Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma plataforma de controle sem fio utilizando uma rede de sensores e atuadores remotos capazes de automatizar, com facilidade e precisÃo, um sistema convencional de irrigaÃÃo pressurizada de alta eficiÃncia do tipo gotejamento. O trabalho propÃe o desenvolvimento de um ambiente integrado de gerenciamento da irrigaÃÃo, administrado por um computador central, dispositivos mÃveis tais como smartphones e tablets e ainda com disponibilidade de dados e recursos de controle atravÃs da WWW (World Wide Web). O desenvolvimento e os testes dos sensores capacitivos tipo FDR (Reflectometria no DomÃnio de FrequÃncia), mÃdulos remotos, assim como os dispositivos de acionamento das bombas e vÃlvulas, sÃo descritos em suas caracterÃsticas de desempenho e funcionalidade. O trabalho apresenta o uso de ferramentas computacionais e dispositivos de hardware, aplicados à concepÃÃo de projetos dedicados ao monitoramento e controle de sistemas de irrigaÃÃo. A Rede de Controle sem Fio à formada por mÃdulos sensores independentes, capazes de se comunicarem por rÃdio frequÃncia, possuindo um ou mais pontos de comunicaÃÃo final (estaÃÃes base). O sistema conta com um conjunto de mÃdulos remotos de funÃÃes distintas, tais como: mÃdulo de sensores de umidade e temperatura, acionamento de vÃlvulas, acionamento de bombas, controle de vazÃo e um ou mais mÃdulos centralizadores conectados ao computador central. A Rede foi submetida a testes de uso em manejos de irrigaÃÃo de culturas de melancia e milho, onde os mÃdulos sensores e atuadores desenvolvidos foram administrados atravÃs do gerenciamento de uma interface supervisora. O conjunto de dispositivos desenvolvidos para composiÃÃo desta plataforma de controle teve sua qualidade comprovada em funÃÃo de sua robustez, eficiÃncia, capacidade de processamento e resposta de seus mÃdulos sensores e atuadores, distribuÃdos dentro de um lote agrÃcola, localizado no perÃmetro de irrigaÃÃo do Baixo AcaraÃ, no municÃpio de Marco a 220 km de Fortaleza. / Improving the efficiency of mechanisms and processes involved in irrigation can increase the performance of both production and the reduction of wasted water and energy. In this context, the aim of this study was to develop a platform of wireless control using a wireless sensor network and remote actuators able to automatize a conventional drip pressurized irrigation system. This work proposes the development of an integrated environment for the management of irrigation. It is composed by a central computer, mobile devices such as smartphones and tablets, and is able to offer availability of data and control capabilities via the Internet. The development and testing of capacitive sensors like FDR (Frequency Domain Reflectometry), remote modules, and the devices that drive the pumps and valves, are described in their performance and functionality characteristics. The study used hardware devices and software tools used in the design of projects dedicated to the monitoring and control of irrigation systems. The Wireless Control Network consists of independent modules sensors, able to communicate by radio frequency, having one or more communication end points (base stations). The system relies on a set of remote modules for different functions, such as: sensor module for humidity and temperature, valve actuation, drive pumps, flow control and one or more centralizers modules connected to the central computer. The Network was subjected to tests of use in irrigation management of crops of watermelon and corn, where the modules developed were administered by a supervisor through the management interface. The set of devices designed to control the composition of this platform has proven its quality in terms of their robustness, efficiency, processing capacity and response of their sensor modules and actuators, distributed within an agricultural plot, located on the perimeter of the Lower irrigation Acaraà in the city of Marco 220 km from Fortaleza.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O feijÃo-caupi à uma cultura tradicionalmente produzida nas regiÃes Norte e Nordeste. No estado do PiauÃ, seu baixo rendimento mÃdio ainda persiste nos dias atuais, apesar da cultura ser bem adaptada Ãs condiÃÃes edafoclimÃticas da regiÃo e de existirem cultivares melhoradas disponÃveis no mercado. Assim, estudos que descrevam melhores prÃticas de manejo da cultura com a combinaÃÃo adequada da densidade de plantas e lÃmina de irrigaÃÃo, sÃo importantes à medida que sÃo capazes de apresentar alternativas que possibilitem o aumento da eficiÃncia de utilizaÃÃo da Ãgua pela cultura e a reduÃÃo dos custos com insumos agrÃcolas. O objetivo desse trabalho foi avaliar a possÃvel interaÃÃo de nÃveis de Ãgua e densidade de plantas do feijÃo-caupi sobre os parÃmetros de crescimento, trocas gasosas, componentes de produÃÃo, produtividade de grÃos, eficiÃncia do uso da Ãgua e distribuiÃÃo da umidade no solo. O experimento foi conduzido no perÃodo de julho a setembro de 2012, no campo experimental da Embrapa Meio-Norte, localizado no municÃpio de Teresina, PiauÃ. Os tratamentos consistiram de cinco lÃminas de irrigaÃÃo (L5-150%, L4-120%, L3-90%, L2-60% e L1-30% da ETo) e quatro densidades populacionais (D1-150.00; D2-200.000; D3-250.000; D4-300.000 plantas ha-1). Houve interaÃÃo significativa, entre os nÃveis de irrigaÃÃo e as densidades populacionais nos componentes de produÃÃo, nÃmero de vagens por planta, peso de vagens, produtividade de vagens, comprimento de vagem, peso de cem grÃos, produtividade de grÃos e eficiÃncia do uso da Ãgua. A produtividade de grÃos apresentou valor mÃximo de 1.668,86 kg ha-1 com uma lÃmina de irrigaÃÃo de 390,88 mm associada à densidade de 241.000 plantas ha-1. Obteve-se o valor mÃximo de eficiÃncia do uso da Ãgua, 4,78 kg ha-1 mm-1, com