Carlos M. P. Vaz

Instrumentação em Física do Solo

aplicada ao Manejo do Solo

Sensor Typef sensor #

papersGHz outputs

CurrentlyavailableandthisstudyTDR100 Campbell TDR 1.450 e’,ECb -

CS616 Campbell TLO 0.175 period 20ThetaProbe Delta-T I 0.100 voltage 43SM300 Delta-T I 0.100 voltage,T 3Wet2 Delta-T C 0.020 e’,ECb,T 15

5TE Decagon C 0.070 e’,ECb,T 1710HS Decagon C 0.070 voltage 8HydraProbe Stevens I 0.050 e’,e’’,ECb 24

EC-5 Decagon C 0.070 voltage 21CS650/655 Campbell TLO 0.175 e’,ECb,T -PR1/6;PR2/6 Delta-T C 0.100 voltage 11Trime Mesa TDR 1.000 voltage 12Diviner2000 Sentek C 0.25-0.29 count* 14EnviroSCAN Sentek C 0.10-0.15 count* 24EasyAg Sentek C - - 2Watermark Irrometer R - resistance 43Aqua-Pro - C - voltage 3DigitalTDT Acclima TDT 1.23 e’,ECb,T 11

Gro-Point ESI TDT - current 2TDTAquaflex - TDT - voltage -Virrib AMET - - 5Discontinued EC-20 Decagon C 0.005 voltage 16EC-10 Decagon C 0.005 voltage 6CS615 Campbell TLO 0.044 period 18SM200 Delta-T I 0.100 voltage 4LOM/RS EasyTest TDR - - 3

30 Pesquisadores Física, Química, Engenharias Eletrônica,

Mecânica, Química e Materiais, Bioquímica, Biologia e

Ciência da Computação, Agronomia, Veterinária

Embrapa Instrumentação

São Carlos, SP

- Máquinas, equipamentos, sensores e sistemas

ATUAÇÃO

- Métodos avançados (espectroscópicos, imagem,

softwares e modelagem matemática)

- Processos físicos, químicos e biológicos

(compósitos poliméricos, filmes biodegradáveis,

revestimentos alimentos e insumos)

Produção Agropecuária - Recursos Naturais

Pós-colheita - Insumos

Instrumentação em Física do Solo

Penetrômetros

Infiltrômetros

Permeâmetros

Tensiômetros

Sonda de Nêutrons

Sensores capacitivos

TDR

Mesa tensão/panela Richards

TEMAS

- Resistência à penetração: equipamentos e modelagem

- Análise granulométrica: métodos, equipamentos, FPT

- Sensores de umidade: TDR e FDR

- Novos sensores de potencial da água no solo

- Tomografia computadorizada de raios-X

Algumas questões importantes

- Pouca disponibilidade de equipamentos nacionais

- Tendência de automação

- Monitoramento com rede de sensores (wireless)

- Fusão de sensores

- Validação condições de solos brasileiros

- Poucos grupos - desenvolvimento instrumentação

- Desenvolvimento da indústria nacional

Resistência mecânica do solo - equipamentos

dinâmico estáticos

Parâmetros que influenciam a RP

Ds, θ ou ψ, textura, M.O.

Funções de Pedotransferência

Silva et al. (Rev. Bras. Ci. Solo, 32:1-10, 2008)

RP = (a+b*ARG)*θ(c+d*ARG)*Ds(e+f*ARG)

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50

2

4

6

8

10

RP

(M

Pa

)

q (cm3 cm

-3)

Arg=15% - 1,55 g cm-3

Arg=15% - 1,65 g cm-3

Arg=30% - 1,45 g cm-3

Arg=30% - 1,55 g cm-3

Arg=70% - 1,10 g cm-3

Arg=70% - 1,20 g cm-3

0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.00

2

4

6

8

10 Arg=15% - q=0,20 (CC)

Arg=15% - q=0,09 (PM)

Arg=30% - q=0,26 (CC)

Arg=30% - q=0,15 (PM)

Arg=70% - q=0,42 (CC)

Arg=70% - q=0,30 (PM)

RP

(M

Pa

)

