Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Nos Ãltimos anos, com a evoluÃÃo explosiva da informÃtica e da eletrÃnica, a comunidade cientÃfica mundial tem intensificado os estudos no sentido de desenvolver e aplicar pesquisas baseada no aprimoramento da alta precisÃo. Os avanÃos na Ãrea de informÃtica, principalmente na elaboraÃÃo de interfaces com sensores eletrÃnicos, permitiram o desenvolvimento e aplicaÃÃo de vÃrios transdutores na Engenharia AgrÃcola. No que diz respeito à agricultura irrigada uma grande preocupaÃÃo à com o enorme volume de Ãgua utilizado. Segundo a FAO atà 2030 serà necessÃrio um incremento de 14% da Ãgua potÃvel, na irrigaÃÃo, a fim de suprir a demanda provocada pelo crescimento da populaÃÃo mundial. No intuito de aprimorar o uso da Ãgua na irrigaÃÃo, vÃrios trabalhos foram e estÃo sendo desenvolvidos, principalmente na busca de se avaliar, economicamente, a conversÃo da Ãgua em alimento e a real necessidade hÃdrica das culturas para seu desenvolvimento pleno. O kc à um fator que relaciona a necessidade hÃdrica da cultura em estudo e a necessidade hÃdrica de uma cultura hipotÃtica. O balanÃo hÃdrico do solo contabiliza todas as adiÃÃes e retiradas de Ãgua que realmente ocorrem em certo volume de solo, utilizado na produÃÃo agrÃcola, permitindo avaliar a situaÃÃo hÃdrica pela qual uma cultura passa. Pelo exposto acima, o presente trabalho teve como objetivo geral a avaliaÃÃo do uso do sensor capacitivo FDR em substituiÃÃo ao tensiÃmetro para o cÃlculo do coeficiente de cultivo (kc), por meio do balanÃo hÃdrico do solo. O experimento foi realizado no PerÃmetro Irrigado do Baixo Acaraà â CearÃ, em uma Ãrea de 1,0 ha, em dois ciclos com a cultura da melancia nos anos de 2009 e 2010. Os sensores foram calibrados, em laboratÃrio, atravÃs de anÃlise de regressÃo entre umidade da amostra e frequÃncia produzida pelo sensor, e entre esta Ãltima e a tensÃo verificada em um tensiÃmetro com mercÃrio partindo do ponto de saturaÃÃo atà aproximadamente 8,0% de umidade volumÃtrica. A avaliaÃÃo da equaÃÃo de calibraÃÃo ocorreu atravÃs da comparaÃÃo entre os dados dos sensores e os dados dos tensiÃmetros para umidade e tempo de irrigaÃÃo. A equaÃÃo de calibraÃÃo tanto para a umidade, como para tensÃo foi do tipo exponencial. A comparaÃÃo entre as tensÃes medidas e estimadas, pela equaÃÃo de ajuste, alcanÃou desempenho forte e/ou Ãtimo em todos os itens analisados. A validaÃÃo em campo, das equaÃÃes de ajuste, deu-se atravÃs de uma anÃlise comparativa entre as tensÃes obtidas pelos sensores FDR e pelos tensiÃmetros, alÃm das umidades atuais, estimadas por ambos os equipamentos, no primeiro ano de cultivo. Para o segundo ciclo produtivo fez-se uso da tÃcnica do papel filtro que retornou as seguintes equaÃÃes de ajuste para as curvas de retenÃÃo da Ãgua no solo: θ=0,3843*T^(-0,381)(1 camada), θ=0,4381*T^(-0,372)(2 camada) e θ=0,4103*T^(-0,34)(3 camada), e a tÃcnica do perfil instantÃneo para avaliaÃÃo da condutividade hidrÃulica. Aplicaram-se variaÃÃes de umidade do solo, com tratamento, a fim de verificar algumas respostas fisiolÃgicas da cultura. Os tratamentos apresentaram diferenÃa estatÃstica para transpiraÃÃo e condutÃncia estomÃtica, sendo o T4 (ϴ= 1,3 da capacidade de campo) superior aos demais ao nÃvel de confianÃa de 0,05. Os valores de kc variaram entre os tratamentos de 0,74 a 1,06 (18 DAP), 0,98 a 1,52 (45 DAP) e 0,67 a 0,85 (59 DAP). A produÃÃo variou de 13,019 a 25,867 Mg entre os tratamentos. O uso eficiente de Ãgua variou de 4,17 a 6,95 kg m-3. O uso do sensor permite medir o potencial da Ãgua no solo e a umidade em tempo real, possibilitando o monitoramento e a tomada de decisÃes de forma mais segura. / In recent years, with the explosive development of information technology and