A utilização de microtubos vem crescendo especialmente em países pobres da Ásia e África, onde organizações internacionais lutam pelo desenvolvimento dos pequenos agricultores por meio da implantação de tecnologias de baixo custo. Dentro desse contexto e com o intuito de oferecer embasamento técnico-científico para o desenvolvimento de uma irrigação de baixo custo e alto nível tecnológico, este trabalho teve como objetivos: desenvolver um modelo matemático para dimensionamento de microtubos em que a perda de carga localizada, a perda de carga no microtubo e a energia de velocidade estivessem explícitos na equação; desenvolver um software para dimensionamento de microtubos, com base no modelo proposto; apresentar os custos e verificar a viabilidade técnica da utilização de microtubos em duas condições de campo: irrigação localizada por gravidade para hortas e irrigação pressurizada para pomares; e realizar simulações hidráulicas para verificar a influência da temperatura no desempenho hidráulico do sistema com microtubos. O modelo matemático que considerou constante o coeficiente K da equação de perda carga localizada pode ser utilizado para representar o fenômeno de perda de energia no microtubo, o mesmo representou melhor este fenômeno do que o modelo que não considera a perda de carga localizada, portanto a perda de carga localizada é um fator que deve ser considerado. O software para o dimensionamento de linhas laterais com microtubos proporcionou precisão e rapidez nos cálculos. Em condição de campo o sistema de irrigação com microtubos apresentou bom desempenho técnico. A proposta de utilização do sistema de irrigação localizada com microtubos por gravidade demonstrou possuir também vantagens econômicas, devido ao baixo custo de investimento, mão-de-obra e operação do sistema. A proposta de utilização do sistema de irrigação localizada com microtubos em pomares apresentou uma redução de 45,7% no custo com linhas laterais e emissores em comparação com tubos-gotejadores. Dentro das condições estudadas, a vazão média foi o parâmetro que sofreu a maior influência com a variação de temperatura. A cada 5ºC de aumento na temperatura da água, a vazão média aumentou em 5%, já a Uniformidade de Distribuição de água sofreu um efeito reduzido, visto que um aumento de 5ºC reduziu em apenas 1,2% o seu valor. / The use of microtubes has been increasing especially in poor countries of Asia and Africa, where international organizations struggle for the development of small farmers through the insertion of low cost technologies. Within this context and with the intention of offering technical and scientific background for the development of a low cost and high technological level irrigation, this work presented the following goals: to develop a mathematical model for microtubes design in which the localized head loss, the head loss in the microtube and the velocity head are clear in the math equation; to develop a software for microtubes design based on the proposed model; to present the costs and to verify the technical viability of the use of microtubes in two field conditions: gravity drip irrigation for vegetable gardens and pressured irrigation for orchards; and to perform hydraulic simulations to verify the temperature influence in the hydraulic performance of the systems with microtubes. The mathematical model, that considered constant the K coefficient of the localized head loss equation, can be used to represent the phenomenon of the power loss in the microtube; it represented this phenomenon better than the model that does not consider the localized head loss, therefore the localized head loss needs to be consider in the phenomenon. The software for the laterals design with microtubes provided precision and swiftness. In the field condition the irrigation system with microtubes showed good technical performance. The proposition for the use of the gravity drip irrigation system with microtubes also showed economical advantages due to the low investment cost, labor and system operation. The proposition for the use of drip irrigation with microtubes in orchards showed a cost reduction of 45.7% with laterals and emitters compared to in line emitters. In the analyzed conditions, temperature variation influenced the average discharge rate of the system. With 5ºC of increase in the water temperature, the average discharge increased in 5%, but temperature variation had little influence in water distribution uniformity, because an increase of 5ºC reduced only 1,2% in your value.

