O presente estudo teve por objetivo avaliar in vitro a eficiência dos sistemas de irrigação (convencional, ultrassônica e EndoSafe), na remoção do magma dentinário de canais mesiais curvos de molares inferiores, por meio de microscopia eletrônica de varredura. Foram utilizados canais mesiais com curvatura entre 200 e 400, de 47 molares inferiores, preparados com Reciproc (instrumento R25). Destes, dois condutos foram utilizados como controle negativo, e os outros foram divididos aleatoriamente em três grupos experimentais conforme a sua irrigação final: IC irrigação convencional com seringa e agulha; PUI irrigação ultrassônica passiva; EndoSafe irrigação com o sistema EndoSafe. Em todos os grupos foram utilizados 5mL de EDTA e 5mL de NaOCl por 30 segundos cada. A observação da região apical, após clivagem, foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura em aumento de 1000X. Posteriormente, as imagens obtidas foram avaliadas por 3 examinadores calibrados pelo sistema de três pontos. Da análise dos resultados, pelo teste de Kruskal-Wallis, pode-se observar que o grupo ultrassônico e o EndoSafe apresentaram melhores resultados quando comparados ao grupo convencional, com diferença estatística entre os grupos (PIU: 40%; EndoSafe: 26,7% e IC: 6,7%; sem magma dentinário). Concluiu-se que a irrigação ultrassônica apresenta melhores resultados em comparação aos outros grupos, aumentando a remoção do magma dentinário no terço apical de raízes curvas. / The present study aimed to evaluate in vitro the efficiency of irrigation systems (conventional, ultrasound and EndoSafe system), on removing the smear layer of curved mesial root canals of mandibular molars by means of scanning electron microscopy to evaluate. Fourty seven mesial canals were used with curvature degree between 200 and 400, and were shaped with rotary system Reciproc (R25 instrument). Two of these were used as negative control, and the others were randomly divided into three groups according to their final irrigation: IC - irrigation with conventional syringe and needle; PUI - passive ultrasonic irrigation; EndoSafe - EndoSafe irrigation system. In all groups, 5mL of EDTA, and 5 mL of NaOCl was used for 30 seconds each. Root canals were split longitudinally and subjected to scanning electron microscopic at a magnification of 1000X. The presence of smear layer was evaluated by three calibrated observers using a three-score scale. Analyzing the results, using Kruskal-Wallis test, it could be observed that ultrasonic group and EndoSafe system showed better results when compared to the conventional group, statistical significance between groups (PIU: 40%; EndoSafe: 26.7% and CI: 6.7%; without smear layer). It was concluded that ultrasonic irrigation performs better compared to the other groups, increasing the removal of the smear layer in the apical third of curved roots.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-09-05T17:34:59Z No. of bitstreams: 2 Emmanuelle Albara Zago.pdf: 1771875 bytes, checksum: 9ea19cb8bd5a202d9fa5f1a5eaae29f5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T17:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Emmanuelle Albara Zago.pdf: 1771875 bytes, checksum: 9ea19cb8bd5a202d9fa5f1a5eaae29f5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The focus of this project was the use of a water pumping system for drip irrigation. The energy for such pumping was obtained by means of a small-sized photovoltaic panel of Greatwatt's horizontal axis installed on a self-supporting tower and a water pump of the brand SHURflo model 8000, it was installed in the project CASA (Analysis Center Of Alternative Systems). The trials were performed on sunny days, and cloudy and with few clouds, at different times and duplicates at each time. The energy produced was collected directly at the site and the irrigation capacity was obtained by collecting the water and its uniformity estimated by means of the Christiansen Uniformity Coefficient (CUC) and the Uniform Distribution Coefficient (CUD); The yield of the system varied according to the characteristics of the tests. The open sky days presented the highest values in relation to the energy produced, with an average of up to 15.1 Wh. On the other hand, the values of CUC and CUD were within acceptable range, most of them considered excellent or greater than 90%. In this way, it is possible to verify the feasibility of the use of a photovoltaic solar system to obtain energy for irrigation in small properties in the municipality of Cascavel-PR. / O foco desse projeto foi a utilização de um sistema de bombeamento de água para irrigação por gotejamento. A energia para tal bombeamento foi obtida por meio de um painel fotovoltaico de pequeno porte de eixo horizontal da marca Greatwatt instalado sobre uma torre autoportante e uma bomba d’água da marca SHURflo modelo 8000, o mesmo foi instalado no projeto CASA (Centro de Analises de Sistemas Alternativos). Os ensaios foram realizados em dias de céu aberto, nublado e com poucas nuvens, em diferentes horários e duplicados a cada horário. A energia produzida foi coletada diretamente no local e a capacidade de irrigação foi obtida pela coleta da água e sua uniformidade estimada por meio do Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) e do Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (CUD); O rendimento do sistema apresentou variações de acordo com as características dos ensaios. Os dias de céu aberto apresentaram os maiores valores em relação à energia produzida, com média de até 15,1 Wh. Já os valores de CUC e CUD enquadraram-se dentro da faixa considerada aceitável, sendo a maioria deles considerado excelente ou maiores do que 90%. Desta maneira, pode-se verificar a viabilidade da utilização de um sistema solar fotovoltaico para obtenção de energia destinada a irrigação em pequenas propriedades no município de Cascavel-PR.

