No mercado nacional de irrigação localizada, a indústria de gotejamento disponibiliza uma ampla gama de emissores, cujas tecnologias são provenientes de diferentes países: Israel, Espanha, EUA, Grécia, Índia, etc. Aos projetistas, técnicos e agricultores irrigantes que atuam no Brasil, cabem à árdua tarefa de selecionar os tipos de emissores mais adequados na implantação dos projetos. Este trabalho teve por objetivo apresentar uma proposta de Norma Técnica para ensaios de tubogotejadores, em função da presença de partículas sólidas em suspensão na água de irrigação. Avaliar o desempenho dos tubos emissores é algo bastante desejado, pois torna a escolha dos emissores mais técnica e segura. Propostas de normas técnicas devem focar a princípio em ensaios de grande porte com a análise de vários emissores simultaneamente, durante a fase inicial de criação do banco de dados. Estudou-se neste trabalho o posicionamento dos emissores tipo pastilha, com os orifícios direcionados para cima e para baixo durante os ensaios, assim como a distribuição do fluxo de água por meio do mainfold de alimentação dos tubogotejadores na bancada e sua influência no caminhamento seletivo de partículas sólidas nos ensaios de grande porte. O experimento foi conduzido em três fases distintas, utilizando-se duas faixas granulométricas de dióxido de silício (SiO2) na água bombeada (areia muito fina e areia média), com as seguintes características: a) partículas com diâmetros de 0,053 a 0,103 mm nas primeiras 80 horas; b) Partículas com diâmetros de 0,103 a 0,250 mm entre 80 a 160 horas e c) Partículas com diâmetros de 0,250 a 0,500 mm entre 160 a 240 horas de ensaio. As fases foram baseadas em duas concentrações de partículas em suspensão, com 125 ppm e 500 ppm para um tempo total de ensaio de 480 horas. Para testar a hipótese de que um mesmo tubogotejador poderia apresentar comportamento diferenciado de resistência ao entupimento em função da posição de entrada do tubogotejador no mainfold, utilizou-se um delineamento em blocos não casualisados e para a comparação das médias de vazões relativas o teste Scott Knott com significância de 5% na análise de variância. Constataram-se diferenças significativas de vazões relativas nos tratamentos de posição dos emissores pastilhas, de tipos de emissores, e posições no mainfold confirmando as hipóteses iniciais do trabalho. Em função dos resultados obtidos sugere-se uma proposta de norma técnica para este tipo de ensaio de resistência ao entupimento de tubogotejadores. / In the market for drip irrigation, drip provides a wide range of issuers, whose technologies are coming from different countries: Israel, Spain, USA, Greece, India, etc.. To designers, technicians and farmers irrigators operating in Brazil, fit the arduous task of selecting the appropriate type of transmitter in deployment projects. The study aimed to propose a Technical Standard for testing large, due to the presence of suspended solids in the irrigation water conducted from August 2010 to June 2012. Evaluate performance of the tubes emitters is quite desired, as it makes the choice of emitters safer and should focus on the large test - analyzing large amounts of both issuers / initial phase of creating the database. We studied also the positioning of the emitters type wafer with holes directed upwards and downwards. The main detail analysis was performed for the distribution of water flow through \"mainfold\" Feed the dripline on the bench and their influence on selective traversal of solid particles in the test large. The experiment was conducted in three distinct stages, using two particle sizes of silicon dioxide (SiO2) in water pumped from very fine sand and medium sand, described below: a) particles with diameters of 0.053 to 0.103 mm in the first 80 hours, b) particles with diameters from .103 to .250 mm 80 to 160 hours and c) Particle diameter 0.250 to 0.500 mm between 160 to 240 hours of testing. The phases are performed in two concentrations of particles in suspension with 125 ppm, and then with 500 ppm of the total time test at 480 hours. To test the hypothesis that the same behavior tubogotejador could present different resistance to clogging as a function of input position with the tubogotejador \"mainfold\", used a non-randomized block design, and the Scott test, with significance of Knott 5% in the analysis of variance to compare the means. Differences were found in the treatments of the emitters position lozenges, flow variations between types of emitters, between blocks (positions of the mainfold) and particle sizes and concentrations of silicon dioxide, confirming the hypothesis initial work. Depending on the results obtained, some models have produced significant effects, and also the different installation positions pad (up, down) and suggest a proposed technical standard for this type of test for resistance to clogging of emitters.