a lÃmina de 342,97 mm e densidade populacional de 233.000 plantas ha-1. No que se refere à distribuiÃÃo da umidade do solo, sob as maiores lÃminas de irrigaÃÃo e nas diferentes densidades de semeadura, houve consumo hÃdrico diferenciado do feijÃo-caupi em funÃÃo da densidade de raÃzes. O padrÃo de extraÃÃo de Ãgua do solo pelas raÃzes do feijÃo-caupi foi diretamente proporcional Ãs densidades de semeadura avaliadas. NÃo houve grande variaÃÃo da extraÃÃo de Ãgua nas diferentes densidades do feijÃo-caupi quando submetido Ãs menores lÃminas de irrigaÃÃo. Sob uma lÃmina de irrigaÃÃo de L5 â 150% ETo e densidade de plantas de 241.000 plantas ha-1, o feijÃo-caupi responde melhor em termos produtivos, com a manutenÃÃo da capacidade de Ãgua disponÃvel no solo, na faixa aproximada de 80% (na camada de 0,10 m) a 60% (na camada de 0,30 m). A interaÃÃo significativa entre os nÃveis de irrigaÃÃo e as densidades populacionais para Ãrea foliar do feijÃo-caupi, indica que hà reduÃÃo nesse parÃmetro de crescimento com diminuiÃÃes nos nÃveis de Ãgua e densidade de plantas. Os maiores valores ocorrem com lÃmina de irrigaÃÃo de 367,86 mm e densidade de 188.000 plantas ha-1. Isoladamente, a aplicaÃÃo contÃnua de Ãgua elevou a taxa fotossintÃtica, a condutÃncia estomÃtica e a transpiraÃÃo com reduzidos valores nas menores lÃminas de irrigaÃÃo 201,73 mm e 260,39 mm. / The cowpea is a crop traditionally produced in the North and Northeast regions. In the state of PiauÃ, its low average income still persists today, despite the culture was well adapted to soil and climatic conditions of the region and there are improved cultivars available on the market. Thus, studies that describe best practices in crop management with the proper combination of plant density and irrigation levels, are important as they are able to present alternatives that enable increased efficiency of water use by the crop and reduce costs with agricultural inputs. The aim of this study was to evaluate the possible interaction of water levels and plant density on cowpea growth parameters, gas exchange, yield components, grain yield, efficiency of water use and distribution of soil moisture. The experiment was conducted during the period July to September 2012 in the experimental field of Embrapa Meio-Norte, located in the city of Teresina, PiauÃ. Treatments consisted of five irrigation (L5 -150%, L4 -120%, L3 - 90%, L2 - 60% and L1 - 30 % of ETo) and four densities (D1 â 150,000, D2 - 200,000, D3 -250,000, D4 â 300,000 plants ha-1). There was a significant interaction between irrigation levels and population densities for yield components, number of pods per plant, weight of pods, pod yield, pod length, pod weight of hundred grains, grain yield and water use efficiency. Grain yield showed the maximum value of 1668.86 kg ha- 1 with a water depth of 390.88 mm associated with the density of 241,000 plants ha- 1. Obtained the maximum efficiency of use of water, 4.78 kg ha-1 mm-1 with the blade of 342.97 mm and density of 233,000 plants ha-1. As regards the distribution of soil moisture under the higher irrigation regimes and different seeding rates, water consumption was different cowpea depending on the density of roots. The pattern of water extraction from the soil by roots of cowpea was directly proportional to the seeding densities evaluated. There was wide variation in water extraction in different densities of cowpea when subjected to minor irrigation. Under a water depth of L5 - 150% ETo and plant density of 241,000 plants ha- 1, the cowpea responsive in terms of production, maintaining the available water capacity in the soil, in the approximate range of 80% (in the layer of 0.10 m) to 60% (in the layer of 0.30 m). A significant interaction between irrigation levels and population densities for leaf area of cowpea, indicates that there is a reduction in growth with decreases in water levels and plant density parameter. The highest values occur with irrigation depth of 367.86 mm and density of 188,000 plants ha- 1. Separately, the continuous application of water increased the photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration with reduced values in the smaller irrigation 201.73 mm and 260.39 mm .

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / The zucchini (Cucurbita pepo L.) is a vegetable from the family Cucurbitaceae plant grown in Brazil in the North, Northeast and much of the Southeast and Midwest. It lies between the ten vegetables with higher economic value, with high importance, especially in Central and Southern of Brazil. In order to evaluate the influence of different times of withholding irrigation and irrigation frequency in the culture of zucchini, there were two experiments in the experimental area of Meteorological Station of the Federal University of CearÃ, Fortaleza, Brazil. The experimental design was a randomized block consisting of five treatments and four replications for irrigation suppression experiment and six treatments and four replications for irrigation frequency of experiment. The treatments corresponding to the first experiment were withholding irrigation at 55 days (S55) after planting (DAP); S62 DAP; S69 DAP; S76 DAP and S83 DAP (unsuppressed). In the second experiment the treatments consisted of different frequencies of irrigation: Fi1 - daily; Fi2 - every two days; Fi3 - every three days; Fi4 - every four days; Fi5 - every five days and Fi6 - every six days, all irrigated with 100% ETo, calculated for weather station. It was evaluated the soluble solids proportion (SS), fruit diameter (DF), pulp thickness (EP), the number of fruits (NF), length (FL), average fruit weight (MF), and productivity (PROD) of the zucchini. It was also evaluated the net revenue for each treatment in both experiments. The treatments with withholding irrigation