O Brasil é o maior produtor mundial de citros, com destaque para o estado de São Paulo, maior produtor nacional. Recentes estudos mostram que a área irrigada de citros no estado tem aumentado significativamente nos últimos anos. Porém, a falta de informações sobre o manejo eficiente da irrigação na cultura do citros é uma das principais dificuldades enfrentadas pelos produtores. Com o intuito de atender essa necessidade, este trabalho teve como objetivos determinar a evapotranspiração de uma planta adulta de limeira ácida \'Tahiti\' (Citrus latifolia Tan.) e o coeficiente de cultivo no período seco (outono - inverno) utilizando a técnica de lisimetria de pesagem. O coeficiente de cultivo (Kc = ETc/ETo) foi calculado considerando-se a contribuição independente da evaporação do solo e transpiração da planta, sendo substituído por dois coeficientes: Ke, um coeficiente de evaporação de água do solo e Kcb, um coeficiente basal de transpiração da cultura. Avaliar os aspectos produtivos e de qualidade de fruto, frente a diferentes níveis de irrigação, com o fornecimento crescente de 50 a 125 % da evapotranspiração da cultura. O experimento foi realizado na ESALQ/ USP em Piracicaba - SP, em uma área irrigada por gotejamento, com plantas espaçadas de 7 x 4 m, sendo que cada planta foi atendida por 4 pontos de molhamento no solo distribuídos de forma eqüidistantes entre si. Foi realizado o monitoramento climático utilizando estação meteorológica automatizada e a obtenção da evapotranspiração da cultura por lisímetro de pesagem. Durante o período de estudo, Kc variou entre 0,82 a 1,18, e Kcb variou entre 0,86 a 1,05. Os resultados mostraram que a irrigação calculada pelo método do Kcb+Ke, tem um ajuste muito bom e representa com precisão o consumo de água pela planta. Os maiores consumos foram observados nos meses de maior temperatura média (abril e setembro). A reposição de 100 % da água evapotranspirada resultou em maior produtividade de frutos de limeira acida \'Tahiti\' em condições de campo. Quanto à qualidade de frutos, não houve diferença significativa entre os níveis de irrigação avaliados. / Brazil is the largest world producer of citrus crop, with São Paulo state leading as the largest national producer. Recent studies show that irrigated areas of citrus in the state have been increasing significantly in the last few years. However, lack of information on irrigation management related to this crop is one of the main problems encountered by the farmers. In order to address the above problem, the objective of this work was to determine the evapotranspiration of acid lime adult plant variety \'Tahiti\' (Citrus latifolia Tan.) and the crop coefficient during dry period (autumn - winter) using a weighing lysimeter technique. The crop coefficient (Kc = ETc/ETo) was calculated by considering the independent contribution of the evaporation of the soil and transpiration of the plant, being substituted by two coefficients: Ke, a soil water evaporation coefficient and Kcb, a basal crop coefficient. To evaluate the productive aspects as well as the fruit quality, different irrigation levels were applied in an increasing manner from 50 to 125 % of the crop evapotranspiration. The experiment was carried out at ESALQ / USP in Piracicaba - SP, in a drip irrigated area with plant spacing of 7 x 4 m. Each plant was supplied with four wetting equidistant emitters. The climatic data was obtained by the use of automated meteorological station and the crop evapotraspiration by the use of a weighing lysimeter. During the study period, Kc varied from 0.82 to 1.18, and Kcb varied from 0.86 to 1.05. The results showed that the irrigation amount calculated by the method of Kcb+Ke had a very good water consumption precision by the plant. The highest consumptions were observed in the months of high average temperature (April and September). The reposition of 100 % of the evapotranspirated water resulted in the highest fruit production of acid lime tree variety \'Tahiti\' in field conditions. Irrigation levels had no significant effect at 0.05 level on the quality of the fruits.

Os sistemas de irrigação localizada requerem, obrigatoriamente sistemas de filtração para um tratamento mínimo da água. Os filtros são fundamentais à qualidade da água utilizada na agricultura irrigada, promovendo melhor desempenho dos sistemas de irrigação e seus componentes. Neste trabalho, estudou-se a perda de carga em função da vazão, em filtros de tela e de discos e determinou-se a bateria de filtros de mínimo custo anual total para diferentes vazões de projeto. Os ensaios foram realizados no laboratório de irrigação do Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, utilizando-se filtros comerciais da marca AMIAD, com elemento filtrantes de tela (modelos 3/4”, 1”, 1 ½” e 2”) de discos (modelos 1”, 1 ½” e 2”). A vazão máxima utilizada no ensaio, para cada modelo de filtro, foi àquela recomendada pelo fabricante. Para todos os filtros analisados no laboratório observaram-se altos valores dos coeficientes de determinação (R2) indicando uma forte relação potencial entre as variáveis vazão e perda de carga. Considerando as condições em que o estudo foi realizado e com base nos resultados obtidos, conclui-se que: o modelo matemático potencial descreve adequadamente a variação da perda de carga nos filtros de tela e discos em função da variação da vazão; os filtros de tela proporcionam menor perda de carga que os filtros de discos; a filtragem da água utilizando filtros de discos apresenta maior custo anual total; para os limites de vazão estudados e para as perdas de carga máximas permitidas, em geral as baterias compostas por filtros de 2” apresentaram o menor custo mínimo anual total; de forma geral, para os filtros estudados, as curvas de perda de carga em função da vazão apresentadas no catálogo do fabricante não representaram fielmente as curvas obtidas nesse trabalho, em ensaio de laboratório. / Drip irrigation systems always require filtration systems for a basic water treatment. The filters are fundamental for the water quality used in irrigated farming, providing better performance of irrigation systems and their components. It was studied in this work the loading loss according to the flow in net and disc filters and it was determined the filter sets with the minimum cost for different flows. The trials were carried out in the irrigation laboratory of the Rural Engineering Department of the Superior School of Agriculture “Luiz de Queiroz”, São Paulo University, using AMIAD brand commercial filters, with net filtration elements (models 3/4”, 1”, 1 ½” ”, and 2”), and discs (models 1”, 1 ½” and 2”).The maximum flow used in the trial, for each filter model, was that recommended by the manufacturer. It was observed for all the analyzed filters in the laboratory high values of determination coefficient (R2) indicating a strong potential relation between the flow and loading loss variables. Considering the conditions in which the study was carried out and based on the results obtained, it was concluded that: The potential mathematical model describes adequately the loading loss variation in the net and disc filters according to the flow variation; the net filters provide less loading loss than the disc filters; the water filtration using disc filters show higher total annual cost; for the studied flow limits and for the maximum allowed loading loss, in general the sets composed of 2” filters present the lowest total annual cost, overall, for the filters studied, the loading loss curves according to the flow showed in the manufacturer’s catalogue did not present accurately the curves obtained on this work in laboratory trial.

