ACURÁCIA DE SENSOR RESISTIVO PARA ESTIMATIVA DA UMIDADE DO SOLO EM ARGISSOLO VERMELHO

Thaisa Cipriano Alves de Souza; Leonardo Lelis de Paiva Costa; Gabriel de Souza Roriz; Mônica Silva dos Santos; Conan Ayade Salvador; Henrique Vieira de Mendonça

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Trabalho

Título do Trabalho

ACURÁCIA DE SENSOR RESISTIVO PARA ESTIMATIVA DA UMIDADE DO SOLO EM ARGISSOLO VERMELHO

Autores

Thaisa Cipriano Alves de Souza
Leonardo Lelis de Paiva Costa
Gabriel de Souza Roriz
Mônica Silva dos Santos
Conan Ayade Salvador
Henrique Vieira de Mendonça

Modalidade

Resumo

Área temática

Ciências Agrárias - Engenharia Agrícola

Data de Publicação

27/03/2026

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

pt-BR

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/xii-reuniao-anual-iniciacao-cientifica-da-ufrrj-raic/1325271-acuracia-de-sensor-resistivo-para-estimativa-da-umidade-do-solo-em-argissolo-vermelho

ISBN

978-65-272-2302-3

Palavras-Chave

instrumentação, conteúdo de água no solo, manejo da irrigação, sensores de umidade.

Resumo

Um dos maiores desafios na agricultura é a mensuração prática, rápida e com baixa incerteza do conteúdo de água no meio de cultivo. O valor dessa variável físico-hídrica é utilizado como base de decisão no manejo da irrigação, também sendo utilizado no balanço hídrico do solo, em modelagem hidrológica e como indicativo para realização de operações mecanizadas na área de cultivo. Os métodos não-destrutivas para estimativa do teor de água no solo tem sido amplamente utilizado, pois permite tomada de decisão célere, monitoramento contínuo, além de possibilitar a automação do sistema. Os sensores modelo HD-38, com princípio de medição resistivo, tem demonstrado ser uma alternativa de custo acessível, contudo ainda existem poucos estudos publicados quanto a sua acurácia. Aliado a isso, é recomendado a calibração desses sensores ao solo específico visando a melhoria da acurácia da medição. Nesse sentido, objetivou-se realizar a calibração do sensor resistivo de conteúdo de água no solo, modelo HD-38, e analisar sua acurácia visando subsidiar o manejo adequado da irrigação. Utilizou-se 5 balanças compostas por células de carga com faixa de operação de 0-10 kg, com o objetivo de automatizar a aquisição de dados gravimétricos. Coletou-se amostras de um Argissolo Vermelho, da camada de 0-20 cm, e após seco ao ar determinou-se a umidade residual, o fator de correção f e a densidade do solo. Preencheu-se 5 conjuntos de vasos de 3,6 L contendo solo, bidim e brita, e realizou-se a saturação. Após drenagem do excesso de água, com o solo na capacidade de campo, determinou-se a massa de água e o conteúdo de água gravimétrico e volumétrico. O ensaio de calibração dos sensores contou com a coletas horárias do sinal de resposta dos 5 sensores resistivos modelo HD-38, um por vaso, e a massa dos 5 conjuntos, considerados como repetições. A aquisição, processamento e armazenamento dos dados foi realizado com o auxílio de dois microcontroladores Arduino modelo Mega, um módulo RCT modelo DS3231, e um módulo micro SD card, sendo programado em linguagem C++. Com os dados obtidos realizou-se a análise de regressão, selecionando-se a equação de calibração de melhor ajuste, sendo também obtida a curva de secagem do solo. Adicionalmente, a acurácia e o desempenho dos modelos de calibração dos sensores foram avaliados pelos indicadores: coeficiente de determinação (r2), coeficiente de correlação de Pearson (r); coeficiente de concordância de Willmott (d), e coeficiente de desempenho (d). As equações de calibração obtidas foram dos modelos exponencial e potencial, pois apresentaram o melhor ajuste aos dados observados, com r2 variando de 0,91 a 0,76. Salienta-se que uma das células de carga apresentou problemas, sendo perdidos os dados de uma das repetições. Os indicadores de acurácia comprovaram uma correlação muito forte para um dos sensores (r = 0,96), forte para dois sensores (0,71 e 0,70) e moderada para um sensor (r = 0,66). Esse mesmo padrão se manteve para os indicadores d e c, sendo encontrado um coeficiente de desempenho ótimo (c = 0,94) para um dos sensores, e de desempenho sofrível (c < 0,60) para três dos sensores avaliados. Vale salientar que todos os sensores quanto utilizados com a equação sugerida pelo fabricante tiveram um desempenho considerado péssimo (c < 0,40). Portanto, os resultados obtidos comprovam a importância da calibração específica para o solo utilizado, e o potencial uso do sensor modelo HD-38 no manejo da irrigação, sendo evidenciado a necessidade de mais estudos para essa e outras classes de solo, de modo a dar mais subsídios a recomendação quanto a sua exatidão.

Título do Evento: XII Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC 2025) & VI Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec 2025)
Cidade do Evento: Seropédica
Título dos Anais do Evento: Anais da Reunião Anual de Iniciação Científica e Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação da UFRRJ - Justiça climática: por um mundo mais sustentável, justo e igualitário
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

SOUZA, Thaisa Cipriano Alves de et al.. ACURÁCIA DE SENSOR RESISTIVO PARA ESTIMATIVA DA UMIDADE DO SOLO EM ARGISSOLO VERMELHO.. In: Anais da Reunião Anual de Iniciação Científica e Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação da UFRRJ - Justiça climática: por um mundo mais sustentável, justo e igualitário. Anais...Seropédica(RJ) UFRRJ, 2025. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/xii-reuniao-anual-iniciacao-cientifica-da-ufrrj-raic/1325271-ACURACIA-DE-SENSOR-RESISTIVO-PARA-ESTIMATIVA-DA-UMIDADE-DO-SOLO-EM-ARGISSOLO-VERMELHO. Acesso em: 30/05/2026