Com o objetivo de aplicar produtos químicos como herbicidas, fungicidas, inseticidas e fertilizantes, independentemente do alvo (solo ou planta), foram desenvolvidos uma metodologia para dimensionamento de um sistema de pulverização acoplável a pivô central, um protótipo do equipamento e um programa computacional. Durante a aplicação, a estrutura aérea do pivô desloca-se sem realizar irrigação, apenas transportando o equipamento de pulverização sobre a área. O sistema é composto de duas barras de pulverização instaladas em cada vão do pivô, de maneira a compensar as diferentes velocidades decorrentes de sua movimentação. O regime intermitente da pulverização, responsável pela redução da calda aplicada, é feito por meio de um circuito eletrônico microcontrolado, sincronizado ao acionamento dos motorredutores, o qual comanda uma válvula solenóide que controla a vazão da calda para a barra de pulverização. Os resultados demonstraram que: a metodologia desenvolvida permite dimensionar sistemas de pulverização acopláveis a pivô central com elevada uniformidade de aplicação; o sistema é capaz de aplicar um volume de pulverização mínimo de 246L/ha para os regimes de intermitência avaliados; os diâmetros mediano volumétrico e numérico médio do espectro de gotas foram de 126,30 e 98,25µm, respectivamente, atendendo às recomendações técnicas para aplicação de defensivos agrícolas; o coeficiente de dispersão médio de 1,29 permite classificar o espectro de gotas como uniforme; as análises provenientes dos ensaios de uniformidade de distribuição para os tempos ligado/desligado da válvula solenóide de 0,4/2,5s, 0,5/2,5s, 0,3/3,5s e 0,4/3,5s resultaram em valores de coeficiente de variação inferiores a 15%, podendo-se considerar aceitáveis para pulverizações por meio terrestre. Além disso, o dispositivo de controle de altura da barra de pulverização e o circuito eletrônico utilizado para gerar a intermitência de aplicação da barra mostraram-se adequados. O programa computacional possibilita fazer o dimensionamento hidráulico do sistema de pulverização para diferentes modelos de pivôs centrais, utilizando a metodologia de cálculo proposta. / Dimensioning methodology was developed to design and operate a spray system attached to a center pivot, for the purpose of applying chemical products as herbicides, fungicides, insecticides and fertilizers. Both a computer program and prototype equipment were developed. During the spray applications, the aerial structure of the center pivot system moved without irrigating, just transporting the spray system around the area. Two spray bars were installed in each pivot span, in order to compensate for different speeds. Intermittent sprays were used to reduce water application rates. Intermittent sprays were achieved by solenoid valves, which were controlled by micro-controlled electronic circuits synchronized with electric motor gears. The methodology developed allowed dimensioning an attached center pivot spray system with high application uniformity. The system could apply a minimum volume of 246L/ha. The medium volumetric and numeric spectrum drop diameters were 126.30 and 98.25µm, respectively. The medium dispersion coefficient was 1.29, allowing us to classify the drop spectrum as uniform. On/off time sequences 0.4/2.5s, 0.5/2.5s, 0.3/3.5s and 0.4/3.5s resulted in coefficients of variation under 15%, acceptable for ground applications. The controls designed for the spray bar height functioned as planned. The computer program developed in conjunction with the physical model allows the use of the methodology for other center pivot designs.

