CAMBOIM NETO, Luís de França. Distribuição de água e fertilizante no solo em coqueiral microirrigado. 1995. 80 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 1995. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-24T18:24:30Z No. of bitstreams: 1 1995_dis_lfcamboimneto.pdf: 6477320 bytes, checksum: f2e6ee412a337f639010820b84ce279c (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-21T20:19:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 1995_dis_lfcamboimneto.pdf: 6477320 bytes, checksum: f2e6ee412a337f639010820b84ce279c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:19:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1995_dis_lfcamboimneto.pdf: 6477320 bytes, checksum: f2e6ee412a337f639010820b84ce279c (MD5) Previous issue date: 1995 / A field study was conducted at the seacoast of Itarema, Ceará, Brazil, to evaluate water and fertilizer distribution in the soil of a coconut plantation. The potassium ion was used as a tracer to determine uniformity of distribution of water and fertilizer by the irrigation system and predict water and fertilizer distribution within the soil profile. Analysis of the efectiveness of the system in satisfying the water and fertilizer needs of the crop was also done. Samples of the solution water plus fertilizer were collected at the exit of the fertilizer tank and at 64 different places (emitters) on the lateral lines, representing the most and the least favorable hydraulic conditions within the system. Soil samples, to trace the limits of the wet bulbs, were collected at points covering a section of the wet volume, one meter on both sides and 1.40 m of depth from the surface of the soil, at 0.20 m increments. In conclusion, it was found that there were misconceptions in the original project concerning discharge, time of application and positioning of the emitters in relation to each coconut plant. The management of the system was also found to be inadequate, with a great number of emitters displaced from the ideal location and in lack of use of the fertilizer injection equipment. Although good water distribution indexes were found (above 85% for CUC and PE) for the system, the water distribution in the soil was found to be poor, as indicated by the wet bulb graphs. As the fertilizer distribution follows, approximately, the same patterns for the water distribution, it is valid to predict that fertilizer distribution within the soil of the area would have also been poor, if the fertilizer injection device had been used. A relatively high average annual rainfall on the area tends to reduce the adverse effects of the misconceptions and bad management of the irrigation system, although the actual productivity of the plantation is far from predicted. / Estudos de campo foram realizados na região costeira do Estado do Ceará (Itarema) objetivando avaliar a distribuição de água e fertilizante no solo, aplicados por fertirrigação em microirrigação. Utilizou-se o íon potássio, como traçador, para se determinar a uniformidade de distribuição da água e fertilizante na rede de irrigação e no solo (formação do bulbo úmido) e a conseqüente capacidade do equipamento em satisfazer às necessidades hídricas e nutricionais da cultura de coqueiro explorada na área. As amostras da solução foram coletadas na saída do tanque de fertilizante e em 64 pontos das linhas laterais com ramificações, nas duas unidades operacionais selecionadas. A unidade operacional I situava-se próxima ao cabeçal de controle (condição hidráulica mais favorável) enquanto a unidade operacional II ficava na posição mais distante da área (condição hidráulica menos favorável). As amostras de solo para determinação do bulbo úmido foram coletadas até a distância de 1,0 m para ambos os lados do emissor e até 1,40 m de profundidade, com incrementos de 20 cm, tanto no sentido vertical como horizontal. O projeto de irrigação original apresenta falhas de concepção (como vazão, tempo de aplicação e posicionamento inadequado dos emissores), com reflexos negativos na distribuição da água no solo e no desempenho da cultura. O manejo do sistema também não tem sido efetuado de maneira adequada (com emissores deslocados de posição e não uso do equipamento injetor do fertilizantes), agravando ainda mais as falhas iniciais do projeto e prejudicando a cultura. Os bons índices de distribuição da água obtidos para o sistema (Coeficiente de Uniformidade de Christiansen – CUC médio de 94,07% na unidade I e 92,74% na unidade II e Pattern Efficience - P.E médio de 89,81% na unidade I e 88,62% na unidade II) não refletem, necessariamente, boa distribuição de água no solo da área como ficou patente no caso em estudo. A distribuição de fertilizante no sistema e no solo,acompanha, aproximadamente, a distribuição de água, sendo, portanto, válido afirmar que a má distribuição da água no solo seria também acompanhada por uma má distribuição de fertilizantes, se o sistema estivesse sendo rotineiramente usado para fertirrigação. A pluviosidade relativamente elevada (1.107,88 mm/ ano) na área em que foi realizado o trabalho tende a amenizar os efeitos negativos mencionados nos itens anteriores.

