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Lição 7 | Física do Solo II:Retenção e Movimento da Água, Temperatura etc.

O solo era profundo, absorvia e mantinha a água em terra argilosa, e a água que era absorvida nas colinas alimentava as nascentes e havia água corrente por toda a parte.

(Platão, 427-347 a.C., Os diálogos)

Água cristalina, que nasce do solo

(Foto: Mendel Rabinovitch)


Fig. 7.1 O ciclo da água (ou ciclo hidrológico) Fonte: Teixeira et al. (2000).


Fig. 7.2 A água adicionada à superfície do solo pela precipitação pluvial (ou irrigação) pode perder-se (escoando superficialmente) ou infiltrar-se nele. Do solo ela pode ser retirada tanto pela evapotranspiração como pela percolação (drenagem) para o lençol freático


Fig. 7.3 A estrutura atômica da molécula de água consiste de dois íons de hidrogênio (H2+) ligados por covalência

a um de oxigênio (O2–). A forma única com que os íons de hidrogênio estão ligados aos de oxigênio faz um lado da molécula ter uma pequena carga negativa e, no lado oposto, uma pequena carga positiva. A polaridade resultante da carga faz as moléculas de água serem atraídas umas pelas outras, formando ligações moleculares. Os lados ligeiramente positivos e negativos também podem ser atraídos por cargas elétricas de sinal oposto (como as da superfície dos coloides)


Fig. 7.4 As forças entre as moléculas de H2O (coesão) e entre estas e as partículas do solo (adesão) são resultado, sobretudo, de ligações do tipo ponte de hidrogênio. A força adesiva diminui com a distância da superfície sólida

Fonte: adaptado de Brady e Weil (2002).


Fig. 7.5 Ilustração do movimento ascendente da água através de tubos de diferentes aberturas e de materiais de solos com diferentes tamanhos de poros. A equação (h = 0,15/r) colocada no gráfico demonstra que a altura da ascensão capilar (h) dobra quando o diâmetro do tubo é reduzido à metade. O mesmo princípio pode ser aplicado aos poros do solo; contudo, a ascensão no solo é aleatória e irregular em razão da tortuosidade e variabilidade em tamanho dos poros, bem como das bolhas de ar Fonte: adaptado de Brady e Weil (2002) e McLaren e Cameron (1996).


Fig. 7.6 Esquema do espessamento progressivo de uma película de água em um macroporo, à medida que um solo seco é reumedecido. As primeiras camadas, mais perto da argila, são retidas por grandes tensões; à medida que se afastam, as forças da tração entre as moléculas de água e a argila diminuem até que, a certa distância (aprox. 0,1 mm), a água não é mais retida, porque a força da gravidade supera as forças de retenção por coesão

Fonte: adaptado de Medina (1972).


Fig. 7.7 Representação de uma porção de solo muito seco (em um deserto) depois de interceptado por um canal de irrigação. Na superfície da água, o potencial matricial é zero; mais próximo à água livre do canal, o solo está com um potencial matricial de -1/3 atm (próximo à “capacidade de campo”), até que, em um local onde a água ainda alcança, mas as plantas não conseguem aproveitar e crescer (ponto de murcha permanente), esse potencial será de aproximadamente -15 atm

(Foto: I. F. Lepsch)


Fig. 7.8 Esquema e nomenclatura dos principais sistemas de classificação da água no solo Fonte: baseado em Kiehl (1979).


Fig. 7.9 Curvas de retenção de água de duas amostras de solos com horizontes Ap (0-15 cm) de diferentes texturas: (a) arenoso e (b) arenoargiloso. Elas mostram as correspondências entre porcentagens de água retida e as respectivas tensões a que as amostras desses horizontes foram submetidas. Para isso, no laboratório, várias sucções (ou tensões), expressas em atmosferas, foram aplicadas a várias amostras, que depois tiveram seus teores de água determinados por pesagem antes e depois de secagem em uma estufa regulada a 100ºC

Fonte: adaptado de Medina (1962).


Fig. 7.10 A) Seção transversal mostrando as principais partes de um tensiômetro: a água move-se através da cápsula porosa em resposta à força de sucção (potencial mátrico) do material de solo ao seu redor; (B) Dois tensiômetros instalados em um mesmo solo, a duas profundidades

Fonte: adaptado de McLaren e Cameron (1996).


Fig. 7.11 Planta de milho: movimento da água do solo para a atmosfera

Fonte: Reichardt (1985).


Fig. 7.12 Balanços hídricos para várias regiões do Brasil. Em Cabrobó (cidade situada na região semiárida do nordeste brasileiro), em todos os meses, a precipitação pluvial é menor que a evapotranspiração, de forma que o solo permanece próximo ao ponto de murcha permanente na maior parte dos dias do ano. Em Caçapava do Sul acontece o contrário: há um grande excedente hídrico, porque a precipitação é sempre superior à evapotranspiração, permanecendo os solos, na maior parte do tempo, próximos da capacidade de campo. Em Ribeirão Preto, há uma pequena deficiência hídrica no inverno e um excedente nos meses do verão; em São Sebastião da Serra, a precipitação pluvial, em quase todos os meses, é semelhante à evapotranspiração potencial, caracterizando um pequeno excedente hídrico (ou pouca água gravitativa percolando no solo) Fonte: adaptado de Lepsch et al. (1983).


Fig. 7.13 Amplitude de temperatura média a diferentes profundidades obtidas em uma “terra roxa” (Latossolo Vermelho Férrico), em Ribeirão Preto (SP), em condições de cobertura morta (mulch) e solo nu

Fonte: adaptado de Costa e Godoy (1962).

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