ABSTRACT
ABSTRACT The estimation of the reference evapotranspiration is an important factor for hydrological studies, design and management of irrigation systems, among others. The Penman Monteith equation presents high precision and accuracy in the estimation of this variable. However, its use becomes limited due to the large number of required meteorological data. In this context, the Hargreaves-Samani equation could be used as alternative, although, for a better performance a local calibration is required. Thus, the aim was to compare the calibration process of the Hargreaves-Samani equation by linear regression, by adjustment of the coefficients (A and B) and exponent (C) of the equation and by combinations of the two previous alternatives. Daily data from 6 weather stations, located in the state of Minas Gerais, from the period 1997 to 2016 were used. The calibration of the Hargreaves-Samani equation was performed in five ways: calibration by linear regression, adjustment of parameter "A", adjustment of parameters "A" and "C", adjustment of parameters "A", "B" and "C" and adjustment of parameters "A", "B" and "C" followed by calibration by linear regression. The performances of the models were evaluated based on the statistical indicators mean absolute error, mean bias error, Willmott's index of agreement, correlation coefficient and performance index. All the studied methodologies promoted better estimations of reference evapotranspiration. The simultaneous adjustment of the empirical parameters "A", "B" and "C" was the best alternative for calibration of the Hargreaves-Samani equation.
RESUMO A estimativa da evapotranspiração de referência é um importante fator para estudos hidrológicos, projeto e manejo de sistemas de irrigação, dentre outros. A equação de Penman Monteith apresenta elevada precisão e acurácia na estimativa desta variável. No entanto, o uso desta se torna limitado devido ao grande número de dados meteorológicos requeridos. Neste contexto, a equação de Hargreaves-Samani pode ser utilizada como alternativa, contudo, requer uma calibração local para a obtenção de melhores performances. Assim, objetivou-se comparar o processo de calibração da equação de Hargreaves-Samani via regressão linear, via ajuste dos coeficientes (A e B) e expoente (C) da equação e via combinações das duas alternativas anteriores. Foram utilizados dados diários de 6 estações meteorológicas, situadas no estado de Minas Gerais, do período de 1997 a 2016. A calibração da equação de Hargreaves-Samani foi realizada de cinco formas: calibração via regressão linear, ajuste do parâmetro "A", ajuste dos parâmetros "A" e "C", ajuste dos parâmetros "A", "B" e "C" e ajuste dos parâmetros "A", "B" e "C" seguido de calibração por regressão linear. As performances dos modelos foram avaliadas com base nos indicadores estatísticos erro absoluto médio, erro de viés médio, índice de concordância de Willmott, coeficiente de correlação e índice de desempenho. Todas as metodologias estudadas promoveram melhores estimativas da evapotranspiração de referência. O ajuste simultâneo dos parâmetros empíricos "A", "B" e "C" foi a melhor alternativa para calibração da equação de Hargreaves-Samani.
ABSTRACT
We aimed to assess the performance of different methodologies to estimate the reference evapotranspiration (ET0) in different seasons for at 1, 3, 6 and 10 days for the Northwestern Mato Grosso do Sul. We used a set of daily data obtained from the networks of the Brazilian National Institute of Meteorology for Água Clara, Cassilândia, Chapadão do Sul, Paranaíba and Três Lagoas locations. The meteorological data used were: maximum and minimum air temperatures, wind speed, solar radiation, and relative humidity. The methodologies used for the ET0 estimation were Hargreaves-Samani and Penman-Monteith (PM-FAO) using all the meteorological data needed and missing data on relative humidity, solar radiation and wind speed. To compare ET0 values estimated by means of equations tested against the PM-FAO method we analyzed the parameters of linear regression equation "0" and "1", coefficient of determination (r²), standard-error of estimate (SEE) and coefficient of performance (c). The PM-FAO method with missing data (relative humidity and wind speed) were the best alternatives to estimate ET0, followed by the PM-FAO method with missing solar radiation data in all timescales during fall and winter seasons. The Hargreaves- Samani method is not recommended to be used in its original form to estimate ET0 in the Northwestern Mato Grosso do Sul, in none of the timescales and seasons.