Este trabalho teve como objetivos estimar o consumo hídrico da cultura da estévia utilizando dois microlisímetros de lençol freático de nível constante, bem como determinar as funções de resposta de lâminas de irrigação no rendimento de folhas da cultura. A pesquisa foi realizada na área experimental do Departamento de Agronomia e Gestão do Agroecossistema da Universidade de Pisa, em San Piero a Grado Pisa/Itália. A evapotranspiração de referência foi determinada pelo método Penman-Monteith-FAO. Os dados de evapotranpiração foram coletados diariamente durante o período de junho a outubro de 2000. O lençol freático dos dois microlisímetros foi mantido a 35 cm da superfície do solo. As lâminas de irrigação aplicadas foram 64%, 80%, 100%, 117% da evapotranspiração medida pelos microlisímetros e um tratamento testemunha sem irrigação, sendo 4 repetições em cada tratamento. O potencial de água no solo nos tratamentos foi monitorado com tensiômetros istalados nas profundidades de 10 cm, 20 cm, 30 cm e 40 cm de profundidade. A evapotranspiração da cultura durante todo ciclo (80dias) foi de 464 mm. Os valores médios de evapotranspiração para a fase de maoir consumo, ou seja, fase final, foram de 5,44 mm.dia-1. Os valores de coeficientes de cultura foram de 1,45 para a fase inicial, 1,14 para a intermediária e 1,16 para a fase final do desenvolvimento da cultura. O uso das maiores lâminas de irrigação, 117% ETE (538 mm ) e 100% ETE (464 mm) promoveram o maior rendimento de folhas, com 5130 Kg.ha-1 e 4931 Kg.ha-1, respectivamente. Esses valores foram 113% e 105% superiores ao tratamento sem irrigação. O rendimento da cultura decresceu conforme aumentou a tensão de água no solo. O uso das diferentes lâminas de irrigação não afetou o teor de esteviosídeo nas folhas, com um valor mádio de 6,49%. O intervalo de irrigação de 3 dias não afetou o rendimento quando foi aplicado a maior lâmina de irrigação (117%). / The aim of this work was to estimate the water consumption of stevia using two constant watertable microlysimeters and determine the irrigation levels response in the yield. The research was conducted at the Department of Agronomy and Agroecosystem Gestion experimental area of the Pisa University, in San Piero a Grado-Pisa/Itália. The reference evapotranspiration e was determined by the Penman-Monteith-FAO method. The data was daily coleected from June to October 2000. The two microlysimeters watertable had been maintained at 35 cm depth. The irrigation levls were 15%, 64%, 80%, 100% and 117% of evapotranspiration (ETP), measured by capillary ascension microlisymeter. The experimental design was entirely randomize with 4 repetitions and 20 plots. The soil water potential was measured by tensiometers installed at 10 cm, 20 cm, 30 cm and 40 cm. The crop evapotranspiration in the total cicle (80 days) was 464 mm. For the most water consumption phase, the crop evapotranspiration average was 5,44 mm.day-1. The crop coefficient values were 1,14 for the next period (from 26 to 50 days), and 1,16 for the latest one (from 51 to 80 days). The greatest yield was obtained by 117% ETE (538 mm) and 100% ETE (464 mm) irrigation levels, with 5130 Kg.ha-1 and 4931 Kg.ha-1, respectively. These values were 113% and 105% higher than the treatment without irrigation. The yield decreased according to increased the soil water tension. The different irrigation levels did not affect the esteviodeo content, with an average of 6,49%. Until 3 days between irrigation under the 117% ETE, the crops yield was not affected significatevily.