A aplicação de defensivos é um dos fatores de maior impacto em um sistema de produção agrícola, para o sucesso dessa prática o sistema de pulverização deve alocar o princípio ativo no alvo com eficiência e custo reduzido. Em uma área irrigada por pivô central o agricultor possui como alternativas para a aplicação de agroquímicos a pulverização tratorizada, aplicação aérea, quimigação e sistemas de pulverização acoplados ao equipamento de irrigação. Com o intuito de diminuir o custo fixo envolvido na implantação de um sistema de pulverização acoplado foi desenvolvida uma metodologia de dimensionamento, um aplicativo com as rotinas de cálculo e sugeridos novos modelos de emissor, que possuem válvulas anti gotas integradas, também estudados neste trabalho. São comparados quatro cenários para o dimensionamento: (a) barras de PVC intercambiáveis; (b) barras de PVC não intercambiáveis; (c) barras de PEMD intercambiáveis; e (d) barras de PEMD não intercambiáveis. As principais inovações do novo desenho do sistema são barras com a metade do comprimento de outros equipamentos acopláveis, de diâmetro telescópico, e o dimensionamento específico para cada torre. Os cenários com barras intercambiáveis obtiveram uniformidades estatísticas no limiar das faixas excelente e muito bom, mas apresentaram amplitudes entre a calda máxima e mínima aplicada da ordem de 60 L ha-1, favorecendo a adoção de sistemas com barras exclusivas. O aplicativo pode utilizar quaisquer modelos de emissor conhecidos pelo usuário exportando os resultados para um arquivo com valores separados por vírgula / Chemical application is a major factor into agricultural systems, to be succeeded in this practice the application system must allocate the active ingredient on target with efficiency and at low costs. In a center pivot irrigation area a farmer have some alternatives for chemical application as tractor mounted sprayers, aerial application, chemigation and pivot attached spray systems. Aiming lower deploying costs of a spray system coupled to the irrigation device, a design method and a software have been developed. New emitter models, which have built-in no leakage valves was also studied in this work. Four design scenarios have been studied: (a) interchangeable PVC spray boom; (b) unique PVC spray boom for each tower; (c) interchangeable MDPE spray boom (e) unique MDPE spray boom for each tower. The main innovations obtained by the new design were spray boom with half the length of the predecessors, telescopic diameter and specific design for each tower. Both the scenarios have reached excellent statistical uniformity, hence the interchangeable scenario had a range greater than 50 L ha-1 between maximum and minimum application rate. The software can design the spray booms for any emitter model known by the user

Devido à limitação dos recursos hídricos que está cada vez mais perto do limite, a utilização da água na agricultura precisa ser mais eficiente visando à manutenção dos níveis atuais de produtividade aliada a expansão da área irrigada. A eficiência dos sistemas de irrigação quanto ao uso da água pode ser aumentada adequando-se a quantidade aplicada de água às condições específicas do solo e da cultura, as quais variam dentro da lavoura. É notória a necessidade de equipamentos que sejam capazes de aplicar variadas lâminas de irrigação a fim de sanar a necessidade hídrica do solo levando-se em conta a variabilidade espacial e temporal. Assim, neste trabalho, teve-se por objetivo desenvolver e avaliar um aspersor de taxa variada para a utilização em pivôs-centrais e/ou sistemas lineares de irrigação com potencialidade de utilização em projetos de irrigação de precisão. Dois protótipos foram desenvolvidos realizandose em laboratório suas referidas calibrações bem como o ajuste de seus coeficientes de descarga. Realizou-se com êxito uma modelagem para se estabelecer uma equação para predição de vazão em aspersores de taxa variada. A calibração do protótipo do aspersor de taxa variada I apresentou resultados estatísticos satisfatórios, entretanto resultados técnicos questionáveis. Já o processo de calibração do protótipo do aspersor de taxa variada II apresentou resultados estatísticos e técnicos satisfatórios, sendo o protótipo escolhido para realização de ensaios de campo e posteriormente sua automação. Em ensaios de campo, determinaram-se perfis radiais de distribuição para o segundo protótipo, seguindo as recomendações da norma técnica da ASABE, encontrando-se os alcances correspondentes as diversas vazões ensaiadas e com os dois defletores rotativos de quatro e seis jatos testados em campo. A automação desse protótipo foi realizada por meio do acionamento de um motor de passo utilizando-se a comunicação de porta paralela de um microcomputador controlada por um software desenvolvido em linguagem pascal em ambiente Delphi. Os resultados foram considerados satisfatórios proporcionando a viabilidade técnica da idéia de construção de um aspersor de taxa variada a ser utilizado em projetos de irrigação de precisão. / Due to depletion of hydric resources which are nearing limits, water use in agriculture requires more efficient to maintain current levels of yield in the expansion of irrigated areas. The efficiency of irrigation systems as for water use can be increased adjusting the amount of water applied to the specific conditions of soil and crop, which vary in the field. It is evident the need for equipment capable of applying different irrigation levels in order to supply the water requirement of the soil taking into account the spatial and temporal variability. So, this work aims to develop and evaluate a flow rate sprinkler to be used in center pivots or linear moving irrigation systems with the potential for utilization in scheduling irrigation. Two prototypes were developed. Their calibrations and discharge coefficient adjustments were carried out in a laboratory. To predict flow rate, it was established a successful model that represents flow rate sprinklers operation. The calibration of the flow rate sprinkler prototype I showed good statistical results, however questionable technical results. As for the calibration process of flow rate sprinkler prototype II showed satisfactory statistical and technical results. This prototype was chosen to be implemented in field-testing and to be automated. In field tests, it was determined radial distribution profiles for the second prototype, following recommendations of ASABE technical standard. Sprinkler radius of throw was determined by different flow rates tested and two types of rotating deflectors: four and six jets. The automation of the prototype was obtained through driving a step motor using the communication of parallel door of a microcomputer which was controlled by a software program developed for this purpose. Results were considered satisfactory and provided technical feasibility to build a flow rate sprinkler to be used in precision irrigation.