significantly influenced the average fruit weight, fruit length and productivity, with the highest values observed for the treatment without withholding irrigation, with the higher productivity of 25,142 kg ha-1. This treatment was also responsible for the highest economic return that was R$ 4,944.35 for hectare. The different irrigation frequencies significantly influenced the average fruit weight and productivity, both have greater value when irrigated daily, with the highest productivity 24,588 kg ha-1 . The daily irrigation also provided the highest value of R$ 4,683.77 for hectare net revenue. / A abobrinha (Cucurbita pepo L.) Ã uma planta da famÃlia Cucurbitaceae cultivada no Brasil nas regiÃes Norte, Nordeste e em grande parte das regiÃes Sudeste e Centro-Oeste. Situa-se entre as dez hortaliÃas de maior valor econÃmico, com elevada importÃncia principalmente no Centro e no Sul do Brasil. Com o objetivo de avaliar a influÃncia do momento da supressÃo da irrigaÃÃo e da frequÃncia de irrigaÃÃo na cultura da abobrinha, realizaram-se dois experimentos na Ãrea experimental da EstaÃÃo MeteorolÃgica da Universidade Federal do CearÃ, Fortaleza, CearÃ. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, constituÃdo por cinco tratamentos e quatro repetiÃÃes para o experimento com supressÃo da irrigaÃÃo e por seis tratamentos e quatro repetiÃÃes para o experimento com frequÃncia de irrigaÃÃo. Os tratamentos correspondentes ao primeiro experimento foram: supressÃo da irrigaÃÃo aos 55 (S55) dias apÃs o plantio (DAP); S62 DAP; S69 DAP; S76 DAP e S83 DAP (Sem supressÃo). No segundo experimento, os tratamentos consistiram em diferentes frequÃncias de rega, quando as irrigaÃÃes ocorriam: Fi1 â diariamente; Fi2 â a cada dois dias; Fi3 â a cada trÃs dias; Fi4 â a cada quatro dias; Fi5 â a cada cinco dias e Fi6 â a cada seis dias, todos com aplicaÃÃo de 100% da ETo, calculada a partir de dados meteorolÃgicos obtidos na estaÃÃo meteorolÃgica da Universidade Federal do CearÃ. ApÃs a colheita, foram avaliados: o teor de sÃlidos solÃveis (SS), o diÃmetro do fruto (DF), a espessura da polpa (EP), o nÃmero de frutos (NF), o comprimento do fruto (CF), a massa do fruto (MF) e a produtividade (PROD) cultura da abobrinha. Avaliou-se, tambÃm, a receita lÃquida que seria obtida para cada tratamento testado, em ambos os experimentos. Os tratamentos que avaliaram o momento da supressÃo da irrigaÃÃo influenciaram significativamente a MF, o CF e a PROD, sendo os maiores valores observados no tratamento sem supressÃo da irrigaÃÃo, que apresentou a maior produtividade (25.142 kg ha-1). Esse tratamento tambÃm foi responsÃvel pelo maior retorno econÃmico, apresentando uma receita lÃquida esperada de R$ 4.944,35 por hectare. As diferentes frequÃncias de irrigaÃÃo avaliadas influenciaram significativamente a MF e a PROD, ambas apresentando mÃximos valores para a frequÃncia diÃria de irrigaÃÃo, sendo a maior produtividade de 24.588 kg ha-1. A irrigaÃÃo diÃria proporcionou tambÃm o maior valor de receita lÃquida R$ 4.683,77 por hectare.

Banco do Nordeste do Brasil / Objetivou-se avaliar o efeito de diferentes lÃminas de Ãgua e doses de potÃssio na cultura do melÃo, sob irrigaÃÃo subsuperficialmediante a avaliaÃÃo do crescimento e da qualidade dos frutos. O experimento foi conduzido na Ãrea experimental do Campus Tianguà do Instituto Federal de EducaÃÃo, CiÃncia e Tecnologia do Cearà - IFCE, no perÃodo de fevereiro a setembro de 2014, numa Ãrea de 374,4 m2. Utilizou-se o delineamento estatÃstico de blocos casualizados com 4 repetiÃÃes, arranjados em esquema fatorial de 4 x 4. Os tratamentos resultaram da combinaÃÃo de quatro lÃminas de irrigaÃÃo que foram L1, L2, L3 e L4 (50, 75; 100 e 125% da evaporaÃÃo medida no tanque Classe A) e quatro doses de potÃssioK1, K2, K3 e K4 (50, 75, 100 e 125% de K2O). O sistema de irrigaÃÃo utilizado foi gotejamento com emissores do tipo click-tife autocompensantes com mecanismo anti-sucÃÃo e vazÃo de 4 L h-1, espaÃados de 0,5 m na linha com um gotejador por planta. O monitoramento da tensÃo da Ãgua no solo foi feito com tensiÃmetros instalados em torno da planta. As variÃveis morfolÃgicas de desenvolvimento da planta quantificadas foram: nÃmero de folhas, diÃmetro do caule, comprimento da haste principal e Ãrea foliar.As variÃveis qualitativasdos frutos foram: sÃlidos solÃveis totais, diÃmetro longitudinal e transversal, Ãndice de formato dos frutos e massa dos frutos. O teor de potÃssio nas folhas foiavaliado e ao tÃrmino do ciclo da cultura foram coletadas amostras de solo, na camada de 0-20 cm para a determinaÃÃo do potÃssio no solo. As maiores lÃminas de irrigaÃÃo, assim como as menores doses de potÃssio atà aos 65 dias apÃs o transplantio, proporcionam melhor desenvolvimento vegetativo à cultura, quanto ao nÃmero de folhas, diÃmetro do caule e Ãrea foliar.Os maiores valores dos sÃlidos solÃveis totais foram obtidos com a combinaÃÃo da menor lÃmina de irrigaÃÃo e da maior dose de potÃssio. O manejo da irrigaÃÃo com as menores lÃminas de irrigaÃÃo, assim como a aplicaÃÃo via fertirrigaÃÃo das menores doses de potÃssio atà 65 DAT das mudas, promoveu o aumento das dimensÃes dos frutos. Os frutos com formato esfÃrico (preferidos) foram obtidos com a maior lÃmina de irrigaÃÃo (125% da ETcp). A massa mÃdia dos frutos foi maior quando a cultura foi submetida Ãs menores lÃminas de irrigaÃÃo e a aplicaÃÃo da dose mÃxima de potÃssio. A aplicaÃÃo das menores lÃminas de irrigaÃÃo nÃo comprometeu as caracterÃsticas de qualidade dos frutos. O aumento das lÃminas de irrigaÃÃo resultou em aumento nas concentraÃÃes de potÃssio do solo. O teor de potÃssio nas folhas aumentou linearmente com as doses de potÃssio e as lÃminas de irrigaÃÃo aplicadas. / Aimed to evaluate the effect of different depths of water and potassium levels on melon crop under subsurface irrigation