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RELAÇÃO ENTRE A EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE CAFEZAL SEMI-ADENSADO EM CRESCIMENTO EA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA 1 Felipe Gustavo PILAU 2 ; Evandro Zanini RIGHI 2 , Luiz Roberto ANGELOCCI 2 ; Fabio Ricardo MARIN 3 , José Laércio FAVARIN 4 Introdução Os recursos hídricos disponíveis para a realização da prática de irrigação estão cada vez mais escassos, o que tem tornado necessário a realização de estimativas acuradas da quantidade de água a ser reposta para a cultura (ETC). Uma forma consagrada para a estimativa de ETC é a partir de um coeficiente de cultura (Ke) e da evapotranspiração de referência (ETo) (DOOREMBOS & KASSAN, 1979). Porém, especificamente para culturas isoladas ou cultivadas em renques, a cobertura da superfície é heterogênea, com a área entre plantas ou entrelinhas completamente descobertas ou cobertas por plantas daninhas. Se a irrigação utilizada for localizada, durante o período seco uma área em torno das plantas de interesse permanece o tempo todo com disponibilidade de água, enquanto que nas entrelinhas o solo vai secando gradualmente, fazendo com que a evapotranspiração intercalar contribua menos no total evapotranspirado pela área total. Portanto, esta particularidade leva a diferentes relações entre ETC e ETo, ou seja, nos valores de Ke (MARIN et aI., 2001c; GUTIÉRREZ & MEINZER, 1994), principalmente quando a cultura de interesse estiver em crescimento. O objetivo deste trabalho foi relacionar ETC determinada pelo método da Razão de Bowen com ETo a fim de verificar-se a grandeza dessas relações em um período seco e em um úmido. Material e Métodos O experimento foi realizado em uma área de 3,Sha de cafezal com idade entre 12 e 17 meses, semi- adensado, com espaçamentos entre linhas de 3,Sm e entre plantas de 0,9m, irrigado por gotejamento, em área da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Oueiroz", Piracicaba, SP (222S3' S; 47'30' W, S46m). Os dados foram coletados no período de 01/10 de 2002 a 23/03 de 2003. A velocidade do vento foi medida com anemômetros de caneca (MET ONE 014A, Met One Instruments, Grants Pass, USA) instalados nas alturas de O,SSm (z1), 2,31 m (z3) e 3,23m (z4). No nível de 1,27m (z2) foi instalado um anemômetro de canecas (034B Wind Set, Met One Intruments). Psicrômetros ventilados (MARIN et aI., 2001 a) foram instalados no mesmo mastro nas alturas de 0,24m, 1,04m, 1,96m e 2,88m. Foram considerados somente os horários entre 6:00h e 19:00h, com os dados medidos a cada Sseg. e armazenados a cada 1Smin por um sistema automático de armazenamento de (CR7, Campbell Scientific, Loghan, Utah, USA). A radiação líquida (Rn) foi medida com um saldo radiômetro (0*7' 1, REBS, Inc., Seattle, WA, USA) instalado a 3m de altura do solo. O fluxo de calor no solo (G) foi medido com três placas de fluxo (HTF 3.1, I Trabalho parcialmente finauciudo pela 1'I\1'12SP 2 Setor de Agrometeorologia - Depio. ele Ciências Exatas - ESALQ/USP - Av. Páelua Dias, Ii "C12P 13418-900 - Piracicuba. SI'. [email protected] 3 CNPM/EMBRAPA _ Rua Júlio Soare, ele Arruela. R03 - CEP I]OXS,]()O - Cumpin.rs-S!'. 4 Dcpto. ele Produção Vegetal- ESALQ/I ISI' REBS, lnc., Seattle, WA, USA) instaladas no centro da entrelinha, e duas na linha de plantio. Nos cálculos, foi feita uma ponderação do valor de G pela superfície que cada célula representava no cafezal. A evapotranspiração do cafezal (ETC) foi determinada pelo método da Razão de Bowen: ETC= RIl-C para ~ -t -1 (1) 1+ {3 em que (3 é a razão de Bowen (dada pela razão entre o fluxo de calor sensível e o fluxo de calor latente). A determinação da evapotranspiração de referência (ETo) foi realizada com os dados da estação agrometeorológica automática padrão localizada a cerca de SOm do cafezal pelo método de Penman-Monteith: ,1e s.