Determinação do consumo de água em plantas

Descrição da Experiência

Esta experiência guarda a evolução do perfil temporal da humidade e temperatura nas raízes de duas plantas distintas (tomilho e ). É igualmente registada a insolação (taxa de incidencia luminosa) de modo a ser possivel correlacionar o consumo de água com a luz recebida bem como a contabilização dos caudais de rega. As plantas são regadas automaticamente sempre que é detetado um nivel de humidade reduzido pelo sensor inferior. A injeção de água em cada ciclo de rega é variável e medida, de modo a repôr o mesmo nível de humidade no solo em ambos os vasos com uma rega automatizada e lenta (gota-a-gota).

Ligações

• Video: rtsp://elabmc.ist.utl.pt/rega.sdp
• Laboratório: Básico em e-lab.ist.eu[1]
• Sala de controlo: [indisponível]
• Nivel: *

Critério de rega

A passagem ao estado "REGA" é efetuado sempre que o detetor inferior mede um valor inferior a 10% do valor nominal de saturação de água do solo. A rega é efetuada segundo um processo lento, com a descarga a cada 6 min. de 10 ml de água até repor um valor de 90% do valor nominal de saturação do solo.

Quem gosta desta iniciativa

Aparato Experimental

Sonda inferior na zona de interface entre o substrato vegetal (ainda ausente) e a areia de rio com a membrana de geotêxtil visivel

Colocação da sonda superior na cota 130mm atravessando as raízes da planta.

Vaso com tomilho instrumentalizado com duas sondas.

A montagem experimental consiste em dois vasos de 250mm de diâmetro e 150 mm de altura com duas sondas dispostas a 30mm e a 130mm do fundo. Os vasos, com perfurações no fundo, são preparados colocando sucessivamente (i) uma tela de geotextil no fundo seguido de (ii) 1kg de areia de rio ocupando aproximadamente 25mm, (iii) nova superficie de geotêxtil, e finalmente (iv) cerca de 2kg de substrato vegetal fertilizado inluindo humús. No substrato é incluida a planta onde a sonda mais superficial cruza as suas raízes.

Os dados da sonda de humidade e temperatura são recolhidos de 6 em 6 minutos, sendo efetuada a média de 1000 amostras em cada ciclo de leitura para minimizar os erros derivados de ruído externo. Estes dados são armazenados paralelamente com os de luminosidade e registados numa base de dados.

Sonda de humidade e temperatura

A sonda utilizada foi desenvolvida especificamente para este projeto: consiste num impedâncimetro que permite determinar a humidade relativa do solo através da alteração das características resistivas (alteração da condutividade) e capacitivas (alteração da constante dielétrica) do solo. A sonda é equipada igualmente com uma NTC (resistencia variavel com a temperatura) que permite determinar a temperatura a que se encontra o solo.

A sonda de luminosidade é colocada num plano fixo orientado a sul e que permite inferir a quantidade de luz incidente nas folhas da planta. Para uma análise mais rigorasa em termos quantitativos há que considerar o ângulo sólido visivel pela sonda devido à variação do ângulo de incidencia dos raios solares.

Sonda de luminosidade

Este sensor passivo é consituido por 4 fotodiodos BPW34 em série com uma resistência de carga de 1kOhm.Na sua face é colocado um difusor luminoso para permitir uma leitura minimizando os efeitos angulares. Deste modo consegue-se uma tensão máxima de 1,65 V quando da insolação solar direta máxima.

Protocolo

Na sua versão mais simples, o objetivo desta experiência é a recolha dos dados com base numa sére temporal entre duas datas definidas pelo utilizador. Estes dados permitem analisar quando é que a planta consome mais água, a influencia da luz nesse consumo e os caudais típicos de consumo.

Ligações

• Versão em Inglês (English Version)