by avaluation of growth and fruit. The experiment was conducted during the period February to September 2014, on the Campus Federal Institute of education, science and technology of Cearà -IFCE, on an area of 374,4 m2 (28,8 m x 13,0 m). Was used the statistical design of randomized blocks with 4 repetitions , arranged in factorial scheme of 4 x 4. The treatments resulted from the combination of four irrigation levels and doses of potassium. Drippers Netafim brand were click-type auto compensantes with anti-sucÃÃo mechanism tife with flow of 4 L h-1, 0,5 m line spaced with one dripper per plant. The blades were irrigation L1, L2, L3 and L4 (50; 75; 100 125%; often the evaporation class A tank) and potassium levels K1, K2, K3 and K4 (50, 75, 100, 125% of K2O plant-1). Tension monitoring of the water in the soil was done with tensiometers installed around the plant. Morphological variables quantified plant development were: number of leaves, stem diameter, length of main stem and leaf area. Fruit quality parameters were: total soluble solids, longitudinal and transverse diameter, shape index of fruits and fruit mass. The potassium content in the leaves was evaluated with the leaves collected shortly after the harvest of the fruits. At the end of the cycle of culture soil samples were collected at 0-20 cm layer, for the determination of potassium in soil. The largest irrigation depths, as well as the lowest potassium levels up to 65 DAT seedlings provide best vegetative development to culture, when the number of leaves, stem diameter and leaf area. The highest values of SST were obtained by combining the smallest blade of irrigation and greater dose of potassium. Irrigation management with the smallest irrigation blades, as well as the application via the potassium doses smaller fertirrigation until 65 DAT seedling promote the increase in size of the fruit. The spherical shaped fruits (preferred) was obtained with the largest irrigation blade (125% of ETcp). The average mass of the fruits are larger when culture is fertirrigada with the smallest blades of irrigation, and the application of the maximum levels of potassium. The application of smaller irrigation, depths didn't compromise the quality characteristics of the fruit. For the largest irrigation blade resulted in higher concentrations of potassium in soil. The potassium content in leaves increased linearly with the potassium levels and blades of irrigation applied.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A falta de um manejo adequado da irrigaÃÃo por parte da maioria dos produtores instalados nos perÃmetros pÃblicos irrigados no estado do Cearà à considerado como o principal fator com interferÃncia direta na produtividade, custo de produÃÃo, qualidade dos produtos comercializados e principalmente na questÃo ambiental, onde o uso inadequado da Ãgua de nossos mananciais poderà comprometer seriamente nossas geraÃÃes futuras. A iniciativa de desenvolvimento de ferramentas para auxiliar o produtor a realizar um manejo de irrigaÃÃo satisfatÃrio, que seja acessÃvel e de fÃcil operaÃÃo à uma meta que devemos sempre definir como prioritÃria. Esse trabalho visa o desenvolvimento de um aplicativo para dispositivos mÃveis, capaz de utilizar uma base de dados prÃpria na realizaÃÃo do cÃlculo do tempo diÃrio de irrigaÃÃo para cada cultura em uma determinada data. Foram utilizadas tÃcnicas e ferramentas de desenvolvimento de software, especÃficas para a plataforma mÃvel Android. O aplicativo visa auxiliar na conduÃÃo de um manejo com uso racional de Ãgua nos perÃmetros irrigados localizados no estado de CearÃ, semiÃrido nordestino, mitigando a falta da assistÃncia tÃcnica especializada em agricultura de precisÃo, utilizando bancos de dados com informaÃÃes necessÃrias para o cÃlculo da necessidade hÃdrica e posterior recomendaÃÃo do tempo de irrigaÃÃo. Entre os bancos de dados instalados, conta-se com as series histÃricas da âevapotranspiraÃÃo potencial de referÃnciaâ dos Ãltimos dez anos nas regiÃes representativas onde se encontram implantados os oito principais perÃmetros irrigados do estado do CearÃ: Curu-Paraipaba, Pentecostes, Baixo AcaraÃ, Araras Norte, Jaguaribe Apodi, Morada Nova, Tabuleiros de Russas e IcÃ-Lima Campos, alÃm dos bancos de dados com informaÃÃes relativas ao âcoeficiente de cultivoâ e âPercentual de coberturaâ dos principais cultivos explorados nos perÃmetros. O sistema desenvolvido apresenta uma nova abordagem para o manejo da irrigaÃÃo, fazendo uso da mobilidade disponÃvel em celulares para permitir que os usuÃrios realizem o cÃlculo do tempo de irrigaÃÃo diÃrio em qualquer um dos perÃmetros irrigados do estado do CearÃ. A utilizaÃÃo do aplicativo em simulaÃÃo para o PerÃmetro Irrigado Baixo AcaraÃ, demonstrou uma reduÃÃo de aproximadamente 26 % em relaÃÃo a utilizaÃÃo atual de Ãgua na irrigaÃÃo, permitindo concluir-se que o seu uso proporciona um bom manejo de irrigaÃÃo e poderà resultar em uma economia de Ãgua necessÃria para reduÃÃo dos impactos recorrentes dos longos e repetitivos perÃodos de estiagem sobre os recursos hÃdricos do estado do CearÃ. / The lack of a proper irrigation management by the majority of producers in irrigated public areas in the state of Cearà is considered the main factor with direct influence on productivity, cost of production, quality of products, and especially in the environmental issue, where the inappropriate use of water from our springs could seriously compromise our future generations. The initiative in the development of tools to assist the producer to carry out a satisfactory irrigation management that is accessible and of easy operation is a goal that should always be set as a priority. This work aims to develop an application for mobile devices, able to use its own database in the realization of the daily irrigation time calculation