Quatro leituras de umidade do solo podem ser feitas sem provar que a irrigação é necessária. A questão útil é quanta água a zona radicular ativa perdeu em relação ao seu próprio solo e limites de cultura. Isso exige mais do que apenas fazer a média das porcentagens em um painel.
O monitoramento da umidade do solo pode suportar um balanço hídrico de um milímetro quando cada leitura representa um intervalo definido entre a profundidade do solo e o solo. Mantenha separadas o armazenamento total de água, água acima do ponto de murchamento e a margem restante de esgotamento do solo-água. São quantidades diferentes, mesmo que todas possam ser expressas em mm.
Definir os intervalos do solo antes do cálculo
Um ponto de detecção em 20 cm não é automaticamente a média para toda a camada de 0 a 20 cm. Ela mede um volume limitado ao redor dessa posição. Rótulos de profundidade identificam observações; Os limites usados em um cálculo de armazenamento são uma interpretação separada.
Desenhe primeiro o perfil efetivo da zona radicular e a profundidade do solo e seus horizontes do solo. Atribua um intervalo de profundidade do solo a cada leitura apenas quando as condições do solo e as observações de comparação apoiam essa representação. Pontos médios entre sensores podem ser uma convenção inicial de interpolação, mas não provam que o solo intermediário é uniforme. Registre os limites superior e inferior e não estenda a leitura mais profunda por uma zona radicular não medida por padrão.
As posições de detecção tubular identificam profundidades de medição, não os limites do intervalo solo-solo e profundidade exigidos por um balanço hídrico. Este é um componente sensor, não um sistema completo de irrigação.
Na irrigação por gotejamento, também se distingue a zona radicular molhada de toda a área do campo. Um perfil de profundidade do solo ao lado de um emissor não é necessariamente a profundidade média da água no campo. Mantenha a base da área escolhida consistente com qualquer profundidade de aplicação de irrigação usada posteriormente.
Distinguir quatro grandezas de água no solo
O teor volumétrico de água, theta, é o volume de água dividido pelo volume de solo associado a granel. Use uma fração em vez de uma porcentagem na equação. Com espessura do intervalo de profundidade do solo dz em mm, o armazenamento total de água com perfil de profundidade do solo é S = sum(theta × dz).
O teor de água do solo na capacidade de campo, thetaFC, é uma referência solo-água drenada, não saturação. O conteúdo de ponto murchado, thetaWP, é uma referência inferior para a contabilidade convencional de água disponível por plantas. Ambos podem variar entre horizontes. Obtenha valores adequados ao local e mantenha a base de volume consistente com as leituras de umidade.
Para um perfil de profundidade do solo entre o ponto de murchamento e o teor de água do solo na capacidade do campo:
- Capacidade total de água disponível, TAW = sum((thetaFC - thetaWP) × dz).
- Água atual acima do ponto de murcha, A = sum((theta - thetaWP) × dz).
- Depleção atual relativa à capacidade de campo, D = sum((thetaFC - theta) × dz).
- Limite de depleção da água prontamente disponível, RAW = p × TAW, em que p é a fração de depleção escolhida.
TAW descreve uma capacidade, não a água presente hoje. RAW é o limite de retirada permitido neste balanço, e não toda a água existente. A margem restante até o limite é RAW - D. Uma margem negativa indica que o limite de depleção escolhido já foi ultrapassado.
Essas equações precisam ser revisadas quando uma camada está acima do teor de água do solo na capacidade do campo ou abaixo do ponto de murcha. Não deixe que o excesso de água em uma camada drenante esconda uma camada seca em outro lugar. A água presente em profundidade também pode ser pouco acessível ao sistema radicular atual.
Calcular o perfil com hipóteses explícitas
Este é um cálculo ilustrativo baseado em valores de sítio assumidos, não um registro de campo medido. Assuma uma zona radicular efetiva de 600 mm, quatro intervalos representativos de profundidade do solo, thetaFC = 0,30 e thetaWP = 0,10 ao longo de toda a extensão. Esses valores e a fração de depleção do solo e da água p = 0,35 são insumos inventados para este exemplo, não recomendações para uma textura ou cultura do solo.
| Intervalo de profundidade atribuído | Espessura dz, mm | Fração volumétrica theta assumida | Água total theta × dz, mm | Depleção relativa à capacidade de campo, mm |
|---|---|---|---|---|
| 0-100 mm | 100 | 0.28 | 28.0 | 2.0 |
| 100-250 mm | 150 | 0.27 | 40.5 | 4.5 |
| 250-400 mm | 150 | 0.26 | 39.0 | 6.0 |
| 400-600 mm | 200 | 0.25 | 50.0 | 10.0 |
| Total do perfil do solo | 600 | Não é uma média sem ponderação | 157.5 | 22.5 |
O primeiro déficit é (0.30 - 0.28) × 100 = 2 mm. A soma das quatro linhas resulta em D = 22.5 mm. O armazenamento na capacidade de campo é 0.30 × 600 = 180 mm; no ponto de murcha, 0.10 × 600 = 60 mm. Assim, TAW = 120 mm, A = 157.5 - 60 = 97.5 mm, e A + D = 120 mm fecha o balanço da água disponível.
RAW = 0.35 × 120 = 42 mm, restando 42 - 22.5 = 19.5 mm de margem para depleção adicional. Essa margem não é o armazenamento total de 157.5 mm nem os 97.5 mm acima do ponto de murcha.