Ds (g cm-3)

Modelagem RP = f (Ds, θ) solos diversas texturas

- Solos: RQo, LVAd, LVd, PVAd, LVdf, NVef

- Medidas período seco e chuvoso

- Penetrômetro de impacto Kamaq

- RP, Ds, θ (0-60cm, 5cm)

Vaz et al. Geoderma, 166:92-101, 2011 Vaz et al. SSSAJ, 77:1488-1495, 2013

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50

5

10

15

20

25

30 RQo

PVAd

LVAd

LVd

LVdf

NVef

Ds=1,61 g/cm3

1,55 g/cm3

1,48 g/cm3

1,28 g/cm3

1,38 g/cm3

1,13 g/cm3

RP

(M

Pa

)

q (cm3cm

-3)

3 MPa

- 23 equações RP = f (Ds, θ): mínimos quadrados

Jakobsen e Dexter, Soil Til. Res. 10:331-345, 1987

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.301.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

Ds (

g c

m-3)

u (g g-1)

NVef

LVdf

LVAd

RQo

PVd

LVd

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0.1

1

10

100

1000

RQo

PVd

LVAd

LVd

LVdf

NVef

y (

kP

a)

q (cm3 cm

-3)

Equação única RP = f (Ds, θ) ?

(0-1)

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

0

5

10

15

20

25

30

RP

(M

Pa

)

Ds* = 0

Ds* = 0,25

Ds* = 0,5

Ds* = 0,75

Ds* = 1

S

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50

5

10

15

20

25

30 RQo

PVAd

LVAd

LVd

LVdf

NVef

Ds=1,61 g/cm3

1,55 g/cm3

1,48 g/cm3

1,28 g/cm3

1,38 g/cm3

1,13 g/cm3

RP

(M

Pa

)

q (cm3cm

-3)

3 MPa

1.0 1.2 1.4 1.6 1.8

0

5

10

15

20

25

30R

P (

MP

a)

Ds (g cm-3)

RQo

PVAd

LVAd

LVd

LVdf

NVef

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0

5

10

15

20

25

30

RP

(M

Pa)

S = 0

S = 0,25

S = 0,5

S = 0,75

S = 1

Ds*

RP=f (ρ,θ): medida combinada RP com θ

Cabo coaxial

(50 W)

conector BNC

coneProbe de

TDR

60 cm

nível

M = 4 kg

h

kevlar-nylon

23.9 mm

Fio terra

(f= 0.5 mm)

Condutor

(f=0.5 mm)

Ponta deaço

Equipamento automático

acionamento

pneumático

sensor de

umidade

sensor de profundidade

!

Avaliação compactação - cisalhamento

- Amostrador de solo - sistema hidráulico - broca

- Sensor de pressão: mede esforço (0-20cm, 0-40cm …)

- Medida cisalhamento/corte solo (1/seg.)

LVAd (argila=32%)

0

2

4

6

8

10

0 10 20 30 40

indiceS

profundidade(cm)

21/02/14

7/3/14

26/03/14

7/5/14

1.48 1.50 1.52 1.54 1.56 1.58 1.600

2

4

6

8

10

q=26%

Penetrometer (MPa)

Sensor (Volts)

PR

(M

Pa

); S

en

so

r (V

)

BD (g cm-3)

q=18%

0.16 0.20 0.24 0.28

2

4

6

8

10

1.511.52

penetrometer (MPa)

Sensor (Volts)

RP

(M

Pa

); S

en

so

r (V

)

q (cm3 cm

-3)

Ds=1.50 g/cm

3

0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25

2

4

6

8 Sensor (volts)

PR (MPa)

PR

(M

Pa

); S

en

so

r (V

)

BD (g cm-3)

LVA

NV

0.315 0.320 0.325 0.330

2

4

6

8

Sensor (volts)

PR (MPa)

PR

(M

Pa

); S

en

so

r (V

)

q (cm3 cm

-3)

