Evapotranspiração LCE 306 – Meteorologia Agrícola Prof. Paulo Cesar Sentelhas Prof. Luiz...

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  • EvapotranspiraoLCE 306 Meteorologia AgrcolaProf. Paulo Cesar SentelhasProf. Luiz Roberto AngelocciESALQ/USP 2005Aula # 8

  • A importncia da ET no ciclo hidrolgicoLCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciA evapotranspirao a forma pela qual a gua da superfcie terrestre passa para a atmosfera no estado de vapor, tendo papel importantssimo no Ciclo Hidrolgico em termos globais. Esse processo envolve a evaporao da gua de superfcies de gua livre (rios, lagos, represas, oceano, etc), dos solos e da vegetao mida (que foi interceptada durante uma chuva) e a transpirao dos vegetais.

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciPrec.ETQEm uma escala intermediria, a ET assume papel fundamental no balano hdrico de micro-bacias hidrogrficas, juntamente com a precipitao. O balano entre a gua que entra na micro-bacia pela chuva e que sai por ET, ir resultar na vazo (Q) do sistema de drenagem.Micro-bacia HidrogrficaPrec.ETEm uma escala local, no caso de uma cultura, a ET da cultura se restringe aos processos de evaporao da gua do solo e da vegetao mida e de transpirao das plantas. O balano entre a gua que entra na cultura pela chuva e a que sai por ET, ir resultar na variao do armazenamento de gua no solo, que por sua vez condicionar o crescimento, o desenvolvimento e o rendimento da cultura.

  • A importncia da ET na agriculturaDe toda gua doce superficial do mundo (0,643% do total de gua no globo), apenas 51,8% (0,333% do total) est disponvel para ser usada. Da gua doce que realmente utilizada, 70% o na prtica da irrigao. Portanto, racionalizar o uso da gua na agricultura, por meio da correta determinao da ET da cultura imprescindvel.LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/Angelocci

  • Definio de evaporao, transpirao e evapotranspiraoLCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/Angelocci

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciDefinio de Evaporao A evaporao um processo fsico de mudana de fase, passando do estado lquido para o estado gasoso. A evaporao de gua na atmosfera ocorre de oceanos, lagos, rios, do solo e da vegetao mida (evaporao do orvalho ou da gua interceptada das chuvas)Evaporao da gua das superfcies de gua livre, vegetao mida ou do soloPara que ocorra evaporao da gua h a necessidade de energia. Essa energia chamada de calor latente de vaporizao (E), que em mdia corresponde a:E = 2,45 MJ/kg (a 20oC)gua ou Solo

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/Angeloccisolo = - 0,1 a - 2 atmraz = - 1 a - 10 atmfolhas = - 5 a - 40 atmar = - 100 a - 1000 atmDefinio de Transpirao A transpirao um processo biofsico pelo qual a gua que passou pela planta, fazendo parte de seu metabolismo, transferida para a atmosfera preferencialmente pelos estmatos, obedecendo uma srie de resistncias desde o solo, passando pelos vasos condutores (xilema), mesfilo, estmatos e finalmente indo para a atmosfera.

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciDefinio de Evapotranspirao Como praticamente impossvel se distinguir o vapor dgua proveniente da evaporao da gua no solo e da transpirao das plantas, a evapotranspirao definida como sendo o processo simultneo de transferncia de gua para a atmosfera por evaporao da gua do solo e da vegetao mida e por transpirao das plantas.

  • Conceitos de EvapotranspiraoEvapotranspirao Potencial (ETP) ou de referncia (ETo)LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciClima Saldo de radiao Temperatura Umidade relativa Veloc. do ventoCultura de refernciaSem restrio hdricaETP ou ETo a evapotranspirao de uma extensa superfcie vegetada com vegetao rasteira (normalmente gramado), em crescimento ativo, cobrindo totalmente o solo, com altura entre 8 e 15cm (IAF 3), sem restrio hdrica e com ampla rea de bordadura para evitar a adveco de calor sensvel (H) de reas adjacentes. Nesse caso a ET depende apenas das variveis meteorolgicas, sendo portanto ETP uma varivel meteorolgica, que expressa o potencial de evapotranspirao para as condies meteorolgicas vigentes.Condio de ETP ou ETo+