(RI/-C)+ p.cp.- ETC = (rc) ra s+y 1+- ra em que s é tangente a curva de pressão de saturação do ar; p é a densidade do ar (1,26 kq.rn"); ep é o calor específico do ar (100S J.kg'1.oK'1); ,1e é o déficit de pressão de vapor do ar e y é o coeficiente psicrométrico (kPa.oC'1). As resistências do dossel (re) e aerodinâmicas da superfície (ra) foram determinadas pelas expressões: pcp.Se 2 rc=---- ra y.p.Rn (2) (MARIN et aI., 2001 b)(2) (3) em que p é a fração de Rn utilizada no fluxo de calor latente (p = 0,78 para o gramado segundo dados de PEREIRA et aI. (2002)); z é a altura de medida do vento (2m); d é o deslocamento do plano zero (=0,08m); Zo é o comprimento da rugosidade da superfície (=0,01S); k é a constante de von Karman (= 0,41); e u é a velocidade do vento. Em alguns casos, devido ao reduzido número de informações utilizadas, a Equação 2 produzia valores de re negativos, principalmente no início da manhã ou demasiadamente elevados nos momentos com velocidade do vento relativamente baixa. Sendo assim, limitou-se re no intervalo de os.m" e 2S00s.m·' (MARIN et aI., 2003; NOBEL, 1991). Como variável de crescimento foi utilizada a área folia r do cafezal, determinada a partir do número de folhas médio de 40 plantas escolhidas aleatoriamente, multiplicado por uma área foliar média determinada a partir do produto médio do maior comprimento e maior largura das folhas amostradas no própri? cafezal. Resultados e Discussão Os dados foram divididos em dois grupos, entre 01/10 e 30/10 de 2002 (período seco), e entre 13/02 e 23/03 de 2003 (período úmido). Entre os respectivos períodos, além do aumento da umidade do solo nas entrelinhas pelo aumento das chuvas, ocorreu um aumento da área foliar média do cafezal de 0,62m 2 para 1,92m 2 .
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RELAÇÃO ENTRE A EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE CAFEZAL SEMI-ADENSADO EM CRESCIMENTO E AEVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA1
Felipe Gustavo PILAU2; Evandro Zanini RIGHI2, Luiz Roberto ANGELOCCI2; Fabio Ricardo MARIN3
, JoséLaércio FAVARIN4
IntroduçãoOs recursos hídricos disponíveis para a realização
da prática de irrigação estão cada vez mais escassos,o que tem tornado necessário a realização deestimativas acuradas da quantidade de água a serreposta para a cultura (ETC).
Uma forma consagrada para a estimativa de ETCé a partir de um coeficiente de cultura (Ke) e daevapotranspiração de referência (ETo) (DOOREMBOS& KASSAN, 1979). Porém, especificamente paraculturas isoladas ou cultivadas em renques, acobertura da superfície é heterogênea, com a áreaentre plantas ou entrelinhas completamentedescobertas ou cobertas por plantas daninhas.
Se a irrigação utilizada for localizada, durante operíodo seco uma área em torno das plantas deinteresse permanece o tempo todo comdisponibilidade de água, enquanto que nas entrelinhaso solo vai secando gradualmente, fazendo com que aevapotranspiração intercalar contribua menos no totalevapotranspirado pela área total. Portanto, estaparticularidade leva a diferentes relações entre ETC eETo, ou seja, nos valores de Ke (MARIN et aI., 2001c;GUTIÉRREZ & MEINZER, 1994), principalmentequando a cultura de interesse estiver em crescimento.
O objetivo deste trabalho foi relacionar ETCdeterminada pelo método da Razão de Bowen comETo a fim de verificar-se a grandeza dessas relaçõesem um período seco e em um úmido.
Material e MétodosO experimento foi realizado em uma área de 3,Sha
de cafezal com idade entre 12 e 17 meses, semi-adensado, com espaçamentos entre linhas de 3,Sm eentre plantas de 0,9m, irrigado por gotejamento, emárea da Escola Superior de Agricultura "Luiz deOueiroz", Piracicaba, SP (222S3' S; 47'30' W, S46m).
