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.

Os biocombustíveis, tais como biodiesel e etanol, vem sendo cada vez mais utilizados como substitutos dos derivados do petróleo. O estudo de culturas bioenergéticas tem se expandido no Brasil, sendo instituido no país um Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel, visando sua produção a partir de culturas típicas da agricultura familiar brasileira, como, por exemplo, a mamona e a palma de óleo. A cultura da palma de óleo tem maior concentração na região Norte do Brasil, porém, estudos relacionados ao cultivo desta em outras regiões ainda são incipientes. Visando o cultivo desta planta na região sudeste, utilizando a irrigação localizada e disponibilizando nutrientes por meio de um efluente oriundo de outra planta bioenergética, a vinhaça da cana-de-açúcar, este experimento teve como objetivo a determinação da evapotranspiração de cultura da palma de óleo por lisimetria de pesagem, em sua fase jovem e, descrever os efeitos da vinhaça nas características biométricas, clorofila e nos teores de nutrientes foliares desta cultura. O estudo foi realizado em uma área experimental situada na Fazenda Areão da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", USP, em Piracicaba-SP. As mudas foram produzidas em casa de vegetação, sendo transplantadas a campo em outubro de 2015, tendo sido avaliadas de novembro de 2015 a março de 2017. O espaçamento utilizado foi o de 9 x 9 m disposto em triângulo equilátero, totalizando 143 plantas ha-1. Os tratamentos foram dispostos aleatorimente, com três blocos compostos por quatro repetições cada, sendo eles: T1 - irrigação com adubação química; T2 - 50% da dose de potássio (K) via fertirrigação com vinhaça e os outros 50% da dose de K fornecida com a adubação química; T3 - 75% da dose de K via fertirrigação com vinhaça e os outros 25% da dose de K via adubação química; T4 - 100% da dose de K via fertirrigação com vinhaça. O sistema de irrigação utilizado foi o gotejamento. A evapotranspiração da cultura (ETc) foi determinada por lisimetria de pesagem. Ao fim do experimento foi realizada a coleta de folhas para a determinação da concentração de nutrentes. A palma de óleo apresentou valores de ETc e Kc entre 2,16-5,00 e 0,71-1,06 respectivamente, no seu primeiro ano de cultivo irrigado. Em sua fase jovem, a cultura respondeu de forma positiva a fertirrigação com vinhaça, sendo o T3 (75% da dose de K disponibilizado via fertirrigação por vinhaça) o que demonstrou melhores resultados quanto ao crescimento da cultura em Piracicaba-SP. As características meteorológicas em Piracicaba-SP são fatores positivos para o cultivo da palma de óleo na região, contudo, a temperaturas mínimas ocorridas no inverno podem afetar o desenvolvimento da planta. / Biofuels, such as biodiesel and ethanol, are increasingly being used as substitutes for petroleum derivatives. The study of bioenergy crops has expanded into Brazil, being instituted in the country a National Program for Production and Use of Biodiesel, for their production from typical crops of the Brazilian small farming, for example, castor bean and oil palm. The oil palm crop has higher concentration in the northern region of Brazil, however, studies related to the cultivation of this crop in other regions are still incipient. Aiming to cultivate this plant in the southeast region using localized irrigation and providing nutrients by effluent from another bioenergetic plant, the sugarcane vinasse, this work had as its main objective the determination of the crop evapotranspiration of oil palm by weighing lisimetry in its young phase and to describe the effects of vinasse on the biometric, chlorophyll and foliar nutrient contents of this crop. The study was carried out in an experimental area located at Areão Farm of the Superior School of Agriculture \"Luiz de Queiroz\", USP, in Piracicaba-SP. The seedlings were grown in a greenhouse and transplanted in the field October 2015, has been evaluated between November 2015 and March 2017. The spacing used was 9 x 9 m arranged in equilateral triangle, a total of 143 plants ha-1. The treatments were arranged randomly, with three blocks composed