sensores próximos

Redução do rendimento devido ao efeito da salinidade

Os sais afetam as propriedades físico-químicas do solo e, portanto, afetam o desempenho das plantas. A tolerância à salinidade da maioria das culturas é relativamente baixa.

• Déficit hídrico devido ao efeito osmótico: o potencial hídrico em um solo salino diminui, a água fica mais retida nesse solo, então custará mais para a planta absorvê-la e a planta termina murchando.
• Efeitos específicos: Toxicidade iônica (Cl, Na, B) e/ou deficiência nutricional (N, K, Ca, P) devido ao fato de que os íons soltos competem por esses elementos nutricionais das plantas .

Por exemplo, quando o teor de sódio em um solo é muito alto, podem ocorrer danos como:

• Germinação de sementes lenta e irregular
• murchamento repentino
• Retardo do crescimento
• Queimaduras marginais nas folhas (especialmente nas folhas mais baixas e mais velhas)
• Amarelecimento das folhas
• Queda de folhas
• Morte das raízes
• Desenvolvimento de raiz restrito
• Morte gradual ou súbita de plantas

← Fig. Efeito da salinidade nas plantas de videira. Esquerda: Toxicidade do íon sódio. A toxicidade do sódio ocorre na forma de necrose ou queima nas pontas e bordas das plantas, assim como ocorre na toxicidade associada aos micronutrientes. Direita: Toxicidade do íon cloro. Começa com o amarelecimento prematuro das folhas (clorose), que leva à necrose das pontas

Não devemos esquecer a água de irrigação, uma água com CE < 0,7 dS/m não afeta a maioria das culturas e se o EC > 3 dS/m afeta a maioria das culturas.

Por outro lado, a escolha correta do fertilizante a ser aplicado ajudará a reduzir os riscos de salinidade e poderá prevenir ou reduzir as perdas de produtividade às quais as culturas podem estar expostas.

A salinidade pode afetar a capacidade de absorção de água da cultura, produzindo clorose e necrose, até mesmo toxicidade. Portanto, é muito importante controlar o EC por meio de sensores.

A condutividade elétrica aparente do solo (CEa) refere-se à capacidade do solo em transmitir uma corrente elétrica, sendo uma propriedade diferente da condutividade elétrica do solo (CEe) do extrato de saturação do solo, que é um indicador da concentração de sais dissolvidos na solução do solo.

O procedimento padrão para a determinação laboratorial da salinidade do solo exige a realização do que se costuma chamar de “pasta de solo saturada”, para posteriormente obter o extrato de saturação, onde é medida a condutividade elétrica. O procedimento é realizado adicionando água destilada a uma amostra de solo, misturando-os até formar uma pasta saturada com água. O extrato de saturação é então obtido filtrando a pasta usando uma bomba de sucção e sua condutividade elétrica é medida. Com este valor de condutividade elétrica em extrato de saturação (ECe), pode-se classificar o grau de afetação pela salinidade do solo.

Com base neste ECe e na resposta das culturas, os solos são classificados como:

↑ Fig: Escala de graduación de la CEe

Esses limites de ECe foram escolhidos porque a maioria das culturas não tem perdas de rendimento abaixo de 2 dS/m, elas sofrem perdas moderadas a altas (dependendo de sua tolerância) com valores entre 2 e 8 dS/m, e geralmente apresentam perdas muito altas com valores acima de 8 dS/m.

A condutividade elétrica do meio (ou solo a granel) é a CE da matriz composta por solo/água/ar e é o parâmetro medido pelos sensores de solo. Este valor de condutividade é chamado de condutividade elétrica aparente (CEa) do solo. Os sensores de solo medem a CE do ambiente como um todo, levando em consideração que esse todo é uma matriz solo/ar/água, portanto seu valor depende de outras propriedades do solo, além da a própria salinidade, como sua umidade e textura. O CEa de um solo, portanto, é diferente do CE de uma solução de solo e, claro, diferente do CEe (condutividade elétrica no extrato de saturação). No entanto, o uso de sondas tem a vantagem do imediatismo da medição e a desvantagem da correspondência complexa que existe entre a medição da sonda e a medição de referência no extrato de saturação.

• Os íons dissolvidos na solução do solo são os principais componentes eletricamente condutores na matriz do solo e, portanto, a ECa é altamente dependente do nível de salinidade do solo. Além disso, o CEa aumentará e diminuirá logicamente com a umidade do solo.
• ECa no solo é mais complexo do que em uma amostra de água ou amostra de solo em laboratório e pode ser difícil e confuso de interpretar.
• As medições de ECa fornecidas por sensores de solo são a condutividade elétrica da matriz dinâmica do solo como um todo, que é a soma das condutividades elétricas de todos os diferentes caminhos de corrente.
• Nenhum sensor de solo pode distinguir diretamente a diferença entre os diferentes caminhos nem pode distinguir a diferença entre cloreto de sódio e qualquer outro tipo de íons na solução que tenham alguma influência na condutividade elétrica da matriz solo/água/solo ar.

