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.