Wetting front of soil infiltration test by real-time sensing in prototype system real-time wetting front in soil infiltration tests
DOI:
https://doi.org/10.13083/reveng.v30i1.14005Palavras-chave:
Soil moisture, Monitoring, ArduinoResumo
Agriculture is the most water-demanding economic activity. Nevertheless, the monitoring of agricultural production systems can improve the soil water condition and contribute to soil conservation, as well as increase irrigation efficiency through quick and assertive decision-making. Thus, the objective of this work was to carry out a real-time evaluation of the wetting front (WF), the water infiltration rate in the soil, and to verify whether the system performance can affect infiltration test data in a Red Latosol with clayey and very clayey textures. The public domain prototype system consisted of a permeameter, and 10 soil moisture sensors that were calibrated by the oven drying method and inserted into a PVC pipe from 10 cm to 100 cm depth. The equipment allowed the evaluation of the wetting front and calculation of the infiltration rate and water retention and variations along the soil profile. Data were analyzed using descriptive statistics using RStudio and Excel. The results showed that the prototype system is effective to simulate the water infiltration rate in the two soil textures analyzed at low cost.
Downloads
Referências
AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO - ANA, Relatório Conjuntura dos Recursos Hídricos no Brasil 2020. Disponível em http://conjuntura.ana.gov.br/. Acess in: 10 ago. 2021.
ALMEIDA Júnior, M. C. D. de; CASTRO, P. A. L. de; SANTOS, G. O. Taxa de infiltração de água no solo em diferentes usos do solo. Journal of Biotechnology and Biodiversity, 8(2), p. 115-121, 2020. https://doi.org/10.20873/jbb.uft.cemaf.v8n2.almeida.
ARAGÃO, W. F. L.; PIRES, L.L.; AMORIM, L. M. F.; RODRIGUES, J. O. M.; BANDEIRA, T. L.; SILVA, B. A. Determinação da velocidade de infiltração de água no solo pelo método de infiltrômetro de anel, IV INOVAGRI International Meeting, 2017. http://docplayer.com.br/81570307-Determinacao-da-velocidade-de-infiltracao-de-agua-no-solo-pelo-metodo-de-infiltrometro-de-anel.html. Acess in: 2 dez. 2021.
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, NBR 6457:2016
CARVALHO, M. S. Sensor para Monitoramento de Umidade do solo utilizando energia solar, 2016, Tese (Bacharelado em Engenharia de Software), Universidade Federal do Ceará, Campus Quixada, 2016.
CUNHA, J.E., Caracterização Físico Espacial da Bacia Hidrográfica do Paraná In: Geografia da bacia hidrográfica do Paraná 3: fragilidades e potencialidades socioambientais. Ed. Anderson Sandro da Rocha e Maicol Rafael Bade. – Jundiaí, SP: Ed. In House, p. 314, 2018. ISBN: 978-85-7899-591-1
EDVANE, B.; ANTONINO, A.C.D.; DALL’OLIO, A.; AUDRY, P.; CARNEIRO, C.J.G., Determinação da condutividade hidráulica e da sorvidade de um solo não-saturado utilizando-se permeâmetro a disco, 1999.
FRUEH, A., Garden Bot – The Soil Moisture Sensor. Disponível em: http://gardenbot.org/howTo/soilMoisture/. Acess in:: 06 mar. 2017.
GONÇALVES, S. L.; CATTELAN, A. J.; NEPOMUCENO, A. L.; NASCIMENTO, W. B. da S. Arquitetura pilosidade da raiz de soja em casa de vegetação. Embrapa Soja, Londrina, 2018. Disponível em https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/173527/1/Boletim-de-PD-14.pdf. Acess in: 30 abr. 2022. ISSN 2178-1680.
GUBIANI,P.I.;REINERT,D.J.;RICHERT,J.M.;GELAIN,N.S. Condição de Contorno para Calibração de Reflectômetro usado para Medição de Água no Solo, Ciência do Solo - Ciência Rural, Agosto, 2015. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20140907.
INFORZATO, R.; ALVAREZ, R. Distribuição do sistema radicular da cana-de-açúcar,
var. Co. 290, em solo tipo terra-roxa-legítima. Bragantia, v.16, n.1, p.1-13, 1957.
Instituto Agronômico do Paraná - IAPAR, Estação Cascavel / Código 02453023 / Lat. 24,53 S / Long. 53,33 W / Alt. 660 M. Disponível em http://www.iapar.br/arquivos/Image/monitoramento/Medias_Historicas/Cascavel.htm. Acess in: 20 ago. 2018.
Instituto Agronômico do Paraná - IAPAR, Estação Palotina / Código 02453023 / Lat. 24,18 S / Long. 53,55 W / Alt. 660 M. Disponível em http://www.iapar.br/arquivos/Image/monitoramento/Medias_Historicas/Palotina.htm. Acess in: 20 ago. 2018.