Em sistemas de irrigação por pivô central, a eficiência de aplicação em campo esta diretamente relacionada com a uniformidade de distribuição, afetando a economia de energia, num manejo adequado da irrigação. Foram utilizados dados de lâmina aplicada, lâmina média, vazão e comprimento de um pivô central, da região de Guaíra SP, através de uma avaliação de desempenho. Foram simuladas lâminas de água aplicadas para valores de 70%, 73%, 75%, 78%, 80%, 83%, 85%, 88%, 90%, 93% 95% e 98% do coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC), mantendo-se constante o valor da lâmina média e conseqüentemente a vazão. As receitas líquidas obtidas com essas distribuições de água foram comparadas utilizando-se cinco preços do feijão: R$1,75, R$2,00, R$2,25, R$2,50, R$2,75, R$3,00 e R$3,25 kg-1e, de igual forma, para cinco custos por consumo da água: R$ 0,01, R$ 0,02, R$ 0,03, R$ 0,04, e R$ 0,05m-3. Os resultados foram analisados considerando-se irrigação total e suplementar de 50% e 75%, nos períodos seco e úmido. A partir dos dados obtidos nas simulações verificouse que os maiores coeficientes de uniformidade proporcionam maior receita líquida e maior economia de energia para os maiores preços do produto. As irrigações suplementares possibilitaram maiores lucros e maiores economia de energia, especialmente para irrigações realizadas no período úmido / In irrigation systems by center pivot, the efficiency of applying in field is directly related to distribution uniformity, influencing in energy saving inside an appropriate irrigation management program. Were used data from applied layer, average layer, flow, and central pivot length, from Guairá SP, determined by IDE (1989) by a performance assessment. By simulation of collected layers values of 70%, 73%, 75%, 78%, 80%, 83%, 85%, 88%, 90%, 93% 95% and 98% were obtained from the Christiansen (CUC) Uniformity Coefficiency, keeping constant the average layer value and consequently the same flow. The obtained net income from those water distributions were compared using five beans prices in Brazilian currency R$1,75, R$2,00, R$2,25, R$2,50, R$2,75, R$3,00 and R$3,25 kg-1 and the same way, for five water consume costs: R$ 0,01, R$ 0,02, R$ 0,03, R$ 0,04, and R$ 0,05m-3. The outcomes were analyzed considering the supplementary and total irrigation of 50% an 75% in humid and dry seasons. From obtained data by simulations were verified that the higher uniformity coefficiencies give higher liquid recipe and greater energy saving related to higher products prices. Supplementary irrigation gives the possibility of higher profit and greater energy saving, especially when made in the humid season

O presente trabalho tem, por objetivo, avaliar um sistema de produção de gramíneas irrigadas sob a dinâmica de corte rotacionado, simulando um sistema de irrigação tipo pivô central, com diferentes capacidades de armazenamento de água no solo. O manejo da irrigação foi realizado com base em tensiômetros instalados em uma parcela de referência do sistema. Realizou-se o trabalho em casa de vegetação, no Departamento de Irrigação da ESALQ/USP. Foram estudadas quatro cultivares de gramíneas: Capim Tanzânia e Capim Tifton 85 e Grama Santo Agostinho e Grama Esmeralda, sob seis estratégias de manejo da irrigação: M1, M2, M3, M4, M5, M6, sendo M3 a parcela de referência (umidade na capacidade de campo). Cada cultivar esteve submetido a quatro níveis de capacidade de água disponível (CAD), que variava em função da profundidade do solo no interior da caixa: 40, 30, 20 e 10 cm, sendo denominadas de S40, S30, S20 e S10. O solo utilizado no experimento foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo, textura franco arenosa. A adubação foi realizada para corrigir e manter o sistema. O experimento foi avaliado durante um período de 11 meses (de dezembro de 2006 a outubro de 2007), tendo a freqüência de corte, estabelecido em 30 dias, induzindo uma defasagem de corte de 5 dias entre os manejos estudados. A irrigação controlada pelo manejo M3 obteve consumo de água mínimo, quando o IAF era mínimo, ou seja, quando o bloco de controle era cortado, causava estresse hídrico nos outros blocos com índices de área foliar maior, tendo como hipótese inicial que estes apresentariam a maior produção. O potencial hídrico foliar foi medido antes do corte de cada manejo, sempre ao amanhecer, para garantir o equilíbrio hídrico solo-planta. Observou-se que a produção de matéria seca (MS)(kg.m-2) da parcela de controle M3 não foi diferenciada estatisticamente, contrariando a hipótese inicial do trabalho. A profundidade do solo não teve influência na altura média das gramíneas. O potencial hídrico foliar médio foi diferente para as quatro gramíneas, mas não se correlacionou significativamente (p>0,05) com a profundidade do solo. O capim Tifton 85 foi o que apresentou o maior potencial hídrico foliar. O capim Tifton 85, comparado ao Tanzânia, produziu de 7 a 27% a mais de proteína bruta (PB)(%) em relação à época de corte. A produção de MS(kg.m-2) foi maior para o capim Tanzânia, a única gramínea afetada pela profundidade de solo disponível. / The present work aims to evaluate a production system of irrigated grasses under rotary pasture system with center pivot irrigation simulation, considering four different total available water (TAW) in the soil profile, being the