Para uma previsão deliberadamente simplificada, com evapotranspiração constante de 4 mm/dia, sem chuva, sem irrigação e drenagem ou suprimento subindo desprezível, a margem total dividida pela perda é 19.5 / 4 = 4.875 dias. Isso estima quando o limite assumido seria ultrapassado caso nada mude. Não é uma instrução verificada esperar cinco dias.
Atualizar a previsão sem prometer uma data de irrigação
A evapotranspiração das culturas, ETc, depende do clima, do desenvolvimento da cultura e do método de estimativa. A precipitação efetiva é a parte que contribui para o equilíbrio da zona radicular; um total de pluviômetro não é automaticamente esse valor. Drenagem, escoamento, subida capilar e irrigação também podem alterar o equilíbrio.
Reconcilie a mudança prevista com a próxima observação válida do perfil de profundidade do solo. Se a diferença for persistente, inspecionar as suposições em vez de ajustar o coeficiente da colheita apenas para fazer os números concordar. Verifique se a profundidade das raízes mudou, se um intervalo de profundidade do solo foi mal representado ou se o perfil de profundidade do solo ainda está se redistribuindo após a irrigação.
Escolha a fração de esgotamento solo-água com orientação de culturas e locais. Um limite universal de 35% não é estabelecido pelo exemplo. Permitir tempo operacional suficiente para o processo real de irrigação, em vez de tratar o tempo estimado de atravessamento do limiar como o horário de início de cada zona.
Escolher sensores que sustentem o cálculo
O sensor NBL-S-TM-MD multicamadas mede a umidade, temperatura e salinidade do solo em profundidades configuráveis. A especificação publicada lista contagem e espaçamento de camadas ajustáveis, comunicação Modbus e uma faixa de umidade de 0 a 100%. Especifique as profundidades necessárias antes de fazer o pedido; Um nome de família de produtos não define os intervalos de profundidade do solo na sua planilha.
Hardware de medição multi-camada fornece observações específicas para profundidade. Limites do solo, limites de culturas e decisões de irrigação continuam sendo insumos separados do projeto.
Não confunda resolução de exibição com confiança em campo. A página do produto lista a precisão da umidade como ±5% sem definir a base percentual nessa tabela. Confirme sua interpretação e condições de teste antes de propagá-lo até uma incerteza em milímetros. A representatividade local e a calibração específica do solo também importam.
Para solo pedregoso, verifique se a leitura e as referências solo-água já descrevem o volume total do solo ou a fração de terra fina. Aplicar um desconto geral por volume de pedras pode contar duas vezes uma correção. Resolva essa base antes de calcular o armazenamento.
Um sensor de potencial hídrico solo adiciona informações sobre a força da retenção da água. Sua leitura de kPa não pode ser multiplicada pela profundidade para obter mm; É necessária uma relação adequada de retenção solo-água para conectar potencial com o teor de água.
Perguntas sobre o uso de dados do perfil
Q1. Posso fazer a média de todas as profundidades e multiplicar pela profundidade das raízes?
Somente se o peso igual for justificado. Intervalos de profundidade do solo desiguais exigem ponderação de espessura, e horizontes distintos precisam de seus próprios valores de referência. Uma média numérica não pode tornar representativas leituras de pontos não representativas.
Q2. 30% de umidade volumétrica significa 30 mm de água?
Não. Uma porcentagem precisa de uma espessura definida. Converta a porcentagem para uma fração e multiplique pela espessura representada do intervalo de profundidade do solo; o resultado tem a mesma unidade de comprimento dessa espessura.
Q3. Toda a água acima do ponto de murcha está disponível sem estresse?
Não. A captação de culturas pode se restringir antes que a referência do ponto murcho seja alcançada. A tolerância selecionada para esgotamento do solo-água aborda esse limite anterior; O acesso às raízes e a salinidade ainda precisam de atenção.
Q4. Um sensor úmido mais profundo justifica atrasar a irrigação?
Não sozinha. Confirme que raízes ativas podem usar essa camada e que a observação a representa. Uma camada úmida e profunda não cancela automaticamente uma camada superior seca e densa em raízes.
Q5. O que uma exportação de dados útil deve conter?
Mantenha o tempo de aquisição, as unidades de umidade e os valores por profundidade, status de qualidade, limites atribuídos do intervalo solo-profundidade e a versão dos valores de referência do solo. Manter os registros de irrigação e chuva separadamente para que as mudanças possam ser investigadas.
Q6. E se o teor de água do solo na capacidade do campo e no ponto de murchamento for desconhecido?
Use o perfil de profundidade do solo para observar secagem e umidade, enquanto obtém referências adequadas do solo. Não transforme uma tabela de texturas genérica ou uma curva plausível em uma data precisa de irrigação automática.
Manter o balanço hídrico rastreável
Um balanço útil da zona radicular vincula cada leitura de umidade a um intervalo explícito de profundidade do solo e mantém o armazenamento, a capacidade disponível para plantas, o esgotamento da água do solo e a margem de previsão distintos. Verifique novamente o modelo em relação às novas observações de medição antes de usá-lo para suportar o cronograma de irrigação.
Contate a NiuBoL com a cultura, estimativa da profundidade radicular, informações do perfil do solo e modelo ou foto da placa do registrador existente. Podemos comparar sensores em múltiplas profundidades, confirmar interfaces e cotar os componentes de monitoramento.
