Variabilidade local e regional da evapotranspiração estimada pelo algoritmo SEBAL

Em face da importância em conhecer a evapotranspiração (ET) para uso racional da água na irrigação no contexto atual de escassez desse recurso, algoritmos de estimativa da ET a nível regional foram desenvolvidos utilizando-se de ferramentas de sensoriamento remoto. Este estudo objetivou aplicar o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) em três imagens do satélite Landsat 5, do segundo semestre de 2006. As imagens correspondem a áreas irrigadas, floresta nativa densa e a Caatinga do Estado do Ceará (Baixo Acaraú, Chapada do Apodi e Chapada do Araripe). Este algoritmo calcula a evapotranspiração horária a partir do fluxo de calor latente, estimado como resíduo do balanço de energia na superfície. Os valores de ET obtidos nas três regiões foram superiores a 0,60 mm h-1 nas áreas irrigadas ou de vegetação nativa densa. As áreas de vegetação nativa menos densa apresentaram taxa da ET horária de 0,35 a 0,60 mm h-1, e valores quase nulos em áreas degradadas. A análise das médias de evapotranspiração horária pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade permitiu evidenciar uma variabilidade significativa local, bem como regional no Estado do Ceará.

Variáveis biométricas da cana-de-açúcar fertilizada com resíduos orgânico e industrial e irrigada com água servida e potável

O uso agrícola de resíduos orgânicos e industriais é uma alternativa de aproveitamento como fertilizante e fonte de matéria orgânica ao solo. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do composto de lixo e biofertilizante como fonte de nutrientes, e o resíduo do processamento da bauxita como corretivo da acidez do solo, para a cultura da cana-de-açúcar (cana-planta), irrigada com água potável e servida. Para tanto foi conduzido experimento em vaso, utilizando-se de solo Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, cultivado com a variedade RB855536. Foram avaliadas variáveis biométricas da planta, tais como: altura de plantas, diâmetro do colmo, perfilhamento, número de folhas, matéria seca de raiz e parte aérea. Os dados obtidos evidenciaram que a qualidade da água de irrigação, potável ou servida, não influenciou as variáveis avaliadas. A aplicação de composto de lixo e de biofertilizante constituiu-se numa fonte eficiente de nutrientes para as plantas de cana-de-açúcar, mas é necessária a aplicação adicional de fertilizantes para a obtenção de produção de colmos, similar ao do tratamento com adubação mineral convencional. Já o resíduo do processamento da bauxita mostrou-se eficiente na correção da acidez, apresentando as variáveis físicas semelhantes ao tratamento com adubação mineral, com exceção da matéria seca de raiz.

Período de recuperação do investimento em bomba hidráulica de melhor rendimento em sistemas de bombeamento na tarifa horossazonal verde

Neste trabalho, ajustou-se um modelo matemático para quantificar o efeito da variação do rendimento da bomba hidráulica na variação dos custos de um sistema de bombeamento, na estrutura tarifária horossazonal verde (subgrupo A4) e o tempo de recuperação do capital investido no equipamento de maior rendimento. Em seguida, o mesmo foi aplicado a um sistema de bombeamento para suprimento de um sistema de irrigação do tipo pivô central. As opções de rendimento da bomba hidráulica foram: 69,5% (bomba 1), 73% (bomba 2) e 78% (bomba 3), cujos custos de aquisição foram, respectivamente, R$ 6.176,00, R$ 8.479,00 e R$ 15.509,00. Os resultados da aplicação do modelo mostraram que: i) a substituição da bomba 1 pela bomba 2 foi viável, sendo o período de recuperação de capital 3,4 anos; ii) a substituição da bomba 1 pela bomba 3 foi viável, sendo o período de recuperação de capital 9,2 anos; iii) a substituição da bomba 2 pela bomba 3 foi inviável, sendo o período de recuperação de capital 21,1 anos superior ao período de amortização do investimento na avaliação econômica, considerado 15 anos.

