Introdução e Objetivo
As técnicas de medida de umidade do solo são classificadas como métodos diretos e indiretos. No primeiro, tem-se o gravimétrico e entre os métodos de medidas indiretas tem-se a TDR.
A técnica de TDR (Time Domain Reflectometry), devido a algumas vantagens que apresenta, vem sendo utilizada para a medida desta variável. Em função do custo alto envolvido, a produção artesanal de sondas vem sendo consolidada
No Brasil, mais recentemente, esta estratégia tem sido empregada. Há uma aceitação pouco questionada de que estes modelos podem ser extrapolados para a aplicação no campo. Por outro lado, existem evidências de que a temperatura do ambiente, bem como a temperatura dos componentes da sonda podem promover variações significativas de valores da constante dielétrica (Ka) lida pelo equipamento, para uma mesma condição de umidade avaliada.
O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da temperatura do ambiente, sobre o modelo de calibração da TDR utilizando sondas originais e artesanais.
Metodologia
Para o trabalho foram empregadas sondas construídas artesanalmente. O Equipamento utilizado para a emissão do pulso foi o TRASE 6050X1 da Soil moisture equipment corp..
Foram construídos 19 micros lisímetros, os quais foram preenchidos com massa de solo indeformada da camada de 0 a 0,20 m.
Os micro lísimetro foram saturados e em cada sonda foram instalados 3 sondas de TDR, sendo que somente uma era original. Após tal processo foram realizadas leituras regulares da constante dielétrica aparente do meio (Ka), da umidade com base em massa (Ug. A medida do valor de Ka pelo tempo foi realizada diariamente para observar valores abaixo do PMP (ponto de murcha permanente).
O lisímetro e os conectores BNC das sondas ficaram de fora da caixa. Na caixa foi imposto o aquecimento e resfriamento para obter diversos valores de temperatura na faixa de 10 a 27 graus célsius. As leituras das sondas de TDR eram realizadas quando havia o equilíbrio térmico por meio da média de três leituras.
Resultados
Considerando as variáveis independentes, estes apresentaram coeficiente de variação de 30,79 e 22,00 % para Ka e temperatura. A variável dependente Ug apresentou o valor de 30,79%. Em relação a distribuição de frequência das variáveis somente a variável Ka apresentou distribuição normal validada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov no nível de probabilidade de 5%.
A análise dos valores da umidade do solo em função de Ka evidenciam que as sondas de TDR apresentaram diferenças em relação ao seu funcionamento, sendo que a dispersão dos modelos ajustados aos pares de valores de Ka e Ug de cada sonda diminui com o aumento da umidade do solo.
Comparando os modelos ajustados da relação Ug em função de Ka das sondas originais com as sondas artesanais, é possível constatar que não foi possível encontrar diferenças de Ug observados com os dados de Ug estimados em termos de desempenho, observados pelo coeficiente angular da reta ajustada da relação dos dados. O paralelismo da reta ajustada em relação a reta 1:1 evidencia que as sondas independentemente de serem originais ou artesanais apresentam o mesmo desempenho. Esses resultados demonstram que desde que seja utilizada uma equação específica para cada sonda, as sondas originais ou fabricadas podem estimar a umidade do solo com elevada precisão e exatidão.
O efeito da temperatura no processo de obtenção da variável Ka existe e pode ser visualizada pela equação ajustada da Ug em função do Ka. Ao observarmos o efeito médio de todas as sondas, considerando uma amplitude de temperatura entre 10 e 14 graus célsius, e comparando com uma amplitude de temperatura entre 25 e 27 graus célsius, existe uma variação em torno de uma unidade de Ka. Essa variação é relevante, uma vez que dependendo da sonda a ser considerada, a variação de uma unidade de Ka pode acarretar em erros em torno de 10 mm ao estimar o de armazenamento de água no solo considerando uma profundidade de 0,20 m.
Considerações Finais
As sondas artesanais apresentam desempenhos semelhantes as sondas originais. A temperatura afeta a curva de calibração das sondas de TDR, apresentando uma relação inversa do Ka com a temperatura.