A agricultura irrigada, por se tratar do setor produtivo que mais demanda água, tem sofrido continuas pressões para garantir a produção de alimentos com uso eficiente da água. Diante disto, objetivou-se com este trabalho estudar: (i) o efeito de diferentes sistemas de irrigação localizada (microaspersão e gotejamento) sob diferentes configurações na produtividade da bananeira BRS Tropical; (ii) avaliar a distribuição de raízes das plantas irrigadas por esses sistemas; (iii) calcular a eficiência de aplicação de água desses sistemas na cultura da bananeira e (iv) definir o posicionamento de sensores de água no solo para monitoramento da irrigação sob os sistemas considerados. O experimento foi conduzido nos campos experimentais da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, no qual foram estudados diferentes sistemas de irrigação localizada na cultura da bananeira BRS Tropical. Verificou-se que não houve efeito das diferentes configurações dos sistemas de irrigação por microaspersão nas variáveis de produção da bananeira BRS Tropical, o mesmo ocorrendo com as plantas irrigadas por diferentes configurações de sistemas de gotejamento. Entretanto, a produtividade da bananeira foi maior quando irrigada por sistemas de microaspersão do que por sistemas de gotejamento. A profundidade efetiva das raízes da bananeira irrigada por microaspersão e gotejamento foram 0,5 e 0,3 m, respectivamente, com exceção dos sistemas com gotejadores distribuídos em faixa contínua e com quatro gotejadores por plantas, para os quais se registrou uma profundidade efetiva de 0,25m e 0,6m, respectivamente. Quanto à eficiência de aplicação de água, nos sistemas de microaspersão, para um mesmo volume de água aplicado, na medida em que a uniformidade de distribuição de água dos sistemas aumenta, diminui-se a percolação, aumenta-se a extração de água e a eficiência de aplicação de água torna-se mais elevada. Nos sistemas de gotejamento, o incremento no número de emissores na linha lateral promoveu o crescimento da área de distribuição de raízes no solo em relação a lateral da planta, aumentou as áreas de extração de água, reduziu as perdas por percolação e aumentou a eficiência de aplicação. Na definição do posicionamento de sensores no solo, para a microaspersão, verificou-se que os sensores podem ser localizados na região que compreende a distância do pseudocaule ao emissor de 0,1 m à 0,7 m, 0,1 m à 0,8 m e 0,4 m à 1 m, nos sistemas com um microaspersor de 32 L h-1 para quatro plantas, um microaspersor de 60L h-1 para quatro plantas e um microaspersor de 60L h-1 para duas plantas, respectivamente, sendo a profundidade de instalação limitada em 0,25 m. Nos sistemas de gotejamento, definiu-se que os locais ideais de instalação dos sensores nos sistemas que utilizam dois, quatro e cinco emissores de 4 L h-1 por planta, partindo-se do pseudocaule da bananeira na direção da fileira de planta, às regiões limitadas pelas distâncias horizontais e profundidades de 0,2 m e 0,4 m; 0,5 m e 0,35 m; 0,55 m e 0,35 m, respectivamente. / Irrigated agriculture is the part of the productive section that demands more water, as a consequence, it has been under continuous pressure in order to guarantee food production with efficient water use. This work had as objective, studies about: (i) effects of different trickle irrigation systems (sprayer and drip) configurations on yields of banana cv BRS Tropical; (ii) evaluation of root distribution of plants which were under these systems; (iii) application efficiency of these systems on banana crop and (iv) soil water sensor placement definition for irrigation scheduling of the evaluated systems. The experiment was carried out on the experimental fields of Embrapa Cassava & Tropical Fruits, where studies about different trickle irrigation systems on banana crop were accomplished. There was no effect of the different sprayer or drip irrigation systems configurations on the production variables of banana cv BRS Tropical, however yields of banana irrigated by sprayer were larger than those of banana irrigated by drip. The effective root depth of banana irrigated by sprayer and drip systems were 0.5 and 0.3 m, respectively, except for drip systems with drippers distributed as line source and systems with four drippers per plant. In those cases the effective root depths were 0.25 m and 0.6m, respectively. Concerning water application efficiency and the same volume of water applied for all sprayer systems, the larger the water distribution uniformity, the larger the root water extraction and the water application efficiency and the smaller the deep percolation. The increase of emitters on the lateral lines provided growth of root distribution area and root water extraction area around the plant, reduced deep percolation losses and increased water application efficiency. Concerning definition of sensor placement around plants for sprayer system, it was noticed that sensors may be placed in zones limited by distances between plant and emitter of 0.1 m to 0.7 m, 0.1 m to 0.8 m and 0.4 m to 1 m for systems of one 32 L h-1 sprayer for four plants, one 60 L h- 1 sprayer for four plants and one 60 L h-1 sprayer for two plants, respectively. In all cases, the depth for sensor installation was 0.25 m. In case of drip irrigation systems, the ideal zones for sensor placement for systems that use two, four and five 4 L h-1 emitters per plant were limited by horizontal distances and depths of 0,2 m and 0,4 m; 0,5 m and 0,35 m; 0,55 m and 0,35 m, respectively.

