Modelagem da dinâmica do potássio no solo sob irrigação por gotejamento: validação do modelo

A compreensão do transporte simultâneo de água e solutos a partir de uma fonte pontual permite desenvolver estratégias eficientes na fertirrigação, sendo importante no dimensionamento, operação e manejo de sistemas de irrigação localizada. Assim, o presente trabalho teve como objetivo apresentar a validação de modelo matemático desenvolvido para simular o deslocamento simultâneo de água e potássio na irrigação por gotejamento. O desenvolvimento do modelo baseou-se na resolução numérica de equações diferenciais parciais de segunda ordem, aplicadas à fonte puntiforme sob fluxo transiente de água e solutos. O experimento de validação foi conduzido no Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP. O solo utilizado foi um Latossolo Vermelho, fase arenosa, série "Sertãozinho", no qual foi aplicada uma solução de cloreto de potássio com concentração de 500 mg L-1 de K, com vazão de 3 L h-1, durante 2 h. Os tempos de amostragem foram 24; 48 e 72 h após o início da irrigação. Observou-se que houve bom ajuste nos valores da distribuição conjunta de água e potássio no bulbo quando foram comparados os dados simulados pelo modelo e os obtidos experimentalmente. A distribuição do potássio ficou limitada às camadas mais internas do bulbo, mostrando que o deslocamento do cátion foi retardado ao interagir com a matriz do solo.

Modelagem de máquina pneumática recolhedora de frutos de café em terreiro usando análise por elementos finitos

Teve-se o objetivo de desenvolver um modelo matemático por meio de análise de elementos finitos, utilizando o programa computacional ANSYS®, versão 5.7, para otimizar o projeto de máquina recolhedora de frutos de café no terreiro. A modelagem da máquina foi realizada com base no levantamento das características aerodinâmicas dos frutos de café e da vazão de ar necessária para o transporte pneumático dos frutos. Foram obtidas, experimentalmente, as pressões estáticas nos dutos da máquina, sendo esses valores comparados com os resultados determinados pelo programa ANSYS, no intuito de validar o modelo. Com base nos resultados numéricos obtidos, concluiu-se que a modelagem desenvolvida apresentou resultados próximos aos determinados experimentalmente, obtendo erro relativo médio nos valores simulados de pressão de 9,2%. Por meio da modelagem, identificaram-se faixas de pressão que dificultariam o transporte pneumático dos frutos de café em alguns pontos da máquina. Esses problemas foram corrigidos e, com isso, o fluxo de ar proporcionado pelo ventilador foi suficiente para succionar os frutos de café no terreiro e transportá-los para dentro do reservatório da máquina. A modelagem desenvolvida atendeu às necessidades propostas no trabalho para o recolhimento dos frutos de café utilizando transporte pneumático eficientemente.

Variação da temperatura e do teor de água do café em secador rotativo usando lenha e GLP como combustíveis

O presente estudo foi realizado no Pólo de Tecnologia em Pós-Colheita de Café, na Universidade Federal de Lavras - MG. Seu objetivo foi estudar a distribuição da temperatura e do teor de água na direção radial do secador rotativo. Para a realização do teste, foram usados, concomitantemente, dois secadores da marca Pinhalense, com capacidade de 5.000 kg cada; em um secador usou-se lenha e no outro GLP, como combustíveis para o aquecimento do ar. A medição da temperatura do ar de secagem e da massa de café foi feita por meio de termopares distribuídos em 18 pontos no secador. As leituras de todas as temperaturas, registradas em um indicador, foram feitas em intervalos de meia hora. A redução do teor de água foi acompanhada em nove pontos na massa de café. Observou-se que os valores da temperatura no plenum apresentaram menor oscilação na secagem quando se usou o GLP. Além disso, independentemente do tipo de combustível, foram observados gradientes máximos de até 25 °C na temperatura e três pontos percentuais no teor de água na direção radial, na seção central do secador, em razão dos maiores valores de pressão estática (637,84 Pa). De maneira geral, independentemente do combustível usado, o gradiente de temperatura observado longitudinalmente na massa de café foi bem menor do que na direção radial.