irrigation scheduling accomplished with tensiometers installed at a reference plot in the field. The work was carried out under greenhouse conditions at the Agricultural Department - Irrigation Sector at the University of Sao Paulo, Brazil. Four varieties of grasses were studied: Tanzania, Tifton 85, Saint Agostinho and Esmerald, under six strategies of irrigation scheduling: M1, M2, M3, M4, M5, M6, being M3 the reference plot (soil moisture maintain at field capacity). Each grass variety was submitted to four levels of soil depth inside the box: 40, 30, 20 and 10 cm, being denominated S40, S30, S20 and S10 TAW treatments. The soil was classified as Red Yellow Latossolo (silt sandy texture). Traditional fertilizer doses were applied for initial correction and maintenance of the system. The experiment was evaluated during a period of 11 months (December 2006 to October of 2007). Cutting frequency was established at 30 days, with a 5 days delay between irrigation scheduling treatments (M1 to M6). The M3 irrigation plot presented the minimum consumption of water when the leaf area index (LAI) was minimum. Just after cutting the reference plot the following treatments (M4 - M6) with higher LAI were submited to water stress conditions. Considering the initial hypothesis, M3 treatment would present the highest production. The water leaf potential was measured before cutting always at predawn to assure the water equilibrium at soil-plant system. It was observed that the production of dry matter (DM) at the reference plot M3 was not statistical differentiated, contradicting the initial hypothesis of the experiment. The average water leaf potential was different among grasses analysed, being not correlated significantly (p>0,05) with the soil depth (irrigation management considered the soil depth of each plot). Tifton 85 grass presented the highest water leaf potential. Tifton 85 grass compared to Tanzania produced 7 to 27% higher level of gross protein (GP). Tanzania grass presented the highest dry matter production (DM) and was the only grass affected by soil depth (TAW).

A crescente busca por tecnologias com melhor desempenho energético faz com que a engenharia da irrigação desenvolva emissores que apresentem coeficientes de descarga mais elevados. O presente trabalho teve como objetivo determinar os coeficientes de descarga dos emissores comerciais (Senninger, Nelson e Fabrimar), utilizados em sistema de irrigação pivô central, visando desenvolver equações de regressão para cálculo do Cd, de acordo com o diâmetro do bocal e a pressão de serviço dos emissores, assim como comparar o dimensionamento hidráulico destes sistemas de irrigação com base no Cd médio e no Cd específico de cada diâmetro de bocal. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Irrigação do Departamento de Engenharia de Biossistemas da ESALQ, Universidade de São Paulo, seguindo o padrão de pressão utilizado na comercialização destes emissores (PSI). Foram avaliados 45 bocais Senninger, 42 bocais Nelson e 36 bocais Fabrimar, de diferentes diâmetros nominais, compreendidos entre 1/16 e 13/32 (1,59 e 10,32 mm), com três repetições, totalizando 369 bocais ensaiados. As pressões de operação variaram entre a faixa de 6 a 30 PSI (41,37 a 206,84 kPa), com intervalos de leituras a cada 2 PSI (13,79 kPa), totalizando 13 pressões analisadas por bocal. Foram ajustadas as curvas do coeficiente de descarga em função do diâmetro do bocal, para quatro pressões de operação 10, 15, 20, e 30 PSI (68,95, 103,42, 137,90 e 206,84 kPa). Utilizaram-se dois manômetros de precisão (analógico e digital) previamente calibrados em um manômetro de peso morto. As vazões foram obtidas utilizando-se três medidores eletromagnético-indutivos calibrados em recipiente volumétrico. O diâmetro dos bocais foi mensurado por meio de uma ampliação em projetor de perfil. Os resultados evidenciam que o coeficiente de descarga varia em função do diâmetro do bocal, da pressão de operação e do ângulo de convergência (fator construtivo). Nos ensaios conduzidos, obtiveram-se valores de Cd compreendidos na faixa de 0,88 a 0,98 para a faixa de emissores analisados. O coeficiente de uniformidade de distribuição não se diferenciou entre os sistemas hidráulicos dimensionados com Cd médio e especifico para cada diâmetro de bocal. / The necessity for more energy efficient technologies makes the engineering of irrigation develop emitters with higher discharge coefficients. This study aimed to determine the discharge coefficients of commercial emitters (Senninger, Nelson and Fabrimar) used in center pivot irrigation system, in order to develop regression equations to calculate the Cd, of according to the diameter of the nozzle and pressure service of the emitters, and compare the hydraulic design of this irrigation system based on the average Cd and Cd specific nozzles for each nozzle diameter. The tests were carried out at the Irrigation Department of Biosystems Engineering, ESALQ, University of Sao Paulo, following the standards of the American unit system. It was evaluated a set of 45 Senninger nozzles, 42 Nelson nozzles and 36 Fabrimar nozzles, of different nominal diameters, ranging from 1/16\" to 13/32\" (1.59 and 10.32 mm) with three replications, totalizing 369 nozzles tested. The operation pressures ranged from 6 to 30 psi (41,37 a 206,84 kPa), at