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.

Os fatores envolvidos na obstrução dos gotejadores são divididos em químicos, físicos e biológicos, os quais, dependem da qualidade da água utilizada na irrigação e dos adubos utilizados em fertirrigação. Dentre os fatores físicos estão as partículas de areia, que são classificadas como sólidas inertes, pois não sofrem agregação com outras partículas já presentes na água e nem dispersão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tamanho e concentração de partículas de areia e da velocidade de escoamento da água nas linhas laterais na obstrução de um único modelo de gotejador do tipo cilíndrico, não regulado, com vazão nominal de 2 L h-1. Foram realizados ensaios de obstrução com areia misturada em água destilada, combinando os seguintes fatores: três faixas granulométricas de partículas de areia (53-105; 105-250 e 250-500 μm), três concentrações de areia na água destilada (100, 250 e 500 mg L-1) e três velocidades de escoamento da água no início das linhas laterais (0,13; 0,25 e 0,94 m s-1). O tempo de ensaio para cada combinação de fatores foi de 48 horas. A vazão de 32 gotejadores foi medida a cada doze minutos por meio de um sistema automatizado desenvolvido durante esta pesquisa, sendo que esse operou adequadamente durante todo o período de ensaios de obstrução. Utilizaram-se oito linhas laterais conectadas em linha de derivação com bifurcações simétricas, cuja finalidade era distribuir uniformemente a água as partículas de areia entre as linhas laterais. Em ensaios com faixa granulométrica de 105 a 250 μm, ocorreu a obstrução nas concentrações de 250 e 500 mg L-1, para as velocidades de escoamento da água no inicío das linhas laterais V2 (0,25 m s-1) e V3 (0,94 m s-1). Já na faixa granulométrica de 250 a 500 μm, ocorreu obstrução nas concentrações de 100, 250 e 500 mg L-1, para V2 e V3. A obstrução de gotejadores ocorreu de forma aleatória nas oito linhas laterais. Após obstruídos os gotejadores não desobstruíram com o passar do tempo de ensaio, portanto fenômenos de autolimpeza não foram observados durante os experimentos. / Clogging of emitters is influenced by chemical, physical and biological agents that are associated with irrigation water quality and fertilizers, in case of adoption of fertigation practices. Among the physical agents, sand particles are one of the most important clogging sources. Sand particles are considered to be inert since it does not aggregate with other particles suspended in water. The purpose of this research was to assess influence of concentration, size of sand particles, and flow velocity within laterals on sensitivity of drippers to clogging. The results are limited to a cylindrical integrated dripper of 2 L h-1 nominal flow rate that is a nonpressure compensating emitter. Experiments were undertaken using distilled water and sand particles. The following levels were evaluated: (a) three ranges of particles sizes (0.053-0.105; 0.105-0.25 and 0.25-0.5 mm); (b) three concentrations of particles (100, 250 and 500 mg L-1); and, (c) three flow velocities at the laterals inlet (0.13, 0.25 and 0.94 m s-1). Each testing level had 48 hours duration. The flow rate of 32 drippers was measured every 12 minutes by an automated system developed and successfully validated during this research. A manifold with symmetrical bifurcations was designed to assure uniform water distribution among eight parallel laterals installed on the testing bench. Within the range of particle sizes from 105 to 250 μm, clogging of emitters was observed under concentration of particles of 250 and 500 mg L-1 and under flow velocities of 0.25 and 0.94 m s-1. Within the range of particles sizes from 250 to 500 μm, clogging was observed under all concentrations and under flow velocities of 0.25 and 0.94 m s-1. Apparently, clogging of emitters of the eight laterals occurred randomly. Once clogged, emitters did not recovered its initial flow rate, therefore self-cleaning phenomena was not observed during the experiments.