for each crop on a certain date. Techniques and software development tools were used specificly for the Android mobile platform. The application intends to assist in conducting a management with rational use of water in irrigated areas in the state of CearÃ, semi-arid northeast, mitigating the lack of technical assistance specialized in precision farming, using databases with information necessary for the calculation of the need water and subsequent irrigation time recommendation. Among the installed databases, it has historical series of "potential reference evapotranspiration" for the past ten years in representative regions where the eight main irrigation schemes of the Cearà state: Curu-Paraipaba, Pentecostes, Baixo AcaraÃ, Araras Norte, Jaguaribe Apodi, Morada Nova, Tabuleiros de Russas e IcÃ-Lima Campos are located and also databases with information on the "crop coefficient" and "coverage percentage" of major crops exploited on the perimeters. This application was developed to present a new approach to irrigation management, making use of the available mobile phones in order to allow users to perform the calculation of the daily irrigation time in any of the irrigated perimeters of the Cearà state. The use of the application in simulation for the Irrigated Perimeter Baixo Acaraà demonstrated a reduction of approximately 26% over the current use of water in irrigation, allowing its use be concluded that provides good irrigation management and could result in an economy of water required to reduce the impact of recurring long and repetitive periods of drought on water resources of the state of CearÃ.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Family farming is an important generator of employment, income and food for the country, despite having a smaller area for its development, family farming has an important participation in national agricultural production and, the high cost of the agricultural mechanization, these farmers excluded from the agricultural mechanization process. Faced with such exclusion, use the evolution of technology systems most widely applied, such as Robotics, can meet effectively the needs for labor of farmers, and the trend is that the various sectors of agriculture which today are held by conventional way, be replaced by standalone devices. The objective of this work is to develop a robotic device (RIRRIG), able to interact in a three-dimensional plane, with a system of actuators, sensors and controllers in order to carry out irrigation in greenhouses. Provided with computer intelligence, the robot performs individual irrigation of plants in greenhouses, based on the reference evapotranspiration, leading to the terminal plant tool, which in turn, applies in each pot a given blade. Made the field data collection and analyzing the data, it was found that there was no statistical difference between means for manual irrigation and robotics in the development of agronomic variables of stem height, stem diameter and number of leaves, it being possible It is concluded that the robotic irrigation promoted a lower coefficient of variation and a lower standard deviation in the samples. It is important the fact that robotics when applied to agriculture, it is presented as an option to complement or manpower replacement for agricultural management, as it requires minimum operator intervention for operation, thereby depriving workers of activities stressful, repetitive and risky to health. It is important to highlight its importance in the rationalization of water resources to apply only the amount of water required by the plant and as technological innovation applied to the Brazilian semiarid region. / A agricultura familiar à uma importante geradora de ocupaÃÃo, renda e alimento para o paÃs, mesmo possuindo uma menor Ãrea para o seu desenvolvimento, a agricultura familiar tem papel fundamental na produÃÃo agrÃcola nacional e, pelo alto custo de que a mecanizaÃÃo agrÃcola exige, esses agricultores sÃo excluÃdos do processo de mecanizaÃÃo agrÃcola. Diante de tal exclusÃo, usufruir da evoluÃÃo dos sistemas de tecnologia mais aplicados atualmente, como a robÃtica, podem suprir de maneira eficaz as carÃncias por mÃo de obra dos agricultores familiares, e, a tendÃncia à que os diversos setores da agricultura que hoje sÃo realizados de maneira convencional, sejam substituÃdos por dispositivos autÃnomos. O objetivo deste trabalho à desenvolver um dispositivo robÃtico, (RIRRIG), capaz de interagir em um plano tridimensional, dotado de um sistema de atuadores, sensores e controladores com o intuito de realizar a irrigaÃÃo em estufas agrÃcolas. Provido de inteligÃncia computacional, o robà realiza a irrigaÃÃo individual de plantas em estufas, baseado na evapotranspiraÃÃo de referÃncia, conduzindo atà a planta a ferramenta terminal, que por sua vez, aplica em cada vaso uma determinada lÃmina. Realizadas as coletas de dados em campo e analisando-se os dados, constatou-se que nÃo houve diferenÃa estatÃstica entre mÃdias para a irrigaÃÃo manual e robÃtica no desenvolvimento das variÃveis agronÃmicas de altura de caule, diÃmetro de caule e nÃmero de folhas, podendo-se concluir que a irrigaÃÃo robotizada promoveu um menor coeficiente de variaÃÃo e um menor desvio padrÃo nas amostras coletadas. à relevante o fato que a robÃtica, quando aplicada à agricultura, apresenta-se como uma opÃÃo na complementaÃÃo ou substituiÃÃo da mÃo de obra para o manejo agrÃcola, pois necessita da mÃnima intervenÃÃo do operador para entrar em operaÃÃo, retirando assim os trabalhadores das atividades desgastantes, repetitivas e que oferecem risco à saÃde. à importante destacar sua importÃncia na racionalizaÃÃo do recurso hÃdrico por aplicar somente a quantidade de agua requerida pela planta e como inovaÃÃo tecnolÃgica aplicada ao semiÃrido brasileiro.

