CIIAGRO

Balanço hídrico

1. Aspectos gerais:

A água é transportada para a atmosfera na forma de vapor. É um processo físico pelo qual o vapor d'água escapa de qualquer superfície de água livre ou superfície úmida a uma temperatura abaixo do ponto de ebulição. Em adição à perda por evaporação do solo, a água é também perdida pela transpiração de superfícies vegetadas (solo + vegetação ou superfície de água + vegetação). Esta perda combinada é conhecida como evapotranspiração.

Este processo de evaporação e/ou transpiração, juntamente com a precipitação é um dos mais importantes componentes do ciclo hidrológico. O vapor d'água é o principal participante nos muitos sucessos de troca de energia que existe na atmosfera. Estas trocas de energia são responsáveis pelos fenômenos do tempo, a qual serve como uma liquidação entre as várias fases do ciclo hidrológico.

2. Definições de termos e equipamentos

1. Evaporação Latente (LE): Robertson (1955) apresenta uma definição meteorológica para evaporação que diz: "É a áxima possível evaporação que poderia ser obtida de uma superfície úmida, plana, horizontal e negra, exposta às condições meteorológicas de radiação global, vento, temperatura e pressão de vapor que existe na vizinhança (proximidade) do habitat de uma planta ou animal", sendo que isto depois define o termo que ele chama de vaporação latente. Desta maneira, evaporação latente, é a taxa de evaporação de uma superfície horizontal, úmida e plana, que:
   a)  absorve toda a radiação solar e da atmosfera, e irradia como um corpo negro à temperatura do ar;
   b)  está totalmente exposta ao vento;
   c)  está em contato com a atmosfera, na qual a pressão de vapor não é afetada pela evaporação da água no evaporímetro;
   d)  tem a mesma temperatura do ar.
2. Evapotranspiração potencial (ETP): - máxima capacidade de água capaz de ser perdida como vapor, em uma dada condição climática, por um meio contínuo de vegetação, que cobre toda a superfície do solo estando este na capacidade de campo ou acima desta. Desta maneira, incluí a evaporação do solo e transpiração de uma vegetação  de uma região específica em um dado intervalo de tempo. Observa-se que a evapotranspiração potencial é função da disponibilidade de energia existente, ou seja da capacidade do sistema em absorver esse vapor ou converter o seu calor armazenado em calor latente.
3. Evaporação (E): - conjunto de fenômenos físicos que condicionam a transformação da água na forma líquida ou sólida, de uma superfície úmida ou de água livre, em vapor, a uma temperatura abaixo do ponto de ebulição.
4. Transpiração (T): - Perda de água para a atmosfera na forma de vapor através dos estômatos e cutículas das plantas, decorrente das ações físicas e fisiológicas dos vegetais, e dependente da disponibilidade de energia da água disponível no solo e governada pela resistência dos estômatos.
5. Evapotranspiração (ET): - é o processo de transporte de água na forma de vapor para a atmosfera, de uma superfície vegetada, através dos mecanismos combinados de transpiração das plantas e evaporação do solo.
6. Evapotranspiração real ou efetiva  (ETR): - soma total da transferência de vapor para a atmosfera que é evaporada pela superfície e transpirada pelas plantas nas condições atuais de parâmetros atmosféricos, umidade do solo e condições da cultura.
7. Evapotranspiração Máxima (ETM): - é a transferência de água na forma de vapor para a atmosfera, por uma cultura qualquer, em condições de nenhuma restrição de água em qualquer estágio de desenvolvimento, com vistas ao máximo de produção.
8. Evapotranspiração de referência (ETr) (ETo):) - a evapotranspiração para uma dada cultura bem adaptada e selecionada para propósitos comparativos sob dadas condições climáticas e com adequada bordadura e para um regime de irrigação padronizado e apropriado para esta cultura e a região considerada.
9. Equação combinada: - uma equação para estimativa da evapotranspiração que combina as relações de balanço de energia e fluxo de vapor, de modo que os gradientes atmosféricos e temperatura da superfície são eliminados como parâmetros. Pela inclusão de uma resistência da superfície ou da cobertura vegetal, o método pode ser utilizado para estimar a evapotranspiração para várias culturas e diversas condições de água no solo.

3. Fatores determinantes da evapotranspiração real

A evapotranspiração real é o processo de transferência de vapor onde o solo não está totalmente coberto e nem na capacidade de campo e ocorre nas condições atuais dos parâmetros meteorológicos, assim sendo, além dos fatores meteorológicos que condicionam a evapotranspiração tais como: radiação solar, vento, temperatura do ar, déficit de pressão de vapor, ela é grandemente afetada pelo tipo de cultura, porcentagem de cobertura do solo e disponibilidade de água no solo.

A profundidade da zona radicular e a disponibilidade de água nela depende do volume de solo, explorado pelas raízes e a disponibilidade de água nela depende de:

• características do sistema radicular;
• tipo de solo;manejo da cultura;
• distribuição da umidade do solo na parte inicial do crescimento da cultura.
  

4. Balanço hídrico

O conceito de balanço hídrico (Thornthwaite, 1948) avalia o solo como um reservatório fixo, no qual a água armazenada, até o máximo da capacidade de campo, somente será removida pela ação das plantas.

Obviamente é um conceito simples, porém que muito tem ajudado nos processos de zoneamento agroclimático, demanda de água para irrigação e até mesmo classificação climática. Um dos aspectos contraditórios no uso desta metodologia é a confusão que muitos dos usuários fazem entre água armazenada no solo e água disponível. Tal fato com certeza aumenta as contradições sobre os resultados obtidos e a comparação com outras regiões, sob cultivo com diferentes culturas.

Thornthwaite, 1948, teve o grande mérito e a sensibilidade de confrontar de maneira pratica os valores de precipitação e de evapotranspiração, sendo que esta comparação entre os valores de precipitação e evapotranspiração potencial determina em linha base o balanço hídrico.

O balanço hídrico, além da evapotranspiração potencial, possibilita estimar a evapotranspiração real, excedente hídrico, deficiência hídrica e as fases de reposição e retirada de água no solo, cujas definições são as seguintes (Alfonsi, 1995).

Evapotranspiração real: a quantidade de água que nas condições reais se evapora do solo e transpira das plantas.

Deficiência hídrica: diferença entre a evapotranspiração potencial e a real.

Excedente hídrico: diferença entre a precipitação e a evapotranspiração potencial, quando o solo atinge a sua capacidade máxima de retenção de água.

A evapotranspiração potencial é um dos parâmetros apresentados no Boletim publicado duas vezes por semana no site do CIIAGRO. A evapotranspiração potencial é estimada pelo método de Camargo (1983), de modo que:

ETP = T * 0,01 * Qo * N * K

onde:

T = Temperatura média diária do ar OC

Qo = Radiação solar extraterrestre (milímetros equivalentes)

N = Número de dias

K = Fator de ajuste dependente de temperatura média do período

T	K
Até 23,5º C	1,00
Entre 23,6º C e 24,5º C	1,05
Entre 24,6º C e 25,5º C	1,10
Entre 25,6º C e 26,5º C	1,15
Entre 26,6º C e 27,5º C	1,20
Maior ou igual a 27,6º C	1,30

As interações entre os parâmetros edáficos meteorológicos e as características das plantas em função da relação ERT/ETP proposta ou da água disponível no solo. São apresentadas tabelas quanto ao limite para o desenvolvimento vegetal, definição dos limites para o manejo do solo e condições para colheita, trânsito de máquinas e aplicação de agroquímicos.