Objetivou-se avaliar o desempenho de diferentes metodologias na estimativa da evapotranspiração de referência (ET0) nas distintas estações anuais e considerando as escalas de 1, 3, 6 e 10 dias para a região noroeste sulmato- grossense. Foi utilizado um conjunto de dados diários adquiridos de estações automáticas da rede do Instituto Nacional de Meteorologia das localidades de Água Clara, Cassilândia, Chapadão do Sul, Paranaíba e Três Lagoas. Os dados meteorológicos utilizados foram: temperaturas máximas e mínimas do ar, velocidade do vento, radiação solar e umidade relativa do ar. As metodologias utilizadas para a estimativa da ET0 foram: Hargreaves-Samani e Penman- Monteith FAO (PM-FAO) utilizando todos os dados meteorológicos necessários e com dados faltantes de umidade relativa do ar, radiação solar e velocidade do vento. Para comparar os valores de ET0 estimados por meio das equações testadas com os do método PM-FAO foram considerados os parâmetros da equação de regressão "0" e "1", coeficiente de determinação (r²), erro padrão de estimativa (EPE) e coeficiente de desempenho (c). Os métodos de PM-FAO com dados faltosos de umidade relativa e velocidade do vento são as melhores alternativas para a estimativa de ET0, seguido dos métodos de PM-FAO com dados faltosos de radiação solar em todas as escalas de tempo e para as estações outono e inverno. O método de Hargreaves-Samani não é recomendado para ser utilizado em sua forma original nas estimativas de ET0 na região noroeste sul-mato-grossense, em nenhuma das escalas de tempo e estações anuais.
Subject(s)
Seasons , Evaporation , Agriculture , MeteorologyABSTRACT
O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar as lâminas de irrigação que resultem na máxima produtividade, no máximo rendimento econômico e no máximo rendimento industrial da cana-deaçúcar e a relação existente entre a lâmina de água e a formação de dextrana. O experimento foi instalado em outubro de 2010 em Jaíba/MG, em uma área irrigada por pivô central, com cana-de-açúcar no quarto ciclo de produção. Para a aplicação dos tratamentos, trocaram-se os bocais dos emissores, em cada vão entre torres do pivô central, de modo que fossem aplicadas as lâminas referentes a 25, 50, 75, 100, 125 e 150% da evapotranspiração da cultura, com o manejo da irrigação realizado para atender a demanda de 100%. Determinou-se a produtividade de colmos e o rendimento industrial da cana-de-açúcar, expressos em açúcares totais recuperáveis (ATR) e os teores de dextrana. Com os dados de produtividade e os custos relacionados à irrigação, calculou-se as lâminas para obtenção da máxima produtividade física (Lmpf) e do máximo rendimento econômico (Lmre), considerando-se a produtividade de colmos e de açúcares. Analisando-se os resultados obtidos, concluiu-se que: a lâmina que proporcionou a maior produtividade de colmos foi de 1.537 mm, para a produtividade de 112,3 t ha-1, ou seja, são necessários 136,9 m3 de água para se produzir uma tonelada de colmos. A lâmina de maior rendimento econômico foi de 1.334 mm para uma produtividade de 108,5 t ha-1. O maior rendimento de açúcares (158,1 kg t-1) foi obtido com lâmina de 1.373 mm. A lâmina que proporcionou a maior produtividade de açúcares (17,56 t ha-1) foi de 1.508,4 mm. O melhor rendimento econômico, em termos de açúcares por unidade de área, foi de 17,4 t ha-1(lâmina recomendada), com fornecimento de 1.406 mm de água, resultando na necessidade de 808 m3 de água para se produzir uma tonelada de açúcar. Lâminas acima de 1.000 mm no ciclo da cultura promoveram teores de dextrana acima dos limites estabelecidos para produção de açúcar. Recomenda-se para as indústrias de etanol e, principalmente de açúcar, introduzirem as análises de dextrana na rotina laboratorial.
The present work was developed due to determine the irrigation depths that result in the maximum productivity, maximum economic yield and the maximum industrial yield of sugarcane, and the relationship between water depth and the formation of dextran. The experiment was installed in October 2010 in Jaíba/MG, Brazil, in an area irrigated by a center pivot with sugarcane in the fourth cycle. For the application treatments the emitter nozzles were exchanged so that the depths were applied referring to 25, 50, 75, 100, 125 and 150% of crop evapotranspiration with irrigation management performed to meet the 100% of the demand. Stalk productivity and industrial yield of sugarcane were determined, as well as levels of ATR and dextran. With productivity data and irrigation costs, the maximum productivity (Lmpf), and maximum economic yield (Lmre) were calculated considering the stalk and sugar yields. The values obtained were subjected to analysis of variance and subsequently developed regressions. Analyzing the results, it was concluded that: the depth that provided the highest stalk yield was 1,537 mm, for a yield of 112.3 t ha-1, i.e. 136,9 m3 of water are necessary do produce one ton of stalks. The depth resulting in greatest economic yield was 1,334 mm for a yield of 108.5 t ha-1. The greatest sugar yield (158.1 kg t-1) was obtained with the depth of 1,373.1 mm. Highest sugar yield (17.56 t ha-1) was obtained from the depth of 1,508 mm. The best economic performance, in terms of sugar per unit area was 17.4 t ha-1, with supply of 1,405.9 mm of water, resulting in a water demand of 808 m3 to produce one ton of sugar. The best economic performance, in terms of sugar per unit area was 17.4 t ha-1 with the supply of 1,406 mm of water (recommended depth). Irrigation depths up to 1,000 mm in the crop cycle promoted dextran levels above the limits established for sugar production. It is recommended that the ethanol industries, and especially sugar industries, utilize dextran analyses in the laboratorial routine.