Remoção de sólidos em suspensão na água residuária da despolpa de frutos do cafeeiro em filtros constituídos por pergaminho de grãos de café submetido a compressões

A remoção de sólidos em suspensão é fundamental para que se possa aplicar a água residuária gerada na despolpa de frutos do cafeeiro (ARC) na fertirrigação de culturas agrícolas. Dentre as opções disponíveis para efetuar a remoção de SS da ARC, está o uso de filtros orgânicos. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a influência do grau de compressão na redução do volume e na eficiência do pergaminho, utilizado como material filtrante, na remoção de sólidos em suspensão (SS) na ARC. Numa primeira etapa, foram realizados ensaios nos quais corpos-de-prova de pergaminho triturado (retido entre as peneiras de 2,5 e 3 mm) e não-triturado (na condição em que é produzido) foram submetidos a diferentes compressões para a redução do volume das colunas filtrantes em 5; 10; 15; 20; 25 e 28%. Numa segunda etapa, os corpos-de-prova foram utilizados como material filtrante da ARC para a avaliação da sua capacidade de remoção de SS presentes nessa água residuária. O pergaminho triturado ofereceu maior resistência à compressão e proporcionou, para as mesmas reduções volumétricas no material filtrante, maior eficiência na remoção de SS da ARC do que o pergaminho não-triturado. Reduções na faixa de 10% a 15% no volume do filtro constituído por pergaminho triturado foram suficientes para obter satisfatórias eficiências na remoção de SS da ARC, enquanto, para filtros constituídos de pergaminho não-triturado, as reduções de volume devem ser superiores a 25%.

Efeito de doses de potássio e da freqüência de irrigação na produção da alface-americana em ambiente protegido

A produção da alface tipo americana em ambiente protegido, aliada ao emprego de práticas de manejo de irrigação e adubação, pode contribuir para o aumento da produtividade e expansão da cultura na região de Lavras - MG. Em uma estufa modelo capela, foi realizado um experimento com o objetivo de avaliar o efeito de freqüências de irrigação e de doses de potássio sobre a produtividade da alface-americana e a eficiência do uso da água. O experimento foi composto pelos seguintes tratamentos de turnos de rega: (P1) - irrigação diária; (P2) - irrigação de dois em dois dias; (P3) - irrigação de três em três dias, e (P4) - irrigação de quatro em quatro dias. Nas parcelas subdivididas, foram aplicadas quatro doses de cloreto de potássio, via fertirrigação: (D1) - 100 kg de KCl ha-1; (D2) - 150 kg de KCl ha-1; (D3) - 200 kg de KCl ha-1, e (D4) - 250 kg de KCl ha-1. As variáveis avaliadas foram a produtividade de alface e a eficiência do uso da água, ou seja, a produtividade por milímetro de água aplicado. Concluiu-se que a maior produtividade (44,06 t ha-1) foi obtida com 119,36 kg ha-1 de K2O; o manejo de irrigação para a cultura da alface-americana em ambiente protegido poderá ser realizado com intervalo entre irrigações de quatro dias, e com o aumento dos intervalos houve aumento da eficiência de uso da água de irrigação.

Reúso de águas residuárias da piscicultura e da suinocultura na irrigação da cultura da alface

Este trabalho teve o objetivo de avaliar o desenvolvimento, a produção e a qualidade sanitária da cultura da alface irrigada com águas residuárias originadas da suinocultura e da piscicultura. Os tratamentos avaliados foram: T1 - alface irrigada com água de origem subterrânea e adubação suplementar; T2 - alface irrigada com água residuária de viveiro de peixes alimentados com ração; T3 - alface irrigada com água residuária originária de lagoa de estabilização de dejetos de suínos, e T4 - água de lagoa de cultivo de algas, alimentada com resíduo de biodigestor de dejeto de suíno. Os tratamentos não apresentaram diferenças significativas para altura da alface, diâmetro da cabeça, comprimento da raiz, massa da raiz, massa total da planta, massa fresca e massa seca; os tratamentos T4 e T2 apresentaram os maiores valores para comprimento da maior folha e número de folhas, respectivamente; em geral, as análises foliares e a extração de macro e micronutrientes pela cultura não apresentaram diferenças significativas; ocorreu contaminação de coliformes fecais e totais em todos os tratamentos; não ocorreu contaminação de Escherichia coli em todos os tratamentos; todos os Coeficientes de Uniformidade de Christiansen (CUC) encontrados foram acima de 85%, exceto para o tratamento T3 que foi de 74,05%; ocorreram alterações químicas no solo proporcionais às características das águas utilizadas nos respectivos tratamentos.