of four replicates each, being: T1 - irrigation with chemical fertilization; T2 - 50% of the potassium (K) dose supplied via fertigation with vinasse and the other 50% of the K dose supplied with the chemical fertilizer; T3 - 75% of K dose via fertigation with vinasse and the other 25% of K dose via chemical fertilization; T4 - 100% of K dose via fertigation with vinasse. The irrigation system used was the drip irrigation. The crop evapotranspiration (ETc) was determined by weighing lysimetry. At the end of the experiment, leaves were collected to determine the nutrient concentration. The oil palm showed values of ETc and Kc between 2.16-5.00 and 0.71-1.06, respectively, in its first year of irrigated cultivation. In its young stage, the crop responded positively fertigation with vinasse, and T3 demonstrated better results regarding growth crop in Piracicaba. Weather features in Piracicaba-SP were largely a positive factor for the cultivation of oil palm in the region, however, the minimum temperatures occurred in the winter can affect the development of the plant and can have a negative influence on future productions.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-03T13:07:42Z No. of bitstreams: 1 Francisco Xavier dos Santos.pdf: 1045360 bytes, checksum: c2529354b69288301c1d352c924adbb8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-03T13:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco Xavier dos Santos.pdf: 1045360 bytes, checksum: c2529354b69288301c1d352c924adbb8 (MD5) Previous issue date: 2008-02-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The evaluation of water requirement and of the crop coefficient is very important for an adequate irrigation management. However, there is a lack of information about carrot crop under northeast edaphic-climatic semi arid conditions, especially about crop carrot. The objective of this work was to evaluate the carrot crop evapotranspiration and crop coefficient (Kc) in alluvial area of semi arid of Pernambuco State, Brazil, where the communal agriculture is developed. Three drainage lysimeters were used, cropped with carrot, being the crop evapotranspiration (ETc) contability determined by mass balance in 5 days scale and the reference evapotranspiration (ETo) was estimated by Class A Pan methodology. The cumulative ETo during the experimental period was 615.02 mm, while the ETc was 811.84 mm. The coefficients band obtained, considering Kp values of 0.81 and 0.75 to the different growth stages were: 1.08-1.16; 1.41-1.52; 143-1.55 and 1.40-1.52, respectively, for the phases : beginning (20 days after plantation - DAP), growth (50 DAP), middle (80 DAP) and final (98 DAP), being the mean Kc of 1.35 and 1.46 for whole period. These values were higher than these presented by FAO and highlight the necessity of investigation of crop coefficient under local conditions. / A avaliação da necessidade hídrica e do coeficiente de cultura é de grande relevância para um adequado manejo da irrigação. No entanto, há necessidade de informações sob as condições climáticas e edáficas do semi-árido nordestino, em particular sobre a cultura da cenoura. Objetivou-se avaliar o consumo hídrico da cenoura e estimar o seu coeficiente de cultura (Kc), em área aluvial, no semi-árido de Pernambuco, onde se desenvolve agricultura familiar irrigada. Foram utilizados três lisímetros de drenagem, sendo a contabilização da evapotranspiração de cultura (ETc) realizada por balanço de massa em escala quinquendial e a evapotranspiração de referência (ETo) estimada a partir de Tanque Classe A. A ETo acumulada para o período foi de 615,02 mm, enquanto que a ETc foi de 811,84 mm. As faixas de Kc obtidas, considerando valores de coeficiente de tanque (Kp) de 0,81 e 0,75 para as diferentes fases fenológicas da cultura foram: 1,08-1,16; 1,41-1,52; 1,43-1,55 e 1,40-1,52, respectivamente, para as fases inicial (20 dias após o plantio - DAP), crescimento (50 DAP), intermediária (80 DAP) e final (98 DAP), sendo o Kc médio para o período de cultivo de 1,35-1,46. Tais valores são superiores aos apresentados pela FAO e atestam a necessidade da avaliação do coeficiente de cultura em condições locais.