A obstrução de emissores tem sido considerada como um dos principais problemas do sistema de irrigação por gotejamento, sendo a obstrução de origem física a forma mais comum de ocorrência. A obstrução pode causar aos sistemas de irrigação por gotejamento redução da uniformidade de distribuição de água e da vida útil do sistema, tornando-se necessário uma metodologia para avaliar os efeitos causados pela obstrução sobre os sistemas de irrigação. Salienta-se que não há atualmente uma norma técnica em vigor que estabeleça os requisitos para avaliar a sensibilidade de emissores à obstrução causada por partículas sólidas. Contudo, um procedimento de ensaio elaborado pela equipe do laboratório francês Laboratoire d\'Études et Recherches sur les Matériels d\'Irrigation/Institut national de recherche en sciences et technologies pour l\'environnement et l\'agriculture (LERMI/IRSTEA) tem sido utilizado para a avaliação de produtos comerciais há aproximadamente 40 anos. Considerado apropriado pelo laboratório e por empresas, esse procedimento tem sido indicado para elaboração de uma norma técnica subsequente à realização de estudos para avaliação metodológica. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi realizar um estudo para avaliar o protocolo de ensaios utilizado pelo LERMI/IRSTEA, a fim de contribuir com a validação da metodologia e colaborar com resultados científicos que amparem um procedimento normatizado de ensaio. Para avaliar a metodologia foram realizados três ensaios, considerados como repetições, utilizando quatro modelos de tubos gotejadores (Drip-Tech 1,2 e 1,6 L h-1 e Taldrip 0,6 e 1,7 L h-1). Na realização dos experimentos foi utilizado material de obstrução originado de solo natural, preparado por meio de destruição da matéria orgânica, dispersão da argila e peneiramento do solo. O ensaio foi divido em quatro fases, com diferentes concentrações e faixas granulométricas do material de obstrução. As concentrações utilizadas em cada fase foram: 125, 250, 375 e 500 mg L-1. As faixas granulométricas adicionadas foram: < 75, 75-125, 125-212, 212-500 &mu;m para as fases um, dois, três e quatro, respectivamente, sendo que o material de obstrução permaneceu em reservatório com agitação constante a fim de manter as partículas em suspensão. Os resultados demonstraram que os modelos de gotejadores Drip-Tech 1,2 e 1,6 L h-1 obstruíram na quarta fase de ensaio. O modelo Taldrip 0,6 L h-1 mostrou-se muito sensível à obstrução logo na primeira fase de ensaio apresentando obstrução de emissores no primeiro dia. O modelo Taldrip 1,7 L h-1 não obstruiu em nenhuma das fases sendo considerado um emissor resistente à obstrução para as condições experimentais avaliadas. Embora a obstrução dos modelos de gotejadores avaliados tenha ocorrido sempre em uma determinada fase, a variabilidade dos resultados de grau de obstrução entre repetições foi elevada. A principal hipótese que justifica esse resultado é que fatores não controlados exerceram influência significativa nos processos de obstrução durante os experimentos. Considera-se que o procedimento de ensaio deve ser aprimorado por meio da identificação e controle de outros fatores relevantes para o processo de obstrução (como pH, concentração de partículas, cloração da água), a fim de que os resultados sejam mais precisos e o procedimento de ensaios torne-se mais representativo. / Clogging of emitters has been considered a major problem in drip irrigation systems and solid particles are reported as the most common source of such problems. Clogging of emitters may decrease water distribution uniformity and system lifespan, which become needed a methodology to assess the effects of clogging of drippers on irrigations systems. There is not standard available that states requirements to assess the sensitivity of emitters to clogging caused by solid particles. However, a clogging test procedure developed by the French laboratory Laboratoire d\'Études et Recherches sur les Matériels d\'Irrigation/Institut national de recherche en sciences et technologies pour l\'environnement et l\'agriculture LERMI/IRSTEA about 40 years ago has been employed to evaluate drippers. According to the laboratory and their customers, that is an appropriate testing procedure which represents field conditions, and has been indicate like standard, after studies to assess of methodology. The purpose of this research was to evaluate the clogging test procedure used by LERMI/IRSTEA in order to contribute for the methodology validation and to present scientific results that support development of a standardized clogging test protocol. Experiments were organized in three repetitions, in which four models of drippers were tested (Drip-Tech 1.2 e 1.6 L h-1 e Taldrip 0.6 e 1.7 L h-1). The solid particles compound employed during clogging tests was prepared from samples of natural soil that were submitted to a preparation procedure consisting of destruction of organic matter, clay dispersion, and sieving. The clogging test procedure is divided into four stages. The following concentrations of particles were tested: 125, 250, 375 and 500 mg L-1. The ranges of particle sizes tested were: <75, 75-125, 125-212, and 212-500 &mu; m to the stages one, two, three and four, respecting, wherein the particles remained in the tank with constant agitation to keep the particles in suspension. Drippers model Drip-tech 1.2 L h-1 and 1.6 L h-1 were considered to clog during the fourth stage of the tests. The dripper Taldrip 0.6 L h-1 was sensitive to clogging in the first stage with clogging emitters in the first day. The dripper Taldrip 1.7 L h-1 did not clog during the tests so that it seems to be a model of low sensitivity to clogging caused by solid particles in the experimental conditions assessed. In respect of the testing procedure, although clogging of drippers had been identified always in a given stage of the test, most of times the variability in clogging rate among repetitions was excessive. Probably non-controlled factors exerted significant influence on clogging processes during experiments. The clogging test procedure needs improvements by identifying and controlling other relevant factors associated with clogging processes (as pH, concentration of particles, chlorination water) in order the results are more accurate and the test procedures become more representative.

