Água no Solo: Propriedades e Movimento

Água no solo Introdução Introdução Introdução O que confere a característica de solvente universal é a polaridade da molécula de água uma vez que ela é positiva e negativa Na região dos átomos de hidrogênio a carga elétrica é positiva Já no oxigênio que deve ter ligação com 4 átomos por só ter 2 ligações com o hidrogênio as outras 2 ficam livres o que torna a carga negativa Introdução Água no solo sempre como solução do solo Interface líquido gás sólido Introdução Forças envolvidas na retenção de água no solo Adesão Coesão Capilaridade Adsorção Introdução Forças envolvidas na retenção de água no solo Adesão Coesão Capilaridade Adsorção Introdução Forças envolvidas na retenção de água no solo Adesão Coesão Capilaridade Adsorção Retenção de água no solo Capilaridade ou ação capilar é a propriedade física que os fluidos têm de subir ou descer em tubos extremamente finos Retenção de água no solo Água higroscópica Água capilar Água gravitacional Água aderida as partículas do solo Água preenchendo os microporos Água preenchendo macroporos drenado para longe das raízes Estado energético da água no solo A tendência espontânea e universal de toda a matéria na natureza é se mover do local com maior energia para o local de menor energia tendendo ao equilíbrio A água no solo pode conter energia em diferentes formas e quantidades Energia cinética depende da massa e velocidade da matéria Energia potencial depende da posição e das condições internas da matéria É fundamental para determinar o estado e movimento da água no solo Estado energético da água no solo A diferença de energia potencial da água entre dois pontos faz com que a água se movimente internamente no solo fluxo de água no solo do solo para a planta absorção do solo para a atmosfera evaporação da planta para a atmosfera transpiração Água Solo Planta Atmosfera Jatobá Silva 2017 ISBN 9788595350403 Zonas de saturação água Águasoloplanta atmosfera Recarga de aquíferos Águasoloplantaatmosfera Transpiração Absorção de água Águasoloplantaatmosfera Transpiração Parede celular xilema Adesão Coesão Célula do xilema Molécula de água Transporte de água Transpiração água líquida água gasosa Estado energético da água no solo Potencial da água no solo Estado energético da água no solo Potencial da água no solo Onde ΨT potencial total da água no solo Ψg potencial gravitacional Ψm potencial matricial Ψ p potencial de pressão Ψos potencial osmótico Unidades de medida m cm kPa MPa Estado energético da água no solo Potencial matricial Representa a interação entre a matriz do solo granulometria estrutura e poros e a água Para remover a água retida por estas forças é necessário energia sendo que a quantidade de energia necessária é crescente a medida que o solo seca Água higroscópica Água capilar Água gravitacional Água aderida as partículas do solo Como medir o potencial matricial do solo Como medir o potencial matricial do solo Em solo seco a água sai do tensiômetro e vai para o solo Fonte AGOSTINHO MARÇAL 2005 Em solo saturado a água vai do solo para o tensiômetro Fonte AGOSTINHO MARÇAL 2005 Estado energético da água no solo Potencial osmótico Quantidade de energia necessária para transportar uma unidade de água pura do nível de referência até um ponto onde a concentração de solutos na solução é diferente da água pura Estado energético da água no solo Potencial osmótico Quantidade de energia necessária para transportar uma unidade de água pura do nível de referência até um ponto onde a concentração de solutos na solução é diferente da água pura Para fluxo de água no solo têm sido desconsiderado Contudo impacta diretamente na absorção de água pelas plantas importantíssimo na fertilidade do solo e fisiologia vegetal Estado energético da água no solo Potencial gravitacional Quantidade de energia necessária para elevar uma unidade de água a um ponto específico em relação ao plano de referência O efeito da gravidade no potencial da água depende da posição da água em relação ao plano de referência acima positivo abaixo negativo