Darbe analizuojami Kauno apskrities ūkininkų ūkiai, jų sausinimo ir drėkinimo sistemų poreikis, priklausomybė nuo ūkio veiklos. Analizei panaudoti ūkininkų, užsiimančių žemdirbyste, apklausos duomenys. Aktualiausia problema - išsiaiškinti drėkinimo sistemų poreikį Kauno apskrities žemdirbystės ūkiuose. Siekiant optimaliai padidinti derliaus apimtis, svarbu palaikyti tinkamą drėgmės kiekį dirvožemyje ir visą augalo vegetacijos laikotarpį išlaikyti optimalų dirvožemio drėgnumą. Ypatingai svarbu įvertinti drėkinimo sistemos reikalingumą ūkiui ar įrengta sistema padės padidinti derliaus apimtis. Taip pat aktualu įrengiant drėkinimo sistemas įvertinti ir sausinimo sistemos būklę. Išanalizavus esamą situaciją galima teigti, kad drėkinimo sistemos yra labai svarbios tam tikrų veiklos sričių ūkiams, ypatingai daržininkystei. Šiose veiklose galima žymiai padidinti derliaus apimtis, kokybę, prekinę išvaizdą. / The aim of thesis is to analyze farmers’ farms of Kaunas region, the condition of farms’ drainage and irrigation systems, their dependence on the farms’ work. The questioning data of farmers has been used for the analyse. The most relevant problem is to ascertain the demand of irrigation systems for agriculture of Kaunas region. In order to increase extents of harvest it is important to maintain optimal soil moisture regime during all period of plants’ vegetation. It is particularly essential to evaluate the need of irrigation system to a farm or if equipped systems will help to increase extents of harvest. As well as it is relevant while equipping irrigation systems to evaluate conditions of drainage system. According to the accomplished research about analyzed situation, it might be proposed that irrigation systems are very essential to certain work field farms, especially to vegetable-growing, seed-growing. Extent, quality and marketable looks of harvest might be considerably increased in these activities.

ARAÚJO, Ana Paula Bezerra de. Influência da irrigação com água salina em sistema consorciado milho/feijão-de-corda. 2015. 98 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-04T12:31:02Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_apbaraujo.pdf: 1648606 bytes, checksum: 0e9585605ef3b3fec872c84bfc426b84 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-04T12:31:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_apbaraujo.pdf: 1648606 bytes, checksum: 0e9585605ef3b3fec872c84bfc426b84 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T12:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_apbaraujo.pdf: 1648606 bytes, checksum: 0e9585605ef3b3fec872c84bfc426b84 (MD5) Previous issue date: 2015 / Changes in the microclimate in a intercropping can also change the responses of plants to some abiotic factors, including, salinity. The aim of this study was to evaluate the influence of salinity of irrigation water on gas exchange, ion levels, growth, productivity and efficiency of land use in single and intercropped systems, using plant corn and beans-in-corda. The experiment was conducted for two years following a design in randomized blocks in split plots, and the plots formed by the year of cultivation (2012 and 2013), the subplots by salinity of irrigation water (0.9, 2.5 and 5.0 dS m-1), and the split of crop systems (bean-to-rope, corn and more bean-to-string corn in consortium). The irrigated crops were conducted during the dry seasons of the years 2012 and 2013, and samples were taken soil samples before and after each crop, and after the passage of the rainy seasons of 2013/2014. To facilitate the description of the results, the thesis was divided into two chapters. The first is related to growth and productivity. The variables analyzed were: biomass production, productivity and efficiency of land use. The second is related to gas and mineral nutrition exchanges. The variables analyzed were: stomatal