Instituto Agronômico do Paraná - IAPAR, Estação São Miguel / Código 02453023 / Lat. 25,26 S / Long. 54,22 W / Alt. 260 M. Disponível em http://www.iapar.br/arquivos/Image/monitoramento/Medias_Historicas/Sao_Miguell.htm. Acess in: 20 ago. 2018.
Instituto de Metereologia – INMET. 2018. Disponível em: https://mapas.inmet.gov.br/. Acess in: 18 Mar. 2018
LIBARDI, P. L. Dinâmica da água no solo. Piracicaba, EDUSP, p. 335, 2005.
LIBARDI, P. L. Dinâmica da água no solo. 2. ed. São Paulo-SP: Ed. USP, p. 346, 2012.
MAGALHÃES, P.C.; DURÃES, F. O.; GOMIDE, R. L. Fisiologia da Cultura do Milho. Centro Nacional Pesquisa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, 2018. Disponível em https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/48183/1/Fisiologia-cultura.pdf. Acess in: 30 abr. 2022.
MANTOVANI, E.C.; BERNARDO, S.; PALARETTI, L.F. Irrigação: princípios e métodos, 3ª edição, p. 166-178, 2009.
MITTELBACH, H.; LEHNER, I.; SENEVIRATNE. S.I. Comparison of four moisture sensor types under field conditions in Switzerland. Journal of Hydrology 430-431, 39-49. Skill in streamflow forecasts derived from large-scale estimates of soil moisture and snow. Nat. Geosci. 3 (9), p. 613–616, 2012.
PIRES, R.C. de M.; ARRUDA, F.B., FUJIWARA, M.; SAKAL, E.; BOROLETTO, N. Profundidade do sistema radicular das culturas de feijão e trigo sob pivô central. Bragantia, Campinas, v. 50, n. 1, p. 153-162, 1991. Disponível em: http://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0006-87051991000100015&lng=en&nrm=iso. Acess in: 30 abr. 2022. https://doi.org/10.1590/S0006-87051991000100015.
PIZETTA, S. C. Calibração de sensores de capacitância (FDR) para estimativa da umidade em diferentes solos. Universidade Federal de Lavras, 2015.
REICHARDT, K. A. Água em sistemas agrícolas, São Paulo: Manole, p. 188, 1990.
SALEH, M.; ELHAJI, I. H.; ASMAR, D.; BASHOUR, I.; KIDESS, S. Experimental evaluation of low-cost resistive soil moisture sensors, 2016 IEEE International Multidisciplinary Conference on Engineering Technology (IMCET), p.179-184, 2016. doi: 10.1109/IMCET.2016.7777448.
SENAR- Serviço Nacional de Aprendizagem Rural. Irrigação: gestão e manejo. Serviço Nacional de Aprendizagem Rural. Brasília: Senar, 2019
SILVA, N.F.; CUNHA, F.N.; CABRAL FILHO, R.F.; MORAIS, W.A.; CUNHA, E.S.; ROQUE, R.C., KAREN, D.; ALVES, M.; TEIXEIRA, B. M. Métodos para estimativa da infiltração de água e um latossolo sob plantio direto e convencional. Gl Sci Technol. v. 10, p. 169-176, 2017.
SILVA, M.C.A.;TARGA,M.dosS.;Cezar,V.R.S. Arduino System and ultrasonic sensor for automation of the determination of water infiltration rate in soil, Ambiente e Água - An interdisciplinary Journal of Applied Science, 2020. Acess in: 26 Out 2021
SISDAGRO - Sistema de Suporte à Decisão na Agropecuária. Disponível em http://sisdagro.inmet.gov.br/sisdagro/app/balancoHidrico. Acesso em: 18 nov. 2021.
SOUZA FILHO, P. S.; HELDWEIN, A.B.; ZAMBERLAN, J.F.; CORRÊA, H.C. Parâmetros físicos do solo relacionados com o avanço da frente de molhamento. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v.17, n.2, p. 153-161, 2013.
TUCCI, C.E.M. Hidrologia: Ciência e Aplicação. 4. ed. Porto Alegre: UFRGS. p. 943, 2012.
YOSHIDA, S.; HASEGAWA, S. The rice root system: its development and function. In: IRRI. Drought resistance in crops with emphasis on rice. Los Baños, p. 97-114, 1982.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Revista Engenharia na Agricultura - REVENG
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
O(s) autor(es) autoriza(m) a publicação do texto na da revista;
O(s) autor(es) garantem que a contribuição é original e inédita e que não está em processo de avaliação em outra(s) revista(s);
A revista não se responsabiliza pelas opiniões, ideias e conceitos emitidos nos textos, por serem de inteira responsabilidade de seu(s) autor(es);
É reservado aos editores o direito de proceder a ajustes textuais e de adequação às normas da publicação.
A partir da submissão, o autor estará cedendo integralmente seus direitos patrimoniais da obra à publicação, permanecendo detentor de seus direitos morais (autoria e identificação na obra) e de acordo com a Licença Creative Commons, CC BY-NC.
Esta obra está licenciada com uma Licença 