Manejo de Irrigação de Fruteiras e
Hortaliças com o uso de cápsulas porosas
 Dinâmica da interação entre cápsula porosa
água e ar
 Pressão de borbulhamento e a pressão a
crítica
 Pressão de escape
 A noção de ponto, e o uso de cápsulas
porosas
Princípios de funcionamento
 Tensiômetro comum - mede a
4
tensão da água contida em uma
extensão da cavidade da cápsula
porosa, de acordo com as trocas de
água com o solo, através da
cápsula porosa.
 Construção
1- cápsula porosa
2- manômetro
3- tubo
4- tampa
5- ar
6- água
6
3
2
5
1
Princípios de funcionamento
 Irrigas - sensor com cápsula
porosa no qual a aberturas dos
poros à passagem do ar em tensões
maiores que o valor crítico é
utilizada para determinar a
irrigação.
2
 Construção
1- cápsula porosa
2- tubo flexível, ou rígido
3- dispositivo para avaliar
permeabilidade ao ar
3
1
Princípios de funcionamento
4
 Tensiômetro a gás - mede a
pressão de escape de ar em cápsula
porosa sob tensão de água inferior, em
módulo, à pressão crítica ou pressão de 5
borbulhamento.
T = pborbulhamento – plida
 Construção
1- cápsula porosa
2- haste rígida, opcional
3- tubo flexível
4- transdutor de pressão
5- ajuste de fluxo
6- fonte de gás comprimido
6
3
2
1
Princípios de funcionamento
 Sensor de dissipação de calor -
a condutividade térmica de
uma cápsula porosa é aumentada de acordo com o teor de água.
 Sensor com membrana semi-permeável - mede o equilíbrio
de tensão de água como um tensiômetro comum e em adição a isso
mede também a pressão osmótica
 Bloco de gesso - com curva de calibração, a condutividade elétrica
do bloco é usada para determinar a tensão da água no solo. Os
eletrodos imersos em solução saturada de CaSO4 diminuem o
problema das variações da condutividade elétrica do solo
 Sensor porométrico - com curva de calibração, é usada para
estimar a tensão da água de acordo com o fluxo de água através de
uma pequena cápsula porosa, inserida no solo ou na planta.
Princípios de funcionamento
 Câmara de pressão de Richards - A amostra de solo é colada
em uma câmara cujo fundo é um disco poroso inicialmente saturado
como água. A água contida no solo é removida aumentando-se a
pressão em passos, lentamente, de modo a obter estimativas de
conteúdo de água no solo em função da pressão aplicada. Opera entre
zero e a pressão de borbulhamento.
 Funil de Haines - Mais utilizado para manter a umidade do solo
entre 0 e 10 kPa, consta de um funil com fundo de cerâmica porosa
ligado, na base, a uma coluna de água de altura ajustável com a qual se
controla a tensão da água na amostra de solo.
Princípios de funcionamento
 Cápsula porosa para psicrômetros de solo - estabiliza a
temperatura e propicia um ambiente limpo em tensão de água próxima
à do solo, se a cerâmica estiver impregnada de água pura. A medição
propriamente é do potencial total da água que é estimada a partir da
umidade relativa do ar com procedimentos psicrométricos.
 Cápsula porosa em atmômetro - funciona como um
evaporímetro, há modelos específicos com desenvolvimento de
software e até hardware para o manejo de irrigação.
Calibração e uso
 Tensiômetro - é um método eudimétrico, isto é, não requer
calibração. Na verdade, o que se calibra em um tensiômetro é o seu
transdutor de pressão, usualmente um manômetro. A calibração é feita
diretamente por exposição da cápsula porosa a tensões, no caso obtidas
por aplicação de vácuo parcial, ajustado com bomba de vácuo,
regulador de pressão e um manômetro de Hg, que é utilizado como
uma referência eudimétrica.
 A faixa de uso do tensiômetro é usualmente limitada entre 0 e 70 kPa.
Este limite é determinado pela ocorrência de embolia, causada por
nucleação heterogênea no interior do instrumento.
 A velocidade de resposta depende do transdutor de pressão, da faixa de
tensão de água no solo e da quantidade de ar contida no topo do tubo
do tensiômetro.
Calibração e uso
 Irrigas - a tensão crítica acima da qual este sensor se torna
permeável é determinada no processo industrial. No laboratório a
tensão crítica é estimada com um ensaio de pressão de borbulhamento.
Para isto, a capsula porosa é imersa em água com uma antecedência de
10 minutos, a seguir aumenta-se a pressão lentamente. A menor
pressão na qual começa o borbulhamento é a pressão de
borbulhamento, ou pressão crítica.
 O Irrigas pode ser fabricado com qualquer tensão crítica necessária às
aplicações de manejo de irrigação.
 A velocidade de resposta depende das variações das quantidades de
água na cápsula porosa em função da tensão da água no solo e deve ser
tão mais rápida quanto menores as dimensões da cápsula porosa.
Comparação
180
160
140
120
100
P la n t H e ig h t (c m )
80
60
T e n s io m e tro
40
Irrig a s
20
0
7 / ju n
1 4 / ju n
2 1 / ju n
2 8 / ju n
5 / ju l
1 2 / ju l
1 9 / ju l
D a te
Calibração e uso
 Tensiômetro a gás - é fundamental o uso de transdutores de
pressão calibrados. No modelo a fluxo constante, a tarefa inicial é
determinar um fluxo de trabalho, que sirva para medir a menor pressão
de borbulhamento em água em um intervalo de tempo prático. Após
isto, o fluxo está ajustado, é só utilizar o instrumento. [No modelo de
fluxo zero. Aplica-se pressão em excesso e em seguida fecha-se o
registro e espera-se a pressão estabilizar].
 A faixa de trabalho do tensiômetro a gás é entre zero e a tensão crítica
da cápsula porosa empregada.
 A velocidade de resposta é função da cápsula porosa e do volume
morto de ar contido no sistema. Sendo assim, a velocidade de resposta
máxima para cada cápsula porosa só pode ser conseguida se o volume
morto do sistema for reduzido a praticamente zero. Quanto menor a
cápsula porosa mais rápido é o equilíbrio.
Amostragem da tensão da água no solo
 Instalação de sensores individuais
Amostragem da tensão da água no solo
3
 Instalação de
5
4
6
baterias de sensores
Estação de controle Irrigas
1- fonte de gás comprimido
2- regulador de pressão
3- distribuidor
4- capilar
5- bifurcação
6- Irrigas
Bateria de tensiômetros
7
2
1
8
6
Amostragem da tensão da água no solo
 Sinalizador de irrigação
7
6
5
3
1
2
4
1- reservatório
2- fluido
3- cuba
4- flutuador
5- tampa
6- orifício
7- Irrigas
Automação da irrigação
 Com tensiômetro
 com blocos de gesso
 com Irrigas
Automação da irrigação
 Com Irrigas
1- pressostato
2- válvula solenóide
3- compressor de ar
4- Irrigas
5- energia elétrica
6- água encanada
7- irrigação