Os dados foram coletados no período de 01/10 de2002 a 23/03 de 2003. A velocidade do vento foimedida com anemômetros de caneca (MET ONE014A, Met One Instruments, Grants Pass, USA)instalados nas alturas de O,SSm (z1), 2,31 m (z3) e3,23m (z4). No nível de 1,27m (z2) foi instalado umanemômetro de canecas (034B Wind Set, Met OneIntruments). Psicrômetros ventilados (MARIN et aI.,2001 a) foram instalados no mesmo mastro nas alturasde 0,24m, 1,04m, 1,96m e 2,88m. Foram consideradossomente os horários entre 6:00h e 19:00h, com osdados medidos a cada Sseg. e armazenados a cada1Smin por um sistema automático de armazenamentode (CR7, Campbell Scientific, Loghan, Utah, USA).
A radiação líquida (Rn) foi medida com um saldoradiômetro (0*7' 1, REBS, Inc., Seattle, WA, USA)instalado a 3m de altura do solo. O fluxo de calor nosolo (G) foi medido com três placas de fluxo (HTF 3.1,
I Trabalho parcialmente finauciudo pela 1'I\1'12SP2 Setor de Agrometeorologia - Depio. ele Ciências Exatas -ESALQ/USP - Av. Páelua Dias, Ii "C12P 13418-900 - Piracicuba.SI'. [email protected] CNPM/EMBRAPA _ Rua Júlio Soare, ele Arruela. R03 - CEPI]OXS,]()O - Cumpin.rs-S!'.
4 Dcpto. ele Produção Vegetal- ESALQ/I ISI'
REBS, lnc., Seattle, WA, USA) instaladas no centro daentrelinha, e duas na linha de plantio. Nos cálculos, foifeita uma ponderação do valor de G pela superfícieque cada célula representava no cafezal.
A evapotranspiração do cafezal (ETC) foideterminada pelo método da Razão de Bowen:ETC= RIl-C para ~ -t -1 (1)
1+ {3
em que (3 é a razão de Bowen (dada pela razão entreo fluxo de calor sensível e o fluxo de calor latente).
A determinação da evapotranspiração dereferência (ETo) foi realizada com os dados daestação agrometeorológica automática padrãolocalizada a cerca de SOm do cafezal pelo método dePenman-Monteith:
,1es.(RI/-C)+ p.cp.-
ETC = (rc) ras+y 1+-ra
em que s é tangente a curva de pressão de saturaçãodo ar; p é a densidade do ar (1,26 kq.rn"); ep é o calorespecífico do ar (100S J.kg'1.oK'1); ,1e é o déficit depressão de vapor do ar e y é o coeficientepsicrométrico (kPa.oC'1). As resistências do dossel (re)e aerodinâmicas da superfície (ra) foram determinadaspelas expressões:
pcp.Se 2rc=---- ra
y.p.Rn
(2)
(MARIN et aI., 2001 b)(2)
(3)
em que p é a fração de Rn utilizada no fluxo de calorlatente (p = 0,78 para o gramado segundo dados dePEREIRA et aI. (2002)); z é a altura de medida dovento (2m); d é o deslocamento do plano zero(=0,08m); Zo é o comprimento da rugosidade dasuperfície (=0,01S); k é a constante de von Karman (=0,41); e u é a velocidade do vento.
Em alguns casos, devido ao reduzido número deinformações utilizadas, a Equação 2 produzia valoresde re negativos, principalmente no início da manhã oudemasiadamente elevados nos momentos comvelocidade do vento relativamente baixa. Sendoassim, limitou-se re no intervalo de os.m" e 2S00s.m·'(MARIN et aI., 2003; NOBEL, 1991).
Como variável de crescimento foi utilizada a áreafolia r do cafezal, determinada a partir do número defolhas médio de 40 plantas escolhidas aleatoriamente,multiplicado por uma área foliar média determinada apartir do produto médio do maior comprimento e maiorlargura das folhas amostradas no própri? cafezal.
Resultados e DiscussãoOs dados foram divididos em dois grupos, entre
01/10 e 30/10 de 2002 (período seco), e entre 13/02 e23/03 de 2003 (período úmido). Entre os respectivosperíodos, além do aumento da umidade do solo nasentrelinhas pelo aumento das chuvas, ocorreu umaumento da área foliar média do cafezal de 0,62m2
para 1,92m2.