O bombeamento de água por meio da energia solar vem se mostrando uma alternativa para localidades onde outras fontes de energia não estão disponíveis ou são limitadas. Torna-se interessante aliar essa alternativa a um sistema de irrigação que opera com vazão e pressão relativamente baixas, como a irrigação localizada por microtubos, possibilitando assim a obtenção de alta eficiência. No presente trabalho teve-se por objetivo dimensionar e avaliar um kit de irrigação por microtubos, alimentado por bomba acionada com energia solar; e apresentar o custo e a economia de energia obtida com a utilização do kit desenvolvido. O kit foi composto por linhas laterais de irrigação, moto-bomba de deslocamento positivo (DC), gerador fotovoltaico, bateria, controlador de carga e válvulas solenóides. Assim, três etapas foram realizadas sendo o dimensionamento e avaliação dos emissores e das linhas laterais; a escolha e a avaliação do conjunto de bombeamento por energia solar; e, por fim, a instalação do kit em quatro canteiros de irrigação de cultivo de alface para avaliação do kit de irrigação. Em laboratório, as linhas laterais apresentaram \"excelente\" uniformidade (maior que 95,8%) para os três coeficientes de uniformidade avaliados; e a moto-bomba selecionada potencializou a irrigação de até 15 canteiros (270 m2) com rendimento de 10,8%. Nos canteiros, o sistema de irrigação também apresentou \"excelente\" uniformidade (maior que 94,7%) para os coeficientes avaliados. Nos maiores tempos observados, o sistema de bombeamento apresentou rendimentos do conjunto moto-bomba, de conversão e global de 9,7%, 36,6% e 2,4%, respectivamente. O custo fixo total de implantação do kit desenvolvido para a irrigação de 15 canteiros foi de R$ 4.313,33 com automação, ou R$ 3.088,33 sem automação. Na área e no período avaliado, o kit desenvolvido promoveu economia de energia de 4,5 kWh. Simulando-se o cultivo da alface por um ano, estimou-se uma economia de 63 kWh. Assim, o kit desenvolvido mostrou-se tecnicamente viável para irrigação da olerícola, observando-se a necessidade de equipamentos com diferentes características no mercado, que poderiam potencializar a eficiência do sistema. / The water pumping by solar energy has proven to be an alternative to locations where energy sources are not available or are limited. It\'s interesting to combine it with an irrigation system that operates with relatively low flow and low pressure, as drip irrigation with microtubes, in order to obtain high efficiency. The present study aimed to design and evaluate a microtubes irrigation kit, powered by solar energy pump; and show the cost and energy saving provided by the use of the kit developed. The kit was provided by lateral irrigation lines, positive displacement pump (DC), photovoltaic generator, battery, charge controller and solenoid valves. Three steps were followed: the design and evaluation of emitters and lateral lines; the selection and evaluation of the pumping set by solar energy; and the installation of the kit in four flowerbeds irrigating lettuce to evaluate the irrigation kit. In the laboratory, the lateral lines had \"excellent\" uniformity (greater than 95,8%) for the three uniformity coefficients evaluated; and the selected pump potentiated irrigation up to 15 flowerbeds (270 m2) with a 10.8% efficiency. In flowerbeds, the irrigation system also presented \"excellent\" uniformity (greater than 94.7%) for the evaluated coefficients. In the days when the irrigation time were higher, the pumping system presented motor pump set, conversion and overall efficiencies in the order of 9.7%, 36.6% and 2.4%, respectively. The total fixed cost of deployment kit developed for irrigation of 15 flowerbeds was R$ 4313.33 with automation, or R$ 3083.33 without automation. In the area and period evaluated, the developed kit promoted 4.5 kWh energy savings. Simulating the cultivation of lettuce for a year, a 63 kWh saving was estimated. Therefore, the kit developed proved to be technically feasible for lettuce irrigation, observing the need for equipment on the market with different characteristics that could increase the system efficiency.