conductance, photosynthesis, transpiration, water use efficiency, levels of Na+, K+ and Cl+ in the leaves and stem. The accumulation of salts in the soil increased in proportion to the electrical conductivity values of irrigation water, with the highest observed in maize, a fact explained by the longer cycle and increased the employed irrigation depth in this culture. Rainfall totals recorded in the rainy seasons of 2013 and 2014 were sufficient to promote the leaching of excess salts below the root zone of crops. The accumulation of salts in the soil did not influence gas exchange and efficiency of water use, but caused an increase in the levels of Na+ in the leaves and stems. Despite the differences observed in the levels of Na, one can not relate them the variables of gas exchange, since they were not affected by the irrigation water salinity. The effects of salts on the production of total biomass and productivity of the plants were more expressive in plants under monoculture, especially in the bean-to-rope culture. The microclimate condition of intercropping system may have contributed to reduce the influence of salinity on productivity, mainly of bean-to-rope culture, resulting in higher values of efficient land use. / As alterações no microclima em um cultivo consorciado podem também alterar as respostas das plantas a alguns fatores abióticos, dentre eles, a salinidade. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência da salinidade da água de irrigação sobre as trocas gasosas, teores de íons, crescimento, produtividade e eficiência do uso da terra em sistemas de monocultivo e consórcio, utilizando-se plantas de milho e feijão-de-corda. O experimento foi realizado durante dois anos seguindo um delineamento em blocos ao acaso, em parcelas subsubdivididas, sendo as parcelas formadas pelo ano de cultivo (2012 e 2013), as subparcelas pela salinidade da água de irrigação (0,9, 2,5 e 5,0 dS m-1) e as subsubparcelas pelos sistemas de cultivo (feijão-de-corda, milho e milho mais feijão-de-corda em consórcio). Os cultivos irrigados foram conduzidos durante as estações secas dos anos 2012 e 2013, e foram realizadas coletas de amostras de solo antes e após cada cultivo, e após a passagem das estações chuvosas de 2013/2014. Para facilitar a descrição dos resultados, a tese foi dividida em dois capítulos. O primeiro é referente ao crescimento e produtividade. As variáveis analisadas foram: produção de biomassa, produtividade e eficiência do uso da terra. O segundo é referente às trocas gasosas e nutrição mineral. As variáveis analisadas foram: condutância estomática, fotossíntese, transpiração, eficiência do uso da água, teores de Na+, K+ e Cl+ nas folhas e caule. O acúmulo de sais no solo aumentou proporcionalmente aos valores de condutividade elétrica da água de irrigação, sendo os maiores observados na cultura do milho, fato explicado pela maior duração do ciclo e maior lâmina de irrigação empregada nesta cultura. Os totais de chuvas verificados nas estações chuvosas de 2013 e 2014 foram suficientes para promover a lixiviação do excesso de sais abaixo da zona radicular das culturas. O acúmulo de sais no solo não influenciou as trocas gasosas e a eficiência do uso da água, mas provocou aumento nos teores de Na+ nas folhas e caules. Apesar das diferenças observadas nos teores de Na, não se pode relacioná-las as variáveis de trocas gasosas, visto que estas não sofreram influência da salinidade da água de irrigação. Os efeitos dos sais sobre a produção de biomassa total e produtividade das plantas se mostraram mais expressivos nas plantas sob monocultivo, notadamente na cultura do feijão-de-corda. A condição microclimática do sistema de consórcio pode ter contribuído para reduzir a influência da salinidade na produtividade, principalmente da cultura do feijão-de-corda, resultando em maiores valores do uso eficiente da terra.