Subject(s)
Saccharum , Efficiency , Agricultural IrrigationABSTRACT
O presente trabalho foi desenvolvido, objetivando-se encontrar as relações entre lâmina de água (chuva e irrigação) e indicadores morfológico (índice de área foliar) e fisiológicos do estresse hídrico (temperatura foliar, potencial hídrico foliar e índice de clorofila nas folhas) na cana-de-açúcar submetida a diferentes lâminas de irrigação. O experimento foi instalado em outubro de 2010 em Jaíba/MG, em uma área irrigada por pivô central, com cana-de-açúcar no quarto ciclo. Para a aplicação dos tratamentos, trocaram-se os bocais dos emissores, em cada vão entre torres, de modo que fossem aplicadas as lâminas referentes a 25, 50, 75, 100, 125 e 150% da evapotranspiração da cultura, com o manejo da irrigação realizado para atender a demanda de 100%. Foram medidos o índice de área foliar, o potencial hídrico foliar, a temperatura foliar e o índice de clorofila nas folhas. Os valores obtidos foram submetidos a análises de variância e, posteriormente, elaboradas regressões. Diante dos resultados, foi possível concluir que houve tendência de aumento do índice de área foliar (IAF) da cana-de-açúcar à medida que se aumentou a lâmina de irrigação no ciclo da cultura; o aumento do IAF foi mais acentuado nos tratamentos que receberam mais água; o potencial hídrico foliar foi menor para menores lâminas de irrigação, com destaque para o tratamento que recebeu menos água (25%); a temperatura foliar foi próxima à temperatura do ar nos tratamentos que receberam as maiores lâminas (100 a 150%), com tendência de aumento da diferença entre a temperatura das folhas, à medida que se reduziu o suprimento hídrico; houve tendência de aumento do índice de clorofila (ICF) à medida que se aumentou as lâminas, com leve queda nos tratamentos que receberam lâminas maiores que 100% da ETc.
The present study was developed to evaluate relationships between the water depths (rain and irrigation) and morphological (leaf area index) and physiological indicators (leaf temperature, leaf water potential and chlorophyll content in leaves) of water stress on sugarcane subject to different irrigation levels. The experiment was installed in October 2010 in Jaíba/MG, Brazil, in an area irrigated by a center pivot system with sugarcane in the fourth cycle. For the treatments, emitter nozzles were exchanged in each vain between pivots so that the depths applied related to 25, 50, 75, 100, 125 and 150% of evapotranspiration, with the irrigation management performed to meet 100% of the demand. The factors of leaf area index, leaf water potential, leaf temperature and leaf chlorophyll index were measured. The values obtained were subjected to analysis of variance and subsequently developed regressions. From the results, it was concluded that there was a trend of increased leaf area index (LAI) for sugarcane as increasing the water depth in the crop cycle; the increase in LAI was more pronounced in treatments that received more water; leaf water potential was lesser for smaller irrigation depths, with emphasis on the treatment that received less water (25%); leaf temperature was close to the air temperature in the treatment receiving the highest depths (100 and 150%) with a trend for an increased difference between the temperature of the leaves as reducing the water supply; the chlorophyll index (ICF) tended to increase as increasing the depths, with a slight drop in treatments receiving depths greater than 100% of the ETc.
Subject(s)
Chlorophyll , Dehydration , Saccharum , Agricultural IrrigationABSTRACT
A qualidade da uva pode responder ao manejo da irrigação e ao ajuste da adubação nitrogenada. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar o efeito do manejo de irrigação e doses de nitrogênio sobre a qualidade da uva 'Niagara Rosada' no município de Colatina-ES. Foram avaliadas três doses de nitrogênio, aplicadas via fertirrigação: 35, 70 e 140g planta-1 e quatro estratégias de manejo de irrigação. No início do experimento até a fase de maturação das bagas, todos os tratamentos receberam a mesma lâmina de irrigação, elevando-se a umidade do solo à capacidade de campo (M1=100 por cento). Após este período, foram avaliados mais três estratégias de manejo de irrigação: m²=67 por cento, M3=33 por cento e M4=0 por cento da lâmina correspondente ao tratamento M1. Foram avaliados os teores de sólidos solúveis (SS), pH e acidez titulável (AT). Os resultados indicaram que os tratamentos sob déficit hídrico (M3 e M4), nas doses de 70 e 140g planta-1 apresentaram maiores teores de SS e pH das bagas e diminuição dos valores de AT.