A obstrução dos emissores é apontada como o principal problema da irrigação por gotejamento, sendo a obstrução por agentes físicos a mais observada. No mercado, existem diversos modelos de emissores, sendo que a sensibilidade à obstrução varia conforme a qualidade da água e a geometria interna do emissor. Nesse contexto, o desenvolvimento de uma metodologia de avaliação da susceptibilidade de emissores à obstrução é importante para a identificação de modelos de emissores menos sensíveis à obstrução. A norma ISO/DTR 21540 (em desenvolvimento) especifica métodos de laboratório e de campo para a avaliação da sensibilidade de gotejadores à obstrução causada por partículas sólidas. O objetivo dessa pesquisa foi identificar limitações e propor aprimoramentos na etapa de ensaios de laboratório da ISO/DTR 21540, visando melhorar a repetitividade dos resultados e contribuir para a obtenção de uma metodologia mais robusta e confiável. Além disso, para a compreensão dos processos de obstrução por partículas sólidas, buscou-se analisar as principais causas e regiões de deposição de partículas ao longo dos labirintos dos emissores. Foram avaliados dois modelos de emissores (Taldrip 0,55 L h-1 e Drip-Tech 1,55 L h-1). O material utilizado como agente causador de obstrução foi um composto de partículas sólidas preparadas a partir de solo natural conforme requisitos da norma ISO 11277. O ensaio de obstrução consistiu de quatro fases, com duração de 40 horas cada, em uma combinação entre faixas granulométricas (0-75, 75-125; 125-212 e 212-500 &mu;m) e concentração de partículas (125, 250, 375 e 500 mg L-1), com o aumento do risco de obstrução a cada fase. Essa pesquisa permitiu identificar limitações e enunciar recomendações para melhoria do protocolo de ensaios em discussão na ISO/DTR 21540. O acúmulo de partículas com dimensões relativamente grande (> 125 &mu;m) foi a principal causa de obstrução, reforçando a probabilidade de que a granulometria de partículas é um fator dominante nos processos de obstrução quando se usa esse protocolo de ensaios. / Clogging of emitters is pointed out as the main problem of drip irrigation, being the clogging by physical agents the most observed. In the market, there are several models of emitters, and the sensitivity to the clogging varies according to the water quality and the internal geometry of the emitter. In this context, the development of a methodology that evaluates the susceptibility of emitters to clogging is important, once that it can identify less sensitive emitter models to clogging. The standard ISO / DTR 21540 (under development) specifies laboratory and field methods for assessing the sensitivity of drippers to clogging caused by solid particles. The aim of this research was to identify limitations and propose improvements in the ISO / DTR 21540 laboratory test stage, in order to improve the repeatability of the results and contribute to a more robust and reliable methodology. In addition, to understand the solid particle clogging processes, were analyzed the main causes and regions of particle deposition along the labyrinths of the emitters. Two emitter models (Taldrip 0.55 L h-1 and Drip-Tech 1.55 L h-1) were evaluated. The material used as clogging agent was solid particles compound prepared from natural soil according to the ISO 11277 requirements. The clogging test consisted of four stages, lasting 40 hours each, in a combination of granulometric range (0-75, 75-125, 125-212 and 212-500 &mu;m) and particle concentration (125, 250, 375 and 500 mg L-1), with higher risk of clogging at each stage. This research allowed to identify limitations and enunciate recommendations for improvement of the test protocol under discussion in ISO / DTR 21540. The accumulation of particles with relatively large dimensions (> 125 &mu;m) was the main cause of clogging, reinforcing the probability that the grain size particle is a dominant factor in the clogging processes when using this test protocol.