Velocidade econômica de escoamento e custos de energia de bombeamento

Diversos fatores podem atuar como limitante para a atividade agrícola irrigada, dentre os quais a energia utilizada no sistema de irrigação tem grande destaque. Ainda que o sistema esteja hidraulicamente correto, ele pode não estar sendo economicamente viável para o produtor. Neste trabalho, foram feitas simulações para a determinação do diâmetro mais econômico para adutoras de aço galvanizado e PVC. Também foram obtidos modelos para a determinação dos custos de bombeamento. Foi constatado que, para tubulações de aço galvanizado, a velocidade econômica variou entre 0,67 e 1,63 m s-1 e para PVC variou entre 0,62 e 1,97 m s-1. Com os modelos gerados neste trabalho, é possível obter de forma mais rápida os parâmetros econômicos que envolvem os sistemas de bombeamento.

Pré-filtração em pedregulho e filtração lenta com areia, manta não tecida e carvão ativado para polimento de efluentes domésticos tratados em leitos cultivados

O presente trabalho teve como objetivo comparar sistemas de filtragem, composto de pré-filtro de pedregulho seguido de filtro lento com o meio filtrante areia e no topo manta sintética não tecida e pré-filtro de pedregulho seguido de filtro lento com meio filtrante areia e carvão ativado granular e no topo manta sintética não tecida, para polimento de efluentes domésticos tratados em leitos cultivados, visando à aplicação na fertirrigação. Na comparação dos sistemas de filtragem, avaliou-se a eficiência de remoção dos parâmetros: sólidos em suspensão, turbidez, cor aparente, demanda química de oxigênio, oxigênio dissolvido, ferro, manganês, coliformes totais e E. coli. Os dois sistemas operavam 24 horas por dia, com a mesma taxa de aplicação, tratando uma vazão total final de 1,5 m³ dia-1, sendo que a taxa de aplicação para a unidade de pré-filtração era, em média, de 8,4 m³ m-2 dia-1 e para cada uma das unidades de filtração lenta era, em media, de 2,7 m³ m-2 dia-1. As unidades de pré-filtração e filtração lenta mostraram-se eficientes na redução das concentrações de sólidos suspensos, turbidez, cor aparente e DQO, como polimento de esgotos domésticos previamente tratados. O uso de carvão ativado granular, em combinação com areia, proporcionou ao filtro lento maior eficiência na remoção de sólidos suspensos, cor, turbidez, coliformes totais e E. Coli., sem com isso aumentar a perda de carga inicial. Existe a possibilidade de utilização dos efluentes para a prática da fertirrigação, sendo necessário o processo de desinfecção ou não, dependendo da cultura e o sistema de irrigação utilizado.

Transpiração e temperatura foliar da cana-de-açúcar sob diferentes valores de potencial matricial

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variação diurna da transpiração e da temperatura foliar da cana-de-açúcar, cv. RB867515, sob diferentes potenciais matriciais de água no substrato de cultivo e as condições meteorológicas em ambiente protegido. O efeito do estresse hídrico na transpiração e temperatura foliar foi determinado a partir da suspensão da irrigação, quando foram realizadas três campanhas de medições, iniciadas aos 122; 150 e 185 dias após o plantio (DAP) até que o potencial matricial de água no substrato (Ψ) alcançasse -1.500 kPa, aproximadamente. Sob ausência de estresse hídrico (Ψ>-50 kPa), a transpiração das plantas atingiu o valor máximo entre 10 e 13 h, próximo de 60; 70 e 100 g planta-1 h-1 para 122; 150 e 185 DAP, respectivamente. Sob condições de estresse hídrico severo (Ψ<-1.100 kPa), houve redução na transpiração diária de aproximadamente 73%, comparativamente às medições realizadas sem estresse e sob condições meteorológicas similares. Em condições de ausência de estresse hídrico e de céu nublado, o valor médio da diferença entre a temperatura foliar e a temperatura do ar foi de -2,9 ºC. Em contraste, sob condições de estresse hídrico severo e valores elevados de radiação solar global, a temperatura foliar chegou a ser 6,6 ºC superior à temperatura do ar.