abstract: Sustainability depends in part on our capacity to resolve dilemmas of the commons in Coupled Infrastructure Systems (CIS). Thus, we need to know more about how to incentivize individuals to take collective action to manage shared resources. Moreover, given that we will experience new and more extreme weather events due to climate change, we need to learn how to increase the robustness of CIS to those shocks. This dissertation studies irrigation systems to contribute to the development of an empirically based theory of commons governance for robust systems. I first studied the eight institutional design principles (DPs) for long enduring systems of shared resources that the Nobel Prize winner Elinor Ostrom proposed in 1990. I performed a critical literature review of 64 studies that looked at the institutional configuration of CIS, and based on my findings I propose some modifications of their definitions and application in research and policy making. I then studied how the revisited design principles, when analyzed conjointly with biophysical and ethnographic characteristics of CISs, perform to avoid over-appropriation, poverty and critical conflicts among users of an irrigation system. After carrying out a meta-analysis of 28 cases around the world, I found that particular combinations of those variables related to population size, countries corruption, the condition of water storage, monitoring of users behavior, and involving users in the decision making process for the commons governance, were sufficient to obtain the desired outcomes. The two last studies were based on the Peruvian Piura Basin, a CIS that has been exposed to environmental shocks for decades. I used secondary and primary data to carry out a longitudinal study using as guidance the robustness framework, and different hypothesis from prominent collapse theories to draw potential explanations. I then developed a dynamic model that shows how at the current situation it is more effective to invest in rules enforcement than in the improvement of the physical infrastructure (e.g. reservoir). Finally, I explored different strategies to increase the robustness of the system, through enabling collective action in the Basin. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Sustainability 2017

A agricultura irrigada, por se tratar do setor produtivo que mais demanda água, tem sofrido continuas pressões para garantir a produção de alimentos com uso eficiente da água. Diante disto, objetivou-se com este trabalho estudar: (i) o efeito de diferentes sistemas de irrigação localizada (microaspersão e gotejamento) sob diferentes configurações na produtividade da bananeira BRS Tropical; (ii) avaliar a distribuição de raízes das plantas irrigadas por esses sistemas; (iii) calcular a eficiência de aplicação de água desses sistemas na cultura da bananeira e (iv) definir o posicionamento de sensores de água no solo para monitoramento da irrigação sob os sistemas considerados. O experimento foi conduzido nos campos experimentais da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, no qual foram estudados diferentes sistemas de irrigação localizada na cultura da bananeira BRS Tropical. Verificou-se que não houve efeito das diferentes configurações dos sistemas de irrigação por microaspersão nas variáveis de produção da bananeira BRS Tropical, o mesmo ocorrendo com as plantas irrigadas por diferentes configurações de sistemas de gotejamento. Entretanto, a produtividade da bananeira foi maior quando irrigada por sistemas de microaspersão do que por sistemas de gotejamento. A profundidade efetiva das raízes da bananeira irrigada por microaspersão e gotejamento foram 0,5 e 0,3 m, respectivamente, com exceção dos sistemas com gotejadores distribuídos em faixa contínua e com quatro gotejadores por plantas, para os quais se registrou uma profundidade efetiva de 0,25m e 0,6m, respectivamente. Quanto à eficiência de aplicação de água, nos sistemas de microaspersão, para um mesmo volume de água aplicado, na medida em que a uniformidade de distribuição de água dos sistemas aumenta, diminui-se a percolação, aumenta-se a extração de água e a eficiência de aplicação de água torna-se mais elevada. Nos sistemas de gotejamento, o incremento no número de emissores na linha lateral promoveu o crescimento da área de distribuição de raízes no solo em relação a lateral da planta, aumentou as áreas de extração de água, reduziu as perdas por percolação e aumentou a eficiência de aplicação. Na definição do posicionamento de sensores no solo, para a microaspersão, verificou-se que os sensores podem ser localizados na região que compreende a distância do pseudocaule ao emissor de 0,1 m à 0,7 m, 0,1 m à 0,8 m e 0,4 m à 1 m, nos sistemas com um microaspersor de 32 L h-1 para quatro plantas, um microaspersor de 60L h-1 para quatro plantas e um microaspersor de 60L h-1 para duas plantas, respectivamente, sendo a profundidade de instalação limitada em 0,25 m. Nos sistemas de gotejamento, definiu-se que os locais ideais de instalação dos sensores nos sistemas que utilizam dois, quatro e cinco emissores de 4 L h-1 por planta, partindo-se do pseudocaule da bananeira na direção da fileira de planta, às regiões limitadas pelas distâncias horizontais e profundidades de 0,2 m e 0,4 m; 0,5 m e 0,35 m; 0,55 m e 0,35 m, respectivamente. / Irrigated agriculture is the part of the productive section that demands more water, as a consequence, it has been under continuous pressure in order to guarantee food production with efficient water use. This work had as objective, studies about: (i) effects of different trickle irrigation systems (sprayer and drip) configurations on yields of banana cv BRS Tropical; (ii) evaluation of root distribution of plants which were under these systems; (iii) application efficiency of these systems on banana crop and (iv) soil water sensor placement definition for irrigation scheduling of the evaluated systems. The experiment was carried out on the experimental fields of Embrapa Cassava & Tropical Fruits, where studies about different trickle irrigation systems on banana crop were accomplished. There was no effect of the different sprayer or drip irrigation systems configurations on the production variables of banana cv BRS Tropical, however yields of banana irrigated by sprayer were larger than those of banana irrigated by drip. The effective root depth of banana irrigated by sprayer and drip systems were 0.5 and 0.3 m, respectively, except for drip systems with drippers distributed as line source and systems with four drippers per plant. In those cases the effective root depths were 0.25 m and 0.6m, respectively. Concerning water application efficiency and the same volume of water applied for all sprayer systems, the larger the water distribution uniformity, the larger the root water extraction and the water application efficiency and the smaller the deep percolation. The increase of emitters on the lateral lines provided growth of root distribution area and root water extraction area around the plant, reduced deep percolation losses and increased water application efficiency. Concerning definition of sensor placement around plants for sprayer system, it was noticed that sensors may be placed in zones limited by distances between plant and emitter of 0.1 m to 0.7 m, 0.1 m to 0.8 m and 0.4 m to 1 m for systems of one 32 L h-1 sprayer for four plants, one 60 L h- 1 sprayer for four plants and one 60 L h-1 sprayer for two plants, respectively. In all cases, the depth for sensor installation was 0.25 m. In case of drip irrigation systems, the ideal zones for sensor placement for systems that use two, four and five 4 L h-1 emitters per plant were limited by horizontal distances and depths of 0,2 m and 0,4 m; 0,5 m and 0,35 m; 0,55 m and 0,35 m, respectively.

