DESEMPENHO DE TRES TENSIÔMETROS EM SOLO ARENOSO NAS CONDIÇÕES DE JUAZEIRO DO NORTE-CE

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1 DESEMPENHO DE TRES TENSIÔMETROS EM SOLO ARENOSO NAS CONDIÇÕES DE JUAZEIRO DO NORTE-CE S. L. da Silva 1, P. F. Alcantara 2, J. I. Soares 3, C. P. dos Santos 4, D. H. Bento 5. C. E. P. dos Santos 6. RESUMO: Este trabalho objetivou avaliar o desempenho de três tensiômetros com diferentes sistemas de leituras (manômetro de mercúrio, vacuômetro de Bourdon e tensímetro digital) na medida do potencial mátrico da água em um solo arenoso localizado em Juazeiro do Norte CE.. O delineamento estatístico realizado foi o inteiramente casualizado com três repetições, em esquema fatorial 3 x 1 x 1 x 15, ou seja, três sistemas de leitura para o cálculo do potencial mátrico da água no solo e uma profundidade de instalação da cápsula porosa de 0,30 m, com horário de leitura pela manhã em 15 dias. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F, seguidas pelo teste de Tukey, a 5 %. O tensiômetro com manômetro de mercúrio revelou valores maiores do potencial mátrico da água no solo, diferindo significativamente do vacuômetro de bordon. O tensímetro digital obteve valores de leituras mais próximas as do tensiômetro de referencia. PALAVRAS-CHAVE: Potencial matricial, tensiometria e tradutor de pressão. TRES TENSIOMETERS PERFORMANCE IN SANDY SOIL CONDITIONS IN NORTH EC OF JUAZEIRO SUMMARY: This study evaluated the performance of three tensiometers with different reading systems ( mercury manometer, Bourdon gauge and digital tensiometer ) as matric potential of water in a sandy soil located in Juazeiro - CE.. The statistical design done was completely randomized with three replications, in a factorial 3 x 1 x 1 x 15, ie three reading systems to calculate the matric potential of soil water and a depth of the porous capsule 0 installation 30 m, with reading hours in the morning in 15 days. Data were subjected to analysis of variance by F test, followed by Tukey's test at 5 %. The tensiometer with mercury 1 Graduada em Tecnologia em Irrigação e Drenagem FATEC-CARIRI, Juazeiro do Norte-CE. silvaneide- 123@hotmail.com. Fone; (88) ; 2 Tecnóloga em Irrigação e Drenagem, Mestranda em engenharia agrícola, UFC, Fortaleza; 3 Doutor,Prof.da FATEC-CARIRI, Juazeiro do Norte CE; 4 Graduanda em Tecnologia em Irrigação e Drenagem FATEC-CARIRI, Juazeiro do Norte-CE; 5 Graduando em Tecnologia em Irrigação e Drenagem FATEC-CARIRI, Juazeiro do Norte-CE; 6 Graduanda em Tecnologia em Irrigação e Drenagem FATEC-CARIRI, Juazeiro do Norte-CE; 1632

2 manometer showed higher values of matric potential of soil water, differing significantly from the vacuum gauge of bordon. The digital tensiometer obtained values closer reading of the tensiometer reference. KEYWORDS: Matric potential, tensiometry and pressure translator. INTRODUÇÃO: O tensiômetro com manômetro de mercúrio, implementado inicialmente por LIVINGSTON em 1908 (OR, 2001), é um instrumento de medida direta do potencial mátrico da água no solo (Libardi, 2005), possibilitando uma medida in situ, com precisão e sensibilidade. Embora apresente algumas limitações (Bakkeret al., 2007) como qualquer instrumento, o tensiômetro tem sido utilizado de modo satisfatório na determinação da energia com que a água está retida pela matriz do solo. O tensiômetro de leitura automática vem sendo utilizado já há algum tempo, tendo como destaque o tensiômetro (Marthaler et AL., 1983) e o tensiômetro com transdutor (Hubbell; Sisson, 1998). O tensiômetro digital utiliza um transdutor de pressão (Marthaler et al, 1983) como elemento sensível para transmitir um sinal correspondente à tensão no interior do tensiômetro quando do momento da leitura. Neste pressuposto diversos autores (Richardt, 1990; Klar., 1984) indicam que o tensiômetro é um excelente instrumento de campo para o monitoramento da água no solo visando o controle da irrigação (Çengel; Boles, 2006), o vacuômetro é um dispositivo mecânico que, a partir da deformação de uma espiral, proporcional a uma dada tensão, transmite o sinal analógico a um eixo com um ponteiro em sua extremidade, indicando o valor da tensão em um visor. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de tensiômetros com diferentes sistemas de leituras (manômetro de mercúrio, vacuômetro de Bourdon, e tensímetro digital) na medida do potencial mátrico da água em um solo arenoso localizado em Juazeiro do Norte - CE. MATERIAL E MÉTODOS: O experimento foi conduzido em uma área experimental do Instituto CENTEC Cariri em Juazeiro do Norte CE, cujas coordenadas geográficas são S, W e 1633

