Como você testa o teor de umidade do solo?

Como você testa o teor de umidade do solo?

Existem diversas maneiras de testar o teor de umidade do solo, cada uma com suas características e cenários de aplicação próprios. A seguir estão alguns métodos de teste comuns:

1. Método de secagem

- Princípio: Comparando a massa do solo antes e depois da secagem, obtém-se o peso da água no solo.

- Etapas:

1. Retire uma amostra representativa de solo fresco com uma broca terrestre no campo. Esmague cerca de 20 g de solo do meio da broca de terra na profundidade desejada e coloque-o rapidamente em uma grande caixa de alumínio de massa exata conhecida, cubra-o bem e coloque-o em uma caixa de madeira ou outro recipiente para trazê-lo de volta para dentro.

2. Limpe o exterior da caixa de alumínio e pese-a imediatamente.

3.pesar a grande caixa de alumínio contendo a amostra de solo fresco em uma balança com precisão de 0,01 g. Retire a tampa e coloque a caixa na balança.

4. retire a tampa, coloque-a por baixo da caixa e leve ao forno pré-aquecido a 105±2°C. 5. retire, cubra e leve ao forno.

5. Retire, cubra e deixe esfriar até a temperatura ambiente em um dessecador e pese novamente.

6. Calcule o teor de umidade do solo, ou seja, a razão entre a diferença entre a massa do solo contendo água e a do solo não contendo água e a massa do solo seco.

- Vantagens: equipamento simples, barato e medição precisa.

- Desvantagens: grande quantidade de trabalho e pe rtu rbação da amostra de solo, o que afeta significativamente a precisão quando o teor de água é alto.

2.Método químico

- Princípio: Determine o teor de umidade do solo medindo a reação química entre a umidade do solo e outras substâncias, como método de carboneto de cálcio, método de imersão e método de ácido sulfúrico concentrado.

- Vantagens: Simples de operar e pode ser realizado no local.

- Desvantagens: Pode causar poluição ou danos ao solo, por isso precisa ser escolhido com cuidado na aplicação prática.

3. Eletrometria

- Princípio: Determinar as características da reação elétrica no solo para determinar o teor de água do solo. Métodos de resistência, capacitância, diferença de potencial e polarização.

- Exemplo: O método de resistência envolve enterrar dois eletrodos no solo e depois medir a resistência entre os dois eletrodos. Neste caso, a resistência de contato entre os eletrodos e o solo provavelmente será muito maior que a resistência do solo. Portanto, um bloco resistivo é formado pela incorporação dos eletrodos em um meio poroso permeável à água (gesso, náilon, fibra de vidro, etc.) para resolver este problema.

- Vantagens: não pe rtu rba o solo e permite observação contínua em local fixo.

- Desvantagens: alto custo do equipamento.

4. Método de sucção

- Princípio: Determinação da pressão negativa no solo ou adsorção de substratos de umidade do solo para determinar o teor de umidade do solo. Exemplo: Quando uma cabeça de argila é inserida no solo.

- Exemplo:Quando a cabeça de argila é inserida no solo medido, a água livre no tubo através da parede porosa da argila e do solo entra em contato com a água, após a troca do equilíbrio do potencial da água. Neste momento, o valor lido no tensiômetro é o valor de sucção da água do solo (na cabeceira da argila), ou seja, o valor do potencial da matriz após ignorar o potencial gravitacional. O teor de água do solo pode então ser determinado a partir da relação entre o teor de água do solo e o potencial da matriz (curva característica da água no solo).

- Vantagens: Adequado para estudos específicos ou condições especiais de solo.

- Desvantagens: complicado e caro.

5. Método de radiação

- Princípio: Medição de mudanças no solo por raios gama ou raios de nêutrons para determinar o teor de água do solo. Exemplos: método dos raios γ e método dos nêutrons.

- Exemplo: O princípio básico do método dos raios γ é que quando os raios γ emitidos por isótopos radioativos (agora comumente usados são 137Cs e 241Am) penetram no solo, sua atenuação aumenta com o aumento do peso úmido do solo.

- Vantagens: alta precisão, adequada para monitoramento de grandes áreas.