O manjericão é uma das ervas mais populares e úteis na culinária, devido ao seu aroma delicado e à sua fragrância. As principais formas de utilização são o manjericão fresco, seco ou o óleo essencial, sendo esta última a forma que apresenta maior valor agregado. As necessidades hídricas e a adubação potássica são uns fatores importantes nos parâmetros de produtividade de biomassa e óleo essencial de manjericão. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes lâminas de irrigação e doses de potássio sobre a produção de biomassa e óleo essencial de manjericão variedade \"Lampião\", originária da coleção do IAC (Instituto Agronômico de Campinas), em três períodos de colheita. O experimento foi instalado sob um delineamento experimental e em esquema fatorial 4 x 4, em blocos aleatorizados com parcelas subdivididas, constando de quatro lâminas de irrigação necessária para elevar a água do solo à capacidade de campo: L1 - 100% CAD, L2 - 75% CAD, L3 - 30% CAD, L4 - sem irrigação e quatro doses de potássio; D1 - 0 kg de K2O ha-1, D2 - 50 kg de K2O ha-1, D3 - 100 kg de K2O ha-1 e D4 - 200 kg de K2O ha-1. A área experimental foi constituída de 48 parcelas, cada parcela com 2,5 m de comprimento e 2,0 m de largura. O sistema de irrigação utilizado foi o gotejamento, adotando o manejo de irrigação com estimativa da umidade do solo por meio de dados da sonda de capacitância, modelo Diviner 2000®. Foi quantificado o consumo hídrico do manjericão e estimou-se o coeficiente de cultura (Kc) relacionando-o à soma de graus dia (GD) e ao índice de cobertura vegetal (IC). A evapotranspiração da cultura (ETc), em mm d-1 foi determinada com o auxílio de três lisímetros de drenagem, fazendo-se o balanço de entradas e saídas de água. A evapotranspiração de referência (ETo), em mm d-1 foi estimada pelo método Penman-Monteith, preconizado pela FAO-56, para obter o Kc. Foram avaliadas as variáveis de produção de mudas, de crescimento, produção de biomassa e rendimento de óleo essencial. O consumo hídrico da cultura foi de 71 mm, 103 mm e 187 mm, correspondendo aos valores médios de 1,03; 1,84 e 3,07 mm d-1 nos períodos de cultivos I, II e III, respectivamente. Observou-se variações nos valores de Kc decorrentes das condições climáticas e das fases fenológicas da cultura. Os valores máximos e mínimos dos Kc foram 0,37-0,23; 0,60-0,27; 1,00-0,38 e 1,15-0,82 para as fases fenológicas I, II, III e IV, respectivamente. A estimativa do Kc em função do GD e do IC foram significativas para a cultura nos três períodos de cultivos. O modelo da área, AF=10(0,92327 Aelipse), que utilizou a área da elipse (C L (?/4)), mostrou-se o mais adequado para a estimativa da área foliar do manjericão. As lâminas de irrigação e doses de potássio apresentaram incremento no rendimento de óleo essencial. Houve um maior acréscimo no rendimento de óleo essencial referente às lâminas de irrigação do que as doses de potássio. / Basil is one of the most popular and useful herbs in cooking due to its delicate aroma and fragrance. The main forms of using basil are fresh, dried or essential oil, being this last one the form with higher value added. The assessment of water requirement associated with potassium fertilization is an important factor in the productivity parameters of biomass and essential oil of basil. This study aimed to evaluate the effect of irrigation depths and potassium rates on biomass and essential oil of basil variety \"Lampião\" in three periods. The experiment was conducted in an experimental randomized block design with split plots consisting of four depths of irrigation needed to raise the water from the soil to field capacity: L1 - 100% FC, L2 - 75% FC, L3 - 30% FC, L4 - without irrigation and four potassium rates; D1 - 0 K2O kg ha-1, D2 - K2O 50 kg ha-1 D3 - 100 kg ha-1 K2O and D4 - 200 kg ha-1 K2O. The experimental area consisted of 48 plots, each plot with 2.5 m in length and 2.0 m wide, totaling 5.0 m2. The irrigation system used was dripping, adopting the irrigation management by estimating the soil moisture using data from capacitance probe, Diviner 2000 ® model. The water consumption of basil was quantified and the crop coefficient (Kc) was estimated relating it to the sum of degree days (DD) and the index of vegetation cover (IVC). Through three drainage lysimeters, being the crop evapotranspiration accounting (ETc) in mm d-1, held by the inputs and outputs of water, and the reference evapotranspiration (ETo) in mm d-1 estimated by Penman-Monteith method, recommended by the FAO-56. The variables analyzed were the variables of seedling production, growth, biomass production and essential oil yield. The crop water consumption was 70.91 mm, 103 mm and 187 mm, corresponding to an average value of 1.03; D 1.84 and 3.07 mm-1 crops during periods of I, II and III, respectively. It was observed variations in the values of Kc due to climate conditions and phenological stages. The maximum and minimum values of Kc were 0.37 to 0.23; 0.60 to 0.27; 1.00 to 0.38 and 1.15 to 0.82 for the phenological stages I, II, III and IV, respectively. The estimate of Kc as a function of DD and IVC were highly significant for culture in the three periods of crops. The AF=10(0,92327 Aelipse), which was used the area of the ellipse as (CL (?/4)), proved the most suitable for the estimation of basil leaf area index. The irrigation and potassium levels showed an increase in oil yield. There was a greater increase in oil yield related to irrigation than the potassium.

