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Irrigação e 
Drenagem
Água no solo e demanda 
hídrica
Prof. Me. Renan Borelli Galvão
• Unidade de Ensino: 02
• Competência da 
Unidade de Ensino:
Conhecer os principais parâmetros relacionados à infiltração da água 
no solo e como esse fenômeno influencia no manejo da irrigação. 
Compreender os principais fundamentos do cálculo agronômico da 
necessidade de irrigação (lâmina d’água) e turno de rega.
• Resumo:
Seção 2.1 – Umidade e densidade do solo aplicadas à irrigação;
Seção 2.2 – Infiltração de água no solo;
Seção 2.3 – Demanda hídrica das culturas agrícolas.
• Palavras-chave: Irrigação; Manejo da água; Infiltração;
Umidade; Evapotranspiração; Turno de rega.
• Título da teleaula: Água no solo e demanda hídrica
• Teleaula nº: 02
Contextualização da teleaula
• Como ocorre o processo de armazenamento de água no solo?
• Como acontece o processo de infiltração de água no solo?
• Cada cultura deve receber exatamente a mesma quantidade de água?
• Como determinar quanto, quando e como irrigar para orientar 
corretamente o produtor? 
 Conhecer os parâmetros e os cálculos para manejo da 
irrigação!
 Cálculo agronômico – lâmina d’água e turno de rega.
Umidade e 
densidade do solo 
aplicadas à 
irrigação
Água no solo
• O solo é o meio pelo qual a água e os nutrientes são 
armazenados e disponibilizados para as plantas;
• Através de fenômenos de adsorção e/ou adesão e de 
capilaridade, a água fica retida após um evento de 
chuva ou instante de irrigação;
• Essa água constitui a umidade do solo que será 
fornecida para as plantas, de modo que atinjam um 
ótimo desenvolvimento e uma eficiente produtividade. 
Fonte: https://bit.ly/3xHQeXQ
Água no solo
• A facilidade com que as plantas absorverão a água está 
intrinsecamente ligada ao conteúdo de água no solo;
• Dependendo da umidade retida, as plantas terão maior 
ou menor facilidade em extrair água e, portanto, de 
atender as suas necessidades;
• Nem toda água que o solo armazena está disponível 
para as plantas – à medida que o solo seca, a força de 
retenção aumenta e a água disponível no solo diminui. 
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Composição do solo
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Densidade do solo
• Razão entre a grandeza de massa de solo seco (Ms) e o 
volume do solo (V).
• Varia em função da textura, quantidade de matéria 
orgânica contida no solo e práticas de manejo do solo 
(ação antrópica), como aração, gradagem e subsolagem.
Densidade do solo
• Para solos arenosos → varia de 1,2 a 1,9 g/cm3;
• Para solos argilosos → varia de 0,9 a 1,7 g/cm3;
• Determinada através de métodos laboratoriais 
destrutivos:
• Método do anel volumétrico;
• Método do torrão parafinado. 
Fonte: https://bit.ly/3kj3WNi ; 
Densidade das partículas
• Relação entre a quantidade de massa de solo seco 
(Ms) por unidade de volume de solo seco (Vs);
• Não se leva em consideração a porosidade;
• Diretamente relacionada com a composição química 
e mineralógica do solo;
• Varia de 2,60 a 2,70 g/cm3;
• Determinada pelo método do balão volumétrico.
S
Umidade do solo
• Conteúdo relativo de água no solo;
• Pode ser expresso com base de massa chamado de 
umidade gravimétrica, ou com base de volume, a 
chamada umidade volumétrica.
• Determinada por método gravimétrico – estufa e 
balança.
Disponibilidade Total de Água
Capacidade de Água Disponível
Fonte: INSA (2013)
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Relacionando 
umidade e 
densidade com 
capacidade de 
armazenamento 
Situação Problema 01
• Consultoria a uma fazenda de gado leiteiro que está 
com problemas em seu pasto irrigado;
• Excessivo pisoteio do gado nos últimos dias levou a 
uma pequena compactação da camada superficial;
• Área apresenta excesso/acúmulo de água na superfície;
• Projeto de irrigação foi realizado para uma porosidade 
de 50%.
Resolvendo a Situação Problema 01
• Você solicita a análise física do solo:
• Você nota que o sistema de irrigação foi dimensionado 
para um volume de poros maior do que havia no momento 
da amostragem. 