Considerações sobre medidas RP

Penetrômometros

- Grande dependência RP com a umidade

- Medida em condição próxima capacidade de campo

- Fundamental medida da umidade ou potencial água

- Correção do efeito umidade - modelagem

Equipamento cisalhamento

- Pequena dependência com a umidade

- Necessita verificar efeito diferentes tipos de solo

Granulometria/textura dos solos

Caracterização e classificação

Manejo do solo

Aplicação fertilizantes, corretivos e herbicidas

areia argila silte

Menor tamanho das partículas

- maior superfície específica

- maior porosidade

- maior capacidade de retenção água e nutrientes

Equipamentos - análise granulométrica de solos

Difratômetro de laser

Transmissão de raios-X

Impedância elétrica

Hidrômetro/densímetro

Método da Pipeta

Vantagens métodos padrão (Pipeta e Bouyoucos)

- Equipamentos e procedimentos simples

- Boa acurácia

Desvantagens

- Depende da experiência do analista

- Limitações lei de sedimentação (Stokes): Dp, forma e [C]

- Alta demanda de mão de obra

Automação

Analisador granulométrico de raios gama

- Homogeneização automática da solução

- Sensor de temperatura (correção viscosidade da água)

- Determina Dp dos solos (correção veloc. sedim. - Stokes)

- Distribuição granulométrica

- Software de aquisição e controle

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100

Analisad

or

Hidrômetro

Lab1

argila

silte

areia

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100

Analisad

or

Hidrômetro

Lab2

argila

silte

areia

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100

Analisad

or

Hidrômetro

Lab3

argila

silte

areia

Coeficiente atenuação em massa (μ) Dp

μ α Dp

0.25 0.30 0.35 0.40

2.6

2.7

2.8

2.9

3.0

p = 2.026 + 2.325

p

r2 = 0.97

p (

g c

m-3)

s (cm

2 g

-1)

Dp

I0# I#

x#

Granulometria - caracterização solos - distribuição de poros (retenção água) - estrutura

Rx: empacotamento (0,225 a 0,414)

- Distribuição partículas - Distribuição de poros - Retenção de água

Modelo de Arya e Paris (1981)

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

0.1

1

10

100

1000 NVef

RQo

y (

kP

a)

q (cm3 cm

-3)

Mapeamento propriedades físicas - área pivô - milho/sorgo

!!

- Granulometria/textura

- Densidade das partículas

- Curva de retenção

- Densidade global

- Umidade volumétrica

- Resistência à penetração

- Condutividade elétrica

- Produtividade matéria seca

- Mapas por geoestatística

- Correlações: causa-efeito

y"="$2.379x"+"14.849"R²"="0.004"

10"

11"

12"

13"

14"

15"

16"

17"

0.300" 0.350" 0.400" 0.450" 0.500"

MS#(tonha*

1)#

Argila#(g#g*1)##

y"="$5.43x"+"17.10"R²"="0.03"

10"

11"

12"

13"

14"

15"

16"

17"

0.450" 0.500" 0.550" 0.600" 0.650"

MS#(tonha*

1)#

Areia#(g#g*1)##

Considerações sobre métodos de análise

granulométrica

- Busca de métodos automáticos e mais precisos

- Padronização de procedimentos de dispersão

- Método de transmissão de raios X ou gama

- Análise granulométrica detalhada - estimativa AD

- Importância da fração silte para retenção de água

- Base de dados físico-hídricos

Sensores de água no solo Sonda de Nêutrons

TDT

TDR Resistividade

Capacitância, Indutância (FDR)

Vantagens/Desvantagens

Principais sensores FDR

C: Capacitância

I: Impedância

R: Resistividade

TLO: Oscilação Linha Transm.

TDT: Transm. domínio tempo

ε (θ), CE, Temperatura

Frequências: 20-300 MHz

TDR: base física

FDR: empírica

Fatores influenciam resposta sensores FDR

- Tipo Solo: textura; tipo argila; M.O.; Ds;

superfície específica, minerais ferromagnéticos,

- Condutividade elétrica/salinidade

- Tipo de sensor e frequência de operação

- Geometria, tamanho e número de hastes da sondas

- Temperatura

- Calibrações específicas para cada solo

- Calibrações do fabricante (minerais, orgânicos, salinos)

Avaliação de sensores FDR e das calibrações de fábrica

- 8 sensores

- 7 solos

Vaz et al. 2013, Vadoze Zone J.