Este trabalho teve por objetivo desenvolver um sistema de controle em malha fechada em sistema de irrigaÃÃo localizada, visando controlar o processo de irrigaÃÃo. O sistema foi implantado no PerÃmetro Irrigado do Baixo AcaraÃ, em uma Ãrea de 1,0 ha, cultivada com melancia, dividida em quatro subÃreas, onde foram instalados trÃs sensores capacitivos de umidade em trÃs profundidades (0,15m, 0,30m e 0,45m), sendo o sensor de 0,15m conectado a um controlador lÃgico programÃvel (CLP), responsÃvel pelo acionamento das vÃlvulas e pela aceleraÃÃo/desaceleraÃÃo do inversor de frequÃncia, de acordo com o nÃmero de vÃlvulas acionadas simultaneamente. Os sensores nas demais profundidades foram utilizados para monitorar a umidade do solo ao longo do perfil. A partir das leituras dos sensores capacitivos convertidas em umidades em base de volume e atravÃs de uma equaÃÃo de calibraÃÃo, definiu-se o parÃmetro inicial de capacidade de campo do solo (CC), em 20%, como o set point (target) de controle. Os tratamentos foram 820, 795 e 795 Hz, para as estaÃÃes E1, E2 e E4, respectivamente, para o acionamento da motobomba e 732, 714 e 751 Hz para desligar o sistema. Na segunda etapa os parÃmetros de controle foram 784 e 795 Hz para as estaÃÃes E1 e E2, respectivamente, para acionamento da motobomba e 751 e 762 Hz para desligar o sistema. Verificou-se que o sistema apresentou desempenho satisfatÃrio, mantendo a umidade do solo nos nÃveis com elevada frequÃncia de irrigaÃÃo. / This work aims to develop a closed loop control system in a drip irrigation system, aimimg to control irrigation process. The system was deployed in ​​Low Acaraà Irrigation District (DIBAU) in an area of 1.0 ha, planted with watermelon, divided into four sub0areas, with three capacitive sensors for soil moisture installed at three depths (0.15 m, 0.30 m and 0 were installed , 45m.The sensor was 0.15 m connected to a programmable logic controller (PLC), for driving the valves and the acceleration / deceleration the motor by a frequency converter according to the number of actuated valves simultaneously. The sensors other depths were used to monitor soil moisture along the profile. Using predefined calibration equations, the readings of the capacitive sensors in Hertz were convertd to volume based soil moisture and following initial parameters defined: field capacity soil (CC), at 20%, as the set point (target) of control,conrolling treatments of 820, 795, and 795 Hz, for plots E1, E2 and E4, respectively, to activate the pump, and 732, 714, and 751 Hz to turn the pump off. In a second stage, control parameters were 784 and 795 Hz for stations E1 and E2, respectively, to activate the pÃmp and 751 Hz and 762 to turn off the system. The control systems sucessfully controlled soil moisture, maintaining soil moisture at derired levels with a high frequency of irrigation. From the readings of capacitive sensors converted into moisture on a volume basis and through a calibration equation, we defined the initial parameter of soil to drive the pump and 751 and 762 Hz to shutdown. It was found that the system showed satisfactory performance, maintaining soil moisture levels at high frequency irrigation.

Lettuce (Lactuca sativa L.) is one of the vegetables cultivated in several regions and nowadays it is easy to see an increase in demand for organic products by consumers, many producers decided to change and start to produce with a new method of cultivation called organic farming. Assuming that lettuce cultivation has some characteristics, like its growth and production variables, according to the different treatments, this study aimed to investigate the lettuce yield under different levels of irrigation and compost, trying to estimate the better management of irrigation and fertilization. The production of organic lettuce is held in beds under field conditions and there are many types, and some have a great acceptance what turns the studies about water and nutrient requirements more important. The irrigation system used was a drip method. Five irrigation levels were used: 50, 75, 100, 125 and 150% (W1, W2, W3, W4 and W5) of water depth needed by the crop. Another treatment was consisting of four different applications of compost, 0.0, 2.0, 4.0 and 8.0 kg m-2 (C1, C2, C3 and C4). The compost is a key in organic farming and for this experiment it was obtained from sugarcane pulp, acerola waste, cattle manure, chicken manure, MB-4 (rock powder - with Ca and Mg), phosphate and water. The experimental design was a randomized block in a split-plot with four replications scheme and irrigation depth located in the plots and the compost arranged as subplots. The results of this study led to the following conclusions: the application of water and compost as production factors allowed raising the average levels of lettuce yield of up to 38.3%, with an estimated maximum yield obtained with a level of compost equivalent to 6.3 kg m-2. It was observed a decrease lower than 6% in the average level of productivity of lettuce when the level of water was reduce by 50% the depth of irrigation applied, this result shows that this production factor it is not limiting, and it is possible to use an irrigation strategy with deficit without main contributions to the gross value of production. The average values of water productivity increased with the increase in the levels of compost according to a quadratic model, which suggests a level equivalent to 6.0 kg m-2 of compost for purposes the greater efficiency of utilization of water by lettuce. Considering the current price of a kilogram of lettuce to R$ 2.00 and the results of the compost use efficiency, the cost of a compost tonne must be less than R$ 90.00 to enable the application of this input. The best economically level of compost, like an optimal value, practically did not change with vary in water quantity and the relationship between the price of the compost and the product price ranging between 90 and 110. / A alface (Lactuca sativa L.) à uma das hortaliÃas mais cultivadas em vÃrias regiÃes brasileiras e com a crescente demanda de produtos orgÃnicos pelos consumidores, vÃrios produtores decidiram migrar para este mÃtodo ecolÃgico de cultivo. Partindo da hipÃtese de que a cultura da alface apresenta crescimento e produÃÃo comercial variÃveis, moduladas pelos tratamentos analisados, o estudo objetivou avaliar a produtividade da alface, submetida a diferentes lÃminas de irrigaÃÃo e doses de composto orgÃnico, com vistas ao manejo adequado da irrigaÃÃo e da adubaÃÃo. A produÃÃo da alface orgÃnica à realizada em canteiros, em condiÃÃes de campo e, entre os diversos tipos cultivados, a alface-americana à um dos