Resolvendo a Situação Problema 01
• Conforme o solo vai se compactando, o volume e a massa 
de poros vão se alterando, assim como o volume e a massa 
de água;
• Relação inversamente proporcional → quanto maior a 
compactação do solo, menor o volume de poros e menor a 
capacidade de armazenamento de água no solo;
• O solo não consegue armazenar a água que estava sendo 
aplicada pelo sistema de irrigação, que acaba se 
acumulando superficialmente. 
Infiltração de 
água no solo
Infiltração de água no solo
• Processo no qual a água atravessa a superfície do solo, 
no sentido vertical e descendente;
• Permite a entrada da água da camada superficial do 
terreno para o interior do solo;
• Essencial na manutenção da qualidade do solo;
• Possui relação direta com o escoamento superficial;
• Após a infiltração, as camadas superiores do solo 
atingem um elevado valor de umidade, enquanto as 
zonas mais baixas se apresentam ainda com menores 
níveis de umidade. 
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Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Redistribuição de 
água no solo
Infiltração de água no solo
• Vazios do solo (porosidade) são os espaços 
disponíveis para o acúmulo e a movimentação 
de água no solo;
• Formados pelas partículas da composição 
física do solo;
• Perfil da umidade no solo aumenta e tende a 
sua saturação enquanto houver aporte de 
água em toda a sua profundidade.
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Velocidade de infiltração básica
• Velocidade de infiltração básica de água no solo (VIB) é uma 
informação essencial para a elaboração do projeto e a escolha 
do manejo da irrigação;
• Solos de textura arenosa têm valores elevados de velocidade 
de infiltração básica e não recomendados para a irrigação 
superficial;
• A taxa de infiltração básica é equivalente à condutividade 
hidráulica dos solos. 
Fonte: http://bit.ly/2JWEFIZ
Capacidade de infiltração
• Representado pela letra f, corresponde à 
potencialidade que um certo tipo de solo tem de 
absorver a água infiltrada;
• É dada em mm/h ou mm/dia;
• Quantidade de água que o espaço poroso consegue 
armazenar, através de uma unidade de área, na 
unidade de tempo que leva para infiltrar a água. 
Infiltrômetro de 
anel
Ensaio do infiltrômetro de anel
• O método mais usado para estabelecer a velocidade 
de infiltração de água do solo é o infiltrômetro de anel;
• 2 anéis de formatos cilíndricos – 50 cm e 25 cm de 
diâmetro e 30 cm de altura;
• 1 equipamento que possibilite a medição da água 
inserida no anel interno;
• Os anéis são instalados de maneira concêntrica e 
cravados no solo a 15 cm.
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Ensaio do infiltrômetro de anel
• O teste consiste em adicionar água nos dois cilindros, 
concomitantemente, e as leituras da lâmina de água no anel 
interno são feitas com o auxílio de uma trena;
• Anel externo tem a função de evitar a infiltração lateral;
• A quantidade de água infiltrada no solo será calculada através 
da subtração entre a leitura em dois espaços de tempo 
conseguintes.
• O teste deverá continuar até que a taxa de infiltração se torne 
constante – variação menor que 10% do volume de água no 
intervalo de 1 hora. 
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018) ; https://bit.ly/3xF5YuT
Equação de Kostiakov-Lewis
• Ajustar os dados obtidos em uma regressão linear:
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Faixas de valores 
de referência 
Interferentes do processo de infiltração
• Tipo de solo;
• Mudanças na estrutura do solo;
• Nível de compactação do solo;
• Umidade do solo no momento da irrigação;
• Influência da precipitação sobre o solo;
• Cobertura vegetal do solo;
• Temperatura do solo;
• Presença de ar no solo.
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DÚVIDAS? Selecionando 
aspersores
Situação Problema 02
• Um agricultor interessado em aumentar a produtividade do 
seu plantio de milho procurou você para a elaboração do 
dimensionamento de um sistema de irrigação;
• Ele optou por utilizar o sistema de irrigação por aspersão;
• Tipo de solo da área de cultivo: talhão1 possui textura 
franca, o talhão 2 possui textura argilosa e o talhão 3
possui textura arenosa. 
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Resolvendo a Situação Problema 02
Resolvendo a Situação Problema 02
Dados do fornecedor
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Manejo da 
irrigação
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Manejo da irrigação
• O intervalo de tempo entre duas irrigações 
consecutivas é conhecido como turno de rega;
• Qual lâmina de água deverá ser aplicada em cada um 
dos turnos de rega estabelecido? 
