EHD703 – Técnicas de
Irrigação
Água no Solo
Prof. Benedito Cláudio da Silva
Água do solo x água
subterrânea
Infiltração
Poros ocupados por ar e água
(água do solo)
Zona não saturada
Percolação
Zona saturada
Camada impermeável
Poros ocupados por água
(água subterrânea)
Água do solo
x
água subterrânea
Água no solo
• O solo é uma mistura
de materiais sólidos,
líquidos e gasosos.
• Na mistura também
encontram-se muitos
organismos
vivos
(bactérias,
fungos,
raízes,
insetos,
vermes)
Composição do solo
Parte sólida do solo
• Normalmente analisada do ponto de vista do
diâmetro das partículas que compõe o solo:
Diâmetro (mm)
Classe
0,0002 a 0,002
Argila
0,002 a 0,02
Silte
0,02 a 0,2
Areia fina
0,2 a 2,0
Areia grossa
Textura do solo
Textura do solo
Textura (português)
Textura (inglês)
Arenosa
areia franca
Sand
Loamy sand
franco arenosa
Sandy
loam
Silt loam
Loam
franco siltosa
franca
franco argilo arenosa
franco argilo siltosa
Sandy clay
loam
Silty clay loam
franco argilosa
Clay loam
argilo arenosa
Sandy clay
argilo siltosa
Silty clay
argila
Clay
Siltosa
Silt
dp também é chamada de densidade das partículas sólidas do solo
dg também é chamada de densidade aparente do solo
Razão de Saturação do Solo – Relação entre o volume
de água e o volume de poros.
𝑆=
𝑉𝑤 𝜃
=
𝑉𝑎 𝑃
Solo seco: S = 0
Solo saturado: S = 1
Exercícios
ds = dp
Método da Estufa
Consiste em retirar amostras do solo, na área e profundidade 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 a amostra de solo úmido (M1) e coloca-se
o recipiente, aberto, em uma estufa a 105-110oC.
Após 24 horas, no mínimo, retira-se o recipiente com o solo já seco
da estufa e pesa-se novamente (M2).
Sendo M3 o peso do recipiente, a umidade em peso será dada por:
𝑀1 − 𝑀2
𝑈=
𝑀2 − 𝑀3
A umidade em volume por ser estimada por:
𝜃=
𝑀1 − 𝑀2
. 𝑑 . 100
𝑀2 − 𝑀3 𝑔
Métodos derivados do método da
estufa
• Método do Forno de Microondas
• Método do álcool
• Método da frigideira
Método das pesagens
Medição de umidade do solo
• O método TDR (Time Domain Reflectometry ou reflectometria no
domínio do tempo) está baseado na relação entre a umidade do solo e a
sua constante dielétrica.
• Duas placas metálicas são inseridas no solo e é medido o tempo de
transmissão de um pulso eletromagnético através do solo, entre o par de
placas.
• A vantagem deste método é que não é necessário destruir a amostra de
solo para medir a sua umidade, e o monitoramento pode ser contínuo.
• A desvantagem é que o método é indireto, e é preciso calibrar uma
relação entre a resposta do aparelho de medição e a umidade do solo.
Medição da umidade do solo
• Moderação de neutrons
• O método da moderação de nêutrons está baseado na emissão de
nêutrons por uma fonte radioativa inserida no solo através de tubos de
acesso.
• Os nêutrons sofrem espalhamento pelos átomos de hidrogênio da água
presente no solo, e alguns deles podem ser detectados por um detector
também inserido no solo por um tubo de acesso.
• Quanto maior a contagem de nêutrons no detector, maior é o conteúdo
de água na proximidade do equipamento (Libardi, 2012).
Usando sonda de neutrons
Disponibilidade de água no solo
para as plantas
Quanto menor a umidade, maior
o potencial mátrico
DISPONIBILIDADE REAL DE ÁGUA NO SOLO
É a fração da disponibilidade total de água no solo que a cultura