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciEvapotranspirao Real (ETR)Clima Saldo de radiao Temperatura Umidade relativa Veloc. do ventoCultura de refernciaCom ou sem restrio hdricaETRPercentagem de reduo de ET com a umidade do solo (Ks) - umidade do soloccpmpCADAFDETR a evapotranspirao nas mesmas condies de contorno de ETP, porm, com ou sem restrio hdrica. Nesse caso:ETR ETPCAD+0

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciEvapotranspirao de Osis (ETO) a evapotranspirao de uma rea vegetada mida (irrigada) que circundada por uma extensa rea seca, de onde provm energia por adveco (calor sensvel, H), a qual aumenta a quantidade de energia disponvel para a ET. A figura ao lado mostra os diferentes tipos de ET descritos anteriormente. Na rea seca tem-se ETR, limitada pelas condies de umidade do solo. Na rea irrigada (bordadura ou rea tampo) tem-se ETO, a qual condicionada pelos balanos vertical (Rn) e horizontal (H) de energia. No centro da rea mida tem-se ETP, a qual depende nica e exclusivamente do balano vertical de energia.

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciEvapotranspirao de Osis (ETO)ETO = ETP * KoKorea circundante seca (vegetao morta)rea circundante gramadaExtenso da rea midaLimite superior do KoDados vlidos para UR = 30%, U2m = 2 m/s, altura da vegetao mida = 2m e IAF = 3.

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciEvapotranspirao de Cultura (ETc)Coeficiente de Cultura (Kc)Cultura sem restrio hdrica e em condies timas de desenvolvimentoETc a evapotranspirao de uma cultura em dada fase de seu desenvolvimento, sem restrio hdrica, em condies timas de crescimento e com ampla rea de bordadura para evitar a adveco de calor sensvel (H) de reas adjacentes. Assim ETc depende das condies meteorolgicas, expressas por meio da ETP (ou ETo), do tipo de cultura (maior ou menor resistncia seca) e da rea foliar. Como a rea foliar da cultura padro constante e a da cultura real varia, o valor de Kc tambm ir variar.

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciVariao de Kc com o desenvolvimento de culturas anuaisObserva-se que os valores de Kc acompanham basicamente a rea foliar da cultura. No caso das culturas anuais o Kcini varia de 0,3 a 0,5, Kc mdio de 0,8 a 1,2, e o Kc final de 0,4 a 0,7, dependendo do tipo de cultura. No caso de culturas perenes ou rvores, os valores de Kc tambm iro variar de acordo com o IAF e o tipo de cultura. Veja a seguir as diferenas nos estgios de desenvolvimento entre os diversos tipos de cultura, inclusive a de referncia.

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciComparao dos estgios de desenvolvimento (e do IAF) de diferentes tipos de cultura e da cultura de refernciaEstao de CrescimentoAnualCapins PerenesCulturas Perenesrvores Cultura de referncia (gramado)Tipo de CulturaIncioDesenv. VegetativoMeia-estaoFinal da estao

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/Angelocci - umidade do soloccpmpCADAFDETr a evapotranspirao nas mesmas condies de contorno de ETc, porm, com ou sem restrio hdrica. Nesse caso:ETr ETcETr = ETP * Kc * KsKc mdioKc finalTempo (dias)

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciFatores Determinantes da EvapotranspiraoFatores do Clima: saldo de radiao, temperatura do ar, umidade relativa do ar e velocidade do ventoFatores de Manejo e do Solo: espaamento/densidade de plantio, orientao de plantio, uso de cobertura morta (plantio direto), capacidade de armazenamento do solo, impedimentos fsicos/qumicos, uso de quebra-ventos, etc...Fatores da Cultura: altura, rea foliar, tipo de cultura, albedo, profundidade do sistema radicular.

  • LCE 360 - Meteorologia Agrcola Sentelhas/AngelocciInter-relao ET- demanda atmosfrica disponibilidade de gua no solo tipo de culturaSorgoBatataBaixa demanda (ECA < 5 mm/d)Alta demanda (ECA > 7 mm/d)Baixa demanda (ECA < 5 mm/d)Alta demanda (ECA > 7 mm/d)O solo um reservatrio ativo que, dentro de certos limites, controla a taxa de uso da gua pelas plantas, sempre associada com a demanda hdrica atmosfrica. A Figura acima mostra que as plantas de sorgo conseguem,