O uso da irrigação localizada está em pleno crescimento no Brasil, em decorrência da escassez de recursos hídricos e a necessidade de poupar água na irrigação. Isto tem requerido aplicação de conhecimentos no desenvolvimento de materiais e equipamentos que tendem a otimizar os sistemas de irrigação localizada. Os sistemas de irrigação localizada requerem obrigatoriamente sistemas de filtração para um tratamento de água. Os filtros são fundamentais à qualidade de água utilizada na agricultura irrigada, promovendo melhor desempenho dos sistemas de irrigação e seus componentes. Considerou para esta pesquisa o sistema de filtração que é fundamental em projetos de irrigação localizada, onde os emissores têm orifícios de dimensões reduzidas e ficariam obstruídos com o uso de água sem filtração adequada. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Irrigação do Departamento de Engenharia de Biossistemas, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - ESALQ/USP, Campus de Piracicaba - SP. O experimento foi conduzido em duas etapas: na primeira, fez-se a caracterização hidráulica das equações de perdas de carga em função da vazão circulante nos filtros de discos 1 polegada mesh 120 e 155, utilizando água limpa e com auxilio das equações definiu-se duas vazões para realizar os ensaios de filtração: (a) vazão denominada ideal, correspondente à recomendada pelo fabricante, e (b) metade da vazão ideal. Na segunda etapa com auxílio das equações da perda de carga em função da vazão, analisou-se o desempenho do processo de filtração em função do tempo (240 minutos), utilizando três concentrações de sólidos em suspensão de argila e silte diluída em água nas seguintes proporções (1,0, 1,5 e 2,0) g L-1, mantendo-se a vazão constante durante o processo de filtração. Nesta etapa avaliou-se o processo de filtração, porcentagem de material retido, perda de carga e a quantidade de material retido. Considerando as condições em que a pesquisa foi realizada e com base nos resultados obtidos, conclui-se: o filtro de mesh 155 mostrou-se superior ao filtro de mesh 120 na remoção de sólidos em suspensão; a evolução da perda de carga nos filtros de mesh 155 foi mais rápida que nos filtros de mesh 120 devido ao maior acúmulo do material sólido em sua superfície, decorrência direta do diâmetro do orifício do elemento filtrante. / The use of the trickle irrigation is growing in Brazil, in consequence of the shortage of waters resources and the need to save irrigation water. This has been requesting knowledge application to development of equipments to optimize the trickle irrigation systems. Trickle irrigations 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 theirs components. It considered for this research the filtration system that is fundamental in project of trickle irrigation. The emitters have holes of reduced dimensions and they would be obstructed with the use of water without appropriate filtration. The trials were carried out in the Irrigation Laboratory of the Biosystems Engineering Department of the ESALQ/USP, Piracicaba SP. The experiment had two stages: the first, it was made the hydraulic characterization of the head loss equations according to the free flow in discs filter 1 inch mesh 120 and 155, using clean water and this head loss equations two flow was defined to accomplish the filtrations rehearsals:(a) ideal flow, is that recommended by the manufacturer,(b) half of the ideal flow. In the second way using the head loss equations according to the flow, the acting of the filtration process was analyzed according to the time (240 minutes), using clay and silts concentrations in the proportions of 1,0; 1,5 and 2,0 g L-1 diluted in water, keeping constant flow during the filtrations process. In this second stage it was evaluated the filtration process, percentage of retained material, head loss and the amount of retained material. Considering the obtained results, it follows that: the filter of mesh 155 was superior than to the filter of mesh 120 to remove of solids of water, the evolution of the head loss in the filters of mesh 155 was faster than the filters of mesh 120 due to the largest accumulation of the solid material in its surface, direct consequence of the holes diameter of the filtration element.

A obstrução de emissores por causas químicas, em sistemas de irrigação localizada, é um problema crucial enfrentado pelos irrigantes, que em muitos casos, dependendo da gravidade, são obrigados a substituir o sistema existente. Isso se deve à presença de íons específicos, que em determinadas condições precipitam, provocando a obstrução dos emissores e tubulações. No entanto, pode-se intervir nas condições propícias a esse processo, de modo a preveni-lo. Uma forma de intervenção é a injeção de ácido, uma vez que este processo ocorre com maior proporção quando a água de irrigação apresenta valores de pH acima de 7. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho desenvolver um dispositivo eletrônico de controle do pH da água para irrigação localizada. O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia de Biossistemas (LEB) da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP). O sistema de controle apresenta de um dispositivo de injeção de ácido (atuadores) controlado através de uma válvula solenóide, comandada por pulsos elétricos, enviados pelo processador, que está associado a um circuito de leitura de um sensor, que detecta o pH da água em tempo real. A lógica de controle é baseada na diferença entre as entradas e as saídas do controlador, de modo que, as decisões futuras são baseadas nas respostas proporcionadas pelas ações anteriores. O ciclo de cada ação sobre os atuadores tem uma duração média de 3 s, que compreende o tempo entre 2 leituras consecutivas do pH e injeção de ácido na água. O sistema foi testado em águas de diferentes valores iniciais de pH (variando de 6,2 a 9,2) sob vazão constante (264 L h-1) e variável. Além disso, foi instalada uma linha lateral de irrigação com comprimento de 44 m, composta de microtubos (emissores) espaçados de 1 m, aonde foi verificado os valores de pH da água na saída dos emissores ao longo da linha lateral (início, 1/3, 2/3 e fim) e em diferentes intervalos de tempos a partir do início dos testes. Os resultados obtidos comprovam a eficiência do dispositivo em manter o pH da água na faixa desejada, tanto para a condição de vazão constante, quanto variável. Em relação ao pH da água medido na saída dos emissores, não foi verificado variações significativas, tanto temporal quanto espacial, sempre se mantendo dentro da faixa desejada. / The clogging of emitters by chemical causes, in drip irrigation systems, is a crucial problem faced by the irrigators that in many cases, depending of the gravity, are ordered to replace the existent system. This is occurring due to the presence of the specific ions, which it precipitates in determined conditions, causing the clogging of emitters and pipes. However, it can intervene in the conditions for these processes to prevent them. A way of intervention is the acid injection, since this process occurs in major proportion, when the irrigation water shows values of pH above 7. In this context, the aim of this work was to develop an electronic device of control of the pH water for irrigation drip. The work was developed in the Laboratory of Hydraulic of Department of Biossystems Engineering (LEB), at Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP). The system of control shows a device of acid injection (actuators) controlled though a solenoid valve, commended by electrics pulse that it sent by the processor, that is associated with a reading circuit of sensor, that it detects the pH of water in the real time. The logical control is based on the difference between the input and output of controller, so that the future controller decisions are based on answers caused by early actions. The cycle of each action on the actuator has the medium duration of 3 s, that it meaning the time between 2 consecutive reading of pH and acid injection in the water. The system was tested in waters of different values of pH (ranging 6.2 to 9.2) under constant (264 L h-1) and variable flow. Moreover, it was installed a lateral line of irrigation with length of the 44 m, it was composed of microtubes (emitters) spaced 1 m, where it was verified the pH of water in outlet of emitters along of lateral line (begin, 1/3, 2/3 and end) and in different intervals of time after starting of tests. The results obtained proved the efficiency of the device to maintain the water pH in the desired range, for the both conditions, constant as variable flow. In relation to the water pH in the outlet of emitters, it wasnt verified meaningful variations, both temporal and spatial, it always maintained into the desired range.