intervals of 2 psi (13,79 kPa), totalizing 13 pressures for nozzle. Curves were drawn for the discharge coefficient as a function of nozzle size for four operating pressures 10, 15, 20, e 30 psi (68,95, 103,42, 137,90 e 206,84 kPa) and for each manufacturer. It was used two precision pressure gauges (analogue and digital) calibrated agaisnt a dead weight gauge. Flow rates were obtained using three inductive electromagnetic gauges calibrated with volumetric readings. Nozzle diameters were measured using a profile projector model Starrett HB 400. The results evidence that the discharge coefficient varies with the diameter of the nozzle, the operation pressure and the convergence angle (constructive factor). The trials resulted Cds included in the range from 0.88 to 0.98, range for the analyzed issuers. The CUC was not different between the hydraulic systems with Cd designs considering medium and specific Cd for each nozzle.

A estacionalidade da produção de forragens é um fator de grande importância, porque se relaciona com os baixos índices de lucratividade na pecuária de corte nacional. Nos últimos 5 anos, alguns pecuaristas capitalizados dos Estados de Goiás e Mato Grosso do Sul, implantaram aproximadamente, 120 equipamentos de irrigação (pivô central), totalizando cerca de 10.000 ha de pastagens irrigadas com gado de corte no Brasil Central. Os resultados econômicos obtidos até o presente momento, apresentam-se variáveis e imprevisíveis, sendo que alguns pecuaristas já apresentaram insucessos na condução desses projetos, enquanto outros, demonstram lucros surpreendentes para esse setor agropecuário. O objetivo dessa pesquisa é apresentar uma metodologia de análise econômica da viabilidade de irrigação de pastagens em diferentes regiões do Brasil, estimando-se a produtividade do capim tanzânia irrigado, através de um modelo matemático, calibrado em um experimento de campo, conduzido no município de Piracicaba - SP, com base na disponibilidade mensal local de unidades fototérmicas (temperatura e fotoperíodo) para diferentes níveis de adubações nitrogenadas. No estudo realizado, foram ajustados os parâmetros da função de Gompertz para as diferentes doses de adubação nitrogenada analisadas, sendo os melhores ajustes observados para as maiores dosagens de nitrogênio: 275, 756 e 2079 kg N ha-1 ano-1 com r2 = 0,9650; 0,8938 e 0,9784 respectivamente; já as menores dosagens estudadas, 0 e 100 kg N ha-1 ano-1, a equação ajustada apresentou precisão moderada para estimativa da produção, r2 = 0,7047 e 0,7112 respectivamente. As simulações efetuadas da viabilidade econômica da irrigação (pivô central elétrico) em pastagens de capim tanzânia em território nacional apresentaram retornos econômicos interessantes (R$ 400,00 a 600,00 ha-1 ano-1) em diversas regiões analisadas (Cuiabá - MT, Aragarças - GO, Petrolina - PE, Porto Nacional - TO). Em outros casos, os retornos econômicos foram pouco atraentes aos investidores (R$ -100,00 a 300,00 ha-1 ano-1), (Campo grande - MS, Uberaba - MG, Rio Verde - GO, Piracicaba - SP), o que justifica a utilização da metodologia desenvolvida no processo de tomada de decisão do pecuarista, visando minimizar os riscos de insucesso nesse tipo de empreendimento. / The seasonality in forage production is one of the most important factors related to low profit indexes concerning the national beef cattle raising activities. In the last 5 years, some cattle breeders captalized in Goiás and Mato Grosso do Sul states, have set up nearly 120 irrigation machines (center pivot), totalizing around 10.000 ha of irrigated pastures for beef cattle in Central Brazil. The economic results achieved so far, have shown to be variable and unpredictable, as while some cattle breeders have already failed to carry on these projects, others have obtained surprising profitability for this activity. The purpose of this study is to present a methodology for the economic analysis of pasture irrigation viability in different Brazilian regions, estimating the productivity of irrigated Tanzania grass through a mathematical model adjusted by means of a field experiment carried out in Piracicaba - SP, based on the local monthly availability of photo-thermal units (temperature and photoperiod) for different nitrogen fertilization levels. In the present study, the parameters of the Gompertz function were adjusted for the different nitrogen doses analyzed, being the best adjustments observed for the highest nitrogen doses: 275, 756 and 2079 kg N ha-1 year-1, with r2 = 0,9650; 0,8938 and 0,9784 respectively. Yet, for the lowest nitrogen doses studied, 0 and 100 kg N ha-1 year-1, the adjusted equation presented moderate precision for the production estimative, r2 = 0,7047 and 0,7112, respectively. The simulations carried out for the center pivot irrigation of tanzania grass pastures in the Brazilian territory, presented interesting economic responses (R$ 400,00 to 600,00 ha year-1) in several regions analyzed (Cuiabá - MT, Aragarças - GO, Petrolina - PE, Porto Nacional - TO). In other cases, the profit was little attractive to investors (R$ -100,00 to 300,00 ha year-1), (Campo Grande - MS, Uberaba - MG and Rio Verde - GO, Piracicaba - SP), justifying the use of the developed methodology in the cattle raiser’s decision making process, aiming to minimizing the risks of failure in this business.

