Tensiômetro: dispositivo para controle de irrigação

O tensiômetro é um dispositivo utilizado para determinar o potencial de água no solo diretamente no campo.

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O que é o tensiômetro?

Qual a função do tensiômetro?

Quais os tipos de tensiômetros e seus componentes?

Como o tensiômetro funciona e qual o princípio de operação?

É possível confiar nos valores do tensiômetro?

Tecnologias de monitoramento da umidade do solo além do tensiômetro

O acompanhamento da quantidade de água no solo, na zona de maior atividade das raízes é fundamental para o correto manejo da irrigação. Esse acompanhamento pode ser realizado, indiretamente, por meio de medidas da tensão em que a água se encontra retida no solo. Dessa maneira, com o monitoramento tanto superficial quanto em subsuperfície, é possível identificar se o solo está seco, necessitando de irrigação, ou suficiente úmido para interromper sua aplicação.Existem diversos equipamentos no mercado, o tensiômetro é um deles.

O que é o tensiômetro?

tensiômetro é um dispositivo utilizado para se determinar o potencial de água no solo diretamente no campo. É composto por uma cápsula porosa, que permite a entrada e saída de água (solução do solo) de acordo com a tensão da água no solo, em um tubo de PVC, que serve de suporte e reservatório de água.

Qual a função do tensiômetro?

O tensiômetro é empregado para medir a tensão com que a água está retida pelas partículas do solo, também conhecido por potencial matricial. Conhecendo a relação entre o conteúdo de água no solo e a tensão em que ela se encontra pode-se estabelecer, indiretamente, o teor de água no solo a partir das leituras desse aparelho.

Quais os tipos de tensiômetros e seus componentes?

O tensiômetro é formado por uma cápsula porosa, geralmente de cerâmica ou porcelana, conectada a um medidor de vácuo (vacuômetro metálico ou manômetro de mercúrio) através de um tubo plástico ou de outro material, tendo todas as partes preenchidas com água. A cápsula porosa é permeável à água e a solução do solo. Existem vários tipos de tensiômetros, os mais comuns são o de vacuômetro e com manômetro de mercúrio (Figura 1).

Figura 1. Vista e componentes do tensiômetro com vacuômetro (a esquerda) e tensiômetro de mercúrio (a direita). Adaptado de Azevedo et al., 1999.

Existem além desses, os de leitura direta e o simplificado, que utilizam o comprimento da câmara gasosa formada no tubo para estabelecer o nível de tensão. O tensiômetro a vacuômetro tem o seu emprego mais recomendado para o controle de irrigações no campo, já que é mais simples e fácil de operar. Porém, o tensiômetro de mercúrio possui maior precisão nas leituras, mas com manuseio mais difícil.

Como o tensiômetro funciona e qual o princípio de operação?

O tensiômetro possui funcionalidade simples. Após estar completamente cheio de água e em solo saturado, nenhuma água passará pela cápsula e não haverá vácuo. À medida que o solo seca, a água sai do tensiômetro através da cápsula porosa, criando vácuo no interior do tubo equivalente à tensão da água no solo. A magnitude dessa tensão (vácuo) será indicada no manômetro conectado ao tensiômetro. Já, após uma chuva ou uma irrigação, aumenta-se o teor de água no solo, e a água passa do solo para o tensiômetro através da cápsula porosa, diminuindo os valores de leitura no manômetro.

Quanto ao princípio de operação, as leituras do tensiômetro são a expressão da energia necessária para a água ser liberada das superfícies das partículas do solo, onde se encontra retida. Assim, uma leitura de 40 centibares (cbar ou kPa) em solos arenosos e argilosos significam que as plantas cultivadas em ambos os solos estarão sujeitas à mesma energia de retenção de água. Porém, como os solos argilosos retêm mais água que os arenosos, para o mesmo nível de tensão, o tempo para esgotamento da água armazenada no solo argiloso será maior que no arenoso.

Em razão do fenômeno da cavitação, que é o rompimento da coluna de água pela separação das moléculas de ar presentes na água, o limite de funcionamento efetivo do tensiômetro não é superior a 85 kPa ou cbar.

É possível confiar nos valores do tensiômetro?

A confiança em relação às medidas feitas pelo usuário dependerá do perfeito entendimento de seu funcionamento e do reconhecimento de se realizar manutenções periódicas. Muitas vezes, o desconhecimento do princípio de funcionamento e da correta interpretação das leituras geram resistência ao uso do equipamento e incerteza nos dados obtidos. Para manter o funcionamento correto do dispositivo e confiabilidade das leituras, manutenções a campo devem ser feitas.

Quando o solo está seco, cai o nível de água no interior dos tensiômetros, criando um vácuo nesse espaço livre de água. Quando o solo umedece após  irrigação ou chuva, o vácuo diminui, aumentando o nível da água no interior do tensiômetro. Entretanto, com os ciclos de umedecimento e secagem, parte do ar vindo do solo é preso na parte superior do tensiômetro, dificultando as respostas do aparelho às variações de umidade do solo, levando a leituras abaixo dos valores reais de tensão. Assim, uma das tarefas de manutenção mais importantes é, retirar esse ar e substitui-lo por água. Isso deve ser feito a cada três dias de leituras ou sempre que houver suspeita de acumulação de ar.

Tecnologias de monitoramento da umidade do solo além do tensiômetro

Quando utilizado o tensiômetro corretamente, com realização das manutenções, é possível obter resultados satisfatórios de produtividade de culturas e manejo racional da água. No entanto, a falta de automação, necessitando da realização das leituras diárias manualmente, têm despertado o interesse dos usuários por outras tecnologias de monitoramento de umidade do solo. Dentre essas, estão os sensores utilizando o princípio TDR (Reflectometria no Domínio do Tempo), que além de aumentar a precisão das leituras, estão disponíveis no Brasil de forma automatizada, sem a necessidade de o usuário ir a campo realizar as leituras. Assim, a adequada seleção da ferramenta para o monitoramento da umidade do solo ajuda a redução dos riscos com gasto excessivo de água além de uma potencial melhoria da produtividade e da utilização da mão de obra na propriedade.

Autor
Dionata Filippi
RAKS Tecnologia Agrícola
dionata@raks.com.br

Referências

Azevedo, J. A. de; Silva, E. M. da. Tensiômetro: dispositivo prático para controle da irrigação. Planaltina: Embrapa Cerrados, 1999. 33p. Embrapa Cerrados. Circular Técnica , 001.

Klein, V. A. Física do Solo. 3 Ed. Passo Fundo: Universidade de Passo Fundo, 2014.

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