7 solos do Arizona, EUA

Dp: densidade das partículas do solo Ds: densidade do solo

PT: porosidade total (PT=1-Ds /Dp) ASE: área de superfície específica

LOI: perda por ignição - matéria orgânica CE: condutividade elétrica

solo$argila$ silte$ areia$ Dp$ Ds$ PT$ ASE$ LOI$ CE$

%! g#cm&3! cm3#cm&3! m2#g&1! %! #dS#m&1!

AZ2$ 3,0! 4,3! 92,7$ 2,63! 1,55! 0,42! 1,8! 0,6! 1,21!

AZ6! 21,5! 21,4! 57,1! 2,59! 1,40! 0,55! 17,5! 2,1! 1,32!

AZ9! 20,9! 59,7! 19,4! 2,57! 1,13! 0,61! 8,8! 10,0! 1,40!

AZ11! 36,7! 37,0! 26,3! 2,69! 1,36! 0,60! 30,1! 3,4! 0,94!

AZ15$ 28,0! 62,9! 9,1! 2,46! 1,30! 0,58! 21,6! 5,5! 8,39$

AZ18$ 68,9$ 17,7! 13,4! 2,61! 1,30! 0,63! 50,8$ 6,0! 1,65!

ORG$ 2,6! 13,7! 83,7! 1,83! 0,38$ 0,79! 2,1! 55,1$ 4,80$

RESULTADOS

0.0 0.1 0.2 0.3 0.40

5

10

15

20

25

30

e

q (cm3 cm

-3)

10HS

mineral

Schaap

0.0 0.1 0.2 0.3 0.40

5

10

15

20

25

30

35

40

Schaap

e

q (cm3 cm

-3)

5TE

mineral

0.0 0.1 0.2 0.3 0.40

10

20

30

40

50

60

70

mineral

e

q (cm3 cm

-3)

Hydra Probe

0.0 0.1 0.2 0.3 0.410

20

30

40

50

60

mineralpe

rio

do

(ms)

q (cm3 cm

-3)

CS616

Calibrações específicas - solos minerais

† MU: manual do usuário - fabricante

Considerações sobre sensores FDR

- FDR sensível: salinidade, M.O., textura

- Necessidade de melhorias - calibração dos fabricantes

- Acurácias calibrações fabricantes:

2% (TDR); 3% (Theta P., Wet2); 4% (SM300, 5TE);

5% (Hydra P.); > 5% (10HS, CS616)

- Procedimentos padrão calibrações solos minerais

- Acurácias calibrações específicas:

1-2% (10HS, SM300, Theta P.);

2-3% (TDR100, Wet2, 5TE, Hydra P. CS616)

5th International Symposium on Soil Water

Measurement using Capacitance, Impedance and TDT

Embrapa Instrumentação - São Carlos

20 a 23 de Setembro de 2016

- Principais fabricantes de sensores FDR

- Novos desenvolvimentos e demandas

- Aplicações

Sensores de potencial da água no

solo

tensiômetro

matriz porosa

dielétrico

- Manual (Hg, Bourbon, tensímetro de punção)

- Automático (transdutor pressão)

Auto refil de água

- Até -80 kPa

- Acurácia: 0,5 kPa

- Calibrado individualmente

- Saída digital - coletor dados

- Faixa: 0 a 100.000 kPa

- Acurácia: 2 kPa (25%)

Irrigás

Sensor de diedro

0 5 10 15 20 25 300

10

20

30

40

50

60

2mm1mm

0,5mm

h (

cm

H2O

)

L (cm)

a0=0,1mm

tga=a0/200

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25

30

h (

cm

H20

)

L (cm)

espassador (a0)

y = -2scosq

ai

= -2s

Litgaa0

L=5cm

vertex& glass&& water&&

Li&&

meniscus&& spacer&&

L0&&

a0&&

!"! =#$

%$

=#&

%&

θ,Ψ$θ,Ψ

! "#$ "

%&' #( )""*+, $ "- ""

. /' %%". /' %%"

. 0&%1$ "

S3#

S1#

! "#$$%

!&' $( ) %

$' #*+,%%- . /0) %1 %%

2%*) %

!"#$%&''( ) *+ ', ''

$%&#+ -$'. /#!!'

