Avaliação da dinâmica da água na resposta de sensor tipo TDR em solos de Pernambuco

Abstract

A estimativa da umidade do solo é imprescindível a qualquer estudo que envolva as propriedades do sistema solo-planta-atmosfera, devido à importância da água no desenvolvimento das plantas e suas implicações em várias propriedades do solo. A estimativa da umidade volumétrica do solo pode ser realizada por vários métodos, dentre eles destaca-se o uso da Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR). Este método relaciona, a constante dielétrica do meio com a umidade volumétrica do solo, medindo o tempo de trânsito de um pulso elétrico através de um guia de ondas. Este estudo avaliou o alcance e a sensibilidade do sensor tipo TDR CS616 da campbell sci., os efeitos da dinâmica da água na resposta deste sensor, e o desempenho de uma equação quadrática em relacionar o tempo de resposta (t) em umidade volumétrica de diferentes solos de Pernambuco, além de, realizar calibrações, visando propor equações específicas para os solos estudados. Para a determinação do alcance, foram realizados experimentos, em função de diferentes lâminas e níveis de água. Para analisar a sensibilidade, o sensor foi avaliado em função do uso de diferentes comprimentos do guia de ondas, submetidos à água destilada. Para a medição da umidade volumétrica e da influência da dinâmica da água, foram realizados experimentos simulado calibrações em laboratório, com gotejadores realizando a irrigação, permitindo o umedecimento do solo seco até a saturação em um recipiente transparente. Foram utilizados três tipos de solos com características texturais contrastantes: um solo tipo Areia franca, que foi coletado no município de São João-PE (8º 52’ 30’’ S, 36º 22’ 00’’ O), um solo tipo Franco, coletado no município de Recife-PE (8º 03’ S e 34º 58’ O) e um solo tipo Franco argiloso, coletado no município de Serra Talhada-PE (07◦ 56’50,4” S e 38◦ 23’29,0” O). Os resultados permitiram concluir que: (i) o alcance do sensor de umidade CS616 é de aproximadamente 3 cm acima e abaixo do guia de ondas; (ii) o modelo quadrático não apresentou bom desempenho em estimar umidade volumétrica, subestimando em 20 % para o solo arenoso, e superestimando em 4 % e 34 % para os solos siltosos e argilosos respectivamente; (iii) o erro na estimativa do armazenamento de água, aumenta significativamente quando o sensor é utilizado em uma profundidade de solo, maior que o alcance do sensor; (iv) um modelo de terceiro grau, apresentou bom ajuste entre os valores medidos e estimados, com valores de coeficiente de determinação superiores a 95%.