Produtividade da água de chuva em culturas de subsistência no Semiárido Pernambucano

Os diferentes sistemas de cultivo utilizados pelos agricultores do Semiárido brasileiro apresentam riscos de perdas devido às irregularidades das chuvas, sendo, portanto, necessário associá-los a práticas que propiciem maior disponibilidade de água no solo durante o ciclo de cultivo. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a aplicação de quantidades mínimas de água e adubação orgânica na produtividade de feijãocaupi, cultivar BRS-Pujante e de milho, cultivar BRS-Caatingueiro. Os resultados indicam que as maiores produtividades de grãos foram obtidas com o tratamento que associou a irrigação de salvação com a adubação orgânica, sendo para o feijão-caupi de 1.422,5 kg ha-1, e para o milho, de 6.099,1 kg ha-1, seguido pelo tratamento que usou somente a adubação orgânica, para ambas as culturas. Porém, comparando-se o efeito da adubação orgânica aplicada de forma isolada sobre a testemunha, observa-se que ocorreram aumentos de 54,5% e de 237,3% nas produtividades de feijão e de milho, respectivamente, ressaltando a importância do uso da adubação orgânica nas culturas.

Classificação espectral de área plantada com a cultura da cana-de-açúcar por meio da árvore de decisão

O objetivo deste trabalho foi testar o classificador "árvore de decisão", em dados provenientes de sensores orbitais, para identificar área plantada com cana-de-açúcar, em diferentes épocas de plantio na Fazenda Boa Fé, localizada no Triângulo Mineiro, mais especificamente no município de Conquista, Minas Gerais. Acoplaram-se técnicas de Sensoriamento Remoto (SR) em um módulo de Sistema de Informação Geográfica (SIG), permitindo uma análise temporal do uso e ocupação do solo, especialmente com vistas a identificar e a monitorar as áreas agrícolas. Com base no cálculo do viés médio (VM), o presente estudo mostrou que, em áreas de cana-de-açúcar, onde a irrigação é frequente e ocorrem chuvas significativas que antecedem a passagem do satélite Landsat-5, os valores foram ligeiramente subestimados, com valor deste indicador de -0,13 ha. Foi verificado, também, que os valores de NDVI mais altos proporcionaram uma leve superestimativa dos resultados, com valores de viés médio variando de 0,04 a 0,23 ha. Conforme os resultados, o classificador árvore de decisão apresentou um grande potencial para o mapeamento das áreas cultivadas com cana-de-açúcar.

Efeitos da velocidade e da direção do vento na uniformidade de aplicação de água de sistemas autopropelidos

A velocidade e a direção de incidência do vento, em relação ao eixo de deslocamento do aspersor, são variáveis apresentadas em vários trabalhos como fatores importantes para a determinação da uniformidade de aplicação de água dos equipamentos autopropelidos de irrigação. No entanto, em razão das dificuldades de se conduzir estudos de campo com canhões hidráulicos sob condições controladas de direção e velocidade do vento, as recomendações de espaçamento entre carreadores, em sua maioria, consideram apenas o efeito da velocidade do vento, sem mencionar a direção de sua incidência. Neste trabalho, a aplicação de coeficientes semiempíricos do modelo Richards & Weatherhead, ajustados com base em ensaios de campo do canhão PLONA RL-250, possibilitou realizar, por meio de simulações digitais, uma análise quantitativa dos efeitos da velocidade e da direção do vento sobre a uniformidade de aplicação de água dos sistemas autopropelidos. As simulações indicaram que, na medida em que a incidência do vento passa de perpendicular para paralela ao eixo de deslocamento, os efeitos prejudiciais da velocidade do vento sobre a uniformidade são ampliados. Desta forma, fica evidenciado que tanto a direção como a velocidade do vento devem ser consideradas nas recomendações de espaçamento entre carreadores.