A obstrução de emissores tem sido considerada como um dos principais problemas do sistema de irrigação por gotejamento, sendo a obstrução de origem física a forma mais comum de ocorrência. A obstrução pode causar aos sistemas de irrigação por gotejamento redução da uniformidade de distribuição de água e da vida útil do sistema, tornando-se necessário uma metodologia para avaliar os efeitos causados pela obstrução sobre os sistemas de irrigação. Salienta-se que não há atualmente uma norma técnica em vigor que estabeleça os requisitos para avaliar a sensibilidade de emissores à obstrução causada por partículas sólidas. Contudo, um procedimento de ensaio elaborado pela equipe do laboratório francês Laboratoire d\'Études et Recherches sur les Matériels d\'Irrigation/Institut national de recherche en sciences et technologies pour l\'environnement et l\'agriculture (LERMI/IRSTEA) tem sido utilizado para a avaliação de produtos comerciais há aproximadamente 40 anos. Considerado apropriado pelo laboratório e por empresas, esse procedimento tem sido indicado para elaboração de uma norma técnica subsequente à realização de estudos para avaliação metodológica. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi realizar um estudo para avaliar o protocolo de ensaios utilizado pelo LERMI/IRSTEA, a fim de contribuir com a validação da metodologia e colaborar com resultados científicos que amparem um procedimento normatizado de ensaio. Para avaliar a metodologia foram realizados três ensaios, considerados como repetições, utilizando quatro modelos de tubos gotejadores (Drip-Tech 1,2 e 1,6 L h-1 e Taldrip 0,6 e 1,7 L h-1). Na realização dos experimentos foi utilizado material de obstrução originado de solo natural, preparado por meio de destruição da matéria orgânica, dispersão da argila e peneiramento do solo. O ensaio foi divido em quatro fases, com diferentes concentrações e faixas granulométricas do material de obstrução. As concentrações utilizadas em cada fase foram: 125, 250, 375 e 500 mg L-1. As faixas granulométricas adicionadas foram: < 75, 75-125, 125-212, 212-500 &mu;m para as fases um, dois, três e quatro, respectivamente, sendo que o material de obstrução permaneceu em reservatório com agitação constante a fim de manter as partículas em suspensão. Os resultados demonstraram que os modelos de gotejadores Drip-Tech 1,2 e 1,6 L h-1 obstruíram na quarta fase de ensaio. O modelo Taldrip 0,6 L h-1 mostrou-se muito sensível à obstrução logo na primeira fase de ensaio apresentando obstrução de emissores no primeiro dia. O modelo Taldrip 1,7 L h-1 não obstruiu em nenhuma das fases sendo considerado um emissor resistente à obstrução para as condições experimentais avaliadas. Embora a obstrução dos modelos de gotejadores avaliados tenha ocorrido sempre em uma determinada fase, a variabilidade dos resultados de grau de obstrução entre repetições foi elevada. A principal hipótese que justifica esse resultado é que fatores não controlados exerceram influência significativa nos processos de obstrução durante os experimentos. Considera-se que o procedimento de ensaio deve ser aprimorado por meio da identificação e controle de outros fatores relevantes para o processo de obstrução (como pH, concentração de partículas, cloração da água), a fim de que os resultados sejam mais precisos e o procedimento de ensaios torne-se mais representativo. / Clogging of emitters has been considered a major problem in drip irrigation systems and solid particles are reported as the most common source of such problems. Clogging of emitters may decrease water distribution uniformity and system lifespan, which become needed a methodology to assess the effects of clogging of drippers on irrigations systems. There is not standard available that states requirements to assess the sensitivity of emitters to clogging caused by solid particles. However, a clogging test procedure developed by the French laboratory Laboratoire d\'Études et Recherches sur les Matériels d\'Irrigation/Institut national de recherche en sciences et technologies pour l\'environnement et l\'agriculture LERMI/IRSTEA about 40 years ago has been employed to evaluate drippers. According to the laboratory and their customers, that is an appropriate testing procedure which represents field conditions, and has been indicate like standard, after studies to assess of methodology. The purpose of this research was to evaluate the clogging test procedure used by LERMI/IRSTEA in order to contribute for the methodology validation and to present scientific results that support development of a standardized clogging test protocol. Experiments were organized in three repetitions, in which four models of drippers were tested (Drip-Tech 1.2 e 1.6 L h-1 e Taldrip 0.6 e 1.7 L h-1). The solid particles compound employed during clogging tests was prepared from samples of natural soil that were submitted to a preparation procedure consisting of destruction of organic matter, clay dispersion, and sieving. The clogging test procedure is divided into four stages. The following concentrations of particles were tested: 125, 250, 375 and 500 mg L-1. The ranges of particle sizes tested were: <75, 75-125, 125-212, and 212-500 &mu; m to the stages one, two, three and four, respecting, wherein the particles remained in the tank with constant agitation to keep the particles in suspension. Drippers model Drip-tech 1.2 L h-1 and 1.6 L h-1 were considered to clog during the fourth stage of the tests. The dripper Taldrip 0.6 L h-1 was sensitive to clogging in the first stage with clogging emitters in the first day. The dripper Taldrip 1.7 L h-1 did not clog during the tests so that it seems to be a model of low sensitivity to clogging caused by solid particles in the experimental conditions assessed. In respect of the testing procedure, although clogging of drippers had been identified always in a given stage of the test, most of times the variability in clogging rate among repetitions was excessive. Probably non-controlled factors exerted significant influence on clogging processes during experiments. The clogging test procedure needs improvements by identifying and controlling other relevant factors associated with clogging processes (as pH, concentration of particles, chlorination water) in order the results are more accurate and the test procedures become more representative.

