relação solo-água-planta-atmosfera e o manejo da irrigação · sistema...
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Sistema solo-água-planta-atmosfera e manejo da irrigação em plantas perenes
Lucas Melo Vellame Escola de Agronomia -UFG
Fortaleza – 04/2014
INTRODUÇÃO
Sistema solo-água-planta-atmosfera
INTRODUÇÃO
MANEJO DA IRRIGAÇÃO
Objetivo: Repor a água evapotranspirada de forma potencial
Medidas meteorológicas
Medidas de umidade do solo
Medidas da situação hídrica das plantas
Turno de rega fixo
Turno de rega variável
MANEJO (CONTROLE) DA IRRIGAÇÃO CONTROLE EM MALHA FECHADA
PROCESSO
VA
RIÁ
VEI
S D
O
PR
OC
ESSO
Sistema de medição Controlador
VARIÁVEL CONTROLADA
Sensor Elemento final de
controle
SET POINT
MANEJO (CONTROLE) DA IRRIGAÇÃO CONTROLE EM MALHA ABERTA
PROCESSO
VA
RIÁ
VEI
S D
O
PR
OC
ESSO
SM
Controlador
VARIÁVEL CONTROLADA
SM SM
INTRODUÇÃO
O monitoramento meteorológico e a variação de armazenamento de água do solo têm se mostrado simples e eficazes em cultivos anuais que cobrem uniformemente o solo, a aplicação de água também é uniforme, atendendo a evapotranspiração de forma potencial. Entretanto, quando essas condições nem sempre são satisfeitas e as metodologias usuais se tornam ineficientes.
ÁGUA NO SOLO
0,30
0,32
0,34
0,36
0,38
0,40
0,42
0,44
Um
ida
de
(cm
3 c
m-3
)
Horário
Tensiômetro a 15 cm de profundidade
Tensiômetro a 45 cm de profundidade
irrigação Piracicaba, 19/01/2010 a 30/01/2010
ÁGUA NO SOLO
20.0%
22.0%
24.0%
26.0%
28.0%
30.0%
32.0%
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10 18:10 6:10
ÁGUA NO SOLO
ÁGUA NO SOLO
REPOUSO
ÁGUA NO SOLO
CRESCIMENTO VEGETATIVO
ÁGUA NO SOLO
FLORESCIMENTO
ÁGUA NO SOLO
FRUTIFICAÇÃO
TRANSPIRAÇÃO
TRANSPIRAÇÃO
0
3
6
9
15/1 14/2 16/3 15/4 15/5 14/6 14/7 13/8 12/9
Tra
nsp
ira
çã
o
(L d
ia-1
)
Data
l. Cravo
0
3
6
9
Tra
nsp
ira
çã
o
(L d
ia-1
)
c. Swingle
TRANSPIRAÇÃO
0
1
2
3
4
5
6
0 2 4 6
Tran
spir
ação
(L.
dia
-1)
Eto(mm dia-1)
TRANSPIRAÇÃO
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 2 4 6
Tran
spir
ação
(m
m.d
ia-1
)
Eto(mm dia-1)
TRANSPIRAÇÃO
y = 0,2684x
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
0 2 4 6
Tran
spir
ação
(m
m.d
ia-1
)
Eto(mm dia-1)
TRANSPIRAÇÃO
y = 0,3027x
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 1 2 3 4 5 6
Tran
spir
ação
(m
m.d
ia-1
)
Eto(mm dia-1)
KC 0,45 a 0,55 para a cultura do citros com grau de cobertura de 20%
TRANSPIRAÇÃO
Mas será que isso...
y = 0,3027x
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 1 2 3 4 5 6
Tran
spir
ação
(m
m.d
ia-1
)
Eto(mm dia-1)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 1 2 3 4 5 6
Tran
spir
ação
(m
m.d
ia-1
)
Eto(mm dia-1)
TRANSPIRAÇÃO
...representa isso.
TRANSPIRAÇÃO
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
Ra
dia
çã
o s
ola
r (M
J
m-2
15
min
-1)
Flu
xo
de
se
iva
(L 1
5m
in-1
)Fluxo de seiva Radiação solar (A)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 6:00 12:00 18:00
Ra
dia
çã
o s
ola
r
(MJ m
-2 1
5m
in-1
)
Flu
xo
de
se
iva
(L 1
5m
in-1
)
Horário
(B)
TRANSPIRAÇÃO
y = 1,7853x
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5
Tra
nspir
ação (
L d
ia-1
)
EToPM (mm dia-1)
y=4,452
RMSE=0,593
TRANSPIRAÇÃO
y = 1,0029x R² = 0,8177
0
1
2
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4 5 6 7
Tra
nspir
ação o
bserv
ada
(L
dia
-1)
Transpiração estimada (L dia-1)
Regressão múltipla com dia Juliano e ETo. Com os dados divididos por fase fonológica e faixa de demanda de água pela atmosfera
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Plantas perenes não sofreram em sua maioria adaptação genética para transpirar potencialmente como as anuais. Dessa forma a relação com a demanda de água pela atmosfera nem sempre é linear e o uso do Kc pode levar a erros expressivos.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Devido à variabilidade espacial da extração de água na rizosfera, mesmo em condição de molhamento uniforme, a estimativa da variação de armazenamento se torna complicada exigindo um grande número de sensores para uma estimativa confiável.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O manejo da irrigação com déficit deve ser muito mais preciso e erros na estimativa de variáveis como a profundidade do sistema radicular, armazenamento de água do solo e a evapotranspiração podem levar a resultados indesejáveis.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Se por um lado, em algumas condições, as metodologias tradicionais de quantificação das relações hídricas podem ser ineficientes, as soluções apresentadas até o momento não são simples de serem aplicadas. Dessa forma, o debate e esforços/investimentos em pesquisa e extensão na área ainda são extremamente necessários.