Determinação do fluxo de seiva na cana-de-açúcar pelo método do balanço de energia caulinar

Medições do fluxo de seiva são importantes não somente no campo da agrometeorologia, mas também em estudos de natureza fisiológica para identificação de doenças vasculares e pesquisas destinadas à quantificação do movimento de água no sistema solo-planta-atmosfera. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o desempenho do método do balanço de energia, a partir da inserção de um minirresistor no centro do colmo de plantas de cana-de-açúcar, visando à determinação do fluxo de seiva sob condições ambientais distintas, utilizando-se de medições gravimétricas como padrão comparativo. O experimento foi conduzido em uma casa de vegetação não climatizada, localizada na área experimental da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa - MG. Com base no erro médio de estimativa (MBE), verificou-se que o método do balanço de energia apresentou desempenho satisfatório para a determinação da transpiração da cana-de-açúcar, tanto em condições de céu nublado como parcialmente nublado, tendo subestimado os valores gravimétricos em apenas 3,0 e 6,5 g planta-1 h-1, respectivamente. Em termos percentuais, esses valores correspondem a 4 e 5% da transpiração máxima da cana-de-açúcar.

Utilização de lisímetros de pesagem para a determinação dos coeficientes de cultura do meloeiro (Cucumis melo L.) para cultivo em estufa agrícola na região de Araras - SP

Esta pesquisa foi conduzida em uma estufa agrícola instalada na área experimental do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de São Carlos, localizado em Araras - SP. O solo da área experimental é um Latossolo Vermelho-Escuro, distrófico, de horizonte A moderado e textura argilosa. Os meloeiros estudados foram os híbridos Louis e HD 90. O experimento foi irrigado por gotejamento, e o controle da irrigação, realizado por meio de dois lisímetros de pesagem instalados dentro da estufa. A umidade do solo foi monitorada com uma sonda de TDR e mantida próxima de sua capacidade de campo. As informações climatológicas relevantes ao projeto foram coletadas em estações meteorológicas automáticas, instaladas dentro e fora da estufa. A evapotranspiração de referência (ETo) foi estimada pelos modelos agroclimáticos de Penman-Monteith, Penman, Makkink e do Tanque Classe A. Os consumos totais de água medidos nos lisímetros foram de 254,5 mm e 188,6 mm, respectivamente, para os meloeiros Louis e HD 90, os quais correspondem ao consumo médio diário de 3,18 mm e 2,35 mm. Todos os modelos agroclimáticos avaliados subestimaram a evapotranspiração de referência estimada pelo modelo padrão de Penman-Monteith, variando de um mínimo de 26,9%, no caso do modelo de Penman, até um máximo de 74,3%, no caso do modelo de Makkink. Os coeficientes de cultura determinados pelo modelo padrão de Penman-Monteith, considerando-se aqui o valor médio dos dois tipos de meloeiros estudados, foram os seguintes: estádio inicial: 0,20; estádio intermediário: 1,10, e estádio final: 0,50.

Aplicação de túnel de vento na avaliação de linhas de fluxo geradas por crepinas de filtros de areia

Visando à obtenção de informações técnicas que auxiliem aprimorar a eficiência hidráulica de filtros de areia nos processos de filtragem e retrolavagem, buscou-se avaliar o potencial de utilização de uma bancada didática de túnel de vento como método de visualização e caracterização das linhas de fluxo geradas pela interação da geometria de um modelo de dreno (crepina) com diferentes velocidades de escoamento. Os ensaios foram realizados, instalando-se um modelo comercial de dreno, do tipo cilíndrico, em um módulo experimental construído para ser acoplado a um túnel de vento vertical. Simularam-se as três vazões de escoamento de ar fornecidas pelo módulo, obtendo-se registros fotográficos com uma câmara de alta velocidade, cujas imagens foram tratadas para destacar a disposição das linhas de fluxo e os caminhos preferenciais de escoamento para os sentidos de escoamento de filtragem e retrolavagem. Correlacionou-se, por similitude, o intervalo de operação do túnel de vento com valores de vazão praticados em processos de filtração com água, em filtros de areia comerciais, com 40; 60 e 100 cm de diâmetro. Os resultados obtidos validaram a metodologia proposta, permitindo analisar o efeito da geometria da crepina nas linhas de fluxo experimentais, tanto no modo de filtragem quanto no de retrolavagem.