O CEa medido será afetado por:

• Conteúdo de água no perfil
• Sais dissolvidos
• Temperatura do solo
• Características do solo (granulometria, tipo,…)

Isto implica que, para comparar os valores de CE entre diferentes medições, leve em consideração que estão com a mesma porcentagem de umidade (para aliviar o efeito da umidade) e em uma temperatura semelhante e tente sempre medir no mesmo ponto (para aliviar o efeito do solo).

Se a CEa estiver correlacionada com os mapas de produtividade, ela pode dar uma ideia da taxa de nitrogênio a ser aplicada, embora essa correlação nem sempre exista, e muitas considerações devem ser feitas. ter em conta a agronomia adicional. Portanto, o CEa é mais uma ferramenta que pode ser utilizada, mas com muita cautela.

Tipos de sensores de condutividade elétrica aparente do solo (CEa)

Estes podem ser classificados de acordo com o seu princípio de funcionamento:

• Resistividade elétrica (Re): requer um bom contato entre o sensor e o solo. Eles são baratos.
• Capacitância (FDR e TDR): alguns sensores deste grupo não requerem um contato tão perfeito quanto os de Re. Existe uma ampla gama de benefícios e preços.
• Indução eletromagnética (EMI): eles não precisam de contato entre o instrumento e o solo. Eles são rápidos, mas caros.
• Injeção de corrente: Também chamados de eletrodos de contato. Baseia-se na criação de um campo elétrico diretamente no solo por meio de dois eletrodos de contato que injetam uma corrente e entre outros eletrodos são medidas as diferenças de tensão que aparecem.

Tipo eletromagnético (EMI)

Sensor composto por duas bobinas separadas por uma distância conhecida. A primeira bobina é submetida a uma tensão variável de tal forma que cria um campo magnético que é conduzido pelo terra dependendo de sua capacidade condutora para a próxima bobina onde um circuito eletrônico interpreta a leitura de tensão obtida nesta bobina secundária. valores de CEa, que expressam indiretamente a salinidade do solo.

↓ Fig: fotografias de Sensores Eletromagnéticos de CEa de solos. Esquerda: Sensor Geonics EM38RT. Direita: Sensor eletromagnético, com GPs e datalogger acoplados a um 4×4.

A forma como o sensor opera é muito simples. O sensor simplesmente repousa no chão e mede instantaneamente. Trata-se de uma técnica de medição não invasiva que vem sendo utilizada nos últimos anos para mapear a salinidade dos campos de cultivo, já que um GPS é adicionado ao equipamento para georreferenciar as leituras e tudo é acoplado a um trator que circula pela parcela para mapear sua salinidade.

↓ Fig: Mapas ECa de uma parcela obtida com um sensor eletromagnético acoplado a um trator. Esquerda: Pontos registrados com valores obtidos. Direita: mapa tratado a partir do da esquerda.

Para obter medições confiáveis ​​da salinidade do solo, as sondas devem ser calibradas contra medições de condutividade elétrica no extrato de saturação.

A aplicação desse sensor no nível da parcela geralmente está relacionada ao interesse em saber quais tipos de cultivos são os mais adequados para evitar perdas de produtividade.

Injeção de corrente

Neste caso, uma corrente elétrica é injetada no solo por meio de um par de eletrodos, na forma de discos, chamados de discos ativos ou de emissão. Normalmente esta corrente é uma corrente alternada para evitar efeitos de polarização e correntes secundárias. Em outros dois pares de eletrodos em forma de disco, chamados de discos de medição ou receptores em contato com o solo, é medida uma tensão resultante da distribuição espacial das resistividades elétricas do solo atravessado pela corrente injetada. A razão entre a tensão e a intensidade da corrente, multiplicada por uma constante (fator geométrico que depende da configuração dos eletrodos) é a resistividade elétrica aparente (ra),

A distância entre os discos ativos e os discos receptores determina a profundidade na qual a condutividade elétrica é medida, pois a corrente emitida pelos discos ativos deve criar um arco de maior ele viaja para discos mais distantes. Com a configuração normal do equipamento, a medição da condutividade é realizada a uma profundidade de 36 cm, entre os discos ativos e os receptores internos, e a uma profundidade de 90 cm utilizando os discos receptores externos. Dependendo das necessidades do estudo, os braços que suportam os discos receptores externos podem ser dobrados, com os quais se obtém apenas a medida a 36 cm.

Este equipamento, assim como o EMI, é utilizado para mapear a ECa de campos de cultivo, pois é adicionado um GPS ao equipamento para georreferenciar as leituras e tudo é acoplado a um trator que circula pela trama fazendo passagens geralmente paralelas para obter valores e depois fazer o mapa.

Modelos de negócios

• Tri-sensor para umidade, temperatura e condutividade elétrica: Modelo Teros 12. Marca: Meter Group.