electronics, the scientific community worldwide has intensified research to develop and implement research-based improvement in precision application. Advances in information technology, especially in the developing of interfaces with electronic sensors, allowed for the development and application of various transducers in Agricultural Engineering. With respect to irrigated farms there is a major concern with the large volume of water used. According to FAO by 2030 it will be required an increase of 14% of drinking water used by irrigation, in order to meet the demand caused by population growth worldwide. In order to improve water use in irrigation, several studies have been and are being developed, especially focused on evaluating, economically, the conversion of water into food and the actual requirement of crops for their full development. The kc is a factor that relates crop water requirement of a real crop to the water requirement of a hypothetical culture. The soil water balance accounts for all additions and withdrawals of water that actually occur in a certain volume of soil used in agricultural production, allowing to access the water situation in which a culture is. From the above, this study aimed to evaluate the use of a capacitive FDR sensor to replace tensiometer in the process of obtaining the crop coefficient (kc) through the soil water balance. The experiment was conducted at the Low Acaraà Irrigation District - CearÃ, in an area of 1.0 ha, into two cycles with of watermelon, in the years 2009 and 2010. The sensors were calibrated in the laboratory using regression analysis between soil moisture from a soil sample and frequency produced by the sensor, and between it and the tension found in a mercury based tensiometer, from saturation to approximately 8.0% volumetric water content. The evaluation of the calibration equation occurred by comparing the sensor data and data from tensiometers for moisture and irrigation timing. The calibration equation for both moisture and for the tension was exponential. The comparison between the estimated and measured tensions using the fitted equation produced a strong performance and/or great on all items analyzed. Field validation of the fitted models was conducted by comparative analysis between the frequencies obtained from the FDR sensors and the tensiometers during the first harvesting year. For the second harvesting year, the technique of filter paper was tested. It resulted in the following equations to fit the water retention curves for the soil: θ=0,3843*T^(-0,381) (1st layer), θ=0,4381*T^(-0,372) (2nd layer) and θ=0,4103*T^(-0,34) (3rd layer). In addition, the instantaneous profile method for evaluating the hydraulic conductivity was applied. Were application depth was applied as a treatment for analyzing some physiological characteristics of the crop. The treatments showed statistical differences for stomatal conductance and transpiration, T4 (ϴ= 1.3 of field capacity) being superior to the others to a 0.05 confidence level. kc values ranged between treatments from 0.74 to 1.06 (18 DAP), 0.98 to 1.52 (45 DAP) and 0.67 to 0.85 (59 DAP). Crop yield ranged from 13.019 to 25.867 Mg between treatments. The efficiency of water use ranged from 4.17 to 6.95 kg m-3. The use of the sensor allows for real time measurement of soil water potential and soil moisture, enabling a more secure monitoring and decision making.