- Desvantagens: é necessária uma operação profissional e seu uso é limitado tendo em vista a segurança radiológica.

6. Método de sensoriamento remoto

- Princípio: Determinação do teor de água no solo através da medição da energia das ondas eletromagnéticas emitidas ou refletidas através de sensoriamento remoto ou outras técnicas.

- Aplicação: A medição óptica é um método sem contato para medir o conteúdo de água do solo. A reflexão, transmissão e polarização da luz também estão relacionadas com o teor de água do solo. Através da medição, primeiro se descobre a constante dielétrica do solo, para depois deduzir o teor de água do solo.

- Vantagens: Adequado para monitoramento em larga escala, sem contato.

- Desvantagens: altamente influenciada pelo clima e pelo terreno.

7. Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR, Reflectometria no Domínio do Tempo)

- Princípio: Medindo a diferença de tempo T entre a incidência e a reflexão das ondas eletromagnéticas em um fio enterrado no solo, determina-se a constante dielétrica do solo e, em seguida, determina-se o teor de água do solo.

- Processo:onda eletromagnética ao longo do meio não magnético na linha de transmissão da velocidade de transmissão V = c / ε, e para o comprimento conhecido da linha de transmissão L, e V = L / t, então podemos obter ε = (ct / L) ², onde c é a velocidade de propagação da luz no vácuo, ε é a constante dielétrica do meio não magnético, t é o tempo de transmissão da onda eletromagnética no fio. E quando a onda eletromagnética é transmitida até a extremidade do fio, uma parte da onda eletromagnética é refletida de volta ao longo do fio, de modo que uma diferença de tempo T é formada entre o incidente e a reflexão.

- Vantagens: Fornece medições contínuas e rápidas e é adequado para monitoramento em tempo real.

- Desvantagens: Maior custo do equipamento.

8.FDR(Reflectometria de Domínio de Frequência)

- Princípio:Semelhante ao TDR, mas usa resposta de frequência para medição, equilibrando custo e precisão.

- Vantagens: Relativamente econômico e fácil de operar.

- Desvantagens: A precisão pode ser ligeiramente inferior a TDR.

9. sensores de umidade do solo

- Tipos: Vários tipos, incluindo capacitivo, método de micro-ondas, etc. Enterrado diretamente no solo para monitorar o teor de umidade em tempo real.

- Aplicação: Adequado para sistemas de irrigação automatizados de terras agrícolas, capazes de responder rapidamente e reduzir a intervenção manual.

- Vantagens: Monitoramento em tempo real, fácil de operar.

- Desvantagens: Requer instalação adequada e calibração regular.

Outros métodos

Além dos métodos acima, existem alguns outros métodos que podem ser usados ​​para testar o teor de água do solo, como o método da gravidade específica, o método do termopar e o método de condução de calor. Esses métodos possuem características próprias e são adequados para diferentes cenários e condições.

Precauções

Na aplicação prática, métodos adequados devem ser selecionados para testes de acordo com necessidades e condições específicas. Entretanto, a fim de garantir a precisão e confiabilidade dos resultados dos testes, os seguintes pontos também devem ser observados:

1. selecionar amostras representativas de solo para teste.

2. manter a precisão e estabilidade do equipamento durante o processo de teste.

3. analisar e processar os resultados dos testes cientificamente para evitar a influência de erros e fatores pe rtu rbadores.

Influência do teor de umidade do solo nas plantas

O teor de umidade do solo tem um impacto vital nas plantas, especificamente nos seguintes aspectos.

1. Afetando o crescimento e desenvolvimento das plantas

- A umidade é a base para atividades fisiológicas como fotossíntese, transpiração e transporte de nutrientes nas plantas.

- A umidade moderada do solo pode promover o crescimento e desenvolvimento das plantas, para que as plantas mantenham um estado fisiológico normal.

- Quando o teor de humidade do solo é demasiado elevado, o sistema radicular da planta pode ser danificado devido à falta de oxigénio, resultando num fraco desenvolvimento das raízes, o que por sua vez afecta o crescimento da planta.