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / An experiment of surface and subsurface drip irrigation in figs was held in Santa Maria, Rio Grande do Sul state, with aim of evaluate the disposables materials efficiency for protecting water emitters in subsuperface irrigation against root intrusion. The experiment was conducted in a randomized block design with four replications. The treatments were five irrigation options: A - no irrigation, B - drip tape; C - surface drip, D - subsurface drip-protected with rice husk, and E - subsurface drip-protected with polyethylene terephthalate (PET) bottles. In subsurface irrigation the effect of the emitter protections was analyzed on root intrusion and response variables of fig trees (fruits diameter and number per plant, plant production and productivity, and final dry mass of roots). For the process of root intrusion in buried emitters, an index of root intrusion (IRI) was created and after an index of root intrusion (IIR) subsurface was determined. The final dry mass of roots was determined in all treatments. It was found that the PET bottle protect the emitters in subsurface irrigation against obstruction by root intrusion. The use of rice husk is an inadequate technique for protecting emitters in subsurface irrigation, because it provides favorable conditions for root intrusion, which significantly to reduce flow of the emitters. The root intrusion due to the use of rice hull around the emitters in subsurface irrigation can negatively affect the fig tree response variables, which, in periods of insufficient rainfall, does not allow greater productivity than that obtained without irrigation. The lack of supplementary irrigation, when dry periods occur during the harvest period, reduces the fruits diameter, average weight, and the number of fruits per plant. The root dry mass per plant is not significantly influenced by any form of irrigation, that is, the values found were similar to values found in non-irrigated soil at any level from surface to the 40 cm soil depth. / Um experimento de irrigação por gotejamento superficial e subsuperficial em figueira foi realizado em Santa Maria, estado do Rio Grande do Sul, com o objetivo de avaliar a eficiência de materiais descartáveis, na proteção dos emissores de água em irrigação subsuperficial ao processo de intrusão radicular. O experimento foi conduzido no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos avaliados foram cinco formas de irrigação: A sem irrigação; B fita gotejadora; C - gotejador superficial; D gotejador subsuperficial protegido por casca de arroz e, E - gotejador subsuperficial protegido por garrafa PET. Na irrigação subsuperficial foi analisado o efeito das proteções dos emissores, ao processo de intrusão radicular e associado às variáveis respostas da cultura da figueira (número e diâmetro de frutos por planta, produção por planta e produtividade, massa seca final de raízes). Para o processo de intrusão radicular nos emissores enterrados, foi criado um índice de intrusão radicular (IIR) e após, determinado índice de intrusão radicular (IIR) subsuperficial. Foi determinada a massa seca final das raízes em todos os tratamentos. Verificou-se que a garrafa PET protege os emissores em irrigação subsuperficial a obstrução pelo processo de intrusão radicular. O uso da casca de arroz como protetor de emissores em irrigação subsuperficial é uma técnica inadequada para esse fim, propiciando condições favoráveis ao processo de intrusão radicular, fato que compromete significativamente a vazão dos emissores. A intrusão radicular, decorrente do uso de casca de arroz em torno dos emissores em irrigação subsuperficial, pode afetar negativamente as variáveis respostas da planta da figueira, o que em períodos de precipitação insuficiente não permite obter produtividade maior do que a obtida sem irrigação. A falta de irrigação complementar quando os períodos com precipitação insuficiente ocorrem durante o subperíodo da colheita dos frutos, tende a diminuir o diâmetro e o peso médio dos frutos, o número de frutos colhidos por planta e a produção de frutos das figueiras. A massa seca de raiz por planta não é influenciada significativamente em figueiras por nenhuma forma de irrigação, sendo similar aos valores encontrados em solo não irrigado em qualquer nível até 40 cm de profundidade do solo.