O bombeamento de água por meio da energia solar vem se mostrando uma alternativa para localidades onde outras fontes de energia não estão disponíveis ou são limitadas. Torna-se interessante aliar essa alternativa a um sistema de irrigação que opera com vazão e pressão relativamente baixas, como a irrigação localizada por microtubos, possibilitando assim a obtenção de alta eficiência. No presente trabalho teve-se por objetivo dimensionar e avaliar um kit de irrigação por microtubos, alimentado por bomba acionada com energia solar; e apresentar o custo e a economia de energia obtida com a utilização do kit desenvolvido. O kit foi composto por linhas laterais de irrigação, moto-bomba de deslocamento positivo (DC), gerador fotovoltaico, bateria, controlador de carga e válvulas solenóides. Assim, três etapas foram realizadas sendo o dimensionamento e avaliação dos emissores e das linhas laterais; a escolha e a avaliação do conjunto de bombeamento por energia solar; e, por fim, a instalação do kit em quatro canteiros de irrigação de cultivo de alface para avaliação do kit de irrigação. Em laboratório, as linhas laterais apresentaram \"excelente\" uniformidade (maior que 95,8%) para os três coeficientes de uniformidade avaliados; e a moto-bomba selecionada potencializou a irrigação de até 15 canteiros (270 m2) com rendimento de 10,8%. Nos canteiros, o sistema de irrigação também apresentou \"excelente\" uniformidade (maior que 94,7%) para os coeficientes avaliados. Nos maiores tempos observados, o sistema de bombeamento apresentou rendimentos do conjunto moto-bomba, de conversão e global de 9,7%, 36,6% e 2,4%, respectivamente. O custo fixo total de implantação do kit desenvolvido para a irrigação de 15 canteiros foi de R$ 4.313,33 com automação, ou R$ 3.088,33 sem automação. Na área e no período avaliado, o kit desenvolvido promoveu economia de energia de 4,5 kWh. Simulando-se o cultivo da alface por um ano, estimou-se uma economia de 63 kWh. Assim, o kit desenvolvido mostrou-se tecnicamente viável para irrigação da olerícola, observando-se a necessidade de equipamentos com diferentes características no mercado, que poderiam potencializar a eficiência do sistema. / The water pumping by solar energy has proven to be an alternative to locations where energy sources are not available or are limited. It\'s interesting to combine it with an irrigation system that operates with relatively low flow and low pressure, as drip irrigation with microtubes, in order to obtain high efficiency. The present study aimed to design and evaluate a microtubes irrigation kit, powered by solar energy pump; and show the cost and energy saving provided by the use of the kit developed. The kit was provided by lateral irrigation lines, positive displacement pump (DC), photovoltaic generator, battery, charge controller and solenoid valves. Three steps were followed: the design and evaluation of emitters and lateral lines; the selection and evaluation of the pumping set by solar energy; and the installation of the kit in four flowerbeds irrigating lettuce to evaluate the irrigation kit. In the laboratory, the lateral lines had \"excellent\" uniformity (greater than 95,8%) for the three uniformity coefficients evaluated; and the selected pump potentiated irrigation up to 15 flowerbeds (270 m2) with a 10.8% efficiency. In flowerbeds, the irrigation system also presented \"excellent\" uniformity (greater than 94.7%) for the evaluated coefficients. In the days when the irrigation time were higher, the pumping system presented motor pump set, conversion and overall efficiencies in the order of 9.7%, 36.6% and 2.4%, respectively. The total fixed cost of deployment kit developed for irrigation of 15 flowerbeds was R$ 4313.33 with automation, or R$ 3083.33 without automation. In the area and period evaluated, the developed kit promoted 4.5 kWh energy savings. Simulating the cultivation of lettuce for a year, a 63 kWh saving was estimated. Therefore, the kit developed proved to be technically feasible for lettuce irrigation, observing the need for equipment on the market with different characteristics that could increase the system efficiency.

