Dentre os elementos em um sistema de produção em casa de vegetação, o dossel da cultura é o que mais afeta o microclima interno, sendo de grande importância o entendimento dos seus processos de troca de energia. Dada à complexidade da interação entre os vários elementos, a modelagem mostra-se como uma importante ferramenta para a pesquisa em ambientes protegidos, porém muito pouco utilizado no Brasil. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um modelo de simulação para estimativa dos componentes do balanço de energia do dossel da cultura do pimentão em casa de vegetação e sua calibração e teste com dados de um experimento de campo. Foi desenvolvido um modelo em equilíbrio dinâmico composto de quatro submodelos: fluxo de calor latente (λE), fluxo de calor sensível (H), balanço de ondas curtas (BOC) e balanço de ondas longas (BOL). Os submodelos para λE e H foram baseados em teorias de transferência de massa e calor por convecção mista associada a uma equação de estimativa da resistência estomática a partir de medidas climáticas. Os submodelos de BOC e BOL levaram em consideração a disposição em linhas da cultura, a cobertura parcial do dossel e o Índice de Área Foliar (IAF). O modelo foi implementado em planilha eletrônica MICROSOFT EXCEL 2000 e resolvido numericamente através de uma rotina escrita em linguagem VBA (Visual Basic para Aplicativos). O modelo foi calibrado e testado com experimento em casa de vegetação em arco com 17,5 x 6,4m, pé-direito de 3m e altura de arco de 1,2m, localizada no município de Piracicaba - SP, no Campus da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"/USP, cultivada com pimentão amarelo, em linha simples no espaçamento de 1,2m x 0,5m. Foram feitas medidas de ranspiração com lisímetro com células de carga, radiação global, difusa e fotossinteticamente ativa, velocidade do vento, temperatura e pressão atual de vapor e temperatura do dossel. Também se tomaram medidas da cultura como IAF, altura e diâmetro de copa. A partir dos levantamentos, o modelo foi calibrado e testado. O modelo não estimou de forma precisa os componentes do balanço de energia, mas foi capaz de acompanhar a variação dos valores reais levantados em experimento, ainda que em magnitudes diferentes, indicando a necessidade de uma calibração mais adequada, em especial dos coeficientes de extinção do dossel para radiação difusa e direta. A modelagem permitiu verificar a limitação de algumas abordagens encontradas em literatura e utilizadas neste trabalho, como na determinação das resistências aerodinâmica e estomática. / In a greenhouse production system, the canopy of culture is the main element that modifies the internal microclimate. Its comprehension is very important to understand the energy exchange process. Due to the complexity interaction among several elements, the modeling represents an important tool for research in protected environments, but little used in Brazil. The aim of the present work was to develop a simulation model for estimating the components of canopy energy balance of sweet pepper crop cultivated in greenhouse and its calibration and test with experimental data. It was developed a steady-state model divided in four submodels: latent heat flux (λE), sensible heat flux (H), short wave balance (BOC) and long wave balance (BOL). The λE and H submodels were based on the mixed convection mass and heat transfer theory, associated with equation to leaf stomatal resistance estimation using climatic data. The BOC and BOL submodels considered the row orientation of crop, partial cover of soil and leaf area index (IAF). The model was implemented in a Microsoft EXCEL 2000 and solved numerically with routine developed in VBA language (Visual Basic for Application) The model was calibrated and tested with experimental data from a greenhouse 17,5m long by 6,4m width, 3,0m height, localized in Piracicaba City, São Paulo, Brazil, in experimental area of "LUIZ DE QUEIROZ" College Of Agriculture - São Paulo University (USP), cultivated with sweet pepper crop, in single row, spaced in 1,2m x 0,5m. It was taken measurements of transpiration from load cells weighting lysimeter, global, diffuse and PAR radiation, wind velocity, temperature and actual vapor pressure and canopy temperature. Also was taken measurements of leaf area index, height and diameter of plant. The model was test after calibration with experimental data. The model didnt estimate precisely the components of energy balance, but it was capable to follow the variation of measured data in different proportion and indicating the necessity of better calibration, especially concerned with extinction coefficients of the canopy. The modeling allowed verifying approach limitations founded in literature and used in present model, like the determination of aerodynamic and stomatal resistances.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-25042005-161029 |
| Date | 19 January 2005 |
| Creators | Atarassi, Roberto Terumi |
| Contributors | Folegatti, Marcos Vinicius |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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