poderá utilizar sem afetar significativamente sua produtividade
𝐷𝑅𝐴 = 𝐷𝑇𝐴. 𝑓
DTA é a disponibilidade real de água no solo (mm de água/cm de solo)
f é o fator de disponibilidade de água no solo (0,2 – 0,8)
Valores típicos de f:
0,4 para verduras e legumes
0,5 para frutas e forrageiras
0,6 para grãos e algodão
Os valores de f também podem ser definidos com base n
evapotranspiração de referencia – Eto (tabela a seguir)
CAPACIDADE TOTAL DE ÁGUA NO SOLO (CTA)
É a quantidade de água disponível no solo até a profundidade
efetiva do sistema radicular da planta a ser irrigada (Z).
𝐶𝑇𝐴 = 𝐷𝑇𝐴. 𝑍
CTA em mm
Z em cm
CAPACIDADE REAL DE ÁGUA NO SOLO (CRA)
É a quantidade de água disponível no solo considerando a
profundidade efetiva do sistema e a sensibilidade da planta a ser
irrigada.
𝐶𝑅𝐴 = 𝐶𝑇𝐴. 𝑓
ou
𝐶𝑅𝐴 = 𝐷𝑅𝐴. 𝑍
ou
𝐶𝑅𝐴 = 𝐷𝑇𝐴. 𝑓. 𝑍
CRA em mm
Profundidades efetivas
das raízes
IRRIGAÇÃO REAL NECESSÁRIA (IRN)
É a quantidade real de água necessária à aplicação por irrigação.
Podem ocorrem dois casos:
a) Com irrigação total
Quando a água da cultura for suprida somente pela irrigação
𝐼𝑅𝑁 ≤ 𝐶𝑅𝐴
𝐼𝑅𝑁 ≤
ou
𝑈𝑐𝑐 − 𝑈𝑝𝑚𝑝 . 𝑑𝑔 . 𝑍. 𝑓
(𝑚𝑚)
10
b) Com irrigação suplementar
Quando parte a água da cultura for suprida pela irrigação e o
restante pela precipitação efetiva (Pe)
𝐼𝑅𝑁 ≤ 𝐶𝑅𝐴 − 𝑃𝑒
𝑈𝑐𝑐 − 𝑈𝑝𝑚𝑝 . 𝑑𝑔 . 𝑍. 𝑓
𝐼𝑅𝑁 ≤
− 𝑃𝑒 (𝑚𝑚)
10
IRRIGAÇÃO TOTAL NECESSÁRIA (ITN)
É a quantidade total de água necessária à aplicação por irrigação.
Podem ocorrem dois casos:
𝐼𝑇𝑁 =
𝐼𝑅𝑁
𝐸𝑎
Ea é a eficiência de aplicação da irrigação
Exercício
a) Calcular a Disponibilidade Total de Água (ITN) para a seguinte
condição:
- Local: Muqui
- irrigação: total
- Evapotranspiração de referencia: 7 mm/dia
- Solo: Umidade na capacidade de campo = 32%, Umidade no
ponto de murcha permanente = 18%, densidade aparente do
solo = 1,2 g/cm3
- Cultura: milho, profundidade efetiva das raizes = 50 cm
b) Calcular o ITN para a condições do item a, assumindo uma
precipitação efetiva de 14mm no período
Infiltração de água no solo
Equação de Kostiakov
Classificação dos solos quanto a VIB
O valor de VIB é utilizado para se indicar quais os métodos de
irrigação possíveis de serem usados em determinado solo, bem
como a intensidade de máxima aplicada na irrigação por aspersão
Medição da Infiltração
Infiltrômetro de
anel
Medição da Infiltração
Infiltrômetro de anel
Infiltrômetro de Anel
• Consiste de dois anel concêntrico, o de menor com 25 cm de
diâmetro e o maior com diâmetro de 50 cm. Ambos com
30cm de altura.

Os anéis devem ser
instalados no solo
com o auxilio de
uma marreta.

Coloca-se água, ao
mesmo tempo nos
dois anéis.

Geralmente a lâmina de água no cilindro interno é maior
externo, devido a função do cilindro externo que é
apenas a orientação das linhas de corrente.
Infiltrômetro de Anel

E com uma régua graduada acompanha-se a infiltração
vertical no cilindro interno para vários intervalos de
tempo.
• A capacidade de infiltração instantânea é calculada por:
h
VI 
t
Onde:
VI é a velocidade de Infiltração (mm/h) ;
∆h é a variação da lâmina d’água (mm);
∆t é o intervalo de tempo (h);
Infiltrômetro de Anel
• Resultado gráfico: velocidade (ou capacidade) de infiltração
pelo tempo
Capacidade de Infiltração
60,00
I (mm/h)
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
t (h)
Onde:
I é a velocidade de Infiltração (mm/h) ;
t é o tempo (h);
VIB
Equação obtida