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / No interior do Estado do CearÃ, as Ãguas subterrÃneas sÃo consideradas fontes preciosas de abastecimento hÃdrico e, as principais fontes de exploraÃÃo hÃdrica sÃo as Ãreas sedimentares e aluvionares. A pesquisa foi realizada no municÃpio de ItaiÃaba, inserido na Bacia HidrogrÃfica do Baixo Jaguaribe, onde a populaÃÃo, embora, provida de recursos da CAGECE, utiliza da captaÃÃo de Ãgua subterrÃnea para seu abastecimento hÃdrico, principalmente, na subsistÃncia da agricultura e pecuÃria. A regiÃo apresenta extensas Ãreas de carcinicultura, o que pode acarretar problemas ao meio ambiente, como a eutrofizaÃÃo, alteraÃÃo estrutural de comunidades biolÃgicas e contaminaÃÃo por metais pesados. Os objetivos principais desta pesquisa foram obter anÃlises: bacteriolÃgica, dos elementos maiores e menores, os primeiros dados sobre metais traÃos (Al, Ba, Cr, Ni, Mn e Pb) do municÃpio, isÃtopos de O18, balanÃo hÃdrico e vulnerabilidade. A metodologia consistiu na coletada de 21 amostras em trÃs campanhas, abrangendo perÃodos de estiagem e chuva, entre os anos de 2012 e 2013. As tÃcnicas empregadas corresponderam a mÃtodos potenciomÃtricos, espectrofotomÃtricos, titulomÃtricos, espectrometria de absorÃÃo atÃmica e de contagem em placa, basicamente, referenciadas pelo Standard Methods e, classificadas segundo os padrÃes da ResoluÃÃo no357/05 do CONAMA e da Portaria no 2914/11, do MinistÃrio da SaÃde. Segundo interpretaÃÃo analÃtica, detectaram-se bactÃrias coliformes na segunda e terceira campanhas; O pH das amostras estiveram entre 6,1 â 8,5, exceto para o poÃo 9 (pH=3,9), cuja acidez contribuiu para altos Ãndices do alumÃnio neste ponto; a condutividade variou entre 307 e 5940 ÂS/cm; as Ãguas se classificaram como Cloretadas SÃdicas; estÃo acima do padrÃo de potabilidade os seguintes teores: cloreto, em 33% das amostras; STD, < 62%; turbidez, 70%; nitrato, mÃdia de 33%; e, o ferro, em 19%. Encontrou-se a presenÃa de alumÃnio, bÃrio, chumbo, manganÃs e nÃquel, nas amostras. Segundo O18, no rio hà influÃncia marcante da evaporaÃÃo, inclusive de tanques de carcinicultura e, que alguns poÃos captam Ãgua de aquÃfero profundo e, outros da mistura entre aquÃfero, rio e chuvas, nÃo acompanhando a variaÃÃo sazonal. O balanÃo hÃdrico mostrou-se positivo para meses de alta pluviometria, mantendo-se o dÃficit hÃdrico para os outros meses do ano; Classificou-se o aquÃfero como de mÃdia a alta vulnerabilidade à contaminaÃÃo, pela metodologia GOD; Concluiu-se que a maioria dos poÃos continua apresentando resquÃcios de intervenÃÃo antrÃpica, inclusive da carcinicultura, sendo imprÃpria a sua potabilidade pelo risco de trazer prejuÃzos ao organismo. / In upstate of CearÃ, groundwater is considered precious sources of water supply, and the main sources of water exploration in sedimentary and alluvial areas. The research was conducted in the village of ItaiÃaba, inserted in the Baixo Jaguaribe Hydrographic Basin, where the population, though, resourced CAGECE uses the abstraction of groundwater for its water supply, mainly in subsistence agriculture and livestock. The region has extensive areas of shrimp farming, which can cause problems to the environment, such as eutrophication, structural changes in biological communities and heavy metal contamination. The main objectives of this research were to provide analyzes: bacteriological, major and minor elements, the first data on trace metals (Al, Ba, Cr, Ni, Mn and Pb) in the municipality, the O18 isotopes, fluid balance and vulnerability. The methodology consisted of 21 samples collected in three campaigns, including periods of drought and rain, between the years 2012 and 2013. The techniques used correspond to potentiometric methods, spectrophotometric, titrimetric, atomic absorption spectrometry and plate count basically referenced by Standard Methods and classified according to the standards n 357/05 CONAMA Resolution and Ordinance n 2914/11, the Ministry of Health. According to analytical interpretation, coliform bacteria were detected in the second and third sampling; The pH