaca de madeira

- cola Araldite.

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. Após

instalar o tensiômetro no solo, deve-se preencher todo o

tubo de PVC com água destilada e retirar todo o ar do

sistema pela extremidade aberta fluxando com o auxílio

de uma piceta.

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).

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.

O potencial mátrico é determinado pela seguinte equação:

ϕm= -12,6H + h1 + h2

H = leitura da coluna de mercúrio, em mmHg, 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.

A medida do potencial mátrico por tensiômetro é, em

geral, limitada para valores menores que 1 atm, num intervalo

de 0 a 0,85 atm (85 kPa), porém no campo cobre o principal

intervalo de umidade do solo de importância em práticas

agrícolas (REICHARDT & TIMM, 2004; LIBARDI, 2004).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

REFERÊNCIAS

KLAUS, R.; TIMM, L.C. A água em equilíbrio. In: KLAUS, R.; TIMM, L.C. Solo, planta e atmosfera: conceitos, processos e aplicações. Barueri, SP: Manole, 2004. cap.6, p. 87-132.

LIBARDI, P.L. Medida dos potenciais da água no solo. In: LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. Piracicaba, SP: O Autor, 2004. cap.6, p. 121-145.

LIBARDI, P.L. Métodos de medida da condutividade hidráulica dos solos. In: LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. Piracicaba, SP: O Autor, 2004. cap.9, p. 225-253.

OBRIGADA!

Balanço hídrico

O balanço hídrico nada mais é do que a contabilização das entradas e saídas de água no sistema solo-planta.

A equação do balanço hídrico pode ser escrita como:

zhRETACDIP ∆=+++++

APLICAÇÃO DO TENSIÔMETRO NO PROJETO DE PESQUISA

Drenagem interna (D) / ascensão capilar (AC)

Calculada por (ou AC), sendo qz a densidade de fluxo de água no solo (mm dia-1) que pode ser positiva, resultando na ascensão capilar (AC) e negativa, resultando na drenagem interna (D).

Este componente na profundidade e tempo considerados será estimado pela equação de Darcy-Buchingham, isto é: ( )( )ZKq

tm∆∆−= /φφ

q = densidade de fluxo da água no solo (mm s-1);K (φm) = condutividade hidráulica K (mm s-1) obtida em função do potencial mátrico φm (kPa) pelo método do perfil instantâneo* (LIBARDI, 2004);∆φt = diferença de potencial total (m) obtida a partir da diferença de leitura dos tensiômetros instalados às profundidades 0,70 e 0,90 m;∆Z = 0,20 m é o comprimento da camada do solo (m), entre as profundidades 0,90 e 0,70 m.

∫ =j

i

t

t zDdtq

Variação de armazenagem (∆hz)

O componente variação de armazenagem será

determinado a partir de perfis de conteúdo de água em

tempos especificados, obtidos por meio das leituras dos

tensiômetros nas diversas profundidades e respectivas

curvas de retenção.

( )z

t

t

Z

hdtdztj

i

∆=

∂∂∫∫ /

0θ