Nos últimos anos tem aumentado o interesse no uso do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) como fonte de óleo para a produção de biodiesel. No entanto, o conhecimento atualmente disponível sobre o consumo hídrico desta cultura é escasso e constitui um dos principais fatores limitantes no seu uso como alternativa agroenergética. Somado a isso, acredita-se que o aumento da produção de biodiesel no mundo irá aumentar a pressão sobre os recursos hídricos, o que torna necessário utilizar a água na agricultura da forma mais eficiente possível. Assim, este estudo teve como objetivo construir seis lisímetros de pesagem direta que serão utilizados para estudar o consumo hídrico do pinhão-manso irrigado por pivô central, gotejamento e sem irrigação. Esses lisímetros foram calibrados e testados quanto a sua sensibilidade a temperatura do ar e vento. Além disso, comparou-se a influência do uso de duas células de carga diferentes na qualidade dos mesmos. Na área de cada tratamento foram instalados dois lisímetros, sendo um utilizando células de carga ALFA® e outro HBM®. Cada lisímetro foi constituído por tanques de aço carbono de 1,955 m de raio interno (12 m2) e 1,3 m de profundidade útil. Estes foram circundados por paredes de concreto, possuíam sistema de drenagem e se encontravam diretamente apoiados sobre três células de carga. Ambos os modelos das células apresentavam capacidade nominal de 10.000 kg, sendo a capacidade combinada do lisímetro de 30.000 kg. Os lisímetros foram calibrados adicionando e, depois, retirando 1.000 kg de massa dos mesmos. Os dados foram usados para ajustar um modelo de regressão linear entre a massa acumulada e a média do sinal de saída das três células de carga. No teste de sensibilidade à temperatura, a massa dos lisímetros foi monitorada por até dois dias consecutivos, sob condição de massa constante e com proteção para não haver interferência do vento. Os dados foram comparados com a temperatura registrada na estação meteorológica e, também, com a temperatura medida pelo datalogger e um termohigrômetro, os quais foram instalados no fosso dos lisímetros. Para a avaliação da sensibilidade ao vento, foram construídos protótipos de árvores usando tubos de PVC e lonas de ráfia. Em cada lisímetro instalou-se uma árvore e, sob condição de massa constante, a massa dos mesmos foi monitorada por seis dias consecutivos. Os dados obtidos foram comparados com a velocidade do vento medida na estação meteorológica. Todos os lisímetros construídos neste estudo apresentaram qualidade suficiente para serem usados na determinação da evapotranspiração em escala horária e diária. Nos lisímetros ALFA®, a resolução final das medidas foi de 0,0013 mm, sendo realizadas com boa precisão, apresentando histerese e baixa acurácia (erro padrão entre 0,27 e 1,04 mm). Os lisímetros HBM® apresentaram resolução final de 0,00088 mm, boa precisão, pouca ou nenhuma histerese e alta acurácia (erro padrão entre 0,03 e 0,1 mm). Todos os lisímetros demonstraram não sofrer influência da temperatura e do vento na determinação da evapotranspiração, embora, em ambos, ALFA® e HBM®, a precisão das medidas foi reduzida linearmente com o aumento da velocidade do vento. / Recently, there is an increasing interest in using physic nut (Jatropha curcas L.) as a source of oil for biodiesel production. However, currently knowledge regarding its crop water requirement is scarce and constitutes one of the main gaps that limit its use as an agroenergy alternative. In addition, there is a general agreement that an increase in biodiesel production worldwide will bring additional pressure to water resources, what provokes to use water in agriculture in a more efficient way. So, this study had as objective to construct six direct weighing lysimeter that will be used to study the water use of physic nut conducted under sprinkler and drip irrigation, and without irrigation. These lysimeters were calibrated and tested for its sensibility to air temperature and wind. Furthermore, there was also compared the influence of using two different load cells on their quality. Two lysimeters were installed for each treatment, one using ALFA® load cells and other using HBM®. Each lysimeter was constituted by a steel tank with 1.955 m inner radius (12 m2) and 1.3 m of usable depth. They were encompassed by concrete walls, have a drainage system and were directly supported by three load cells. Both load cell models has a nominal capacity of 10,000 kg, with a lysimeter summed capacity of 30,000 kg. Lysimeters calibration procedure was done by adding and, after it, removing 1,000 kg of mass from then. Data were used to fit a linear regression model between the accumulated mass and the mean output value of the three load cells. For testing the sensibility to temperature, lysimeters mass were monitored till two consecutive days, under constant mass and with a barrier for protecting against wind interference. Data were compared to the temperature measured by the weather station and, also, by that measured by a datalogger and a thermohygrometer, which were installed inside the lysimeters pit. For testing to wind sensibility, there were constructed some trees prototypes using PVC pipes and raffia tarpaulin. One tree was installed on each lysimeter and, under constant mass, lysimeters mass were monitored during six consecutive days. Data were compared to the wind velocity, as measured by the weather station. All the six lysimeters constructed in this study presented adequate quality to be used for the determination of evapotranspiration on hourly and daily basis. For ALFA® lysimeters, the final measurement resolution was 0.0013 mm, being obtained with good precision, hysteresis, and low accuracy (standard error of 0.27 to 1.04 mm). HBM® lysimeters presented a final resolution of 0.00088 mm, good precision, few or no hysteresis, and high accuracy (standard error between 0.03 and 0.1 mm). All lysimeters proved to be not influenced by air temperature and wind on the determination of evapotranspiration, in spite of, in both, ALFA® and HBM® lysimeters, their measurement precision was linearly reduced with an increase in wind velocity.

