Sensores
Sensores de umidade do solo: tipos, como escolher e como instalar
Nem todo sensor mede a mesma coisa. Uns medem quanta água há no solo; outros, quanto a raiz precisa se esforçar para extraí-la. Quais tipos existem, qual convém para a sua cultura e como instalar para que o dado sirva.
Em resumo
- Há duas famílias: os que medem o conteúdo volumétrico de água (capacitivos, TDR) e os que medem a tensão da água no solo (tensiômetros, matriz granular).
- Para irrigação no campo, os capacitivos são a opção mais comum pela resposta rápida, baixa manutenção e leitura remota.
- Instale-os em pares, a um terço e dois terços da profundidade da zona radicular, em pelo menos dois pontos por zona homogênea.
- O valor absoluto importa menos que a tendência: como sobe a cada irrigação e como cai com o consumo da cultura.
O que mede um sensor de umidade do solo?#
Um sensor de umidade do solo informa o estado da água em volta das raízes, o dado que mais diretamente responde à pergunta preciso irrigar? Mas há duas formas de medir, e vale entender a diferença antes de comprar:
- Conteúdo volumétrico de água (VWC): que porcentagem do volume do solo é água. Medido pelos sensores capacitivos e TDR, de forma indireta, a partir das propriedades elétricas do solo.
- Tensão da água no solo: quanta força a raiz precisa para extrair a água, em centibares ou quilopascais. Medida pelos tensiômetros e sensores de matriz granular.
O primeiro diz quanta água há; o segundo, quão disponível ela está para a planta. A mesma porcentagem de umidade pode ser abundante em solo arenoso e escassa em solo argiloso; a tensão já incorpora essa diferença.
Tipos de sensores de umidade do solo#
Capacitivos (FDR)#
Medem a constante dielétrica do solo, que muda muito com a água. Respondem rápido, não têm partes consumíveis e se integram fácil a transmissores LoRaWAN. O volume de medição é pequeno e a leitura é afetada pela salinidade e pelo contato com o solo, por isso a instalação importa.
TDR (reflectometria no domínio do tempo)#
Medem o tempo que um pulso elétrico leva para percorrer as hastes. São precisos em uma ampla faixa de texturas e muito usados em pesquisa; costumam custar mais que um capacitivo.
Tensiômetros#
Um tubo com água e uma ponta de cerâmica porosa: à medida que o solo seca, a água sai e o vacuômetro marca a tensão. São econômicos e não são afetados pela salinidade, mas têm faixa limitada, respondem devagar e precisam de manutenção (reabastecer água).
Matriz granular#
Medem a resistência elétrica de um bloco poroso em equilíbrio com o solo. Cobrem uma faixa ampla de tensão (de 0 a cerca de 200 centibares) e podem ser lidos a distância, mas são sensíveis à temperatura e à salinidade, e convém calibrá-los por tipo de solo.
As sondas resistivas de dois eletrodos vendidas para projetos caseiros servem para aprender, não para decidir uma irrigação: os eletrodos expostos se degradam em semanas e a leitura deriva.
Comparação de sensores de umidade do solo#
| Tipo | Mede | Vantagens | Limites |
|---|---|---|---|
| Capacitivo (FDR) | Conteúdo volumétrico | Resposta rápida, sem manutenção, leitura remota | Volume pequeno; sensível a salinidade e mau contato |
| TDR | Conteúdo volumétrico | Preciso em muitas texturas | Custo mais alto |
| Tensiômetro | Tensão | Econômico, não é afetado pela salinidade | Faixa limitada, resposta lenta, manutenção |
| Matriz granular | Tensão | Faixa ampla, leitura remota | Sensível a temperatura e salinidade; calibrar por solo |
Como escolher um sensor de umidade do solo#
Defina para que você quer. Para decidir irrigações e receber alertas, basta um capacitivo bem instalado; para pesquisa ou solos muito variáveis, considere TDR.
Olhe o seu solo e a sua água. Com água ou solo salinos, tensiômetros ou um capacitivo com compensação dão leituras mais estáveis.
Escolha a conectividade. Em campo aberto, um sensor com transmissor LoRaWAN alcança vários quilômetros com baterias que duram anos. Evite equipamentos que só gravam em memória local.
Prefira protocolos abertos. Um sensor que fala LoRaWAN ou MQTT padrão permite trocar de plataforma sem trocar o hardware.
Como e a que profundidade instalar#
- Profundidade: em pares, a um terço e dois terços da profundidade da zona radicular da cultura.
- Posição: entre plantas da mesma linha, dentro do bulbo molhado do gotejador, longe de rastros de máquinas e caminhos.
- Quantidade: pelo menos dois pontos por zona homogênea. Se o talhão tem solos leves e pesados, meça cada um separadamente.
- Contato: sem bolsas de ar. Preencha com o mesmo solo e compacte de leve; mau contato é a causa mais comum de leituras erradas.
Como ler os dados#
O número isolado diz pouco; a curva diz muito. Um ou dois dias depois de uma irrigação abundante, o valor se estabiliza: essa é a sua referência de capacidade de campo. A partir daí, a umidade cai com o consumo da cultura, e a irrigação precisa chegar antes do ponto de recarga.
Compare sempre os dois sensores do par: se o de cima sobe a cada irrigação e o de baixo não, a irrigação está curta; se os dois ficam saturados por muito tempo, sobra água. Para ver como isso se encaixa em um sistema completo, leia irrigação inteligente: o que é e como funciona; para escolher onde instalar, o satélite ajuda: NDMI vs NDVI.
O Bloomiot Workspace recebe os dados dos seus sensores LoRaWAN ou MQTT, mesmo de outras marcas, e avisa quando irrigar e quando algo falha. Veja os formatos compatíveis na documentação.
Perguntas frequentes
Qual é o melhor sensor de umidade do solo?
Depende do uso. Para decidir irrigações no campo, um sensor capacitivo bem instalado e com leitura remota é a opção mais prática. Tensiômetros funcionam bem com solos ou águas salinas, e sensores TDR são preferidos quando é preciso mais precisão em solos muito variáveis.
A que profundidade se instala um sensor de umidade do solo?
A recomendação habitual é instalar em pares, a um terço e a dois terços da profundidade da zona radicular da cultura. Assim você vê cada irrigação na camada superior e confirma que a água chega às raízes mais profundas.
Quantos sensores de umidade eu preciso?
Pelo menos dois pontos de medição por zona homogênea, ou seja, com o mesmo solo, cultura e setor de irrigação. Se o talhão tem solos leves e pesados, cada tipo de solo precisa da sua própria medição.
É preciso calibrar um sensor de umidade do solo?
Os sensores vêm com uma calibração genérica que serve para acompanhar tendências. Para valores absolutos mais exatos, calibra-se por tipo de solo. Na prática, para decidir irrigações basta definir a capacidade de campo e o ponto de recarga observando como o sensor responde no seu próprio talhão.
Fontes
- Umidade do solo
- Sensores
- Tensiômetro
- TDR
- Irrigação
Sobre o autor
Elio Fagúndez
Fundador do Bloomiot. Engenheiro mecatrônico, especialista em desenvolvimento de hardware, sistemas embarcados e IoT; projetou a plataforma que transforma dados de satélite e de campo em decisões de irrigação.