Determinação do teor de umidade no solo

A quantidade de água retida no solo é um componente importante dos processos biológicos e ecológicos e é usada em aplicações como agricultura, prevenção de erosão, controle de inundações e previsão de secas.

Os solos normalmente contêm uma quantidade finita de água, que pode ser expressa como o teor de umidade do solo. A umidade existe no solo dentro dos espaços porosos entre os agregados do solo, chamado espaço poroso interagregado, e dentro dos poros nos próprios agregados do solo, chamado espaço poroso intraagregado. Se o espaço dos poros for ocupado inteiramente pelo ar, o solo está completamente seco. Se todos os poros estiverem cheios de água, o solo está saturado.

A medição da quantidade de água retida no solo, ou o teor de umidade do solo, é essencial para a compreensão das características do solo e dos tipos de plantas e microrganismos que nele residem.

Este vídeo apresentará os fundamentos do teor de umidade do solo e demonstrará o procedimento para determinar o teor de umidade em laboratório.

Em ambientes externos, a água é adicionada ao solo naturalmente por meio da chuva ou deliberadamente com a irrigação das plantas. À medida que os poros do solo ficam cheios de água em detrimento do ar, a umidade do solo aumenta. Quando todos os poros estão cheios de água, o solo fica saturado. Se o solo na superfície estiver saturado, o excesso de água vazará para baixo através dos poros para o solo mais profundo. A lixiviação continua até que não haja água suficiente para saturar todo o espaço dos poros. Neste ponto, os poros contêm algum ar e finas películas de umidade. As películas de água dentro dos poros são mantidas pela tensão superficial dos colóides do solo, portanto, a água para de lixiviar.

Depois que a lixiviação pára e o excesso de água é drenado do solo, o solo é descrito como estando em capacidade de campo. O solo em capacidade de campo tem poros parcialmente preenchidos com ar, cercados por películas de umidade. A capacidade de solo no campo é ideal para o crescimento das plantas e microrganismos aeróbicos do solo, uma vez que o ar e a água estão disponíveis. Em contraste, o solo saturado, onde todos os poros são preenchidos com água, criará um ambiente anaeróbico que pode matar plantas e suprimir micróbios aeróbicos do solo.

A massa de solo úmido consiste na massa das partículas de solo seco, mais a massa da água dentro do solo. A massa seca das partículas do solo é fixa, enquanto a quantidade de água no solo úmido pode variar. Portanto, o teor de umidade é calculado em uma base seca, em vez de uma base de massa total, para garantir a consistência. O teor de umidade do solo é descrito como a razão entre a massa de água retida no solo e o solo seco. A massa de água é determinada pela diferença antes e depois da secagem do solo.

O experimento a seguir demonstrará como medir o teor de umidade do solo em laboratório usando esses princípios.

Para começar, colete amostras de solo e transfira-as para o laboratório. Amostras de solo podem ser coletadas no campo usando uma broca de solo ou uma espátula. O uso de uma broca de solo permite que o solo seja amostrado em profundidades específicas. Transfira-os para o laboratório. Pese dois pratos de alumínio e registre com precisão o peso de cada prato. Alíquota de aproximadamente 20 g de solo úmido em cada prato de alumínio e, em seguida, pese novamente o prato. Subtraia o peso do prato vazio do prato cheio para adquirir o peso do solo úmido.

Em seguida, seque o solo durante a noite em um forno ajustado para 105 ° C. No dia seguinte, remova cuidadosamente as amostras de solo do forno usando uma pinça. Coloque as amostras de solo na bancada para esfriar. Quando as amostras de solo seco estiverem frias, pese-as novamente e registre o peso total. Subtraia o peso do prato de alumínio e registre o peso do solo seco.

Calcule o teor de umidade do solo subtraindo o peso do solo seco do peso do solo úmido e, em seguida, dividindo pelo peso do solo seco.

Embora a medição seja simples, é importante determinar o teor de umidade do solo para entender melhor as características do solo.

O teor de umidade do solo desempenha um grande papel nas preocupações ambientais, especialmente quando se considera o escoamento do solo que pode conter fertilizantes e pesticidas. Neste exemplo, o escoamento superficial do solo foi analisado usando um estudo de chuva simulada para determinar a retenção de um composto em solo úmido.

O solo, contendo uréia, foi acondicionado em caixas de solo e montado em um simulador de chuva. O escoamento superficial do solo foi coletado e a concentração de uréia na água de escoamento superficial foi calculada. A quantidade de uréia no escoamento superficial do solo foi maior para os solos que apresentaram maior teor de umidade, indicando que a uréia é melhor absorvida em solos mais secos do que úmidos.

O destino dos produtos químicos no solo também pode ser analisado por amostragem direta de água porosa, usando um lisímetro, conforme mostrado neste exemplo. Neste experimento, lisímetros, ou tubos metálicos longos, foram instalados em solo com grama para analisar a água dos poros no solo vegetativo.

O amostrador de água porosa foi então instalado e a água bombeada do lisímetro após a aplicação de produtos químicos no solo. A água coletada foi então analisada e a concentração de produtos químicos aplicados correlacionada à profundidade do solo e ao teor de umidade.

Os resultados demonstraram que a concentração do herbicida arseniato de metila monossódico, ou MSMA, foi a maior nos 2 cm superiores do solo.

Você acabou de assistir à introdução de JoVE ao teor de umidade do solo. Agora você deve entender como medir com precisão o teor de umidade do solo em laboratório. Obrigado por assistir!