Crop growth simulation models can address a variety of agricultural problems, but their use to directly assist in-season irrigation management decisions is less common. Confidence in model reliability can be increased if models are shown to provide improved in-season management recommendations, which are explicitly tested in the field. The objective of this study was to compare the CSM-CROPGRO-Cotton model (with recently updated ET routines) to a well-tested FAO-56 irrigation scheduling spreadsheet by (1) using both tools to schedule cotton irrigation during 2014 and 2015 in central Arizona and (2) conducting a post-hoc simulation study to further compare outputs from these tools. Two replications of each irrigation scheduling treatment and a water-stressed treatment were established on a 2.6 ha field. Irrigation schedules were developed on a weekly basis and administered via an overhead lateral-move sprinkler irrigation system. Neutron moisture meters were used weekly to estimate soil moisture status and crop water use, and destructive plant samples were routinely collected to estimate cotton leaf area index (LAI) and canopy weight. Cotton yield was estimated using two mechanical cotton pickers with differing capabilities: (1) a two-row picker that facilitated manual collection of yield samples from 32 m(2) areas and (2) a four-row picker equipped with a sensor-based cotton yield monitoring system. In addition to statistical testing of field data via mixed models, the data were used for post-hoc reparameterization and fine-tuning of the irrigation scheduling tools. Post-hoc simulations were conducted to compare measured and simulated evapotranspiration, crop coefficients, root zone soil moisture depletion, cotton growth metrics, and yield for each irrigation treatment. While total seasonal irrigation amounts were similar among the two scheduling tools, the crop model recommended more water during anthesis and less during the early season, which led to higher cotton fiber yield in both seasons (p < 0.05). The tools calculated cumulative evapotranspiration similarly, with root mean squared errors (RMSEs) less than 13%; however, FAO-56 crop coefficient (K-c) plots demonstrated subtle differences in daily evapotranspiration calculations. Root zone soil moisture depletion was better calculated by CSM-CROPGRO-Cotton, perhaps due to its more complex soil profile simulation; however, RMSEs for depletion always exceeded 20% for both tools and reached 149% for the FAO-56 spreadsheet in 2014. CSM-CROPGRO-Cotton simulated cotton LAI, canopy weight, canopy height, and yield with RMSEs less than 21%, while the FAO-56 spreadsheet had no capability for such outputs. Through field verification and thorough post-hoc data analysis, the results demonstrated that the CSM-CROPGRO-Cotton model with updated FAO-56 ET routines could match or exceed the accuracy and capability of an FAO-56 spreadsheet tool for cotton water use calculations and irrigation scheduling.