Efeito das dimensões da placa difusora no comportamento hidráulico de um modelo comercial de filtro de areia

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da mudança da forma e das dimensões da placa difusora de um filtro de areia comercial sobre a perda de carga gerada pelo equipamento, quando submetido ao escoamento no sentido de filtração, sob as condições de filtro vazio e na presença da camada filtrante. Comparou-se o comportamento hidráulico da placa difusora original do equipamento com placas do tipo plano, com bordas com diferentes dimensões. Os ensaios foram conduzidos em um módulo experimental construído no Laboratório de Hidráulica e Irrigação da FEAGRI/UNICAMP, utilizando quatro combinações de dimensões de placa difusora e para taxas de filtração com valores de 40; 60; 80 e 100 m³ h-1 m-2. Os resultados mostraram que as placas difusoras propostas não modificaram estatisticamente os valores de perda de carga na faixa recomendada de operação de filtros de areia (até 60 m³ m-2 h-1), mas proporcionaram menores deformações na camada superficial de areia, fato que contribui para a diminuição dos caminhos preferenciais da água, podendo melhorar a eficiência de remoção do equipamento. A pesquisa demonstrou a existência de interação entre o modelo de placa difusora utilizada em filtros de areia e o revolvimento da superfície da camada de areia.

Quantificação do erro na determinação da perda contínua de carga em tubos elásticos

A indústria de plásticos e derivados, com o auxílio da engenharia, tem aprimorado a qualidade do material destinado à fabricação de tubos, principalmente os de polietileno. A elasticidade desses tubos permite que ocorra aumento do diâmetro interno com o aumento da pressão, o que não é levado em consideração pelos equacionamentos matemáticos utilizados para a determinação da perda de carga. O objetivo deste trabalho foi quantificar os erros na determinação da perda de carga em tubos elásticos, em função da pressão de entrada na linha lateral, comparando valores observados e estimados pelas equações recomendadas na literatura técnica. Avaliaram-se 3 amostras de tubo de polietileno sob 9 pressões de entrada e 3 vazões, sendo estas correspondentes às velocidades de 1,0; 1,5 e 2,0 m s-1. Efetuou-se a medição do diâmetro externo dos tubos nas pressões entre 0 a 588,4 kPa, com incrementos de 49,05 kPa. Para todas as condições avaliadas, foi possível constatar que a pressão afeta a perda contínua de carga em tubos elásticos, sendo esta superestimada pelas equações de Darcy-Weisbach, Hazen-Williams e Flamant.

Produtividade de grãos verdes do feijão-caupi sob diferentes regimes hídricos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade de grãos verdes, os componentes de produção e a eficiência do uso da água do feijão-caupi, sob regimes hídricos. O experimento foi conduzido na Embrapa Meio-Norte, em Teresina - PI, entre setembro e novembro de 2009. Foram avaliadas cinco lâminas de irrigação, estabelecidas com base em frações da evapotranspiração de referência (25; 50; 75; 100 e 125% da ETo), e as cultivares BRS Guariba e BRSParaguaçudefeijão-caupi. Aplicou-se a irrigação por sistema de aspersão convencional fixo. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições e parcelas subdivididas (cultivares). As máximas produtividades de grãos verdes, 2.937,3 kg ha-1 (BRS Guariba) e 2.492,9 kg ha-1 (BRS Paraguaçu), foram estimadas com as lâminas de irrigação de 354 mm e 423 mm, respectivamente. A máxima eficiência de uso da água para a produtividade de grãos verdes foi observada com as lâminas de 275 mm e 231 mm, para as cultivares BRS Paraguaçu e BRS Guariba, respectivamente. A cultivar BRS Guariba demonstrou melhor desempenho produtivo quando comparada com a cultivar BRS Paraguaçu.