Capacidade de retenção de água

Conforme referido no subcapítulo 3.10, o solo funciona como um reservatório que retém a água que as plantas absorvem através das suas raízes. A água retida pelo solo é influenciada pela sua textura, pela sua taxa de infiltração e pela sua permeabilidade.

A capacidade de campo (θFC) reflete o limite máximo de humidade que o solo é capaz de reter, isto é, corresponde à água higroscópica e capilar que o solo retém, após o escoamento da água gravitacional. Pode ser atingida após rega abundante ou após uma chuvada intensa, depois de cessar o eventual escoamento e a infiltração da água em profundidade, por percolação. De acordo com Raposo, esta situação verifica-se após um período compreendido entre um a três dias (Raposo, 1996a).

A presença de água no solo é fundamental para a vegetação sobreviver e crescer. Esta é absorvida pelas raízes das plantas e transportada das raízes até às folhas, em tecido vegetal especializado, designado por xilema. Praticamente toda a água que chega às folhas (estima-se que mais de 95%) é libertada para a atmosfera sob forma de vapor de água, através de um fenómeno designado por transpiração.

O transporte de água na planta é um movimento contínuo, que tem de superar o gradiente gravitacional e a resistência ao atrito nas condutas xilémicas. Resulta das diferenças de energia entre a água no solo (junto às raízes) e nas folhas, circulando das zonas de potencial hídrico mais elevado para as zonas de potencial hídrico mais baixo. Constitui um processo físico, inteiramente passivo, que ocorre sem necessidade de consumo direto de energia metabólica (Schulze et al., 2005).

Assim, para que as plantas consigam extrair a água de que necessitam, a água no solo deve encontrar-se a tensões de sucção relativamente altas (o valor de tensão de água no solo, em kPa, assume valores negativos, tanto mais baixos quanto maior for o trabalho requerido pelas plantas para extrair a água do solo). Quando o solo se encontra à capacidade de campo,

Figura 4.5 – Valores estimados de θFC e θWP para as diferentes

classes de textura do solo. Fonte: Madeira, 2008, adaptado de Botelho da Costa, 1973; Brady & Weil, 1999

o potencial de água no solo é de cerca de -10 kPa a -33 kPa, sendo os potenciais nas folhas que estão a realizar a transpiração de -500 kPa a -3000 kPa. O gradiente de potencial hídrico criado é favorável para permitir a extração de água do solo pelas raízes, o seu transporte até às folhas e a consequente evaporação da água para a atmosfera (Pereira, 2004).

À medida que o teor de água no solo diminui, também diminui o potencial de água no solo (assumindo valores mais negativos) e, consequentemente, o das folhas evaporantes. Quando se atingem valores de potencial muito baixos, aproximadamente -1,5 MPa, as plantas deixam de ter capacidade para realizar absorção radicular, atingindo-se o coeficiente de emurchecimento (θWP), isto é, o teor de humidade do solo abaixo do qual as plantas não têm capacidade para realizar absorção radicular (Pereira, 2004).

A água é libertada sobretudo através dos estomas, pequenos poros de abertura variável localizados na superfície das folhas – transpiração estomática, correspondente a 90% a 95% da água evaporada. Existe um outro processo de transpiração que ocorre em paralelo: uma pequena quantidade de água evapora diretamente da superfície das células epidérmicas para a atmosfera – transpiração cuticular, que representa os restantes 5% a 10%. A resistência cuticular, determinada essencialmente pela espessura e composição da cutícula, é maior do que a resistência estomática quando os estomas estão abertos. No entanto, em condições de seca, que provocam o encerramento dos estomas, a transpiração cuticular constitui o principal processo de perda de água pelas plantas (Taiz e Zeiger, 2002).

Se, por um lado, quando se atinge o θWP as plantas não conseguem retirar água do solo e o desenvolvimento vegetativo pode ser comprometido, por outro lado, acima da θFC, as plantas são prejudicadas pelo excesso de água, e podem até morrer por asfixia radicular.

Ambos os fatores (θWP e θFC) são expressos em percentagem de peso seco de solo, sendo os

A capacidade utilizável de um solo (u) é a diferença entre a capacidade de campo (θFC) e o coeficiente de emurchecimento desse mesmo solo (θWP), sendo expressa através da equação 4.3 definida por Raposo (1996a):

u = θFC - θWP [4.3]

A reserva utilizável de um solo (U), expressa em milímetros, corresponde à quantidade de água utilizável pelas plantas que é possível armazenar na espessura z do solo, podendo ser calculada através da seguinte expressão:

U = z u d, [4.4]

Em que:

z: espessura do solo [metros]

u = capacidade utilizável de um solo [percentagem de peso de água em peso seco de solo]

dap = densidade média aparente da terra seca [adimensional]

A densidade aparente do solo (dap) corresponde à razão da parte sólida de um dado volume aparente de solo (volume ocupado pelas partículas sólidas e volume ocupado pelos interstícios ou poros) e da massa de igual volume de água.

Os valores da capacidade utilizável de um solo (u), assim como a densidade aparente (dap), podem ser determinados a partir de amostras de terra representativas das parcelas a regar, em laboratórios da especialidade, com o é o caso do Laboratório Químico Agrícola Rebelo da Silva, tutelado pelo Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária (INIAV), localizado no Instituto Superior de Agronomia, na Tapada da Ajuda, em Lisboa. As amostras de solo podem ser recolhidas por meio de sondas, que permitem efetuar a recolha sem alteração apreciável das características do solo, nomeadamente da sua estrutura.

Contudo, à semelhança do apresentado para os valores de θFC e θWP, os valores de dap também se encontram tabelados de acordo com a textura do solo e descritos no quadro 4.2.

Quadro 4.2 – Valores médios de algumas constantes físicas de solos minerais (capacidade de campo, θFC; coeficiente de emurchecimento, θWP; capacidade utilizável de um solo, u; densidade aparente, dap;

capacidade unitária de retenção, ud. Fonte: Raposo 1996, p. 132, adaptado de diversos autores

Textura do solo % em peso seco de solo

θ_FC θ_WP u dap Arenoso 4 1 3 1,65 Areno-limoso 12 4 8 1,5 Franco-arenoso 14 6 8 1,5 Franco 18 8 10 1,4 Franco-argiloso 27 13 14 1,35 Argilo-arenoso 31 15 16 1,3 Argilo-limoso 33 18 15 1,3 Argila 45 25 20 1,2

Pela análise do quadro conclui-se que os solos de textura fina, como sendo os solos argilosos, apresentam maior capacidade de retenção de água, enquanto os solos de textura mais grosseira, por exemplo os solos arenosos, retém menos água. No entanto, esta característica pode ser atenuada pelo facto de as plantas atingirem maior profundidade radicular nos solos arenosos (Raposo, 1996a).