Nos últimos anos tem aumentado o interesse no uso do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) como fonte de óleo para a produção de biodiesel. No entanto, o conhecimento atualmente disponível sobre o consumo hídrico desta cultura é escasso e constitui um dos principais fatores limitantes no seu uso como alternativa agroenergética. Somado a isso, acredita-se que o aumento da produção de biodiesel no mundo irá aumentar a pressão sobre os recursos hídricos, o que torna necessário utilizar a água na agricultura da forma mais eficiente possível. Assim, este estudo teve como objetivo construir seis lisímetros de pesagem direta que serão utilizados para estudar o consumo hídrico do pinhão-manso irrigado por pivô central, gotejamento e sem irrigação. Esses lisímetros foram calibrados e testados quanto a sua sensibilidade a temperatura do ar e vento. Além disso, comparou-se a influência do uso de duas células de carga diferentes na qualidade dos mesmos. Na área de cada tratamento foram instalados dois lisímetros, sendo um utilizando células de carga ALFA® e outro HBM®. Cada lisímetro foi constituído por tanques de aço carbono de 1,955 m de raio interno (12 m2) e 1,3 m de profundidade útil. Estes foram circundados por paredes de concreto, possuíam sistema de drenagem e se encontravam diretamente apoiados sobre três células de carga. Ambos os modelos das células apresentavam capacidade nominal de 10.000 kg, sendo a capacidade combinada do lisímetro de 30.000 kg. Os lisímetros foram calibrados adicionando e, depois, retirando 1.000 kg de massa dos mesmos. Os dados foram usados para ajustar um modelo de regressão linear entre a massa acumulada e a média do sinal de saída das três células de carga. No teste de sensibilidade à temperatura, a massa dos lisímetros foi monitorada por até dois dias consecutivos, sob condição de massa constante e com proteção para não haver interferência do vento. Os dados foram comparados com a temperatura registrada na estação meteorológica e, também, com a temperatura medida pelo datalogger e um termohigrômetro, os quais foram instalados no fosso dos lisímetros. Para a avaliação da sensibilidade ao vento, foram construídos protótipos de árvores usando tubos de PVC e lonas de ráfia. Em cada lisímetro instalou-se uma árvore e, sob condição de massa constante, a massa dos mesmos foi monitorada por seis dias consecutivos. Os dados obtidos foram comparados com a velocidade do vento medida na estação meteorológica. Todos os lisímetros construídos neste estudo apresentaram qualidade suficiente para serem usados na determinação da evapotranspiração em escala horária e diária. Nos lisímetros ALFA®, a resolução final das medidas foi de 0,0013 mm, sendo realizadas com boa precisão, apresentando histerese e baixa acurácia (erro padrão entre 0,27 e 1,04 mm). Os lisímetros HBM® apresentaram resolução final de 0,00088 mm, boa precisão, pouca ou nenhuma histerese e alta acurácia (erro padrão entre 0,03 e 0,1 mm). Todos os lisímetros demonstraram não sofrer influência da temperatura e do vento na determinação da evapotranspiração, embora, em ambos, ALFA® e HBM®, a precisão das medidas foi reduzida linearmente com o aumento da velocidade do vento. / Recently, there is an increasing interest in using physic nut (Jatropha curcas L.) as a source of oil for biodiesel production. However, currently knowledge regarding its crop water requirement is scarce and constitutes one of the main gaps that limit its use as an agroenergy alternative. In addition, there is a general agreement that an increase in biodiesel production worldwide will bring additional pressure to water resources, what provokes to use water in agriculture in a more efficient way. So, this study had as objective to construct six direct weighing lysimeter that will be used to study the water use of physic nut conducted under sprinkler and drip irrigation, and without irrigation. These lysimeters were calibrated and tested for its sensibility to air temperature and wind. Furthermore, there was also compared the influence of using two different load cells on their quality. Two lysimeters were installed for each treatment, one using ALFA® load cells and other using HBM®. Each lysimeter was constituted by a steel tank with 1.955 m inner radius (12 m2) and 1.3 m of usable depth. They were encompassed by concrete walls, have a drainage system and were directly supported by three load cells. Both load cell models has a nominal capacity of 10,000 kg, with a lysimeter summed capacity of 30,000 kg. Lysimeters calibration procedure was done by adding and, after it, removing 1,000 kg of mass from then. Data were used to fit a linear regression model between the accumulated mass and the mean output value of the three load cells. For testing the sensibility to temperature, lysimeters mass were monitored till two consecutive days, under constant mass and with a barrier for protecting against wind interference. Data were compared to the temperature measured by the weather station and, also, by that measured by a datalogger and a thermohygrometer, which were installed inside the lysimeters pit. For testing to wind sensibility, there were constructed some trees prototypes using PVC pipes and raffia tarpaulin. One tree was installed on each lysimeter and, under constant mass, lysimeters mass were monitored during six consecutive days. Data were compared to the wind velocity, as measured by the weather station. All the six lysimeters constructed in this study presented adequate quality to be used for the determination of evapotranspiration on hourly and daily basis. For ALFA® lysimeters, the final measurement resolution was 0.0013 mm, being obtained with good precision, hysteresis, and low accuracy (standard error of 0.27 to 1.04 mm). HBM® lysimeters presented a final resolution of 0.00088 mm, good precision, few or no hysteresis, and high accuracy (standard error between 0.03 and 0.1 mm). All lysimeters proved to be not influenced by air temperature and wind on the determination of evapotranspiration, in spite of, in both, ALFA® and HBM® lysimeters, their measurement precision was linearly reduced with an increase in wind velocity.