• Manejo da irrigação é um conjunto de métodos para se 
determinar a frequência de irrigação, a lâmina de água 
a ser aplicada em cada instante de irrigação e a 
intensidade de aplicação do volume de água. 
Variáveis climáticas para o manejo da irrigação
• Evapotranspiração (ET) – somatório entre o processo de evaporação da água da 
superfície terrestre e a água que é eliminada pelas plantas através do processo de 
transpiração;
• Evapotranspiração da cultura (ETc) – é a evapotranspiração de uma determinada 
cultura, na qual a condição básica para que ela aconteça é que o solo esteja próximo 
à capacidade de campo;
• Evapotranspiração da cultura de referência (ET0) –
corresponde à taxa evapotranspirométrica que ocorrerá em 
uma certa cultura de referência (grama ou a alfafa) quando o 
solo não apresentar restrição hídrica.
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Método do tanque classe “A” 
• Determina a estimativa da evapotranspiração;
• Calcula-se a evapotranspiração de referência através da relação entre evaporação 
medida no tanque classe “A” (Ev) e o coeficiente do tanque classe “A” (Kt);
• Kt depende da umidade relativa, da velocidade do vento e do comprimento da 
bordadura em que o tanque está instalado. 
Qualidade da água
• Leituras feitas por meio de um micrômetro de gancho, paquímetro ou régua de precisão, 
instalados em um poço tranquilizador (evita perturbações na superfície da água).
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Tensiômetro
• Manejo da irrigação via solo;
• Mede a tensão de água no solo a partir 
da leitura do vacuômetro em linha do 
equipamento – necessária a 
característica da água no solo;
• Tensão é correlacionada com a 
umidade do solo.
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
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Programação da 
irrigação
Programação das irrigações
• Irrigação total: toda água necessária para repor a demanda hídrica 
da cultura, durante o seu ciclo, é proveniente da irrigação;
• Descarta-se a precipitação pluviométrica;
• Irrigação real necessária (IRN) será igual à:
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Programação das irrigações
• Irrigação suplementar: acontece quando a água proveniente da precipitação 
pluviométrica não consegue repor 100% da demanda hídrica da cultura. 
• Planejamento deverá ser realizado para uma precipitação em torno de 75% da 
probabilidade com base em uma série histórica regional.
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Estratégias para o manejo da irrigação 
• Irrigação sem déficit: atender totalmente as necessidades hídricas da cultura, seja 
para irrigação total ou suplementar. Nesse aspecto a evapotranspiração da cultura 
será satisfeita totalmente, com a finalidade de maximizar a produtividade da cultura.
• Irrigação com déficit: a demanda hídrica da cultura será parcialmente atendida como 
alternativa de economizar água e reduzir alguns custos variáveis de irrigação.
• Irrigação de salvação: as necessidades hídricas da cultura só 
são supridas em períodos relativamente curtos ou nos 
estágios mais críticos.
Turno de Rega
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Turno de Rega
Irrigação Real Necessária
Irrigação Total Necessária
Realizando o 
cálculo 
agronômico 
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Situação Problema 03
• Agricultor perdeu grande parte da sua produção de melancia por seus frutos 
apresentarem rachaduras, apodrecimento e perda de sabor;
• Ele utiliza irrigação por gotejamento e monitoramento da ETO através de tanque 
classe “A”;
• Não levou em consideração o índice pluviométrico total de 150 mm;
• Aplicou a lâmina adotando um turno de rega de 1 dia; 
• Ele colheu as melancias com 75 dias, em que cada estágio 
teve duração de 15 dias. 
Situação Problema 03
• Considere:
• Capacidade de campo = 0,40 cm3/cm3; 
• Ponto de murcha permanente = 0,35 cm3/cm3; 
• Fator de disponibilidade hídrica (f) = 0,40;
• Profundidade efetiva da raiz (Pef) = 0,40 m;
• Eficiência do sistema de irrigação = 90%.
• Qual a lâmina que ele deveria ter aplicado? Qual a irrigação 
real indispensável para a cultura? E o turno de rega mais 
apropriado para o plantio? 
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018) Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Cálculo do 
Turno de Rega
Fonte: Rodrigues e Sousa (2018)
Kahoot /
Exercícios de 
Fixação
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Recapitulando ...
• Umidade e densidade do solo aplicadas à irrigação;
• Infiltração de água no solo;
• Infiltrômetro de anel;
• Método do tanque classe “A”;
• Manejo da irrigação;
• Programação da irrigação:
• Irrigação Real Necessária;
• Turno de Rega.
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