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A mudança nestas condições repercutiu em umaumento na relação entre ETC e ETa, de cerca de0,90 para 1,02, como pode ser visto pelo valor doscoeficientes angulares nas relações apresentadas nasFiguras 1 e 2 para valores obtidos de 15 em 15min.,respectivamente, para o período de 2002 e 2003.Praticamente a mesma tendência foi observada comos valores diários (Figuras 3 e 4). Nota-se que houveum bom ajuste dos dados de ETC e ETa,principalmente no período úmido.
250,----------------------------~
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o 200 250
irrigação, pois nessas condições o interesse maior érepor a água perdida somente na região de solo que aplanta está explorando, ou seja, a evapotranspiraçãoda entrelinha a priori não necessita ser reposta. Éinteressante ressaltar que a transpiração do cafeeironessas condições pode ser aumentada devido aoganho de calor sensível proveniente da entrelinhamais seca.
50 100 150
7
6
5=-.<2
4"O
f 3
~ •2
oo
Era (g.rrr'.dia·')
Figura 1: Relação entre a evapotranspiração do cafezal(ETC) e a evapotranspiração de referência (ETo)determinada em intervalos de 15min, no período de 01/10 a30/10 de 2002. Piracicaba, SP.
3oo.-----------------------------~250
•
..'
c- 200
~ 150
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o
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Era (g.m2.15rri,r')
3 5 6 7
Figura 2: Relação entre a evapotranspiração do cafezal(ETC) e a evapotranspiração de referência (ETo)determinada em intervalos de 15min, no período de 13/02 a23/03 de 2003. Piracicaba, SP.
7
6
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Figura 4: Relação entre a evapotranspiração diária do cafezal(ETC) e a evapotranspiração diária de referência (ETo) , noperíodo de 13/02 a 23/02 de 2003. Piracicaba, SP.
Ao tratar-se de uma cobertura heterogênea e emcrescimento, a determinação de um Kc representativoé difícil, principalmente no período de maior interesse,período seco, como pode ser notado pelo menorajuste dos dados. Ainda, a quantificação da irrigaçãoem coberturas descontínuas é mais complexa, como édiscutido em MARIN et aI. (2001c). Nota-se que nestetipo de cobertura é importante determinar a partiçãoda evapotranspiração total em suas componentes dacultura e da entrelinha, pois, como já discutido, ointeresse final é a reposição da água para as- plantasde interesse, no caso o cafeeiro.
Referências Bibliográficas
DOOREMBOS, J.; KASSAN, A. H. Yeld response to water.Roma: FAO, 1979. 193p. (Irrigation and Drainage Paper, 33).
MARIN, F. R. et aI. Construção e avaliação de psicrômetrode termopar aspirado. Scientia Agrícola, Piracicaba, SP, v.58, n.4, p.839-844. 2001a.
MARIN, F. R.; ANGELOCCI, L. R.; RIGHI, E. Z. Modelosimplificado para estimativa da resistência foliar a difusão devapor de árvores de lima ácida 'Tahiti", Revista Brasileira deAgrometeorologia, Santa Maria, RS, v.9, n.2, p.227-233.2001b .
MARIN, F. R. et aI. Sap flow and evapotranspiration in anirrigated citrus orchard. Revista Brasileira deAgrometeorologia, Santa Maria, RS, v. 9, n.2, p.219-226 .2001c
MARIN, F. R. et aI. Estimativa da temperatura foliar e dobalanço de energia com um método iterativo. XII CongressoBrasileiro de Meteorologia. Anais ... Foz do Iguaçu, PR. 2002.
NOBEL, P. S. Physicochemical and Environmental PlantPhysiology. San Diego: Academic Press, 1991. 635 p.
PEREIRA, A. R. et aI. Substantiation of the daily FAO-56reference evapotranspiration with data frem automatic andconventional weather stations. Revista Brasileira deAgrometeorologia. Santa Maria, v.10, n.2, p.1 - 7, 2002b.
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Figura 3: Relação entre a evapotranspiração diária do cafezal(ETC) e a evapotranspiração diária de referência (ETo), noperíodo de 01/10 a 30/10 de 2002. Piracicaba, SP.
Embora se tenha encontrado uma boa relaçãoentre ETC e ETa, na utilização de sistemas deirrigação localizada, ETC pode não quantificar a águaque realmente deve ser reposta em uma determinada
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