As the main component of terrestrial energy and water balance, evapotranspiration (ET) moves a large amount of water and energy in the form of latent heat flux from bare soil and vegetated surfaces into the atmosphere. Despite the development of many methods and equations through past decades, accurate ET estimation is still a challenging task, especially for the Red River Valley of the North (RRV) that has limited updated information on ET either for landscape or agricultural water management. The overall objective of first study was to evaluate the ASCE-EWRI reference ET (ETo) method by developing an accurate crop coefficient (Kc) using an eddy covariance (EC) system over an unirrigated turfgrass site. The results showed that with mean ETgrass/ETo ratio as 0.96 for the entire growing seasons of turfgrass, the ASCE-EWRI ETo method is valid for guiding the turfgrass irrigation management in cold climate conditions. In a Controlled drainage with subirrigation (CD+SI) field, an EC system was used to measure and quantify energy flux components along with soil water content (SWC) and water table depth (WTD) measurements during four corn growing. This study showed that the subsurface drainage along with the CD + SI system can be used for optimal water management with an improvement of 26.7% and 6.6% of corn yield during wet and dry year, respectively. For the final task, ET was measured using EC, Bowen ratio system (BREB), and soil water balance (SWB) method during the corn growing season. The comparison of the EC and the BREB system illustrated the advantages of using the residual method to close the energy balance closure of EC. Among the different time approaches for SWB method, ET by the SWB method using the average soil water contents between 24:00 to 2:00 time period showed non-significant differences (alpha = 0.05) compared to the BREB system during the observation periods. / USDA National Institute of Food and Agriculture project / USDA NCR SARE project / ND Soybean Council / ND Water Resources Research Institute / ND Agricultural Experimental Station / USDA Hatch project / NASA ROSES Project

O cafeeiro arábica é extensamente cultivado em regiões tropicais, sendo cultura de grande importância econômica para o Brasil. Atualmente, ele é cultivado em áreas com deficiência hídrica, para as quais a irrigação suplementar é necessária para aumentar a produtividade e a qualidade da bebida. O aumento da eficiência da prática irrigacionista exige em primeiro lugar informação sobre o consumo hídrico do cafezal. Tendo em vista a falta de informações sobre esse consumo e, também, o fato de que os plantios adensados têm tido grande avanço no país, o presente estudo foi realizado com a finalidade de determinar a evapotranspiração de um cafezal Mundo Novo Apuatã e sua partição em transpiração dos cafeeiros e evapotranspiração da entrelinha. O cafezal, localizado em Piracicaba/SP, tinha plantio adensado (2500plantas/ha) e era irrigado por gotejamento. A evapotranspiração do cafezal foi determinada pelo método da razão de Bowen, enquanto que a transpiração foi estimada pelo modelo de Penman-Monteith adaptado, sendo este comparado com medidas de fluxo de seiva pelo método do balanço de calor no caule. Nessa confrontação, verificou-se razoável concordância entre a transpiração diária pelo modelo e o fluxo de seiva, havendo discordância em duas da quatro plantas avaliadas, provavelmente devido à forma de determinação da energia radiante absorvida pelas plantas e à relação entre esta e a área foliar dos cafeeiros, bem como aos erros introduzidos pela estimativa da condutância foliar à difusão de vapor. Observou-se que a transpiração dos cafeeiros representou 90% da evapotranspiração do cafezal no período em que a entrelinha da cultura tinha solo sem vegetação viva e 69% no período subseqüente, quando a entrelinha tinha vegetação desenvolvida. Com a separação da evapotranspiração em seus dois componentes, foi possível determinar que o coeficiente basal foi igual a 0,8 e que o coeficiente evaporativo igual 0,2, com um coeficiente de cultura global próximo da unidade. / Coffee arabica plants are extensively cultivated in tropical regions and it is a crop of great economic importance for Brazil. Currently, it is cultivated in areas with water deficits for which the irrigation is necessary to increase yields and drink quality. To increase irrigation efficiency one needs to know the water consumption of coffee plantation, information that is not easyly get specially in high density coffee plantations. The present study was carried out in order to determine the evapotranspiration of a coffee plantation Novo Mundo Apuatã and its partition in transpiration of coffee plants and interrow evapotranspiration. The coffee plantarion had a high density (2500 plants/ha) and drip irrigation. Evapotranspiration of coffee plantation was determined by Bowen ratio method, while transpiration was obtained by Penman-Monteith model, where this last one was compared with sap flow measures by heat balance method in stem. The comparison showed reasonable agreement between daily transpiration by model and sap flow data, with major disagreement in two of four evaluated plants wich was probably due to technique of determination of radiant energy absorbed by coffee plants. Moreover, the relation between the amount of absorbed radiant energy and leaf area of plants seems to contribute to discrepances between sap flow and estimated transpiration. The leaf resistance also introduced some error in estimated transpiration by Penman-Monteith model. It was verified that coffee plants transpiration represented 90% of total evapotranspiration of coffee plantation in the period when interrows had no living vegetation. In the subsequent period, when vegetation was developed, transpiration decrease to 69% of total evapotranspiration. Dividing evapotranspiration in its two components, it was determined that basal crop coefficient and evaporative coefficient were equal to 0,8 and 0,2, respectively, with a global crop coefficient next to unit.