que possui maior aceitabilidade, reforÃando a necessidade de estudos sobre as suas exigÃncias hÃdricas e nutricionais. O sistema de irrigaÃÃo foi por gotejamento. Utilizaram-se cinco lÃminas de irrigaÃÃo que corresponderam a 50, 75, 100, 125 e 150% (W1, W2, W3, W4 e W5) da lÃmina de irrigaÃÃo requerida pela cultura e quatro doses de composto, correspondentes a 0,0, 2,0, 4,0 e 8,0 kg m-2 (C1, C2, C3 e C4). O composto orgÃnico foi obtido a partir da mistura de bagaÃo de cana, resÃduos de acerola, esterco de gado, esterco de galinha, MB-4 (pà de rocha - fonte de Ca e Mg), fosfato e Ãgua. O delineamento experimental foi em blocos inteiramente casualizados, no esquema de parcelas subdivididas e quatro repetiÃÃes, sendo as lÃminas de irrigaÃÃo localizadas nas parcelas e as doses de composto dispostos nas subparcelas. Os resultados deste estudo permitiram as seguintes conclusÃes: a aplicaÃÃo dos fatores de produÃÃo Ãgua e composto orgÃnico permitiram elevar os nÃveis mÃdios de produtividade da alface em atà 38,3%, sendo a produtividade mÃxima estimada obtida com uma dose de composto orgÃnico equivalente a 6,3 kg m-2. O decrÃscimo inferior a 6% no nÃvel de produtividade mÃdia observada da alface ao se reduzir em 50% a lÃmina de irrigaÃÃo aplicada, demonstra que este fator de produÃÃo, alÃm de nÃo ter sido limitante, possibilita o uso da estratÃgia de irrigaÃÃo com dÃficit sem maiores impactos no valor bruto da produÃÃo. Os valores mÃdios de produtividade da Ãgua incrementaram com o aumento das doses de composto orgÃnico segundo um modelo quadrÃtico, o qual sugere a aplicaÃÃo de uma dose equivalente a 6,0 kg m-2 para fins de uma maior eficiÃncia de aproveitamento do insumo Ãgua pela cultura da alface. Considerando o preÃo atual do quilograma de alface a R$ 2,00 e os resultados de eficiÃncia do uso do composto orgÃnico, o custo da tonelada de composto orgÃnico deve ser inferior a R$ 90,00 para viabilizar a aplicaÃÃo deste fator de produÃÃo. A dose de composto orgÃnico economicamente Ãtima praticamente nÃo foi alterada com a variaÃÃo do fator de produÃÃo Ãgua e da relaÃÃo entre o preÃo do composto orgÃnico e preÃo do produto variando entre 90 e 110.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Family farming has contributed to social development because through millions of small producers it has been a growing industry of entire relevance for the development of the country. Despite the high current production efficiency in agriculture it has been observed many environmental and social impacts, such as: soil erosion, contamination of surface and groundwater, loss of biodiversity, loss of traditional knowledge associated with economic dependence, reducing of job opportunities and income as well as rural exodus and social exclusion. For this reason, in the past few years it has been giving very strong focus on ecological benefits from cultivation of organic products. The general objective of this research is to comparatively analyze, based on indicators of economic, social and environmental indicators, two irrigated cultivation systems of organic and conventional production. The value of production and income of the farmer were respectively evaluated as variables associated to social and economic dimensions. The microbial activity of the soil was used as an environmental variable and the statistical analysis was performed using the program "ASSISTAT 7.5 BETA". The generation of direct jobs per area unit in the conventional tillage system corresponds to the reference values. Nevertheless, the organic system provides a generation of direct jobs that may reach three times the average capacity of employment generation per area unit of irrigated agriculture in the Brazilian semi-arid region, thus creating in a sustainable way, maintenance conditions for peasants. The organic system has a lower risk associated with the economic dimension compared to conventional tillage system. Current useful agricultural areas of the two production units allow them to remain in agricultural activity ensuring the social reproduction of farmers in a scenario with funding from the Pronaf. The results of the evaluated environmental variables demonstrate that production unit with organic farming has higher environmental sustainability, since the soil has good physical and chemical conditions that are more satisfactory to the development of microorganisms. / A agricultura familiar vem contribuindo para o desenvolvimento social, pois atravÃs de seus milhÃes de pequenos produtores à um setor em crescimento e de inteira relevÃncia para o desenvolvimento do paÃs. Apesar da elevada eficiÃncia produtiva atual na agricultura, tem se observado diversos impactos ambientais e sociais, tais como erosÃo dos solos, contaminaÃÃo das Ãguas superficiais e subterrÃneas, reduÃÃo da biodiversidade e perda de saberes tradicionais associados, dependÃncia econÃmica, reduÃÃo das oportunidades de trabalho e renda, Ãxodo rural e exclusÃo social. Por este motivo, nos Ãltimos tempos, tem se dado Ãnfase aos benefÃcios ecolÃgicos provenientes do cultivo de produtos orgÃnicos. A pesquisa tem como objetivo geral analisar comparativamente, a partir de indicadores de sustentabilidade econÃmica, social e ambiental, dois sistemas irrigados de produÃÃo, um orgÃnico o outro convencional. O valor da produÃÃo e da renda do agricultor foram avaliados como variÃveis associadas com dimensÃes sociais e econÃmicas, respectivamente. A anÃlise estatÃstica dos dados ambientais foi realizada atravÃs do programa âASSISTAT 7.5 BETAâ submetidos à anÃlise de variÃncia e as mÃdias comparadas pelo teste de Tukey. A geraÃÃo de empregos diretos por unidade de Ãrea no sistema de cultivo convencional corresponde aos valores de referÃncia. Jà o sistema de cultivo orgÃnico proporciona uma geraÃÃo de empregos diretos que chega a corresponder trÃs vezes à mÃdia da capacidade de geraÃÃo de emprego por unidade de Ãrea da agricultura irrigada na regiÃo do semiÃrido brasileiro, criando assim de forma sustentÃvel, condiÃÃes de permanÃncia do homem no campo. O sistema de cultivo orgÃnico apresenta um menor risco associado à dimensÃo econÃmica comparativamente ao sistema de cultivo convencional. As superfÃcies agrÃcolas Ãteis atuais das duas unidades de produÃÃo permitem que as mesmas se mantenham na atividade agropecuÃria assegurando a reproduÃÃo social dos agricultores num cenÃrio com financiamento do Pronaf. Os resultados das variÃveis ambientais avaliadas demonstram que a unidade de produÃÃo com cultivo orgÃnico apresenta maior sustentabilidade ambiental, uma vez que o solo encontra-se em condiÃÃes fÃsicas e quÃmicas mais satisfatÃrias para o desenvolvimento dos microrganismos.

