Use of capacitive sensors with the instantaneous profile method to determine hydraulic conductivity Translated title: Utilização de sensores capacitivos no método do perfil instantâneo para obtenção da condutividade hidráulica

Abstract

ABSTRACT Due to the need to monitor soil water tension continuously, the instantaneous profile method is considered laborious, requiring a lot of time, and especially manpower, to set up and maintain. The aim of this work was to evaluate the possibility of using capacitive sensors in place of tensiometers with the instantaneous profile method in an area of the Lower Acaraú Irrigated Perimeter. The experiment was carried out in a Eutrophic Red-Yellow Argisol. The sensors were installed 15, 30, 45 and 60 cm from the surface, and powered by photovoltaic panels, using a power manager to charge the battery and to supply power at night. Records from the capacitive sensors were collected every five minutes and stored on a data acquisition board. With the simultaneous measurement of soil moisture obtained by the sensors, and the total soil water potential from the soil water retention curve, it was possible to determine the hydraulic conductivity as a function of the volumetric water content for each period using the Richards equation. At the end of the experiment, the advantage of using capacitive sensors with the instantaneous profile method was confirmed as an alternative to using a tensiometer. The main advantages of using capacitive sensors were to make the method less laborious and to allow moisture readings at higher tensions in soils of a sandy texture.

Translated abstract

RESUMO Devido à necessidade de monitoramento da tensão da água no solo de forma contínua, o método do perfil instantâneo é considerado trabalhoso, sendo necessário muito tempo e, principalmente, mão de obra na instalação e manutenção. O objetivo deste trabalho é avaliar a possibilidade de utilização de sensores capacitivos no método do perfil instantâneo em substituição aos tensiômetro em uma área do Perímetro Irrigado Baixo Acaraú. O experimento foi realizado em um ARGISSOLO VERMELHO-AMARELO Eutrófico. Os sensores foram instalados a 15; 30; 45 e 60 cm da superfície e alimentados por painéis fotovoltaicos, com gerenciador de energia para carregamento de baterias e fornecimento noturno de energia. Os registros dos sensores capacitivos foram coletados a cada cinco minutos e armazenados em placa de aquisição de dados. Dispondo-se das medidas simultâneas de umidade do solo obtidas pelos sensores, e do potencial total da água no solo, pela curva de retenção de água no solo, foi possível a determinação, para cada período, da condutividade hidráulica em função do conteúdo volumétrico de água, através da equação de Richards. Ao final do experimento pode-se concluir pela vantagem da utilização dos sensores capacitivos no método do perfil instantâneo como alternativa ao uso do tensiômetro. As principais vantagens do uso de sensores capacitivos foi a de tornar o método menos trabalhoso e possibilitar a leitura da umidade em maiores tensões nos solos de textura arenosa.