Ângulo de giro e espaçamento entre carreadores em sistemas autopropelidos de irrigação com o aspersor Plona-RL400

Valores determinados em laboratório, de vazão, raio de alcance e do perfil radial de aplicação de água do aspersor canhão PLONA-RL400, foram utilizados em simulações digitais da uniformidade de aplicação de água desse aspersor operando, na ausência de ventos, com diferentes ângulos de giro e espaçamentos entre carreadores, em sistemas autopropelidos de irrigação. Os valores simulados de uniformidade de aplicação de água foram apresentados em três grupos distintos, cada um dos quais representando condições operacionais (bocal e pressão) que determinam a ocorrência da mesma forma geométrica (I, II ou III) do perfil radial adimensional de aplicação de água do aspersor avaliado. Para os perfis do tipo I, II e III, observou-se que espaçamentos de carreadores menores que 50% do diâmetro molhado ou situados entre 80 e 90% do diâmetro molhado proporcionaram os maiores valores de uniformidade. Em todas as formas geométricas do perfil, os melhores valores de uniformidade de aplicação de água foram obtidos com ângulos de giro do aspersor entre 180 e 210º.

Formação de mudas de eucalipto com utilização de lixo orgânico e níveis de irrigação calculados por dois métodos

O estudo das características e das possibilidades de utilização de Resíduo Sólido Urbano (R.S.U.) e mais especificamente de Resíduo Sólido Orgânico Urbano (R.S.O.U.), no Brasil e no Mundo, ainda não produziu informações que possibilitem conhecimentos suficientes para tomadas de decisões que estão sendo exigidas, em razão do crescente volume de resíduos produzidos e os impactos ao meio ambiente. Este trabalho teve o objetivo de estudar o efeito da irrigação associada ao uso de R.S.O.U. para formação de mudas de eucalipto. A pesquisa foi desenvolvida na UNESP, Câmpus de Jaboticabal - SP, sendo adotado como delineamento estatístico o esquema fatorial inteiramente casualizado. Foram utilizados 11 substratos: dois tipos de solos (um Latossolo Vermelho eutrófico e um Latossolo Vermelho distrófico), com e sem adubação química, seis misturas de solo e R.S.O.U., e um utilizando somente R.S.O.U. Sementes de eucalipto var. Citriodora Hooker foram semeadas diretamente em topetes e irrigadas com base em dois métodos de quantificação da água evapotranspirada (tanque Classe A e determinação da massa), em quatro níveis (50; 70; 100 e 130% da evapotranspiração). Os dados coletados e analisados estatisticamente demonstraram que doses acima de 20% de R.S.O.U. na mistura, em solos destinados à produção de mudas de eucalipto, causam efeitos negativos na sobrevivência das plantas.

Produtividade do feijão-de-corda e acúmulo de sais no solo em função da fração de lixiviação e da salinidade da água de irrigação

Neste trabalho, avaliaram-se o acúmulo de sais no solo e a produtividade do feijão-de-corda, em função da fração de lixiviação (FL) e da salinidade da água de irrigação. Utilizou-se de delineamento em blocos ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições. Foram estudados os seguintes tratamentos: 1 - água do poço com condutividade elétrica (CEa) de 0,8 dS m-1 (sem FL); 2 - água salina com CEa de 5,0 dS m-1 sem FL; 3 - água salina com CEa de 5,0 dS m-1 com FL de 0,14; 4 - água salina com CEa de 5,0 dS m-1 com FL de 0,28. Foram avaliadas as seguintes variáveis: acúmulo de sais no solo, crescimento vegetativo, produtividade, trocas gasosas e teores de Na+, Ca+2, K+ e Cl- nas folhas. A aplicação de água salina provocou acúmulo de sais no solo, porém esses efeitos foram parcialmente revertidos pelo aumento da FL; a salinidade reduziu a produtividade de grãos, porém não afetou sua qualidade; a redução na produtividade ocasionada pela salinidade deveu-se, em parte, à redução na assimilação líquida de carbono durante as fases de floração e frutificação, associada aos efeitos osmóticos e ao acúmulo de Na+ e Cl- nas folhas; as frações de lixiviação não tiveram muita influência na superação dos danos provocados pela salinidade sobre o desenvolvimento das plantas.