The quality of the grape can respond to irrigation and N fertilization adjustment. So, this research aimed to study the effect of irrigation management and doses of nitrogen on 'Niagara Rosada' grape quality in Colatina (ES) municipality. It was evaluated three doses of nitrogen applied by fertigation: 35, 70 and 140g plant-1 and four strategies of irrigation management. From the beginning of the experiment until the stage of maturation, all treatments received the same water depth, increasing soil moisture at field capacity (M1=100 percent). After this period, it was evaluated three strategies for irrigation management: m²=67 percent, M3=33 percent and M4=0 percent of the depth corresponding to the M1 treatment. It was appraised the content of soluble solids (SS), pH and acidity (AT). The results indicated that the treatments under water stress, in the rates of 70 and 140g plant-1 presented larger rates of SS and pH of the berries and decreasing values of AT.
ABSTRACT
Este trabalho teve como objetivo definir sítios ambientais homogêneos no Estado do Espírito Santo, a fim de indicar o uso potencial do solo de todo o seu território. Técnicas estatísticas multivariadas foram empregadas sobre informações do relevo, coordenadas geográficas, dados do solo e clima. A disponibilidade hídrica e a evapotranspiração real e potencial foram determinadas a partir do resultado do balanço hídrico climatológico. Inicialmente, foi executada a análise de componentes principais (ACP) sobre os dados climáticos e, em seguida, a de agrupamento nas informações do relevo, solo, nos escores climáticos provenientes da ACP e nas coordenadas geográficas. Os dois primeiros eixos da ACP explicam cerca de 85,3 por cento da variância total acumulada. Após a rotação dos componentes principais, as melhores variáveis correlacionadas ao primeiro eixo foram a amplitude térmica, a temperatura média anual, seguida da evapotranspiração real. Foram definidos seis sítios ambientais para o Estado do Espírito Santo e alguns apresentaram similaridades ao clima. As variáveis topográficas foram os fatores de maior influência na diferenciação dos sítios. A metodologia se mostrou adequada na definição dos sítios.
The objective of this study was to define homogeneous environmental sites in the state of Espírito Santo, Brazil which may possibly be used to indicate potential soil use for the entire state. Multivariate statistics techniques were employed using information of the relief and geographical coordinates, as well as soil and climatic data. Water availability and real and potential evapotranspiration were determined from the results of the climatological water balance. Initially a principal component analysis (PCA) for the climatological data was performed. Subsequently, a grouping analysis was executed on the relief, soil and climatic data provided by the PCA and geographical coordinates. The first two axes of the PCA define roughly 85.3 percent of the total accumulated variance. After rotation of the principal components, the variables that best correlated to the first axis were the thermal amplitude, average annual temperature, followed by real evapotranspiration. Six environmental sites were defined for the state of Espirito Santo, some presenting climatic similarities. The topographic variables were the factors of greatest influence on the sites differentiation. The methodology was appropriate in defining the sites.
ABSTRACT
Objetivou-se estudar o efeito de diferentes turnos de rega e níveis de irrigação sobre a composição bromatológica e a digestibilidade "in vitro' da matéria seca (DIVMS) de Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia-1. Uma bancada experimental foi montada sob ambiente protegido, onde foram colocados recipientes cultivados com a gramínea. As irrigações foram realizadas com turnos de rega de um, quatro e sete dias e lâminas d'água para restabelecer 50, 75 e 100% da disponibilidade total de água no solo. Foram avaliados os teores de proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e DIVMS após o último corte. Foi verificado que o teor de PB foi maior quanto menor foi a quantidade de água aplicada. Os valores de DIVMS foram inversamente proporcionais aos teores de FDA. Conclui-se que o turno de rega pouco influencia nos fatores estudados e que a irrigação elevando o teor de água do solo próximo a capacidade de campo, diminui e aumenta os teores de PB e FDA, respectivamente.
The aim of this work was to study the effect of different frequency and levels of irrigation on chemical composition and ?in vitro? dry matter digestibility (IVDMD) of tanz?nia grass (Panicum maximum Jacq. Cv Tanzania-1). The experiment was carried out under greenhouse conditions where drums were filled with soil and cultivated with tanzania grass. The irrigations were performed with a frequency of one, four and seven days, in order to reestablish soil water content to 50, 75 and 100% of the total available water in the soil. During the experiment were evaluated the crude protein (CD), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and IVDMD after the last cut. The CD increased as the irrigation depth decreased. The values of IVDMD of were inversely proportional to that of the ADF. The results show that irrigation frequency does not influency in the monitored variables and the irrigation could be.