The water management was established by National Water Resources Policy (NWRP), instituted by federal law n. 9.433/1997. Among the prescribed instruments for reaching the water policy purposes, it is the water charging. The sector with by far the largest water withdrawal is the irrigation. By the year 2013, the water charging for irrigation water users, in the state of CearÃ, had been implemented in two Irrigation communities (Tabuleiro de Russas and Jaguaribe-Apodi) and in the irrigated area being developed over Canal do Trabalhador. Considering the existence of different irrigation water charging methods, the most appropriate method to the characteristics of the region and the users can promote water use efficiency in irrigation, as well as the equitable allocation of this resource. These different methods raise questions about its legal, economic, social and environmental implications. In this sense, the purpose of this research is to analyze the irrigator preferences, from Irrigation Community of Tabuleiro de Russas â Cearà by different water charging systems, considering the following attributes: water charging methods, water rights Market, amount of guaranteed water supply and different prices. This research uses the stated preference approach, called modeling choice. A random sampling was applied proportional to the number of blocks of choice sets. 30 questionnaires were applied to the owners or managers of production lots of Irrigation Community, randomly selected. The typical profile of irrigation user of lots classified as small producers is then characterized by a man, over 40 years old, married, with 02 or 03 children, with incomplete primary education, monthly income of one to three minimum wages, which visits lot daily. On assessment of the attitudes and behaviors of irrigators for the different attributes of water charging system, responses showed that irrigators recognize the importance of raw water charging. The producersâ relationship with the land is that it should produce, the water right speculation conduct is disapproved over the labor on land. Based on primary data, the results showed that irrigators prefer a water charging method that considers actual water consumption, determined by individualized hydrometers. The possibility of water rights market was chosen so associated with preference of an alternative way to the current scenario. The preference for amount of guaranteed water supply was due to water shortages experienced by the state and by the water rationing carried out on the Irrigated area. The chosen price means that irrigators recognize that the values practiced, generally, are low, thus, they prefer to remain with current values. / A gestÃo da Ãgua à estabelecida na PolÃtica Nacional de Recursos HÃdricos (PNRH), instituÃda pela Lei Federal n 9.433/1997. Dentre os instrumentos previstos para alcanÃar seus objetivos està a cobranÃa pelo uso da Ãgua bruta. O setor responsÃvel pela maior parte das retiradas de Ãgua à a irrigaÃÃo. Atà o ano de 2013, a cobranÃa pelo uso de Ãgua bruta na irrigaÃÃo, no estado do CearÃ, tinha sido implantada em dois perÃmetros irrigados (Tabuleiro de Russas e Jaguaribe-Apodi) e na agricultura irrigada sendo desenvolvida ao longo do Canal do Trabalhador. Considerando a existÃncia de diferentes mÃtodos de cobranÃa pelo uso da Ãgua bruta na irrigaÃÃo, a aplicaÃÃo do mÃtodo mais adequado Ãs caracterÃsticas da regiÃo e dos usuÃrios pode promover a eficiÃncia de uso da Ãgua na irrigaÃÃo, bem como a alocaÃÃo equitativa do recurso. Os diferentes mÃtodos de cobranÃa levantam questÃes sobre suas implicaÃÃes jurÃdicas, econÃmicas, sociais e ambientais. Neste sentido, o objetivo desta pesquisa à analisar as preferÃncias dos irrigantes do PerÃmetro Irrigado de Tabuleiro de Russas - Cearà por diferentes sistemas de cobranÃa pelo uso da Ãgua bruta, considerando os atributos: mÃtodo de cobranÃa, possibilidade de transaÃÃo dos direitos de uso da Ãgua, garantia mÃnima de oferta para a produÃÃo e diferentes tarifas. Esta pesquisa utiliza a abordagem de preferÃncia declarada, denominada Modelagem de Escolha. Realizou-se amostragem aleatÃria proporcional ao nÃmero de blocos de conjuntos de escolha. Foram aplicados 30 questionÃrios aos proprietÃrios ou administradores dos lotes produtivos do perÃmetro irrigado, aleatoriamente selecionados. O perfil tÃpico do irrigante dos lotes classificados como pequenos produtores à entÃo caracterizado por ser homem, com mais de 40 anos de idade, casado, com 02 ou 03 filhos, com ensino fundamental incompleto, renda mensal de 01 a 03 salÃrios mÃnimos, que visita o lote diariamente. Sobre a avaliaÃÃo das atitudes e comportamentos dos irrigantes com relaÃÃo aos diferentes atributos do sistema de cobranÃa pelo uso da Ãgua bruta, as respostas demonstraram que os irrigantes reconhecem a importÃncia da cobranÃa pelo uso da bruta. A relaÃÃo dos produtores com a terra à a de que nela se deve produzir, reprovando-se o comportamento de especulaÃÃo do direito de uso da Ãgua em detrimento do trabalho na terra. Baseados em dados primÃrios, os resultados mostraram que os irrigantes preferem um mÃtodo de cobranÃa que leve em consideraÃÃo o efetivo consumo de Ãgua, medido atravÃs de hidrÃmetros individualizados. A possibilidade de transaÃÃo de direitos de uso da Ãgua foi escolhida de forma associada à predileÃÃo por um cenÃrio alternativo ao atual. A preferÃncia pela garantia de oferta mÃnima se deu em razÃo do panorama de escassez que vive o estado e em virtude do racionamento de Ãgua realizado no perÃmetro. A tarifa escolhida significa que os irrigantes reconhecem que os valores praticados, em geral, sÃo baixos, assim, preferem a permanÃncia do valor na faixa atual.