O pinhão-manso (Jatropha curcas L) é uma espécie da família da Euforbiácea que tem se destacado por ser uma planta perene, rústica e com elevada produção de óleo. A avaliação dos efeitos da poda e da irrigação no crescimento e produção do pinhão-manso é relevante para o manejo de um cultivo com essa espécie. Este estudo teve como objetivo principal avaliar os efeitos de diferentes tipos de poda e manejos hídricos no cultivo do pinhão-manso em Piracicaba, SP. O experimento foi conduzido na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas (ESALQ/USP), com plantas de quatro anos de idade dispostas em espaçamento 3 x 4 m, totalizando 833 plantas ha-1. Os tratamentos foram arranjados de forma aleatória em blocos compostos de quatro repetições, sendo que os fatores foram constituídos de dois manejos hídricos (irrigado e sem irrigação) e três tipos de poda, sendo P1 (sem poda), P2 (1,5 m de altura x 1,5 m de diâmetro de copa) e P3 (poda a 2 m de altura e 1,5 m de diâmetro da copa). A irrigação teve influência no diâmetro da copa, nas taxas de crescimento absoluto em altura e diâmetro, na taxa de crescimento relativo em diâmetro e nas variáveis produtivas. O fator poda apresentou diferenças em todas as variáveis de crescimento, sendo a poda drástica (P2) a que exibiu as maiores taxas médias de crescimento. As plantas irrigadas apresentaram os maiores rendimentos por planta e por hectare. A análise de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN de 1H) revelou que a irrigação e a poda não influenciaram o teor de óleo nas sementes de pinhão-manso. Em relação ao perfil graxo, a irrigação teve influência em plantas submetidas a poda drástica (P2), de modo que a ausência de irrigação favoreceu o maior acúmulo de ácido oleico no óleo. Pela análise energética, observou-se que os fertilizantes foram os insumos com maior participação na demanda energética (42,57 GJ ha-1) para os dois sistemas estudados, seguido dos combustíveis (32,96 GJ ha-1). A área irrigada consumiu 100,4 GJ ha-1, sendo 16% devido ao acionamento do pivô central. A energia bruta dos frutos de pinhão-manso foi de 69,82 e 45,31 GJ ha-1 para o sistema irrigado e o sem irrigação, respectivamente. O balanço energético (BE) para as duas áreas foi negativo e a lucratividade energética (EROI) foi de 0,63 para a área irrigada e 0,49 para a área sem irrigação, evidenciando a ineficiência e a não sustentabilidade do cultivo de pinhão-manso nas condições deste estudo para geração de energia. / Jatropha (Jatropha curcas L) is a species from Euforbiácea family that has been widely studied because of some particular characteristics such as being a perennial plant, its rusticity and the high oil production. The evaluation of pruning and irrigation on growth development and yield of jatropha is very important for the culture management. The objective of this study was to evaluate the effects on jatropha under different types of pruning and water management in Piracicaba, SP. The experiment was conducted in the experimental area of the Department of Biosystems Engineering (ESALQ/USP) during the fourth year crop growing and with 3 x 4 m planting spacing, totalizing 833 plants ha-1. The treatments were randomly arranged in blocks with two water management (irrigation and rainfed) and three pruning types (P1, no pruning; P2, with 1.5 m height x 1.5 m canopy diameter and; P3, with 2.0 height x 1.5 m canopy diameter). In each block, there were three pruning types with 4 blocks in each water management. Irrigation have influenced the canopy diameter values, absolute growth rates for height and canopy diameter, relative growth rate for canopy diameter and yield parameters., pruning management have influenced in all growth parameters, with drastic pruning (P2) representing the highest average growth rates. The irrigation have showed the highest yield per plant and per hectare. The analysis of Nuclear Magnetic Resonance of hydrogen (1H NMR) have shown that the irrigation and pruning have not influenced the oil content on jatropha seeds. Regarding the fatty profile, the irrigation management have influenced only the P2, since that no irrigation have influenced to largest accumulation of oleic acid in the oil. In energy analysis, it was noted that fertilizers were the inputs with the largest participation in energy input (42.57 GJ ha-1) for both water management, followed by fuels (32.96 GJ ha-1). The irrigated area consumed 100.4 GJ ha-1 energy, representing 16% due to the central pivot usage. The gross energy of jatropha fruits was 69.82 and 45.31 GJ ha-1 for irrigated and rainfed system, respectively. The energy balance for the two areas was negative and the energy return over investment, with 0.63 and 0.49 for irrigated and rainfed, respectively, have showed the inefficiency and unsustainability of jatropha cultivation to generate energy.