0'$+ '

S2#

! "#$ "

%&' #( )""*+, $ "- ""

. /' %%". /' %%"

. 0&%1$ "

S3#

S1#

! "#$$%

!&' $( ) %

$' #*+,%%- . /0) %1 %%

2%*) %

!"#$%&''( ) *+ ', ''

$%&#+ -$'. /#!!'

0'$+ '

S2#

! "#$ "

%&' #( )""*+, $ "- ""

. /' %%". /' %%"

. 0&%1$ "

S3#

S1#

! "#$$%

!&' $( ) %

$' #*+,%%- . /0) %1 %%

2%*) %

!"#$%&''( ) *+ ', ''

$%&#+ -$'. /#!!'

0'$+ '

S2#

S1

S2

S3

0 2 4 6 8 10 12 140

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 169.7 mm

!0 = -0.67 kPa

a0 = 160 mm

S1

L (

mm

)

!applied

(kPa)0 2 4 6 8 10 12 14 16

0

2

4

6

8

10

12

14

16

r2 = 0.98

S1

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 58 mm

!0 = -1.52 kPa

a0 = 60 mm

L (

mm

)

!applied

(kPa)

S2

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25

30

S2

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.98

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 30.5 mm

!0 = -0.52 kPa

a0 = 30 mm

S3

L (

mm

)

!applied

(kPa)

0 10 20 30 40 50 600

10

20

30

40

50

60

S3

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.99

0 2 4 6 8 10 12 140

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 169.7 mm

!0 = -0.67 kPa

a0 = 160 mm

S1

L (

mm

)

!applied

(kPa)0 2 4 6 8 10 12 14 16

0

2

4

6

8

10

12

14

16

r2 = 0.98

S1

!d

ihed

ral (

kP

a)

!applied

(kPa)

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 58 mm

!0 = -1.52 kPa

a0 = 60 mm

L (

mm

)

!applied

(kPa)

S2

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25

30

S2

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.98

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 30.5 mm

!0 = -0.52 kPa

a0 = 30 mm

S3

L (

mm

)

!applied

(kPa)

0 10 20 30 40 50 600

10

20

30

40

50

60

S3

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.99

0 2 4 6 8 10 12 140

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 169.7 mm

!0 = -0.67 kPa

a0 = 160 mm

S1

L (

mm

)

!applied

(kPa)0 2 4 6 8 10 12 14 16

0

2

4

6

8

10

12

14

16

r2 = 0.98

S1

!dih

ed

ral (

kP

a)

!applied

(kPa)

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 58 mm

!0 = -1.52 kPa

a0 = 60 mm

L (

mm

)

!applied

(kPa)

S2

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25

30

S2

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.98

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 30.5 mm

!0 = -0.52 kPa

a0 = 30 mm

S3

L (

mm

)!

applied (kPa)

0 10 20 30 40 50 600

10

20

30

40

50

60

S3

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.99

0 2 4 6 8 10 12 140

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 169.7 mm

!0 = -0.67 kPa

a0 = 160 mm

S1

L (

mm

)

!applied

(kPa)0 2 4 6 8 10 12 14 16

0

2

4

6

8

10

12

14

16

r2 = 0.98

S1

!d

ihed

ral (

kP

a)

!applied

(kPa)

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 58 mm

!0 = -1.52 kPa

a0 = 60 mm

L (

mm

)

!applied

(kPa)

S2

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25

30

S2

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.98

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 30.5 mm

!0 = -0.52 kPa

a0 = 30 mm

S3

L (

mm

)

!applied

(kPa)

0 10 20 30 40 50 600

10

20

30

40

50

60

S3

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.99

0 2 4 6 8 10 12 140

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 169.7 mm

!0 = -0.67 kPa

a0 = 160 mm

S1

L (

mm

)