O presente trabalho teve por objetivo desenvolver um programa computacional, denominado CADDHIL, para auxílio no desenho, simulação e dimensionamento de projetos de irrigação localizada em ambiente gráfico do AutoCAD. Foram utilizadas as linguagens de programação Auto Lisp e Delphi na criação do programa, que permite o desenho, procedimentos de cálculos automáticos e simulações de várias situações durante a fase de projeto. O programa permite a seleção do tipo de emissor, gotejador ou microaspersor, cálculo da lâmina de água a aplicar na cultura, dimensionamento da tubulação lateral, de derivação e principal. No dimensionamento da tubulação lateral foram propostos dois métodos, o trecho a trecho e o hidráulico. No dimensionamento da tubulação de derivação foi utilizado o método da divisão em trechos. No dimensionamento da tubulação principal foi utilizado o método econômico do custo anual total simplificado. Os dados do projeto de irrigação são armazenados em um banco de dados que podem ser acessados posteriormente. O programa apresenta ainda, tabelas auxiliares com dados de coeficientes de rugosidade, diâmetros de tubulações e ferramentas para cálculos hidráulicos, normalmente utilizados em projetos de irrigação localizada. / The main objective of this work was to develop a software, denominated CADDHIL, to support drawing, simulation and design of localized irrigation projects with AutoCAD program. Auto Lisp and Delphi languages were used in the program construction, that allows the drawing, automatic calculations procedures and simulations for several situations in the project stage. The program allows the selection and calculation the emitter type, drip emitter or spray emitter, depth of water to be delivery to irrigation crop, design of lateral, manifold and main pipeline. In lateral pipeline design two methods were proposed: the step by step and the hydraulic one. In the manifold pipeline design, the section method was used. In the main pipeline design the economic method of the simplified total annual cost was used. The data of the irrigation project are saved in a database that can be accessed at any moment. The software presents auxiliary tables with data of friction coefficients, inside diameters and tools for hydraulic calculations, usually used in projects of localized irrigation.

A citricultura desempenha papel fundamental na agroindústria do Estado de São Paulo; porém, nos últimos 5 anos, muitos citricultores sentem a necessidade de irrigar seus pomares, buscando estabilidade e aumento da produtividade. Para o desenvolvimento do projeto foram instalados três experimentos, sendo o primeiro para avaliar o lisímetro poroso desenvolvido por Machado & Coelho (2000), com o objetivo de determinar o consumo de água de plantas jovens de lima ácida ‘Tahiti’ sobre citrumelo Swingle (Experimento I). O segundo trabalho de pesquisa, realizado em um pomar com dez anos de idade, teve como objetivo medir o consumo de solução fertilizante pelo sistema radicular de porta-enxerto limão ‘Cravo’ sobre lima ácida ‘Tahiti’, pela metodologia do lisímetro poroso, em função de três diferentes soluções fertilizantes (Experimento II). O terceiro experimento, conduzido em casa de vegetação, teve por objetivo estudar o desenvolvimento vegetativo e o consumo de água de mudas de laranja Pêra sobre limão ‘Cravo’ em função de fertirrigações à base de nitrogênio e cálcio no primeiro ano de plantio (Experimento III). Para a coleta dos dados do experimento I, utilizaram-se três plantas devidamente isoladas das precipitações naturais, abastecidas unicamente pelo lisímetro poroso. O consumo de água pelas plantas de lima ácida ‘Tahiti’ sobre Citrumelo Swingle com 1 ano e meio de idade e fração de área molhada média (P) de 4%, variou de 2 a 3,5 L.dia-1 e a evapotranspiração da cultura variou de 3 a 5 mm.dia-1. Em plantas adultas realizou-se o experimento II, neste isolaram-se duas plantas das precipitações naturais para a realização do experimento. Na projeção da copa foram instalados nove conjuntos lisímetricos, sendo três para cada tratamento a ser implantado: Tratamento 1 água pura (testemunha), Tratamento 2 solução fertilizante (N, P e K) e Tratamento 3 solução fertilizante (N, P, K, Ca, Zn e B). A