Influência da vibração das hastes e da velocidade de deslocamento da colhedora no processo de colheita mecanizada do café

Hoje, já existem vários estudos sobre a eficiência operacional de colheita mecanizada do café, porém pouco se sabe sobre a influência da vibração das hastes e a velocidade de deslocamento da colhedora nesse processo. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a influência da vibração das hastes e da velocidade de deslocamento da colhedora no processo de colheita mecanizada do café. O trabalho foi desenvolvido na Fazenda Capetinga, sul de Minas Gerais. Para os ensaios, utilizou-se do delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, em parcelas aleatórias, contendo, em média, 40 plantas em fileira. Os ensaios foram realizados com duas passadas da colhedora, definidos em função do índice de frutos verdes na planta. A primeira passada foi realizada com média de 30% de verde, e a segunda, com média de 10% de verde. Concluiu-se que, na primeira passada, o volume de café colhido, a desfolha e a eficiência de derriça foram 29,25%, 31,12% e 31,85%, respectivamente, superiores na maior vibração. Na segunda passada, na maior velocidade operacional, o volume de café caído no chão variou 61,2% em relação à menor velocidade, e a redução no volume colhido e na eficiência de colheita variou de14,28% da menor para a maior velocidade operacional.

Manejo da irrigação na cultura do feijoeiro em sistemas plantio direto e convencional

O manejo inadequado do solo e da água é limitante à produtividade do feijoeiro irrigado. O objetivo deste trabalho foi avaliar dois métodos de manejo da irrigação, um via solo (tensiometria) e outro via clima (tanque Classe A), conjugados com os sistemas plantio direto e convencional de manejo do solo com a cultura do feijoeiro de "inverno", no segundo ano de plantio direto, em Jaboticabal - SP. Foi medido o potencial mátrico do solo e estimada a variação diária do armazenamento de água no solo, na camada de 0 a 0,40 m de profundidade, e avaliados os componentes de produtividade, além de determinadas a evapotranspiração real média e a eficiência média de uso de água pela cultura. O sistema de preparo convencional do solo com manejo de irrigação pelo tanque Classe A proporcionou maior produtividade de grãos, evapotranspiração média e eficiência de uso de água pela cultura, seguido pelo plantio direto com manejo de irrigação por tensiometria e por tanque Classe A. O sistema plantio direto foi menos suscetível às variações hídricas no solo decorrentes dos manejos de irrigação empregados do que o sistema de preparo convencional, resultando em menor variação na produtividade de grãos.

Impacto da irrigação sobre os solos de perímetros irrigados na Bacia do Acaraú, Ceará, Brasil

Para avaliar o risco de salinidade e de sodicidade do solo pelo manejo da irrigação, desenvolveu-se estudo comparativo entre os valores de CEes e RAS de área irrigada com os da mata nativa. A investigação ocorreu nos Distritos Irrigados Baixo Acaraú (DIBAU) e Araras Norte (DIPAN), localizados na Bacia do Acaraú. As amostras de solo foram coletadas bimestralmente, de maio/2003 a set./2005, nas camadas de 0-0,30 m; 0,30-0,60 m; 0,60-0,90 m e 0,90-1,20 m, sendo as análises efetuadas no Laboratório de Solo e Água da Embrapa Agroindústria Tropical. Para identificar se os incrementos dos parâmetros estudados eram estatisticamente significativos, aplicou-se o teste de Wilcoxon. Os incrementos de CEes foram maiores no DIPAN, com média de 250%, enquanto no DIBAU, a média atingiu 50%. Em 2004, as precipitações pluviométricas levaram a área irrigada do DIBAU à condição de mata nativa, não ocorrendo o mesmo no DIPAN. Para a RAS, os incrementos médios situaram-se em torno de 200% (DIBAU) e não houve incremento no DIPAN. Portanto, os solos do DIBAU apresentaram maior predisposição à sodicidade, e os do DIPAN, maior risco de salinização. Apesar dos incrementos, os valores da CEes e RAS apresentaram-se inferiores ao limite de classificação de solos salinos e sódicos, respectivamente. No DIBAU, a chuva teve maior influência no processo de lixiviação devido à predominância da textura arenosa dos solos.