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The objective of this thesis was to quantify the losses of nitrate (NO3-) and potassium (K+), under different managements of irrigation, in sandy and clay soils in greenhouse, and at field, the effects in bean crop irrigated by sprinkling in clay soil. The first experiment was conducted in 2014, Urutaí, Goiás, Brazil. Indeformed soil columns were arranged in a randomized complete blocks design with three replications. As nitrogen source was used calcium nitrate with 15.5% of Total Nitrogen (N) and as source of K+ was used potassium chloride with 58% of K2O. In fertilized columns were used four blades of water, equivalent to 50, 100, 150 and 200% of the water layer obtained by the mass difference of the columns of the treatments 100%. The irrigations were applied every three days for a period of 81 days. The losses of NO3- and K+ in the columns were quantified. Joint analysis of data was performed according to the time factor. The second experiment was conducted in 2014 in Oxisol Red Dystrophic clayey, in Urutaí, Goiás, Brazil. Four irrigation levels were applied, the equivalent to 50, 100, 150 and 200% of crop evapotranspiration (ETc), estimated by the method of Class A tank. The plots were arranged in a randomized complete block design with four replications, and seven evaluations of soil solution throughout the experiment. As K+ source was used the potassium chloride with 58% K2O and as N source was used calcium nitrate with 15.5% of N. To collect soil solution, extractors of solution were installed at depths of 0.20, 0.40, 0.60, 0.80 and 1.00 m, and certain of the extracted solution, the concentrations of NO3- and K+. In crop harvest were evaluated the production components and productivity of beans. With the first experiment it is concluded that the movements of N-NO3- and K+ varied depending on the soil and irrigation levels, being that, the higher the applied water blade, the greater the amount of leached ions NO3- and K+. With the second experiment it is concluded that the movements of NO3- and K+ in the soil profile varied between the treatments, showing increased losses, below the roots, due to the application of greater irrigation blade, and that the correct irrigation management in the bean (100% the ETc), combined with appropriate doses and periods of nitrogen and potassium applications provide the best yield of grains / A crescente demanda mundial por alimentos e a diminuição na abertura de novas áreas para expansão, devido à pressão pela preservação ambiental, vem intensificando o processo de verticalização da produção agrícola, resultando na mudança do padrão extensivo para o padrão intensivo. Na região do Cerrado, tradicionalmente com solos de baixa fertilidade e ciclo hidrológico bem definido, observa-se que este processo de intensificação, tem se caracterizado por aplicação de grandes quantidades de fertilizantes e irrigação. Entretanto, o manejo incorreto da irrigação e das doses e épocas de aplicação de nutrientes, principalmente os de alta mobilidade no solo, podem causar perdas por lixiviação, resultando em prejuízos tanto econômicos quanto ambientais. Assim, o objetivo desta tese foi quantificar as perdas de nitrato (NO3-) e potássio (K+), sob diferentes manejos de irrigação, em solos arenoso e argiloso em ambiente protegido, e a campo, os efeitos na cultura do feijoeiro irrigado por aspersão em solo argiloso. O primeiro experimento foi conduzido em 2014, em Urutaí, Goiás. As colunas de solo indeformado foram arranjadas em blocos completos casualizados com três repetições. Como fonte de nitrogênio utilizou-se o nitrato de cálcio com 15,5% de Nitrogênio Total (N) e como fonte de K+ utilizou-se o cloreto de potássio com 58% de K2O. Nas colunas adubadas foram aplicadas quatro lâminas de água, equivalentes a 50, 100, 150 e 200% da lâmina de água obtida pela diferença de massa das colunas dos tratamentos 100%. As irrigações foram realizadas a cada três dias, por um período de 81 dias. As perdas de NO3- e K+ nas colunas foram quantificadas. Foi realizada análise conjunta dos dados de acordo com o fator tempo. O segundo experimento foi conduzido em 2014, num Latossolo Vermelho Distrófico de textura argilosa, em Urutaí, Goiás. Foram aplicadas quatro lâminas de irrigação, equivalentes a 50, 100, 150 e 200% da evapotranspiração da cultura (ETc), estimadas pelo método do tanque Classe A. As parcelas foram arranjadas em blocos completos casualizados com quatro repetições, sendo sete avaliações da solução do solo ao longo do experimento. Como fonte de K+ utilizou-se o cloreto de potássio com 58% de K2O e como fonte de N utilizou-se o nitrato de cálcio com 15,5% de N. Para coleta da solução do solo foram instalados extratores de solução nas profundidades de: 0,20, 0,40, 0,60, 0,80 e 1,00 m, sendo determinadas da solução extraída, as concentrações de NO3- e K+. Na colheita da cultura avaliaram-se os componentes de produção e a produtividade dos grãos de feijão. Do primeiro experimento concluiu-se que as movimentações de N-NO3- e K+ variaram em função do solo e das lâminas de irrigação, sendo que, quanto maior a lâmina de água aplicada, maiores as quantidades lixiviadas dos íons NO3- e K+. Do segundo experimento concluiu-se que as movimentações de NO3- e K+ no perfil do solo variaram entre os tratamentos, evidenciando perdas cada vez maiores, abaixo das raízes, em função da aplicação de maiores lâminas de irrigação, e que o manejo correto da irrigação no feijoeiro (100% da ETc), combinado com doses e épocas adequadas de aplicações de nitrogênio e potássio, proporcionam o melhor rendimento de grãos da cultura.