inclusão dos elementos Ca, Zn, B, e S na solução de N, P e K (Tratamento T3) promoveu aumento na absorção de água e nutrientes de 48% quando comparada à testemunha, e a aplicação de apenas os elementos N, P e K (Tratamento T2) foi superior à testemunha em 9%. O consumo de solução do tratamento T3 (N, P, K, Ca, Zn, B, e S) foi superior ao tratamento T2 (N, P e K) em 35%. A metodologia do lisímetro poroso apresentou resultados satisfatórios na medição do consumo de água pelas plantas adultas. Nas condições em que o experimento foi conduzido, ou seja, com valores de fração de área molhada de 5 % para PW e 13% para P, o consumo médio de água pelas plantas foi de 30 e 35 L.dia-1 para as plantas 1 e 2, respectivamente. Nas condições em que o experimento foi conduzido, os resultados referentes ao consumo de água pelas plantas mostraram que a aplicação de N e Ca via fertirrigação não promoveu aumento significativo nos valores de consumo de água pelas plantas. As menores doses de N e Ca proporcionaram os maiores valores de área foliar. Os valores de altura das plantas e diâmetro do tronco não apresentaram diferenças entre os tratamentos. / The citriculture plays fundamental role in the agribusiness of the State of São Paulo, however in the last 5 years many citrus growers feel the need to irrigate their orchards, looking for the stability and yield increase. For the development of the project three experiments were installed, being the first to evaluate the porous lysimeter developed by Machado & Coelho (2000), with the objective of determining the water consumption of young plants of ‘Tahiti’ lime on Swingle citrumelo (Experiment I). The second research trial was accomplished at an orchard of ten years old, and had the objective of measuring the consumption of fertilizing solution by the root system of ‘rangpur’ lime rootstock on ‘Tahiti’ lime, using the porous lysimeter methodology, in function of three different fertilizing solutions (Experiment II). The third experiment was conducted in a greenhouse with the objective of studying the vegetative development and the water consumption of seedlings of Pêra orange on ‘rangpur’ lime in function of fertigations with nitrogen and calcium in the first year from planting (Experiment III). Data of the experiment I was collected from three plants isolated properly from the natural rain, supplyed with water only from the porous lysimeter. The water consumption of the plants of ‘Tahiti’ lime on the Swingle Citrumelo rootstock with 1 and a half year old and medium wetted area fraction (P) of 4%, varied from 2 to 3.5 L.day-1 and the crop evapotranspiration ranged from 3 to 5 mm.day-1. Experiment II was conducted with adult plants. Two plants were isolatedfrom the natural precipitations for the accomplishment of the experiment. Nine lysimeters sets were installed in the canopy projection, being three for each treatment to be implanted: Treatment 1 pure water (control), Treatment 2 fertilizing solution (N, P and K) and Treatment 3 fertilizing solution (N, P, K, Ca, Zn and B). The inclusion of the elements Ca, Zn, B, and S in the solution of N, P and K (Treatment T3) increased the uptake of water and nutrients in 48% when compared to the control, and the application of only the elements N, P and K (Treatment T2) was superior to the control in 9%. The consumption of solution in the treatment T3 (N, P, K, Ca, Zn, B and S) was higher than the treatment T2 (N, P and K) in 35%. The methodology of the porous lysimeter presented satisfactory results in the measurement of the water consumption for the adult plants. In the conditions in that the experiment was conducted, that is, with values of wetted area fraction of 5% for PW and 13% for P, the average consumption of water by the plants was of 30 and 35 L.day-1 for the plants 1 and 2, respectively. In the conditions the experiment was conducted, the results regarding the water consumption by the plants showed that the application of N and Ca through fertigation did not promote significant increase in the water consumption. The smallest doses of N and Ca provided the largest values of leaf area. The values of height of the plants and diameter of the trunk did not present differences among the treatments.