Os fatores envolvidos na obstrução dos gotejadores são divididos em químicos, físicos e biológicos, os quais, dependem da qualidade da água utilizada na irrigação e dos adubos utilizados em fertirrigação. Dentre os fatores físicos estão as partículas de areia, que são classificadas como sólidas inertes, pois não sofrem agregação com outras partículas já presentes na água e nem dispersão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tamanho e concentração de partículas de areia e da velocidade de escoamento da água nas linhas laterais na obstrução de um único modelo de gotejador do tipo cilíndrico, não regulado, com vazão nominal de 2 L h-1. Foram realizados ensaios de obstrução com areia misturada em água destilada, combinando os seguintes fatores: três faixas granulométricas de partículas de areia (53-105; 105-250 e 250-500 &mu;m), três concentrações de areia na água destilada (100, 250 e 500 mg L-1) e três velocidades de escoamento da água no início das linhas laterais (0,13; 0,25 e 0,94 m s-1). O tempo de ensaio para cada combinação de fatores foi de 48 horas. A vazão de 32 gotejadores foi medida a cada doze minutos por meio de um sistema automatizado desenvolvido durante esta pesquisa, sendo que esse operou adequadamente durante todo o período de ensaios de obstrução. Utilizaram-se oito linhas laterais conectadas em linha de derivação com bifurcações simétricas, cuja finalidade era distribuir uniformemente a água as partículas de areia entre as linhas laterais. Em ensaios com faixa granulométrica de 105 a 250 &mu;m, ocorreu a obstrução nas concentrações de 250 e 500 mg L-1, para as velocidades de escoamento da água no inicío das linhas laterais V2 (0,25 m s-1) e V3 (0,94 m s-1). Já na faixa granulométrica de 250 a 500 &mu;m, ocorreu obstrução nas concentrações de 100, 250 e 500 mg L-1, para V2 e V3. A obstrução de gotejadores ocorreu de forma aleatória nas oito linhas laterais. Após obstruídos os gotejadores não desobstruíram com o passar do tempo de ensaio, portanto fenômenos de autolimpeza não foram observados durante os experimentos. / Clogging of emitters is influenced by chemical, physical and biological agents that are associated with irrigation water quality and fertilizers, in case of adoption of fertigation practices. Among the physical agents, sand particles are one of the most important clogging sources. Sand particles are considered to be inert since it does not aggregate with other particles suspended in water. The purpose of this research was to assess influence of concentration, size of sand particles, and flow velocity within laterals on sensitivity of drippers to clogging. The results are limited to a cylindrical integrated dripper of 2 L h-1 nominal flow rate that is a nonpressure compensating emitter. Experiments were undertaken using distilled water and sand particles. The following levels were evaluated: (a) three ranges of particles sizes (0.053-0.105; 0.105-0.25 and 0.25-0.5 mm); (b) three concentrations of particles (100, 250 and 500 mg L-1); and, (c) three flow velocities at the laterals inlet (0.13, 0.25 and 0.94 m s-1). Each testing level had 48 hours duration. The flow rate of 32 drippers was measured every 12 minutes by an automated system developed and successfully validated during this research. A manifold with symmetrical bifurcations was designed to assure uniform water distribution among eight parallel laterals installed on the testing bench. Within the range of particle sizes from 105 to 250 &mu;m, clogging of emitters was observed under concentration of particles of 250 and 500 mg L-1 and under flow velocities of 0.25 and 0.94 m s-1. Within the range of particles sizes from 250 to 500 &mu;m, clogging was observed under all concentrations and under flow velocities of 0.25 and 0.94 m s-1. Apparently, clogging of emitters of the eight laterals occurred randomly. Once clogged, emitters did not recovered its initial flow rate, therefore self-cleaning phenomena was not observed during the experiments.

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.