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo realizado em uma região com presença de muitas áreas irrigadas na Bacia do Ribeirão dos Cocais - Casa Branca/SP, em termos de avaliação de problemas ambientais e aspectos geológicos e geotécnicos. Para sua realização, em uma primeira etapa, foram identificadas e delimitadas as áreas irrigadas por pivô central e os reservatórios, seguida de uma avaliação temporal e espacial. Em seguida, foram realizados trabalhos de campo, com o objetivo de coletar amostras de solo e água para posteriores análises em laboratório. De modo geral, o estudo permitiu concluir que as áreas irrigadas têm seu comportamento em função de características geológicas e geotécnicas dos materiais geológicos, assim como o cálculo da lamina de água para irrigação depende destas propriedades. A bacia objeto do estudo apresenta diversos problemas ambientais como presença de metais no solo, nas águas superficiais e subterrâneas decorrentes do uso de fertilizantes junto da prática de irrigação, assim como problemas na dinâmica das águas superficiais devido a construção dos reservatórios, erosão, assoreamento, eutrofização, turbidez e alterações dos canais de drenagem. / This paper presents the results from a study accomplished in a region with many irrigated areas in the Ribeirão dos Cocais - Casa Branca/SP, in terms of environmental problem, geological and geotechnical aspectassessment. For its accomplishment, in a first step, the central pivot - irrigated areas and reservoirs were identified and delimited, followed by a temporal and spatial analysis. In addition, field work for collectinggeological material and water samples for further laboratory tests. In general, the study allowed to conclude that behavior of the irrigated areas is controlled by geological and geotechnical characteristics of the geological materials, as well as the calculation of water layer for irrigation depends on these properties. The basin object of this study presents several environmental problems such as the presence of metals in the soil, surface and ground waters arising from the use of fertilizers by the practice of irrigation, as well as problems in the dynamics of surface water due to the construction of reservoirs, erosion, siltation, turbidity, eutrophication of the reservoirs and drainage channels and changes of drainage channel characteristics.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-21T11:41:40Z No. of bitstreams: 1 CARLOS HENRIQUE DE AZEVEDO FARIAS - TESE (PPGRN) 2006.pdf: 1797165 bytes, checksum: c1306ada6c17a8b1211eb71a42f5e313 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-21T11:41:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS HENRIQUE DE AZEVEDO FARIAS - TESE (PPGRN) 2006.pdf: 1797165 bytes, checksum: c1306ada6c17a8b1211eb71a42f5e313 (MD5) Previous issue date: 2006-12-19 / A pesquisa foi instalada em uma área experimental (latitude 6º54’59,88”S, longitude 35º09’17,86”O e altitude de 121,00 m) da Fazenda Capim II, localizada no Município de Capim/PB, com objetivo de se avaliar a cultura da cana-de-açúcar (Saccharum spp), variedade SP 79 1011, submetida a dois fatores: lâminas de água de irrigação e níveis de adubação com zinco. O delineamento experimental consistiu em blocos casualizados (DBC), com três repetições em esquema fatorial 5 x 5 analisados conjuntamente. As lâminas de irrigação foram: sequeiro, 25% da ETc (256,64 mm), 50% da ETc (513,29 mm), 75% da ETc (769,93 mm) e 100% da ETc (1026,57 mm) com as respectivas precipitações efetivas 780,06, 713,31, 487,54, 243,71 e 194,51 mm. Os níveis de zinco foram 0, 1, 2, 3 e 4 kg ha-1. O equipamento de irrigação utilizado na pesquisa foi do tipo pivô central fixo. O turno de irrigação, definido em função da análise físico-hídrica do solo, foi de nove dias utilizando 100% da água do solo. A ETo foi definida através do tanque “classe A” e a ETc foi determinada em função da idade da planta e de seu respectivo Kc. Abateu-se, do cálculo da lâmina de irrigação, a precipitação efetiva dentro do turno de irrigação. Foram determinadas as funções de resposta, em termos de crescimento e desenvolvimento fisiológico, bem como em termos econômicos, definindo-se, para tanto, os níveis dos dois fatores que proporcionam os melhores resultados econômicos. Até os sete meses de idade, a queda média de 50% no perfilhamento ocorreu independentemente dos fatores estudados ocorrendo diferenças significativas ao final do ano de cultivo. A resposta fisiológica aos fatores estudados foi significativa em altura, índice de área foliar, fitomassa total, fitomassa das folhas e fitomassa dos colmos. Do ponto de vista da qualidade da matéria-prima, o rendimento mínimo em açúcares totais recuperáveis foi de 96,57 kg t-1 e o máximo foi de 153,55 kg t-1. A cultura respondeu a lâmina de água de irrigação, em termos de produtividade, de forma significativamente diferente, sendo a mínima de 28,33 t ha-1 e a máxima