O procedimento de dimensionamento de uma linha lateral de irrigação localizada necessita ser avaliado com precisão, devido às perdas de carga tanto distribuídas na tubulação como nas inserções dos emissores com os tubos. Devido a isso, desenvolveu-se uma metodologia para a determinação da perda de carga localizada mediante a formulação de um modelo matemático a partir do índice de obstrução. Estas perdas localizadas podem ser significativas quando comparadas com as perdas de carga totais, devido ao grande número de emissores instalados ao longo da linha lateral. O experimento foi junto ao Departamento de Engenharia Rural (ESALQ-USP) e ajustado para valores número de Reynolds (R), no intervalo de 7.480 a 32.597 para proporcionar fluxo turbulento e velocidade máxima de 2,0 m s-1. A pesquisa foi conduzida em duas etapas: 1) ajuste do fator f para um seguimento de 0,5 m de tubo,sendo realizada 10 repetições, com o intuito de validação da metodologia empregada comparando-se o ajuste dos dados encontrados com os trabalhos existentes na literatura, 2) determinação da perda de carga (hf) em um seguimento de tubo de 1 m de comprimento com emissor devidamente vedado, portanto, pela diferença entre a hf do tubo mais o emissor e a hf do tubo obtido na primeira etapa, obteve-se a perda de carga localizada do emissor (hfe). Além disso, com a determinação da geometria do emissor, pelo projetor ótico HB 400, formulou-se uma equação que permitiu o cálculo da perda de carga localizada utilizando-se as características geométricas do emissor (comprimento do emissor, índice de obstrução e coeficiente de contração). Pelos resultados obtidos para 4 modelos utilizados, o modelo estimou satisfatoriamente para 2 modelos, e também verificou-se que o modelo apresentou um desempenho classificado como \'ótimo\', portanto, podendo ser empregado para estimativa de perda de carga localizada provocada por emissores integrados não coaxiais com geometria semelhante ao emissor Uniram e Drip Net. / The design of a lateral line of trickle irrigation requires an accurate evaluation of head losses in not only the pipe but the emitters as well. A procedure was developed to determine localized head losses within the emitters by the formulation of a mathematical model accounting for the obstruction caused by the insertion point. These localized losses can be significant when compared with the total head losses within the system, due to the large number of emitters typically installed along the lateral line. An experiment was carried out by altering flow characteristics to create Reynolds Number (R) in the interval from 7480 to 32597 to provide turbulent flow and a maximum velocity of 2.0 m s-1. The geometry of the emitter point was determined by an optical projector and sensor. An equation was formulated that allows the localized head loss calculation using the geometric characteristics of the emitter (emitter length, obstruction index and the contraction coefficient). The obtained results for 4 used models, the model esteemed satisfactorily for 2 models, and was also verified that the model presents an acting classified as \'great\', therefore, could be used to estimate localized head loss provoked by non coaxial emitters inserted in polyethylene pipe with similar geometry as the Uniram and Drip Net emitters.

Este trabalho foi desenvolvido visando quantificar possíveis distúrbios de vazão em emissores do tipo gotejador (irrigação localizada) submetidos à utilização de água com diferentes Índices de Saturação de Langelier, fertilizantes ou água com elevado fitoplâncton. O experimento foi realizado em três fases, utilizou-se 26 modelos de gotejadores autocompensantes e convencionais, sendo suas linhas montadas em uma bancada de ensaios em estrutura metálica com quatro blocos. A primeira fase compreendeu os ensaios 1 e 2: Monitoramento de entupimento em gotejadores convencionais e autocompensantes por precipitados químicos de carbonatos de cálcio e magnésio; 3 e 4: Desobstrução de gotejadores convencionais e autocompensantes com aplicação contínua de HNO3 por 12 h; e ensaios 5 e 6: Monitoramento de entupimento em gotejadores convencionais e autocompensantes com a utilização de sulfato de cálcio a partir de 240 h de funcionamento do sistema; segunda fase: d) ensaios 7 e 8: Desobstrução de gotejadores convencionais e autocompensantes com a utilização de HCl, HNO3 e H2SO4; e) ensaios 9 e 10: Desobstrução de gotejadores convencionais e autocompensantes com CO2; Terceira fase: f) ensaio 11: Dinâmica do entupimento de gotejadores com a utilização de carbonato de potássio e posterior tratamento com HNO3, g) ensaio 12: Dinâmica do entupimento de gotejadores com a utilização de superfosfato simples e posterior tratamento com HNO3; h) ensaio 13: Dinâmica do entupimento de gotejadores com a utilização de cal hidratada; i) ensaio 14: Dinâmica do entupimento de gotejadores com água de elevado fitoplâncton e aplicação de cloro para desobstrução. Os resultados obtidos mostram que há diferenças marcantes entre modelos de emissores quanto ao seu desempenho sob diferentes Índices de Saturação de Langelier, tanto na susceptibilidade ao entupimento quanto no coeficiente de variação. Adequações na arquitetura ou no processo de fabricação dos gotejadores avaliados podem minimizar tanto a obstrução como os efeitos ocasionados por ela. O desempenho dos emissores evidencia elevada relação com o mecanismo de compensação de vazão dos mesmos. Emissores convencionais mostraram-se mais estáveis que os autocompensantes nos ensaios. Houve diferenças entre os modelos de gotejadores avaliados, com relação à suscetibilidade ao entupimento. Observou-se diferenças dos gotejadores avaliados quanto à resposta ao número de aplicações e ácidos utilizado, sendo que o HNO3 apresentou resultados mais positivos para maioria dos modelos. Os ácidos utilizados induziram o entupimento de alguns emissores e em outros modelos provocou aumento de vazão. / This study attempts to quantify the flow rate variation in drippers (trickle irrigation) submitted to water with different hardness (Langelier Saturation Index), others fertilizer precipitates and fitoplankton content. The experiment was accomplished in three phases, 26 models of self-compensating (SC) and conventional (C) drippers were used. Drip lines were supported in a special test bench with four blocks. The first phase tests 1 and 2: clogging of SC and C drippers by chemical precipitates of calcium and magnesium carbonates; tests 3 and 4: unclogging of previous drippers with continuous application of HNO3 for 12 h; and tests 5 and 6: clogging of SC and C drippers by calcium sulfate. Second phase: tests 7 and 8: unclogging of SC and C drippers with HCl, HNO3 and H2SO4 acids; tests 9 and 10: unclogging of SC and C drippers with CO2. Third phase: test 11: dynamic of drippers clogging by potassium carbonate and subsequent treatment with HNO3, test 12: dynamics of drippers clogging by superfosfate fertilizer and subsequent treatment with HNO3; test 13: dynamics of drippers clogging by calcium oxide; test 14: dynamics of drippers clogging with water presenting high level of fitoplankton (algae) and application of chlorine for recovering. The results showed that there are noticeable differences for clogging susceptibilities and flow rate variation coefficient among emitters related to their performance under different Langelier Saturation Indexes, chemical precipitates and water fitoplankton content. Labyrinth design of the evaluated drippers can minimize either the obstruction or the effects caused by them. The negative performance of emitters evidences outstanding correlation with self-compensation flow rate mechanism. Conventional emitters showed more stable performance compare to other ones. There were differences among drippers models evaluated, regard to the susceptibility to clogging. It was also observed differences regarding the recovery rate related to the application frequency of acid and chemical used. HNO3 presented positive results for the most models. The acid treatment can result clogging of some emitters under certain circumstances.