Desenvolvimento de software e hardware para irrigação de precisão usando pivô central

O presente trabalho teve por objetivo desenvolver softwares e hardwares para aplicação ao monitoramento e controle automático para a irrigação de precisão usando sistemas do tipo pivô central. O trabalho foi desenvolvido no Departamento de Engenharia Rural - LER, da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - ESALQ, da Universidade de São Paulo - USP, em Piracicaba - SP. Foram utilizados componentes eletrônicos discretos, circuitos integrados diversos, módulos de radiofreqüência, microcontroladores da família Basic Step e um microcomputador. Foram utilizadas as linguagens Delphi e TBasic. O hardware é constituído de dois circuitos eletrônicos, sendo um deles para "interface" com o computador e o outro para monitoramento e transmissão da leitura de tensiômetros para o computador via radiofreqüência. Foram feitas avaliações do alcance e da eficiência na transmissão de dados dos módulos de radiofreqüência e do desempenho do software e do hardware. Os resultados mostraram que tanto os circuitos quanto os aplicativos desenvolvidos apresentaram funcionamento satisfatório. Os testes de comunicação dos rádios indicaram que esses possuem alcance máximo de 50 m. Concluiu-se que o sistema desenvolvido tem grande potencial para utilização em sistemas de irrigação de precisão usando pivô central, bastando para isso que o alcance dos rádios seja aumentado.

Desempenho de bomba centrífuga operando com água residuária do processamento do café

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o desempenho de bomba centrífuga no recalque de águas residuárias provenientes do processamento do café, especificamente do descascamento e da demucilagem. Montou-se uma bancada, composta por caixas d'água, tubulações, válvulas, medidores de vazão e de pressão, e uma motobomba para a realização dos ensaios. Esses consistiram em aberturas parciais do registro, na saída da bomba, e medições da vazão e da pressão desenvolvida, e da energia consumida. Tais procedimentos foram realizados, primeiro, utilizando água pura, e depois com águas residuárias, em suas concentrações originais e com diversos graus de diluições. Os ensaios mostraram quedas acentuadas de altura manométrica e de rendimento, e aumento da potência demandada com a vazão recalcada de água residuária em comparação ao desempenho da mesma bomba operando com água limpa; a diluição das águas residuárias promoveu melhor desempenho da bomba em relação àquela com concentração original.

Uniformidade de distribuição do potássio e do nitrogênio em sistema de irrigação por gotejamento

O uso da fertirrigação possibilita a obtenção de bons resultados, todavia é notada a necessidade de trabalhos que venham possibilitar a adoção correta da técnica. Dessa forma ,o presente trabalho buscou comparar a uniformidade de distribuição do potássio e do nitrogênio em sistema de irrigação por gotejamento. A solução de fertilizantes foi injetada durante 25 minutos, sendo recolhidas amostras de solução em diferentes momentos, durante e após ter sido finalizada a operação de injeção, tendo sido especificado o tempo de 35 minutos após o início da operação de injeção da solução de fertilizantes, como tempo-limite para a coleta da última amostra. As amostras coletadas tiveram os teores de potássio (K+) e nitrogênio (NO3- + NH4+) determinados. Com os resultados obtidos, concluiu-se que não houve variação significativa da uniformidade de distribuição de nitrogênio e de potássio no sistema de irrigação por gotejamento; maiores tempos de funcionamento de sistemas de irrigação, quando em operação de fertirrigação, possibilitam melhores uniformidades de distribuição do fertilizante, e deve-se calcular o tempo de lavagem do sistema de irrigação, pois é uma forma de melhorar a uniformidade de distribuição do fertilizante no campo.