Já há muito tempo, a irrigação de cultivos agrícolas é praticada e considerada uma alternativa interessante e útil à disposição dos efluentes gerados pelas estações de tratamento de esgoto doméstico. Como qualquer outro resíduo, o uso agrícola implica em algumas vantagens, tais como o fornecimento contínuo de umidade e de determinados nutrientes, mas também desvantagens, ocasionando a adição de sais e de possíveis patógenos e contaminantes orgânicos. Apesar da utilização de efluente de esgoto tratado ser parte integrante da gestão hídrica em muitos países, até o presente momento não se conhece nenhum outro estudo onde se utilizou e avaliou os efeitos do mesmo na irrigação da cultura da cana-de-açúcar em condições tropicais. Para este fim, amostras de solo foram coletadas e analisadas em 3 diferentes épocas. A irrigação se estendeu por aproximadamente 16 meses. O arranjo experimental foi o de blocos com parcelas subdivididas no tempo, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos empregados foram: (i) Controle sem aplicação de nitrogênio (N) mineral e sem irrigação; (ii) T100 a T200, 50% da dose de N recomendada via fertilização mineral e irrigação com, respectivamente, 100, 125, 150 e 200% da demanda hídrica da cultura. A produtividade foi, por ocasião do primeiro corte, positivamente influenciada pela irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET). Alterações na nutrição da cultura da cana foram pouco evidentes (teores foliares, colmo e caldo). O ESET ocasionou ligeira amenização tanto da acidez ativa (pH) quanto potencial (H+Al) Os efeitos mais pronunciados da irrigação ocorreram para os parâmetros indicadores da sodicidade/salinidade do solo, com incrementos significativos nas concentrações de sódio (Na) trocável, Na solúvel, percentual de sódio trocável (PST) e condutividade elétrica da solução do solo (CE). Estes aumentos, por sua vez, estão relacionados aos elevados teores de Na do efluente em associação com as baixas concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), relação expressa pelos valores de razão de adsorção de sódio (RAS) do efluente. Alterações nas concentrações dos demais cátions também ocorreram, entretanto, foram menos características. As perspectivas quanto à utilização do ESET na irrigação da cana-de-açúcar são bastante promissoras, haja vista a crescente importância da cultura e a predominância do cultivo em condições de sequeiro. Entretanto, a manutenção da produtividade da cultura em patamares elevados implicará, necessariamente, a adoção de práticas específicas de manejo a fim de superar as limitações impostas pelos incrementos dos indicadores de salinidade e sodicidade do sistema solo-planta. / Since long ago agricultural irrigation has been practiced and considered as an interesting and beneficial alternative to the disposal of domestic sewage effluent. As all other residues, agricultural use implies both advantages, supplying crops continuously with water and some needed nutrients, and also disadvantages, through addition of salts and possible pathogens and organic contaminants. Although domestic sewage effluent is part of an integrated water management on many countries, none similar research is known involving sugarcane irrigation in tropical conditions. Three soil sampling campaigns were conducted. Soil samples were analyzed for quantifying acidity and exchangeable cations. Irrigation was applied for approximately 16 months. The experimental design was composed of a complete block, with five treatments and four replicates. Applied treatments where: (i) Control-no irrigation and no mineral-N applied; (ii)T100-T200, addition of 50% of the recommended mineral-N fertilization and irrigation with 100%, 125%, 150% and 200% of the crop water demand, respectively. Plant yield was positively affected by secondary-treated sewage effluent (STSE) irrigation. A small amelioration of the actual and potential soil acidity was observed for the highest dose of irrigation. The dominant effect of irrigation corresponded to increased concentrations of salinity-sodicity indicators, such as exchangeable sodium (Na), soluble Na, sodium saturation (ESP) and electrical conductivity of soil solution (EC). These increments are related to high Na concentrations for the applied effluent together with low calcium (Ca) and magnesium (Mg), relation expressed and defined by sodium adsorption ratio (SAR). Changes for other exchangeable cations also occurred, although not as clear and defined as for Na. Perspectives for STSE irrigation for sugarcane are promising, considering the growing importance of sugarcane crop and the very low cultivated area that is actually irrigated in the São Paulo State. However, the maintenance of crop productivity at high levels will necessarily imply the adoption of specific management practices suitable for ameliorating the limitations imposed by increasing salinity-sodicity parameters of the soil-plant system.

Já há muito tempo, a irrigação de cultivos agrícolas é praticada e considerada uma alternativa interessante e útil à disposição dos efluentes gerados pelas estações de tratamento de esgoto doméstico. Como qualquer outro resíduo, o uso agrícola implica em algumas vantagens, tais como o fornecimento contínuo de umidade e de determinados nutrientes, mas também desvantagens, ocasionando a adição de sais e de possíveis patógenos e contaminantes orgânicos. Apesar da utilização de efluente de esgoto tratado ser parte integrante da gestão hídrica em muitos países, até o presente momento não se conhece nenhum outro estudo onde se utilizou e avaliou os efeitos do mesmo na irrigação da cultura da cana-de-açúcar em condições tropicais. Para este fim, amostras de solo foram coletadas e analisadas em 3 diferentes épocas. A irrigação se estendeu por aproximadamente 16 meses. O arranjo experimental foi o de blocos com parcelas subdivididas no tempo, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos empregados foram: (i) Controle sem aplicação de nitrogênio (N) mineral e sem irrigação; (ii) T100 a T200, 50% da dose de N recomendada via fertilização mineral e irrigação com, respectivamente, 100, 125, 150 e 200% da demanda hídrica da cultura. A produtividade foi, por ocasião do primeiro corte, positivamente influenciada pela irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET). Alterações na nutrição da cultura da cana foram pouco evidentes (teores foliares, colmo e caldo). O ESET ocasionou ligeira amenização tanto da acidez ativa (pH) quanto potencial (H+Al) Os efeitos mais pronunciados da irrigação ocorreram para os parâmetros indicadores da sodicidade/salinidade do solo, com incrementos significativos nas concentrações de sódio (Na) trocável, Na solúvel, percentual de sódio trocável (PST) e condutividade