A intrusão de raiz e partículas de solo em gotejadores instalados na subsuperfície do solo, conduz à redução da uniformidade de emissão de água e compromete as condições ideais de operação e a vida útil do sistema de irrigação. Estes fatos motivaram a realização desta pesquisa, sendo propostos protótipos de emissores, cujas características físicas e funcionais impeçam a entrada de raízes e partículas de solo por sucção dentro dos mesmos, e possibilite a vazão de projeto. Desenvolveram-se quatro modelos de emissores sendo: modelo A que utiliza êmbolo; modelo B constituído por uma membrana com módulo de Young (MY) de 1000 kPa; modelo C constituído por uma membrana com MY de 1000 kPa e protetor da membrana; e, sistema protetor (tubo) do emissor (modelo D) no qual se utilizou um gotejador comercial para controlar a vazão. Uma vez que o modelo A não apresentou desempenho satisfatório, estudos posteriores com o mesmo foram interrompidos. Em fase de campo instalaram-se os modelos B, C, D, e um gotejador comercial, modelo E. Os emissores foram avaliados em laboratório em relação ao coeficiente de variação de fabricação (CVF), coeficiente de uniformidade de emissão da água (CUE) e à curva vazão versus pressão; e, instalados em vasos com cana-de-açúcar e sem cultura, para avaliação periódica quanto à capacidade em obstar a entrada de raiz e partículas de solo, sendo analisados a vazão relativa (QR), o coeficiente de variação da vazão relativa (CVQR), CUE e distúrbio de vazão (DQ). Para o emissor modelo C desenvolveram-se Equações que descrevem o comportamento da membrana que o compõe. Os resultados obtidos com a Equação de estimativa da pressão mínima foram próximos dos dados medidos em laboratório. Os emissores B e C apresentaram altos valores de CVF e CVQR, e baixos valores de CUE. Após o terceiro período de avaliação, notou-se redução na QR do modelo E, devido a entupimento por raiz. Dos emissores construídos em laboratório, o modelo C apresentou melhor desempenho quanto à variação dos dados de vazão na linha lateral, ao longo do tempo, tendo valores agrupados entre primeiro e terceiro quartil. Após 3 meses (modelo E) e 18 meses (modelos D) de funcionamento em campo, houve presença de solo e raiz, enquanto os modelos B e C apresentaram os melhores resultados quanto ao impedimento da entrada de raiz e solo dentro do emissor, sendo este último indicado para estudos mais detalhados em relação à membrana a ser utilizada. O emissor que utiliza membrana e protetor foi adequado para evitar entrada de raiz e solo dentro do mesmo, sendo necessário estudos a respeito da membrana e de um sistema para controlar a vazão. Com as Equações propostas para o modelo C serão possíveis futuros estudos que busquem aperfeiçoar o protótipo, podendo ser utilizadas para estimativa da pressão mínima de funcionamento, variação do diâmetro da membrana, e vazão do emissor. / Roots and soil particles intrusion in drippers installed in the subsurface soil leads to reduction of the water emission uniformity, and compromise the ideal conditions of operation and the lifetime of irrigation system. These facts motivated this research, being proposed prototypes of emitters whose physical and functional characteristics prevent the entry of roots and soil particles by suction into them, and allow the design flow. Four emitters models were developed: (i) A model that uses piston; (ii) B model composed by a membrane with Youngs modulus (YM) of 1000 kPa; (iii) C model composed by a membrane with YM of 1000 kPa plus a membrane protector;(iv) protector (tube) emitter system (D model) in which was used a commercial dripper to flow control. The A model study was stopped since it did not present a good performance. In the field stage models B, C, D and a commercial dripper E were installed. In the laboratory stage, emitters were evaluated in relation to the manufacturing coefficient of variation (CVF), the emission uniformity coefficient of water (EUC) and the flow rate versus pressure curve. After that, the emitters were installed in pots with and without sugar cane for periodic evaluation considering the potential to prevent the entry of roots and soil particles into the emitter. Relative flow (QR), variation coefficient of relative flow (CVQR), EUC and flow disturbance (DQ) were analyzed. Equations that describe the behavior of C model emitters membrane were developed. The results obtained with the Equation to estimating the minimum pressure were close to the measured data in laboratory. B and C emitter´s model showed the higher values of CVF and CVQR, and the lower values of EUC. After third evaluation period, reduction in QR for E model was observed due to clogging by root. Among the emitters built in the laboratory, C model showed better performance in relation to variation of data flow in lateral line, with values grouped between the first and third quartile. After 3 months (E model) and 18 months (D model) of operation in the field, the presence of soil and roots was observed, while B and C models showed the best results to avoid the entry of root and soil into the emitter. C model was recommended for detailed studies in relation to the membrane which can be used. The emitter that uses membrane plus protector was suitable to prevent entry of root and soil into them needing to studies about it membrane and a system which its possible to control the flow rate. The Equations proposed for C model can be used in: studies to improve the prototype; estimation of the minimum operation pressure; changing in the membrane diameter; and, to estimate the emitter flow. Keywords: Drip irrigation; Subsurface irrigation; Root intrusion; Technological Innovation; Prototype of emitters