of the samples were between 6.1 to 8.5, except for P9 (pH = 3.9), whose acidity contributed to high levels of aluminum at this point; conductivity ranged between 307 and 5940 ÂS/cm; the waters are classified as Sodic Chlorinated; are above the standard of potability the following contents: chloride in 33% of samples; STD, <62%; turbidity, 70%; nitrate, an average of 33%; and iron, 19%. It was found the presence of aluminum, barium, lead, manganese and nickel in samples. According to O18 in the river there is a marked influence of evaporation, including the shrimp farming tanks and some wells capture water of deep aquifer, and others mix between aquifer, river and rain did not follow the seasonal variation. The water balance was positive for months of high rainfall, keeping the water deficit for the other months of the year; Aquifer was classified as medium to high vulnerability to contamination, by the methodology GOD; It was concluded that most of the wells continues to showing traces of human intervention, including the shrimp farming, being inappropriate for its potability risk of harm the organism.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A Bacia HidrogrÃfica Experimental de Aiuaba (BEA), està situada dentro da EstaÃÃo EcolÃgica de Aiuaba, no municÃpio de Aiuaba, Estado do CearÃ, portanto, livre da aÃÃo antrÃpica (fertilizantes, fontes de poluiÃÃo, impactos, etc). O fluxo subterrÃneo em meio poroso e fraturado à pouco conhecido na regiÃo. Para o seu estudo, foi realizado um levantamento geofÃsico utilizando o mÃtodo âVery Low Frequencyâ (VLF), para identificar os tipos de fraturas existentes nas rochas da regiÃo, como tambÃm permitir visualizaÃÃo das suas profundidades e extensÃes. Este levantamento foi utilizado tambÃm para localizar os poÃos perfurados na regiÃo e mostrar as caracterÃsticas geolÃgicas das rochas pesquisadas. VÃrios poÃos foram perfurados pela SuperintendÃncia de Obras HidrÃulicas (SOHIDRA), com o apoio tÃcnico da Companhia de Recursos Minerais â ServiÃos GeolÃgicos do Brasil (CPRM). As Ãguas destes poÃos, na maioria das vezes, apresentam salinidade elevada, com exceÃÃo de alguns deles, situados na Bacia da Gameleira, nas proximidades da BEA. As Ãguas salinas sÃo utilizadas para irrigaÃÃo e para consumo de animais, enquanto que as Ãguas de boa qualidade, sÃo para o consumo humano. Para o cÃlculo do balanÃo hÃdrico da BEA foi realizada uma anÃlise criteriosa do comportamento do aqÃÃfero fraturado. A direÃÃo e sentido da parcela relativa ao fluxo subterrÃneo foram determinados a partir de dados dos poÃos coletados, associados aos estudos topogrÃficos no mesmo local dos perfis do VLF. O solo sobreposto Ãs rochas possui caracterÃsticas semelhantes ao material que preenche as fraturas. Foram realizados alguns ensaios, tais como: ensaio petrogrÃfico na rocha, de permeabilidade e de granulometria no solo e fÃsico-quÃmicos nas Ãguas dos poÃos da regiÃo, comprovando as hipÃteses levantadas. O valor da condutividade hidrÃulica dos aqÃÃferos, em mÃdia, à de aproximadamente 1,61 x 10-2 m/h / Experimental Hydrografic Basin of Aiuaba (BEA) is located inside of the Aiuaba Ecological Station, in Aiuaba city, State of CearÃ, therefore, without antropic action (fertilizing, pollution sources, impacts, etc). The underground flow in porous and fractured medium is unknown in the region. For its study, a geophysical study was executed using the âVery Low Frequencyâ (VLF) method to identify the types of existing rocks fractures in the region, as well to allow to visualization of its depths and extensions. This study was also used to locate the wells in the region to show the geologic characteristics of the rocks. Some wells had been perforateed by the SuperintendÃncia de Obras HidrÃulicas (SOHIDRA), with