Estado energético da água no solo Potencial de pressão Quando a água apresentar pressão hidrostática lâmina de água superior a pressão atmosférica a sua pressão é positiva sendo chamada de potencial de pressão O potencial de pressão aparece em condições de solo inundado quando existe uma carga ou lâmina de água Disponibilidade de água no solo Contéudo de água no solo mm Descrição qualitativa umidade do solo o Saturação de água o Capacidade de campo o Ponto de murcha permanente o Coeficiente Higroscópico Ponto de murcha Capacidade Saturação permanente de campo de Água Coeficiente Higroscópico Capacidade Máxima Todos os poros do solo estão preenchidos com água da chuva ou irrigação o solo encontrase saturado Portanto o solo está saturado em água Capacidade Máxima O potencial mátrico é próximo a zero O conteúdo volumétrico de água é basicamente igual a porosidade total O solo permanecerá na sua saturação enquanto ocorrer adição de água superficial A água nos macroporos muitas vezes chamada água gravitacional percolará sob influência principalmente de forças gravitacionais Capacidade de campo Cessada uma chuva ou irrigação a drenagem nos macroporos ocorrerá em resposta ao gradiente hidráulico principalmente pela ação gravidade Após um a três dias este movimento descendente se tornará desprezível O solo é então dito estar na sua capacidade de campo Nesta condição toda a água foi drenada dos macroporos tendo o ar ocupado estes espaços Capacidade de campo Cessada uma chuva ou irrigação a drenagem nos macroporos ocorrerá em resposta ao gradiente hidráulico principalmente pela ação gravidade Após um a três dias este movimento descendente se tornará desprezível O solo é então dito estar na sua capacidade de campo Nesta condição toda a água foi drenada dos macroporos tendo o ar ocupado estes espaços Potencial de água no solo entre 10 a 30 kPa Ponto de murcha permanente Conteúdo de água no solo no qual plantas permanecem murchas mesmo que colocadas em ambiente úmido Embora ainda não estejam mortas as plantas estarão permanentemente murchas e morrerão se não houver fornecimento de água Assumese que seja a quantidade de água retida pelo solo a um potencial de 1500 kPa Ponto de murcha permanente Para a maioria das plantas cultivadas estas condições desenvolvemse quando o potencial da água no solo apresenta um valor em torno de 1500 kPa Algumas plantas especialmente xerófitas plantas típicas do deserto podem continuar removendo água a potenciais de até mesmo 1800 a 2000 kPa Umidade do solo em função do potencial de água no solo no ponto de murcha permanente para algumas espécies Soja Picãopreto Feijão Leiteiro resistente herbicida Leiteiro não resistente herbicida Carrapichobeiçodeboi Procópio et al 2004 Coeficiente higroscópico Abaixo do ponto de murcha permanente a água está teoricamente em filmes de apenas 4 a 5 moléculas de espessura e retida tão firmemente que a maior parte é considerada não líquida e pode moverse apenas na fase de vapor O conteúdo de umidade do solo neste ponto é chamado coeficiente higroscópico Solos com alto conteúdo de argila eou matéria orgânica reterão mais água nestas condições do que solos arenosos eou com baixo conteúdo de matéria orgânica Água disponível para as plantas Água disponível para as plantas Água disponível 1500 kPa 10 a 30 kPa Mas varia entre espécies Solo saturado Capacidade de água disponível CAD Capacidade real de água disponível CRAD Efeito geral Considerar que pode varia com a estrutura do solo Argila no solo Umidade volumétrica na capacidade de campo Turek et al 2020 Argila no solo Umidade volumétrica na capacidade de campo Turek et al 2020 Argila no solo Umidade volumétrica na capacidade de campo Turek et al 2020 Água disponível no solo também varia em função da profundidade de crescimento radicular Depende de Profundidade densidade e fertilidade do solo fase de crescimento e potencial genético da planta Capacidade de água disponível CAD de diferentes solos estudados no projeto AMBICANA Instituto Agronômico IAC Hélico do Prado 2018 Site Pedologia Fácil