O crescimento da população mundial associado ao aumento da competição pelos recursos hídricos, desafiam a humanidade a buscar alternativas para solucionar os problemas de abastecimento de água e oferta de alimentos. Isso exige de pesquisadores e institutos de pesquisa soluções para aumentar a eficiência na produção de alimentos e na eficiência no uso dos recursos hídricos. O milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Br.) pode ser uma alternativa viável para a produção de biomassa e forragem com maior eficiência no uso da água. Deste modo, levanta-se a hipótese de que a diminuição na oferta de água aumenta a produtividade da água na cultura; o objetivo deste trabalho foi investigar o incremento de produtividade da água da cultura, associado à diminuição na oferta de água, bem como, o padrão de resposta termal da cultura em função do déficit hídrico. O estudo foi conduzido em um ambiente protegido na área de pesquisa do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura -Luiz de Queiroz? entre novembro de 2016 e janeiro de 2017. A variedade utilizada neste trabalho foi a BRS-1501, desenvolvida pela EMBRAPA, o delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados com quatro blocos e quatro níveis de reposição hídrica, sendo eles: (L40, L70, L100 e L130).O nível de reposição hídrica de referência (L100) foi mantido ao longo do experimento próximo à capacidade de campo (θcc). A unidade experimental considerada foi de uma caixa com uma área de 0,261 m2, com um volume de solo aproximado de 100 litros contendo seis plantas. Foram avaliados o potencial de água na folha, a temperatura foliar, para o cálculo do CWSI, e, na colheita, foi medido o índice de área foliar (IAF), e a produção de biomassa da parte aérea, para estimativa de produtividade de biomassa da parte aérea, e de água para a cultura. Os tratamentos foram aplicados aos 15 dias após a semeadura (DAS) e se seguiram até a colheita. As variáveis avaliadas apresentaram relações significativas com os tratamentos que foram impostos. O CWSI calculado para a cultura foi representativo e apresentou boa correlação com o potencial de água na folha no modelo linear. O índice de área foliar oscilou entre 5,9m2 m-2 e 9,4 m2 m-2, em valores médios, entre os tratamentos de irrigação. O valor máximo de produtividade de biomassa seca da parte aérea se deu no tratamento L130, com valor médio de 12,1 Mg ha-1, e o menor valor de produtividade de biomassa se deu no tratamento L40, com valor médio de 5,15 Mg ha-1. Os valores médios de produtividade de água foram expressivos para o tratamento de reposição L40, com valor aproximado de 9,1 kg m-3 de biomassa produzida, evidenciando a grande eficiência no uso da água pela cultura. / The growth of the world population associated with increased competition for water resources challenges humanity to seek alternatives to solve the problems of water supply and food supply. This requires researchers and research institutes to increase their efficiency in food production and the efficiency of their use of water resources. The millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Br.) can be a viable alternative for the production of biomass and forage with greater efficiency in the use of water. Thus, it is hypothesized that the decrease in water supply increases the productivity of water in the crop; the objective of this work was to investigate the increase of crop water productivity, associated with the decrease in water supply, as well as the thermal response pattern of the crop as a function of the water deficit. The study was conducted in a protected environment in the research area of the Department of Biosystems Engineering of the \"Luiz de Queiroz\" School of Agriculture between November 2016 and January 2017. The variety used in this work was BRS-1501, developed by EMBRAPA, the experimental design was a randomized block design with four blocks and four water replenishment levels: (L40, L70, L100 and L130). The reference water replenishment level (L100) was maintained throughout the experiment close to the field capacity (θcc).The experimental unit considered was a box with 0.261 m2 containing six plants. Leaf water potential, leaf temperature, for the CWSI calculation, leaf area index (LAI) and leaf biomass production were estimated for estimating biomass productivity of aerial part, and of water for the culture. The treatments were applied at 15 days after seeding (DAS) and were followed until harvest. The evaluated variables presented significant relationships with the treatments that were imposed. The CWSI calculated for the crop was representative and showed good correlation with the leaf water potential in the linear model. The leaf area index ranged from 5.9 m2 m-2 to 9.4 m2 m-2, in average values, between irrigation treatments. The maximum productivity of dry biomass of aerial part was given in the treatment L130, with average value of 12.1 Mg ha-1, and the lowest value of biomass productivity occurred in the treatment L40, with an average value of 5,15 Mg ha-1. The mean values of water productivity were significant for the L40 replacement treatment, with an approximate value of 9.1 kg m-3 of biomass produced, evidencing the great efficiency in the use of crop water.