O cafeeiro arábica é extensamente cultivado em regiões tropicais, sendo cultura de grande importância econômica para o Brasil. Atualmente, ele é cultivado em áreas com deficiência hídrica, para as quais a irrigação suplementar é necessária para aumentar a produtividade e a qualidade da bebida. O aumento da eficiência da prática irrigacionista exige em primeiro lugar informação sobre o consumo hídrico do cafezal. Tendo em vista a falta de informações sobre esse consumo e, também, o fato de que os plantios adensados têm tido grande avanço no país, o presente estudo foi realizado com a finalidade de determinar a evapotranspiração de um cafezal Mundo Novo Apuatã e sua partição em transpiração dos cafeeiros e evapotranspiração da entrelinha. O cafezal, localizado em Piracicaba/SP, tinha plantio adensado (2500plantas/ha) e era irrigado por gotejamento. A evapotranspiração do cafezal foi determinada pelo método da razão de Bowen, enquanto que a transpiração foi estimada pelo modelo de Penman-Monteith adaptado, sendo este comparado com medidas de fluxo de seiva pelo método do balanço de calor no caule. Nessa confrontação, verificou-se razoável concordância entre a transpiração diária pelo modelo e o fluxo de seiva, havendo discordância em duas da quatro plantas avaliadas, provavelmente devido à forma de determinação da energia radiante absorvida pelas plantas e à relação entre esta e a área foliar dos cafeeiros, bem como aos erros introduzidos pela estimativa da condutância foliar à difusão de vapor. Observou-se que a transpiração dos cafeeiros representou 90% da evapotranspiração do cafezal no período em que a entrelinha da cultura tinha solo sem vegetação viva e 69% no período subseqüente, quando a entrelinha tinha vegetação desenvolvida. Com a separação da evapotranspiração em seus dois componentes, foi possível determinar que o coeficiente basal foi igual a 0,8 e que o coeficiente evaporativo igual 0,2, com um coeficiente de cultura global próximo da unidade. / Coffee arabica plants are extensively cultivated in tropical regions and it is a crop of great economic importance for Brazil. Currently, it is cultivated in areas with water deficits for which the irrigation is necessary to increase yields and drink quality. To increase irrigation efficiency one needs to know the water consumption of coffee plantation, information that is not easyly get specially in high density coffee plantations. The present study was carried out in order to determine the evapotranspiration of a coffee plantation Novo Mundo Apuatã and its partition in transpiration of coffee plants and interrow evapotranspiration. The coffee plantarion had a high density (2500 plants/ha) and drip irrigation. Evapotranspiration of coffee plantation was determined by Bowen ratio method, while transpiration was obtained by Penman-Monteith model, where this last one was compared with sap flow measures by heat balance method in stem. The comparison showed reasonable agreement between daily transpiration by model and sap flow data, with major disagreement in two of four evaluated plants wich was probably due to technique of determination of radiant energy absorbed by coffee plants. Moreover, the relation between the amount of absorbed radiant energy and leaf area of plants seems to contribute to discrepances between sap flow and estimated transpiration. The leaf resistance also introduced some error in estimated transpiration by Penman-Monteith model. It was verified that coffee plants transpiration represented 90% of total evapotranspiration of coffee plantation in the period when interrows had no living vegetation. In the subsequent period, when vegetation was developed, transpiration decrease to 69% of total evapotranspiration. Dividing evapotranspiration in its two components, it was determined that basal crop coefficient and evaporative coefficient were equal to 0,8 and 0,2, respectively, with a global crop coefficient next to unit.