elétrica da solução do solo (CE). Estes aumentos, por sua vez, estão relacionados aos elevados teores de Na do efluente em associação com as baixas concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), relação expressa pelos valores de razão de adsorção de sódio (RAS) do efluente. Alterações nas concentrações dos demais cátions também ocorreram, entretanto, foram menos características. As perspectivas quanto à utilização do ESET na irrigação da cana-de-açúcar são bastante promissoras, haja vista a crescente importância da cultura e a predominância do cultivo em condições de sequeiro. Entretanto, a manutenção da produtividade da cultura em patamares elevados implicará, necessariamente, a adoção de práticas específicas de manejo a fim de superar as limitações impostas pelos incrementos dos indicadores de salinidade e sodicidade do sistema solo-planta. / Since long ago agricultural irrigation has been practiced and considered as an interesting and beneficial alternative to the disposal of domestic sewage effluent. As all other residues, agricultural use implies both advantages, supplying crops continuously with water and some needed nutrients, and also disadvantages, through addition of salts and possible pathogens and organic contaminants. Although domestic sewage effluent is part of an integrated water management on many countries, none similar research is known involving sugarcane irrigation in tropical conditions. Three soil sampling campaigns were conducted. Soil samples were analyzed for quantifying acidity and exchangeable cations. Irrigation was applied for approximately 16 months. The experimental design was composed of a complete block, with five treatments and four replicates. Applied treatments where: (i) Control-no irrigation and no mineral-N applied; (ii)T100-T200, addition of 50% of the recommended mineral-N fertilization and irrigation with 100%, 125%, 150% and 200% of the crop water demand, respectively. Plant yield was positively affected by secondary-treated sewage effluent (STSE) irrigation. A small amelioration of the actual and potential soil acidity was observed for the highest dose of irrigation. The dominant effect of irrigation corresponded to increased concentrations of salinity-sodicity indicators, such as exchangeable sodium (Na), soluble Na, sodium saturation (ESP) and electrical conductivity of soil solution (EC). These increments are related to high Na concentrations for the applied effluent together with low calcium (Ca) and magnesium (Mg), relation expressed and defined by sodium adsorption ratio (SAR). Changes for other exchangeable cations also occurred, although not as clear and defined as for Na. Perspectives for STSE irrigation for sugarcane are promising, considering the growing importance of sugarcane crop and the very low cultivated area that is actually irrigated in the São Paulo State. However, the maintenance of crop productivity at high levels will necessarily imply the adoption of specific management practices suitable for ameliorating the limitations imposed by increasing salinity-sodicity parameters of the soil-plant system.

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:24:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreHFB_DISSERT.pdf: 2463155 bytes, checksum: 1554ed6a6d87b8a8535d92ad7432b8e5 (MD5) Previous issue date: 2012-01-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Drip irrigation is one of the most efficient methods for applying water to a crop, capable of delivering water at a rate close to the demand. Many efforts have been required to estimate the amount of water needed by plants. Therefore studying soil water extraction by plants linked to mathematical modeling for behavior prediction, and linked to computational resources to allow complex mathematical procedures to be realized in a short space of time, becomes a powerful and necessary alternative for the understanding and quantification of the involved processes. This work aims to simulate soil water movement under conditions of drip irrigation, including the quantification of soil evaporation and crop transpiration of soil water. The finite volumes method was used to numerically solve the Richards equation for the simulation of soil water movement. Equations from literature were used to estimate transpiration and evaporation, adjusting them for use in finite volumes and modifying them, when necessary, to adapt them to the used model. A software was developed to perform the simulations of soil water movement, formation of a wet bulb and quantification of transpiration and evaporation. Concerning mass conservation, the results of the lesser simulations presented a relative error smaller than 0.001%. The results of the simulations of water losses by evaporation and transpiration were very similar to observed data from a lysimeter experiment, making the model results satisfactory. However, more tests and comparisons with more robust models are suggested. / A irrigação por gotejamento superficial é um dos métodos mais eficientes na aplicação de água por poder fornecer água às plantas numa taxa mais próxima a da demanda hídrica da cultura quando comparado com outros métodos. Tem-se demandado muitos esforços na tentativa de se estimar a quantidade de água necessária às plantas. Dessa forma, o estudo da extração de água do solo pelas plantas aliado à modelagem matemática para a predição de comportamentos, e aos recursos computacionais para a realização de cálculo matemáticos complexos num curto espaço de tempo, se torna uma alternativa poderosa e necessária no entendimento e quantificação dos processos envolvidos. O presente trabalho tem por objetivo simular o movimento da água no solo sob condições de irrigação por gotejamento superficial, incluindo a quantificação da evaporação da água do solo e da transpiração da cultura. Foi utilizado o método dos volumes finitos na resolução numérica da equação de Richards para a simulação do movimento de água no solo. Utilizaram-se equações já desenvolvidas na literatura para abordar a transpiração e a evaporação, adequando-as para utilização em volumes finitos e modificando-as, quando necessário, para adaptá-las ao modelo proposto neste trabalho. Um software foi desenvolvido com a finalidade de se realizar as simulações de movimento de água, formação do bulbo molhado e quantificação da transpiração e da evaporação. Quanto à conservação de massa, os resultados das simulações apresentaram erro relativo menores que 0,001%. Os resultados das simulações das perdas de água por evaporação e transpiração foram bastante similares aos de um experimento realizado com lisímetro, tornando os resultados do modelo satisfatórios. Porém, sugere-se que sejam efetuados mais testes e comparações com modelos mais robustos.