Thesis (Ph.D. Agriculture. (Agricultural Economics)) -- University of Limpopo, 2022 / Many researchers in different parts of the world have advocated the use of irrigation water to reduce levels of poverty, especially among rural households. This is made possible through the development of irrigation schemes in these areas and giving the necessary support to these farmers. If this is done sufficiently, irrigation schemes` participants are sure to realise improved livelihoods and poverty reduction. However, different communities are faced with different challenges and are subjected to rules and norms applied in their respective communities. On one hand, farmers are individuals who also have personal beliefs and characteristics that may be critical in determining the success of their irrigation schemes. On the other hand, certain characteristics (e.g., unequal distribution of water and land) can be inherited as challenges by farmers in such communities, making it difficult to overcome and thus posing threats to the success of irrigation schemes. A purposive-multistage technique together with a simple random sampling were used to sample 300 smallholder farmers from the Vhembe and Sekhukhune districts of Limpopo Province. An analysis of data was done using a combination of analytic techniques such as the Binomial Logit, Principal Component Analysis, Multiple Regression Analysis, Poverty Indices and the Women Empowerment Agriculture Index. The latter was employed to examine whether or not there are efforts by the irrigation schemes to empower women. The main aim was to analyse the contribution and impact that irrigations schemes have on poverty reduction among smallholder farmers. There was also a need to consider the role that positive psychological capital may play in uplifting the hope, confidence, resilience and optimism by farmers in their irrigation schemes. The results revealed that women’s participation was high (58%) in the irrigation schemes as compared to men. However, this did not mean that women were empowered automatically. After administering the Women Empowerment Agriculture Index, it was found that women are actually disempowered in three (out of five) indicators that were used as a measure of empowerment. Meanwhile, most farmers who used irrigation, saw their livelihoods improve and their poverty status improve too. Irrigation was able to increase their yields, incomes, employment, and other household assets. It was again proven that positive psychological capital played a significant role in reducing poverty. However, factors such as lack of capital assets, social grants, illiteracy, old age, lack of vocational training and risk aversion in some instances contributed to poverty. In order to enhance the livelihoods of smallholder farmers, the government and other relevant bodies should see to it that agricultural extension services are improved and include vocational training for these farmers together with the provision of market information and business training. This may help farmers realise the importance of farming as a business and not relying on government for everything they need. A larger share of income for most farmers came from social grants and remittances. This is likely to have a negative impact on the success of irrigation schemes. Therefore, farmers need to be trained for self-reliance. The need to promote women’s participation in decision-making for water management and also suggests ways in which women’s access to water can be improved through equitable development cannot be overemphasised. There is also a need to conduct a study on the measurement and role of psychological capital in rural livelihoods using other methods such as revealed preference approach, experimental economics and behavioural economics.