- Quando o teor de água do solo é muito baixo, as plantas podem sofrer com crescimento lento, folhas secas e murchas por falta de água, o que pode até levar à morte das plantas em casos graves.

2. Afeta a fotossíntese das plantas

- A fotossíntese é a principal forma de as plantas obterem energia, e a água é um importante participante da fotossíntese.

- Mudanças no teor de água do solo afetarão o potencial hídrico e a resistência estomática das folhas das plantas, o que por sua vez afeta a absorção de CO2 e a fotossíntese nas folhas.

- Quando o teor de água do solo é moderado, as folhas das plantas permanecem eretas e os estômatos abertos, favorecendo a entrada de CO2 e a fotossíntese.

- Quando o teor de água do solo é muito alto ou muito baixo, o potencial hídrico foliar diminui, a resistência estomática aumenta, a difusão CO2 é bloqueada, resultando em uma diminuição na taxa fotossintética.

3. Influenciar a transpiração das plantas

- A transpiração é uma das principais formas de dissipação de água nas plantas, sendo também um meio importante para as plantas regularem a temperatura corporal e manterem o equilíbrio hídrico no corpo.

- Mudanças no teor de umidade do solo afetam a taxa de transpiração das plantas.

- Quando o teor de umidade do solo é moderado, a transpiração da planta ocorre normalmente, o que auxilia na dissipação de calor e no transporte de nutrientes na planta.

- Quando o teor de água do solo é demasiado baixo, a transpiração da planta é enfraquecida, o que pode levar a altas temperaturas na planta e impedir o transporte de nutrientes.

4. Afetando a absorção de nutrientes pelas plantas

- Os nutrientes no solo estão geralmente presentes no estado dissolvido e as plantas absorvem esses nutrientes através do sistema radicular.

- As a lte rações no teor de humidade do solo afectam a solubilidade e a taxa de difusão dos nutrientes, o que por sua vez afecta a absorção de nutrientes pelas plantas.

- Quando o teor de umidade do solo é moderado, a solubilidade dos nutrientes é moderada e a taxa de difusão é rápida, o que é favorável para a absorção de nutrientes pelas plantas.

- Quando o teor de água no solo é muito alto ou muito baixo, a solubilidade dos nutrientes pode ser reduzida ou a taxa de difusão pode ser retardada, levando à obstrução da absorção de nutrientes pelas plantas.

5.Afetando a resistência das plantas

- A humidade moderada do solo melhora a resiliência das plantas, permitindo-lhes lidar melhor com ambientes desfavoráveis, como secas e altas temperaturas.

- Quando o teor de umidade do solo é moderado, o equilíbrio hídrico na planta é mantido, o que favorece as atividades fisiológicas normais da planta.

- Quando o teor de água no solo é demasiado baixo, as plantas podem reduzir a sua resiliência devido à falta de água e ficam mais vulneráveis ao stress ambiental.

Em resumo, o conteúdo de água do solo tem um impacto importante no crescimento e desenvolvimento das plantas, na fotossíntese, na transpiração, na absorção de nutrientes e na tolerância ao estresse. Portanto, na produção agrícola, a irrigação deve ser racionalmente irrigada de acordo com a demanda de crescimento das plantas e as condições do solo, a fim de manter o teor adequado de água no solo e proporcionar boas condições ambientais para o crescimento das plantas.

Folha de dados do sensor de umidade do solo:

1. Folha de dados do sensor de umidade e temperatura do soloNBL-S-THR

NBL-S-THR-Soil-temperature-and-moisture-sensors-Instruction-Manual-V4.0.pdf

2. Folha de dados do sensorECde temperatura e umidade do soloEC

NBL-S-TMC-Soil-temperature-and-moisture-conductivity-sensor.pdf

3.Folha de dados do sensor de umidade e temperatura do soloNBL-S-TM

NBL-S-TM-Soil-temperature-and-moisture-sensor-Instruction-Manual-4.0.pdf

4.NBL-S-TMCSTemperatura do solo,Umidade, Sensor Integrado de Condutividade e Salinidade

NBL-S-TMCS-Soil-Temperature-Humidity-Conductivity-and-Salinity-Sensor.pdf