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:24:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizAAS_DISSERT.pdf: 2790394 bytes, checksum: 1bac58cbcfc89d893d66e58cfa50081f (MD5) Previous issue date: 2009-03-06 / In this work, a mathematical model was developed for the simulation of soil water movement under surface drip irrigation, being used the method of the finite volumes for the resolution of the partial differential equation of water flow in porous media. The soil water flow was treated three-dimensionally for the determination of your movement in the infiltration and redistribution phases. The model allows the determination dimensions and shape of the wetted bulb, of the partial and final dimension of the saturated disc radius and the determination of the saturated soil volume, when to deal about of isolated bulb. In the case of overlapping bulbs, the model allows the determination of the width and depth of the formed wetted strip, making possible the choice of the drippers spacing that better it is adapted to the conditions of the irrigation project and management. A computational program was developed with base in the model, and the obtained results were validated starting from comparisons with field data and results of simulations of other models. These comparisons demonstrated that the model presents reliable results and it can be used as tool for the designing of drip irrigation installations. The sensibility analysis accomplished starting from the variation of some parameters of the soil and of the emitter (initial moisture, saturated soil hydraulic conductivity and trickle discharge), it demonstrated that, with relationship to the final moisture inside of the bulb, the model is so much relatively sensitive to positive variations as negatives of those parameters. / Neste trabalho, foi desenvolvido um modelo matemático para a simulação do movimento de água no solo sob irrigação por gotejamento superficial, utilizando-se o método dos volumes finitos para a resolução da equação diferencial parcial de escoamento de água em meios porosos. O fluxo de água no solo foi tratado tridimensionalmente para a determinação do seu movimento nas fases de infiltração e redistribuição. O modelo permite a determinação da forma e das dimensões do bulbo molhado, da dimensão parcial e final do raio do disco saturado e a determinação do volume de solo saturado, quando tratar-se de bulbo isolado. No caso de bulbos sobrepostos, o modelo permite a determinação da largura e profundidade da faixa molhada formada, possibilitando a escolha do espaçamento entre gotejadores que melhor se adeque às condições do projeto e manejo da irrigação. Um programa computacional foi desenvolvido com base no modelo, e os resultados obtidos foram validados a partir de comparações com dados de campo e resultados de simulações de outros modelos. Estas comparações demonstraram que o modelo apresenta resultados confiáveis e pode ser utilizado como ferramenta para o dimensionamento de instalações de irrigação por gotejamento. A análise de sensibilidade realizada a partir da variação de alguns parâmetros do solo e do emissor (umidade inicial, condutividade hidráulica do solo saturado e vazão do gotejador), demonstrou que, com relação à umidade final dentro do bulbo, o modelo é relativamente sensível tanto à variações positivas quanto negativas desses parâmetros.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Carina_ Estrela_.pdf: 16751997 bytes, checksum: 57dab41429721d293278464eaa3be9b4 (MD5) Previous issue date: 2008-10-27 / The main economic activities developed at Turuçu-RS (Brazil) are the dairy cattle breeding, cultivation of temperate climate fruit, tobacco and red-hot chili pepper. Among the fruits, strawberry is a relevant crop which is providing worthy investment return for the farmers, generating income, employment, social inclusion and therefore rising quality of life of the farmers. Drip irrigation is one of the adopted technologies by the rural producers in the strawberry crop system. The irrigation water quality has an important role in this system due the potential to cause emitters clogging, reducing the equipment life time and irrigation uniformity. The effect of the water quality may very depending on factors as the kind of water source, local climate and the irrigation management employed by the farmer. This work intended to characterize the irrigation water sources in relation to their origin and to assess the spatial and temporal variability of the water quality utilized in the strawberry crop in 15 rural properties affiliated to the Association of Strawberry Producers of Turuçu-RS. Water samples were collected monthly at water supply for ten months. The water quality was evaluated in terms of its physical (suspended solids, dissolved solids and turbidity), chemical (pH, total iron, dissolved oxygen, electrical conductivity and hardness) and microbiological parameters (total and