A disponibilidade da água fornecida para a agricultura reduz-se por efeitos das mudanças dos ciclos hidrológicos e pelo crescimento populacional, portanto, põem-se em risco a sustentabilidade dos sistemas de irrigação comunitários. Em vista de isso, os usuários da irrigação estabelecem estratégias que permitam sobrelevar as novas realidades. Sem embargo, as políticas e a análise da gestão e manejo da irrigação são feitas a partir da hidrologia, a hidráulica, sociologia e economia de forma separada, em esse sentido, o propósito de este trabalho foi estudar as inter-relações sociais, ambientais, econômicas e culturais que ocorrem nos sistemas de irrigação comunitários e como o enfoque da gestão comunitária da água estabelecida na constituição e legislação do Equador no marco do Bom Viver, ajuda a sua sustentabilidade e a melhorar o uso da água na agricultura. O estudo foi realizado em 13 sistemas de irrigação comunitários da bacia do rio Pisque, localizada na serra norte do Equador. Foi usada a metodologia de dinâmica de sistemas a qual permite, avaliar sistemas complexos de forma qualitativa e quantitativa. A participação da organização comunitária foi importante e foram usadas ferramentas como: observações em campo, entrevistas, etnografia, grupos de diálogo e avaliações de vazões e volume da água utilizada na produção agrícola. Neste trabalho se encontrou que a irrigação comunitária é concebida como um sistema integral, composto pela natureza, comunidade e infraestrutura, na qual os usuários da irrigação conformam organizações com resiliência, sendo a tecnificacão da irrigação uma estratégia para reduzir as perdas da água e incrementar a produtividade agrícola. Os indicadores, eficiência técnica e produtividade económica da água foram avaliados, em três sistemas de produção, leite, produção de flores em ambientes protegidos e na agricultura diversificada familiar, sendo a produção de flores a mais eficiente. A tecnificacão dos sistemas de irrigação melhora a agricultura, mas também provoca mudanças nos comportamentos socioculturais, no meio ambiente e nas relações socioeconômicas no território comunitário. Portanto o modelo para a gestão e manejo sustentável dos sistemas da irrigação comunitários considera estas realidades locais e conforma-se por três subsistemas, natureza, uso do solo e a comunidade, onde em cada um destes interatuam variáveis exógenas e endógenas que intervêm na sustentabilidade dos sistemas de irrigação. Incorporar variáveis sociais inerentes à comunidade na estrutura do modelo permitiu identificar e compreender o comportamento das causalidades nas variáveis da natureza e da produtividade do uso da água e do solo, de maneira que as soluções aos problemas, sejam abordadas de forma integral tendo em conta os princípios da sustentabilidade e do Bom Viver, sendo os fundamentos do enfoque da gestão comunitária da água. / The availability of water supplied to agriculture is reduced by the effects of the changes in the hydrological cycle and population growth. This fact puts at risk the sustainability of the community irrigation systems. Therefore, irrigation users stablish strategies that allow overcome new realities. However, the policies, management and operation of irrigation are done considering the hydrology, hydraulics, sociology, and economics separately. In this sense, the purpose of this work was to study the social, environmental, economic, and cultural interrelationships that occur in the community irrigation systems. In addition, this research analyses the community\'s water management approach established in Ecuador`s Constitution of 2008 focusing in the Good Living framework, which conceptually tries to reach sustainability and improve the use of water in agriculture. The study was conducted in 13 community irrigation systems at the Pisque river basin, located in the highlands in Ecuador. The methodology consisted in the systems dynamics which allows to evaluate complex systems in a qualitative and quantitative way. The participation of the community was a key element and different tools were applied such as field observations, interviews, ethnography, focus groups, and assessments of water flow and volume used in agricultural production. This study shows that community irrigation is conceived as an integrated system composed by nature, the community, and infrastructure. Within this system, the irrigation users form resilient organizations and the modernization of irrigation is a strategy to reduce water losses and increase agricultural productivity. The indicators technical efficiency and economic productivity of water were evaluated in three production systems: milk, flower production in protected environments, and family\'s diversified agriculture. The results demonstrate that flower production is the most efficient. The technification of the irrigation systems improves agriculture but also causes changes in the socio-cultural behavior, the environment, and the socio-economic relationships within the community. Thus, the model for the operation and a sustainable management of the community irrigation systems considers these local realities, and it is formed by three subsystems: nature, land use and community. Each subsystem has exogenous and endogenous variables that intervene in the sustainability of the irrigation systems. Social variables inherent to community were incorporated in the model structure which allowed identifying and understanding the behavior of the causalities in nature and water and land productivity. Therefore, solutions to problems are addressed in an integral way considering the principles of sustainability and Good Living, as fundamentals of the community\'s water management approach.