O uso de efluentes de estação de tratamento de esgoto (EETE) para a irrigação de culturas agrícolas é uma forma adequada de reciclagem de nutrientes e da água utilizada pelas populações urbanas, portanto, importante para o uso sustentável de recursos. Embora seja uma prática bastante antiga no mundo, no Brasil é ainda insipiente, pois as pesquisas relacionadas ao tema iniciaram-se por volta do ano 2000. Apesar de alguns resultados serem positivos do ponto de vista de sua utilização, ainda existem algumas dúvidas relacionadas ao (i) balanço de nutrientes para o manejo de fertilizantes com vistas à nutrição vegetal e à segurança ambiental, (ii) ao acumulo de sódio no solo em condições normais de irrigação e precipitação pluvial e possível amenização desse efeito e (iii) ao risco de acúmulo de nitrogênio no lençol freático. Com o propósito de responder a esses questionamentos, tratamentos com fosfogesso foram estabelecidos em cultura de cana de açúcar previamente irrigada com EETE onde foram avaliados: (i) nutrição das plantas; (ii) aporte e exportação de nutrientes; (iii) qualidade do solo principalmente no tocante ao sódio e propriedades relacionadas; (iv) fluxo de solução e nitrogênio através do solo. Após dois anos da aplicação de gesso e cinco anos consecutivos de irrigação com EETE as propriedades químicas do solo, especialmente aquelas relacionadas com a acidez do solo e cátions básicos, foram afetadas pela irrigação, mantendo o solo em condições adequadas para o desenvolvimento das plantas sem a necessidade de calagem. Os efeitos da aplicação de gesso sobre os teores de Ca, S e Na no solo foram mais pronunciados em curto prazo, sendo que não afetaram as propriedades físicas do solo após dois anos da aplicação. Entretanto, a alta concentração de Na+ e seus efeitos sobre propriedades físicas do solo revelaram-se naturalmente reversíveis em solo bem drenados com uma estação chuvosa. Nitrogênio, P, Ca e Mg tiveram concentrações adequadas no solo e na planta, principalmente nos tratamentos irrigados, sendo o EETE uma importante fonte desses nutrientes devendo estes serem considerados no manejo da fertilização. Embora o K e o S sejam fornecidos pela irrigação com EETE em quantidades suficientes para atender a demanda da cultura, a irrigação não melhorou a nutrição em relação a estes nutrientes mesmo em situações onde foi observada deficiência. A nutrição com Fe, Zn e Mn não foi relacionada ao fornecimento desses micronutrientes pelo EETE, mas sim ao aumento do pH do solo. O manejo da irrigação e fertilização foi critico em relação ao nitrogênio cujo aporte foi dessincronizado com a absorção pela cultura e lixiviado quando aplicado em excesso. Sendo que os modelos para a predição de sua lixiviação devem considerar N aportado, drenagem e precipitação. A propagação do erro das medidas do potencial da água no solo representou até 70% da variância do fluxo de nitrogênio através do solo. / Utilization of treated sewage effluent (TSE) to crop irrigation is a form of recycling the nutrients and the water used by urban populations, therefore, important for the sustainable use of resources. Although it is a very ancient practice in the world, is incipient in Brazil, where research on the topic began around the year 2000. Despite of some positive results from its use, there are still some questions related to (i) balance of nutrients for fertilizer management aiming plant nutrition and environment safety, (ii) accumulation of sodium in the soil under normal irrigation and rainfall conditions and possible mitigation of this effect and (iii) the risk of accumulation of nitrogen in groundwater. To answer these questions, gypsum treatments were established in sugarcane crop previously irrigated with TSE, where were evaluated: (i) plant nutrition, (ii) supply and removal of nutrients, (iii) soil quality mainly regarding to sodium related properties and (iv) flow of solution and Nitrogen through the soil. After two years of application of gypsum and five consecutive years of irrigation with TSE the soil chemical properties, especially those related to soil acidity and basic cations were affected by irrigation, keeping the soil in conditions suitable for the plants development without the need for liming. The effects of gypsum on Ca, S and Na in the soil were more pronounced in the short term evaluation, and did not affect the physical properties of soil after two years of application. However, the high concentration of Na+ and its effect on physical properties of the soil proved to be naturally reversible in well-drained soil with a rainy season. Nitrogen, P, Ca and Mg had adequate concentrations in soil and plant, mainly in the irrigated treatments, being the TSE an important source of these nutrients and those should be considered in the management of fertilization. Although the K and S are provided by irrigation with EETE in sufficient quantities to meet the crop demand, the irrigation did not improve the plant nutrition related to these nutrients even in situations where it was observed deficiencies of these nutrients in the leaves. The rapid movement of these nutrients in the soil or interaction with other ions is the possible causes of the lack of effect. Nutrition with Fe, Zn and Mn was not related to the input of these micronutrients by EETE, but was related to the increase in soil pH that is associated with decreased availability of these nutrients. The management of irrigation and fertilization was critical in relation with the nitrogen whose contribution was unsynchronized with the sugarcane uptake and it was leached when applied in excess. The models for the prediction of N leaching should consider accumulated input of N, drainage and precipitation. The propagation of the error from the measurements of the matric potential of the water in the soil represented up to 70% of the variance of the nitrogen flux through the soil.