fecal coliform bacteria). These parameters were evaluated in relation to the hazard to cause damages to the drip irrigation systems and to their spatial and temporal distribution by means of box plot graphs. To characterize the irrigation water sources relating to their origin was employed a typology for grouping the sources based on the CONAMA (National Council for the Environment) Resolution 303/2002. In this manner, six sources were classified as Group 1, five as Group 2, three as Group 3 and one as Group 4. It was verified that the rural producers had no technical advice about reservoir construction or water withdrawal location. The spatial and temporal variability of the water quality analyzed presented different magnitude for the parameters. The dissolved solid concentration presented the greatest among physical parameters, and dissolved oxygen, followed by electrical conductivity among the chemical. In relation to the clogging hazard, the suspended solid concentration was the physical parameter that presented the greatest percentage of samples classified as of moderate and severe risk, while turbidity was classified as adequate for most samples. For the chemical parameters, total iron levels presented the greatest percentage of samples classified as of moderate and severe risk. For dissolved oxygen, the percentage of samples classified as inadequate was over 50% in six properties, and it was classified as adequate over 50% in six properties. For the pH parameter the clogging hazard was found low in ten water sources while electrical conductivity and hardness presented low risk for all samples. It was not detected the presence of total and fecal coliform bacteria in four and five water samples, respectively, along the studied period. / No município de Turuçu-RS as principais atividades econômicas desenvolvidas são a pecuária leiteira, a produção de frutíferas de clima temperado, de fumo e de pimenta vermelha. Dentre as frutíferas, destaca-se o morangueiro que tem propiciado aos produtores rurais, boa rentabilidade constituindo-se em instrumento de geração de renda e emprego, inclusão social e assim incrementando o padrão de qualidade de vida destes produtores. A irrigação localizada por gotejamento foi um dos incrementos tecnológicos adotados na produção do morangueiro. Neste sistema, a qualidade da água utilizada assume papel importante podendo afetar seu funcionamento causando obstrução de emissores diminuindo sua vida útil e comprometendo a uniformidade da irrigação. Baseado nisto, este trabalho teve como objetivo caracterizar as fontes de captação de água usada para irrigação quanto a sua origem e avaliar a variabilidade espacial e temporal da qualidade da água usada na produção de morangos em 15 propriedades, pertencentes à Associação dos Produtores de Morango do Município de Turuçu-RS. Para tal, foram coletadas, mensalmente, amostras de água das fontes de captação em cada uma das propriedades, durante um período de 10 meses, determinando suas características físicas (sólidos suspensos, sólidos dissolvidos e turbidez), químicas (pH, ferro total, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica e dureza), e microbiológicas (coliformes totais e fecais). Estas características foram avaliadas quanto ao potencial de causar danos ao sistema de irrigação por gotejamento e quanto a sua distribuição espacial e temporal ao longo do período utilizando gráficos em caixa. Na caracterização das fontes de captação de água foram usadas as definições da Resolução CONAMA 303/2002 para identificar características semelhantes quanto a origem das fontes de captação resultando em seis fontes caracterizadas como Tipo 1, cinco como Tipo 2, três como Tipo 3 e uma como Tipo 4. A variabilidade espacial e temporal da qualidade da água apresentou magnitudes diferentes quanto aos parâmetros, sendo a concentração de sólidos dissolvidos a maior dentre os físicos e o oxigênio dissolvido, seguido pela condutividade elétrica dentre os químicos. Quanto ao potencial de risco a causar entupimento dos gotejadores, a concentração de sólidos em suspensão apresentou o maior percentual das amostras classificadas como moderado e severo, dentre os parâmetros físicos, sendo a turbidez da água classificada como adequada em onze fontes de captação. Dentre os parâmetros químicos, a concentração de ferro apresentou o maior percentual de amostras com potencial de risco moderado e severo, o oxigênio dissolvido apresentou seis propriedades com mais de 50% das amostras de água classificadas inadequadas e em outras seis mais de 50% das amostras classificadas adequadas. O pH da água de irrigação apresentou baixo potencial de risco, em dez fontes de captação, enquanto que, a condutividade elétrica e a dureza total apresentaram potencial de risco baixo em todas as amostras. Não foi detectada a presença de coliformes totais em quatro amostras de água analisadas e de coliformes fecais em cinco, ao longo do período estudado.