3 altitude de 377,3 m, onde segundo a classificação climática de Köppen, apresenta clima tropical quente semiárido com temperatura média de 24 a 26 C e período chuvoso de janeiro a maio com precipitação média anual de 925 mm. O solo é classificado como arenoso. O delineamento estatístico realizado foi o inteiramente casualizado com três repetições, em esquema fatorial 3 x 1 x 1 x 15, ou seja, três sistemas de leitura para o cálculo do potencial mátrico da água no solo e uma profundidade de instalação da cápsula porosa de 0,30 m, com horário de leitura pela manhã em 15 dias. Os tensiômetros foram instalados no campo, e a partir de então, foram realizadas leituras diárias em um horário (apenas às 09:30 min) por um período de 15 dias. Procedeu-se inicialmente à leitura no manômetro de mercúrio e vacuômetro de Bourdon, nessa ordem, para em seguida, proceder à leitura com o tensímetro digital. A determinação do potencial mátrico da água no solo para os tensiômetros com manômetro de mercúrio realizada com transdutor de pressão foi realizada pela equação (01) e, tensímetro e vacuômetro de Bourdon pela equação (02), respectivamente: Os dados do tensiômetro com manômetro de mercúrio foram obtidos medindo-se a elevação da coluna de Hg na mangueira de "nylon". Para o tensiômetro de Bourdon, utilizou-se um vacuômetro com fundo de escala de 760 mmhg, com divisões de 20 mmhg, as leituras foram feitas diretamente no visor. Para o tensímetro digital com transdutor de pressão, os dados foram obtidos conectando-se o sensor com a câmara de ar por meio de uma agulha "cega", com dois orifícios laterais para a transferência de tensão para o instrumento medidor. φm = -12,6 hhg + h 1 + h 2. (01) Em que: φm potencial mátrico da água no solo, cmhg (centímetro de mercúrio); hhg - altura da coluna de Hg (leitura do tensiômetro), cmhg; h1 distância do nível de mercúrio na cubeta até a superfície do solo cm; e h2 - profundidade de instalação do centro da cápsula porosa até a superfície do solo, cm. φm = - L + 0,098 x c (02) Em que: φm - potencial mátrico da água no solo Kpa; L leitura do vacuômetro de Bourdon, Kpa; e c distância do centro da cápsula até o vacuometro ou local de leitura do digital. 1634

4 Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F e as médias contrastadas pelo teste de Tukey a 5 %. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Verifica-se na Tabela 01 que o tensiômetro com manômetro de mercúrio revelou valores maiores do potencial mátrico da água no solo, diferindo significativamente daqueles do vacuometro de bordoun, como foi observado por (Moraes et al.,2006). As leituras do tensímetro digital se mantiveram bem constantes. A inserção da agulha do tensímetro, que possui um volume de ar, em sua câmara e na própria agulha submetida à pressão atmosférica causa um pequeno decréscimo na tensão e um novo equilíbrio há que se estabelecer (Marthaler et al, 1983). Tabela 01. Valores médios de potencial mátrico em (KPa), para os sistemas de leitura em função do período de avaliação. Tipos de Tensiômetros Sistema de Leitura (KPa) 1ª Repetição 2ª Repetição 3ª Repetição Média Mércurio -25,37ª - 53,06a - 59,69 a - 46,04a Tensimetro -4,56 a -4,542 a - 5,81 a -4,540 a Vacuômetro Bourdon -3,10-2,40-4,54-2,46 a Médias seguidas da mesma letra minúscula na coluna não diferem pelo teste de Tukey (p < 0,05). 1635

5 Potencial matricial (ψm) Kpa -60,0-55,0-50,0-45,0-40,0-35,0-30,0-25,0-20,0-15,0-10,0-5,0 0, Número de repetições Mercúrio Vacumetro de Bourdon Tensimetro Digital Linear (Mercúrio) Figura 1: Processo de comparação dos valores medidos de potencial mátrico. CONCLUSÕES Diante dos resultados expostos conclui-se que: O tensiometro de mercúrio não apresentou valores de leitura satisfatórios. O tensímetro digital obteve valores de leituras mais próximas as do tensiômetro de referencia. Na ausência do manômetro de mercúrio, com base nesse aspecto, deve-se optar para a medida do potencial mátrico da água no solo o vacuômetro de Bourdon. REFERÊNCIAS BAKKER, G.; van der PLOEG, M.J.; DE ROOIJ, G.H.; HOOGENDAM, C.W.; GOOREN, H. P.A.; HUISKES, C.; KOOPAL, L.K. & KRUIDHOF, H. New polymer tensiometers: Measuring matric pressures down to the wilting point. Vadose Zone J., 6: , ÇENGEL, Y. A. & BOLES, M. A. Termodinâmica. 5.ed. São Paulo, McGraw-Hill, p. 1636

6 HUBBELL, J.M.; SISSON, J.B. Advanced tensiometer for shallow or deep soil water potential measurements. soil science. v. 163, n p KLAR, A. E. A água no sistema solo-planta-atmosfera. 2ed. São Paulo: Nobel, 1984, 408p.LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. São Paulo, EDUSP, p. LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. São Paulo, EDUSP, p. MARTHALER, H.P.; VOGELSANGER, W.; RICHARD, F. & WIERENGA, P.J. A pressure transducer for field tensiometers. Soil Sci. Soc. Am. J., 47: , OR, D. Who invented the tensiometer? Soil Sci. Soc. Am. J., 65:1-3, RICHARDT, K. A água em sistemas agrícolas. São Paulo, Manole, p.KLAR, A. E. A água no sistema solo-planta-atmosfera. 2ed. São Paulo: Nobel, 1984, 408p. RICHARDT, K. A água em sistemas agrícolas. São Paulo, Manole, p. KLAR, A. E. A água no sistema solo-planta-atmosfera. 2ed. São Paulo: Nobel, 1984, 408p. 1637