the technician support of the Companhia de Recursos Minerais â ServiÃos GeolÃgicos do Brasil (CPRM). The water of these wells, most of the time, presents high salinity, with exception of some of them, situated in the Gameleira Basin in neighborhoods of BEA. The saline water is used for irrigation and animals consumption, whereas good quality water is for the human consumption. For the calculation of BEA water balance was made a multicriteria analysis of the fractured aquifer behavior. The direction and course of underground flow had been determined from data of the wells, associated to the topographical studies, in the same local, of the VLF profiles. The soil overlapping to the rocks has similar characteristics to the material that fills the fractures, It was made some tests, such as: petrografic in the rock, permeability and granulometric in the soil and physicist-chemistries in wells water of the region, proving the raised hypotheses. The value of the aquifers hydraulic conductivity, on average, is approximately 1.61 x 10-2 m/h

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo geral foi quantificar e avaliar os principais processos hidrol?gicos, incluindo a produ??o de sedimentos, da Bacia Experimental de Aiuaba (BEA) para o per?odo de 2003-2007. A BEA, com ?rea de 12 km2, est? localizada no sert?o dos Inhamus em ?rea de conserva??o ambiental do bioma caatinga na Esta??o Ecol?gica (ESEC) de Aiuaba, Cear?, pertencente ? bacia do Alto Jaguaribe. Realizou-se caracteriza??o da fisiografia, medi??o de vari?veis hidrol?gicas, avalia??o de processos chuva-defl?vio na bacia hidrogr?fica e no reservat?rio que a controla. Conclui-se que: o processo de infiltra??o do a?ude da BEA (capacidade de 59.700 m3) ? relevante e da mesma ordem de grandeza da evapora??o; a recarga subterr?nea direta ao lago ? desprez?vel em rela??o ? evapora??o e ? infiltra??o; durante os eventos chuva-defl?vio a evapora??o, a infiltra??o e a recarga subterr?nea s?o desprez?veis em rela??o ao defl?vio afluente e ? precipita??o direta sobre o lago. Conclui-se, dos eventos chuva-defl?vio e produ??o de sedimentos, que: o coeficiente de runoff (CR) dos eventos ? extremamente baixo, sendo as l?minas d??gua escoadas menores que as l?minas interceptadas pela vegeta??o; o N?mero de Curva (CN) m?dio por evento foi 42, com m?ximo de 59 e m?nimo de 27; a produ??o de sedimentos apresentou valores entre 9 e 291 kg/km2 para eventos de 2006-2007, e m?dia de 97 kg/km2 por evento; o escoamento superficial ? ef?mero: o tempo de defl?vio foi somente 64% maior que o tempo da precipita??o por evento; as perdas elevadas no escoamento superficial ocorrem, em parte, por perdas em tr?nsito no riacho principal; a l?mina escoada na bacia do riacho secund?rio foi oito vezes maior que na bacia do riacho principal em 2007. Inferiu-se que o mecanismo de gera??o de defl?vio superficial predominante ? o hortoniano e que, se relevante, a contribui??o do escoamento subsuperficial deve ocorrer a uma profundidade menor que 15 cm. O CR m?dio anual da BEA foi 6,54% (m?ximo de 31,08% e m?nimo de 0,13%). No ano de 2004 a l?mina escoada na BEA foi 35 vezes maior que a soma das l?minas escoadas nos demais anos. Dos 1543 dias monitorados, em apenas 139 dias ocorreu escoamento (9%), sendo 28 dias de escoamento nos anos n?o-chuvosos (1,8%). A produ??o de sedimentos em 2007 foi cinco vezes maior que em 2006, e para o bi?nio 2006-07 o m?s de maior escoamento (abril de 2007) foi respons?vel por 71% da produ??o de sedimentos. Comparando-se o CR anual da BEA com outras bacias no rio Jaguaribe, a BEA foi uma das que apresentou menor coeficiente de runoff. Formulou-se a hip?tese de a BEA ser uma ?rea de recarga de aq??fero fraturado, que condiciona processos hidrol?gicos superficiais.