!applied

(kPa)0 2 4 6 8 10 12 14 16

0

2

4

6

8

10

12

14

16

r2 = 0.98

S1

!dih

ed

ral (

kP

a)

!applied

(kPa)

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 58 mm

!0 = -1.52 kPa

a0 = 60 mm

L (

mm

)

!applied

(kPa)

S2

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25

30

S2

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.98

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 30.5 mm

!0 = -0.52 kPa

a0 = 30 mm

S3

L (

mm

)

!applied

(kPa)

0 10 20 30 40 50 600

10

20

30

40

50

60

S3

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.99

0 2 4 6 8 10 12 140

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 169.7 mm

!0 = -0.67 kPa

a0 = 160 mm

S1

L (

mm

)

!applied

(kPa)0 2 4 6 8 10 12 14 16

0

2

4

6

8

10

12

14

16

r2 = 0.98

S1

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 58 mm

!0 = -1.52 kPa

a0 = 60 mm

L (

mm

)

!applied

(kPa)

S2

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25

30

S2

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.98

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

35

40

a0 = 30.5 mm

!0 = -0.52 kPa

a0 = 30 mm

S3

L (

mm

)

!applied

(kPa)

0 10 20 30 40 50 600

10

20

30

40

50

60

S3

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

r2 = 0.99

! "#$%&' (#$%) *+&(

, - () %. / ) +0+&(

1"$+' &%2(0+. 3"/ ) +0+&( 4%24+(

5%#66) ((76) 7(

$+%083$&". 9((06*". - (

- : 736) (&/ ' (

!"#$

!

0 4 8 12 16 200

5

10

15

20

25

30

35

40 S1

4.7 kPa

2.6 kPa

1.5 kPa

Li (

mm

)

Time (min.)

0.8 kPa

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

35

40 S2

10.3 kPa

5.9 kPa

3.9 kPa

2.5 kPa

Li (

mm

)

Time (min.)

1.5 kPa

0 10 20 30 40 50 600

5

10

15

20

25

30

35

40 S3

32.5 kPa

19.2 kPa

11.2 kPa

Li (

mm

)

Time (min.)

6.6 kPa

0 40 80 120 1605

10

15

20

25

30

18.6 kPa

13.1 kPa

8.6 kPa

Li (

mm

)

Time (min.)

!

0 10 20 30 40 500

10

20

30

40

50

RMSD : 1.7 kPa (sandy soil)

1.1 kPa (substrate)

sandy soil

substrate

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

0 10 20 30 40 500

10

20

30

40

50

RMSD : 1.7 kPa (sandy soil)

1.1 kPa (substrate)

sandy soil

substrate

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

0 10 20 30 40 500

10

20

30

40

50

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

RMSD = 1.4 kPa

0 10 20 30 40 500

10

20

30

40

50

!d

ihe

dra

l (kP

a)

!applied

(kPa)

RMSD = 1.4 kPa

S1, S2, S3 Gypsum rod / S3

4"cm"

spacer""30μm"Φ""

glass"glass"

gypsum"

gypsum"rod"

heat6shrink"tubing"

Tomografia de raios X em estudos de solos

- Medidas de transmissão/atenuação

- Processo matemático: Reconstrução

- Mapa 2-D de μ : proporcional a ρ e Z

cérebro

semente palmeira

!X"ray&source&&&&&rota- on&stage&

tomographic&reconstruc- on&

reconstructed&slice&

&&&&&

X"ray&detector&

- Ecologia do solo: dinâmica de minhocas e micróbios no solo

- Caracterização da macroporosidade em estudos de manejo

- Modelagem do espaço poroso: morfologia do solo e arquitetura

- Estudos de processos na interface ar-água-sólido

- Avaliação agregados do solo

Tomografia de raios X em estudos de solos

Microtomógrafo – Embrapa Instrumentação

0.5 cm

2 cm

1 cm

4 cm

29 μm 12 μm

5 μm 3 μm

biopores

particles

0,5 cm

2 cm

1 cm

4 cm

30 μm 12 μm

6 μm 4 μm

“saturated” solid air

liquid