de 106,47 t ha-1. Em termos de eficiência no uso da água pela cultura, o valor mínimo foi de 3,63 kg m3 e o máximo de 8,71 kg m3. Do ponto de vista econômico, foi calculado um modelo de função de resposta P(L,Zn) = a +b*L+c*L²+d*Zn+e*Zn²+f*LZn para estimar, diante do efeito conjunto dos dois fatores, qual combinação (L, Zn) resultaria em maiores produtividades (Lm, Znm) e maiores lucros brutos (L*,Zn*). De acordo com a tendência do modelo, a combinação que maximizou a produtividade em 181,26 t ha-1 foi (1.947,82 mm de lâmina total com 3,94 kg ha-1 de zinco) propiciando um lucro bruto de R$ 16,57 t-1. Ainda segundo o modelo, a combinação que maximiza o lucro bruto em R$ 21,06 t-1 é 1.628,06 mm com 1,80 kg ha-1 para uma produtividade de 168,59 t ha-1. Entretanto, a adoção da lâmina que maximiza o lucro bruto implica um volume de água maior que aquele aplicado à cultura, quando irrigada com 100% da ETc (1.221,08 mm). A cana de sequeiro conferiu ao produtor um prejuízo de R$ -1,43 t-1, independentemente da combinação. Quando foram aplicados 25% da ETc, o prejuízo foi maior, da ordem de R$ -9,64 t-1 em detrimento da combinação estudada. A combinação L50, Zn3 proporcionou um LB de R$ 5,86 t-1; para L75, Zn3 o LB foi de R$ 7,17 t-1. A combinação que conferiu o maior LB (R$ 19,60 t-1), com uma produtividade de 101,05 t ha-1, foi 1.221,08 mm de lâmina total e 3,0 kg de Zn ha-1 (L100, Zn3). / The research was conducted in an experimental area (coordinates 6º54’59,88”S; 35º09’17,86”W and 121,00m of altitude) of the Capim II Farm in the municipality of Capim/PB with the objective to evaluate the response of sugarcane crop (Saccharum spp.) variety SP 79 1011, submitted to different depths of irrigation water and fertilization levels with zinc to obtain their response functions for the growth and physiologic development, as well in economical terms. . The experimental design consisted of randomizered blocks, with three repetitions in 5 x 5 factorial scheme analyzed jointly. The irrigation depths were cultivation without irrigation, 25% of ETc (256,64 mm), 50% of ETc (513,29 mm), 75% of ETc (769,93 mm) e 100% of ETc (1.026,57 mm) with the respective effective precipitations of 780,06, 713,31, 487,54, 243,71 and 194,51 mm and the levels of zinc were 0, 1, 2, 3 and 4 kg ha-1. The irrigation equipment used in this research was a fixed central pivot . The irrigation frequency was defined in function of physical properties of soil and frequency of irrigation was of nine days using 100% of soil moisture. ETo was defined through the tank Class “A” and ETc was calculated in function of the plant age and respective Kc. The effective precipitation during the interval of irrigation was substracted from the calculation of depth of irrigation to be applied.. Until the seven months of age the mean reduction of 50% in number of plants occurred independently of the factors studied presenting significant differences at the end after one year of cultivation. The physiologic response to the studied factors, at the end of the year was significant, in plant height, leaf area index, total dry mass, dry mass of leaves and dry mass of stems. The point of view quality of the raw material. the minimum yield in recoverable total sugars (RTS) was of 96,57 kg t-1 and the maximum was of 153,55 kg t-1. The crop responded in terms of production significantly where the minimum was of 28,33 t ha-1 and the maximum was of 101,05 t ha-1. In terms of EUW (efficiency use water) for the crop, the minimum value was of 3,63 kg m-3 and the maximum was of 8,71 kg m-3. From the economical point of view, a model response function was calculations (P(L,Zn) = a+b*L+c*L²+d*Zn+e*Zn²+f*LZn) to estimate the combined effect of two factors, with combination (L, Zn) it would result in larger productivities (Lm, Znm) and larger gross profit (L*,Zn*). It was Verified that in agreement with the tendency of the model, the combination that had maximized the productivity of 181,26 t ha-1 , was 1.947,82 mm with 3,94 kg ha-1 of zinc, resulting in a gross profit (GP) of R$ 16,57 t-1. However, the same model estimated that the combination which maximizes the GP of R$ 21,06 t-1, consisted of 1.628,06 mm water with 1,80 kg ha-1 of zinc, for a productivity of 168,59 t ha-1. However, the adoption of irrigation depth that maximizes GP implicates in a larger volume of water compared to that applied to the crop when irrigated with 100% of the ETc (1.221,08 mm). the sugar cane without irrigation (control) resulted in a loss of R$ -1,43t-1 to producer, independently of the combination. When irrigation was applied equivalent to 25% of the ETc the loss was more, of the order of R$ 9,64 t-1 independently of studied combination. The combination (L50, Zn3) provided a GP of R$ 5,86 t-1. For L75, Zn3 GP was of R$ 7,17 t-1. The combination that provided highest GP (R$ 19,60 t-1) with a productivity of 101,05 t ha-1 was 1.221,08 mm with 3,0 kg ha-1 (L100, Zn3).