Movimento da água

no solo

Movimento de água no solo

Sempre que no sistema houver diferença de potencial total de água no solo( pode haver movimento de águano solo.

Energia potencial total da água ()

= g + p + m + o Sendo:

g = potencial gravitacional

p = potencial de pressão

m = potencial matricial

o = potencial osmótico

CURVA CARACTERÍSTICA DE ÁGUA NO SOLO

No solo, m varia de 0 (solo saturado) a 107 cm (solo seco na estufa). Assim, por conveniência, é expressa como:

pF = Log (- M ) sendo M expresso em bar (1 cm de água = 981 bar ou 1 bar = 0,1 pa).

2

7

6

54

3

10

Teor de umidadeSaturação

Log

(-

M)

areia

argilasilte

Diferenças de umidade nas diferentes camadas do solo provocam movimento de água:

• camadas superficiais mais secas: movimento ascendente

• todo o solo úmido: movimento descendente

•A

•B

•C

0,20m

0,20m

Lâmina de água

Solo

Camada impermeável

Nesse caso: gradiente g= gradiente p

poisgradiente g=dg gradiente p= dg

Solo saturado sobre camada impermeável

Caso de uma chuva prolongada e intensa:

0,5

1,0

2,0

0,10 0,30 0,50

Umidade do solo (cm3/cm3)

Pro

fun

did

ad

e (

m)

Gra

die

nte

g

ravit a

cio

nal

Movim

en

to d

e á

gu

a

Drenagem interna

Todo o solo úmido: movimento descendente

0,20

0,40

0,60

0,10 0,30 0,50

Umidade do solo (cm3/cm3)

Pro

fun

did

ad

e (

m)

Gra

die

nte

Movim

en

to d

e á

gu

a

Camada superficial mais seca: movimento ascendente

MAIOR POTENCIAL MATRICIAL

A água pode mover-se em qualquer sentido e direção de acordo com a distribuição dos potenciais de água no solo e dos gradientes gerados.

Condutividade hidráulica

Definição:

Parâmetro que mede a facilidade com a qual o solo transmite água.

Maior a condutividade hidráulica maior será a facilidade da água se movimentar no solo.

s

cm

scm

cm

tA

QK

2

3

Onde:Q=volume de água (cm3)A= área (cm2)t= tempo (s)

Condutividade hidráulica (K) A condutividade hidráulica do solo é tanto maior quanto maior for a umidade do solo.

Valor máximo de K ocorre quando o solo está saturado - condutividade hidráulica saturada.

gk

K e

Onde:k= permeabilidade intrínseca (cm2) que depende do arranjo geométrico das partículas e da umidade. e= massa específica do fluido (g/cm3)g= aceleração da gravidade (cm/s2)= viscosidade do fluido (g/cm s)

Pode-se considerar que e= massa específica do fluído (g/cm3), g= aceleração da gravidade (cm/s2) e = viscosidade do fluido (g/cm s) são constantes.

k varia em função da umidade do solo.

Assim,

Solos não saturados:K é função da umidade

Solos saturados: o K é constante

gk

K e

Equação utilizada para quantificar o movimento de água no solo. Equação de Darcy:

scmcmcmgradscmKq /)/(.)/(

Dois Fatores !

BA

C

D

Solo

Planta

Atmosfera

=-0,01 a -0,02MPa

=-0,1 a -0,5MPa

=-0,03 a -1MPa

=-5 a -20MPa ABCD

h cm grad K q/ .

B para C - transporte ocorre via xilema

C para D - ocorre mudança de estado

BA

C

D

Solofatores importantes:

umidade, relação e e K

Plantafatores importantes:

atividade, distribuição e profundidade radicular, condição de sanidade do

xilema, arquitetura foliar.

Atmosferafatores importantes:

radiação solar, vento e umidade relativa do ar.

• Enquanto o fluxo de água atender à demanda atmosférica, a planta desenvolve-se adequadamente.

• Quando não atender mais, a planta murcha.• Quanto maior a perda de água e mais longo o

período de murcha, tanto mais irreversível o processo.

• Devido a isto, devem ser definidos a quantidade de água do solo que é disponível para as plantas, não havendo falta nem excesso

O que acontece com o movimento de água no solo

quando o solo não é uniforme?

HH22OO HH22OO

Não-Compactado

Compactado

Solo com camada compactada

Camada impermeável

Camada arenosa sobre camada argilosa

HH22OO HH22OO

Água começa a passar para a camada argilosa

assim que entrar em contato com ela

HH22OO HH22OO

Camada argilosa sobre camada arenosa

Água começa a passar para camada arenosa

quando a camada argilosa saturar

Wet & Dry LayersHH22OOHH22OO

Camadas arenosa-argilosa-arenosa

Patchy Soil Moisture HH22OOHH22OO

Solos irregulares

VÍDEO:

“How water moves in the soil”