Micro spray and end caps performance operating with water containing different concentrations of organic matter / Desempenho de micro spray e válvula fim de linha operando com águas contendo diferentes concentrações de material orgânico

Recently a micro spray and an end cap with drain valve device were launched on the market. Their main advantage is the low cost. The micro spray provides a higher percentage of irrigated area relative to the drippers and an end cap with drain valve removes all air from the pipes and minimizes obstructions of the emitters. However, these components need to be tested operating with different water quantities and qualities. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of this micro spray and end cap with drain valve operating with water containing different concentrations of total solids. The experiment was conducted in a split plot scheme, with two end caps in the plots (conventional and with drain valve) and five total solid concentrations in the subplots (7 mg L-1, 407 mg L-1, 1007 mg L-1, 2007 mg L-1 and 4007 mg L-1) in a completely randomized design, with three replications. Sixty evaluations of the irrigation system were performed and the emitters were evaluated every application of 60 L up to a volume of 3.6 m3. The water flow rate and application uniformity were evaluated through distribution uniformity (DU) and statistical uniformity (US) coefficients. The micro spray performance was not affected by water application containing total solid concentrations below 270 and 500 mg L-1 in irrigation systems equipped with conventional end caps or with drain valves, respectively. Irrigation systems equipped with end caps with drain valve provided a better performance of micro sprays when operating with water containing total solid concentrations greater than 407 mg L-1. These end caps did not provided difference in micro spray performance when operating with public water.

Recentemente foi lançado no mercado um micro spray e um dispositivo fim de linha autolimpante tendo como principais vantagens o baixo custo. O micro spray propicia maior porcentagem de área irrigada em relação aos gotejadores e o fim de linha autolimpante retiram todo o ar das tubulações e minimizam o entupimento dos emissores. Entretanto, esses componentes precisam ser testados operando com diferentes quantidades e qualidades de água. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho do micro spray e da válvula autolimpante operando com águas contendo diferentes concentrações de sólidos totais. O experimento foi conduzido em esquema de parcelas subdivididas, tendo nas parcelas dois finais de linha (convencional e válvula autolimpante) e nas subparcelas cinco águas com concentrações de sólidos totais (7 mg L-1, 407 mg L-1, 1.007 mg L-1, 2.007 mg L-1 e 4.007 mg L-1) no delineamento inteiramente casualizado (DIC), com três repetições. Foram realizadas 60 avaliações do sistema de irrigação e os emissores eram avaliados a cada aplicação de 60 L, acumulando o volume de 3,6 m3. Os parâmetros avaliados foram a vazão e as uniformidades de aplicação de água por meio dos coeficientes de distribuição (CUD) e estatístico (CUE). O desempenho dos micros spray testados não foi afetado com aplicação de águas contendo concentrações de sólidos totais inferiores a 270 e 500 mg L-1 nos sistemas de irrigação equipados com finais de linha convencionais e autolimpantes, respectivamente. Sistemas de irrigação equipados com finais de linha autolimpantes proporcionam melhor desempenho dos micros spray quando operam com águas contendo concentrações de sólidos totais superiores a 407 mg L-1. Esses mesmos finais de linha não proporcionam diferença no desempenho dos micros spray quando operam com água de abastecimento.

Caracterização técnica e desempenho hidráulico de quatro gotejadores autocompensantes utilizados no Brasil / Technique characterization and hydraulic performance of four self-compensating drippers used in Brazil

Este trabalho teve por objetivo caracterizar e avaliar o desempenho de quatro modelos de gotejadores autocompensantes, frequentemente utilizados nos sistemas de irrigação por gotejamento no Brasil. Para realização do estudo, foi tomada uma amostra de 25 gotejadores de cada modelo. Na avaliação dos respectivos tubos emissores, foram determinados os seguintes parâmetros: (a) vazão média, (b) coeficiente de variação de fabricação, (c) espessura da parede (d), equação característica do gotejador, (e) diâmetro interno do tubo, (f) espaçamento entre emissores, (g) resistência à pressão com água na temperatura ambiente e à temperatura de 40oC, e (h) resistência do tubo à tração com tensão de 160 N e 180 N. As análises mostraram coeficientes de variação de fabricação inferiores a 0,045 para todos os gotejadores (0,07 é o limite máximo, segundo a ABNT NBR ISO 9261). Os expoentes x da equação pressão versus vazão variaram de 0,0082 a 0,0691, classificando-os como autocompensantes. Pelos resultados obtidos, é possível afirmar que nos produtos ensaiados, os quais são utilizados no Brasil pelos irrigantes, apresentaram desempenho hidráulico satisfatório, de acordo com a norma.

This study aimed to characterize and evaluate the performance of four models self-compensating drippers commonly used in drip irrigation systems in Brazil. To perform the study it was taking a sample of 25 emitters of each model. Evaluating their tubes (b) coefficient of manufacturing variation (c) wall thickness, (d) characteristic equation of the dripper, (e) internal diameter of the pipe, (f) spacing between emitters, (g) resistance water pressure at ambient temperature and to 40°C and (h) the tensile strength of the pipe with tension of 160 N and 180 N. The analysis showed variation coefficient of less than 0.045 for all manufacturing drippers (0.07 is maximum according to ABNT NBR ISO 9261). The exponents x of the equation pressure versus discharge ranged from 0.0082 to 0.0691 classifying them as self-compensating. From the results obtained it is clear that the tested products which are used in Brazil and used by irrigators had a satisfactory hydraulic performance in accordance with the standard.

Produção de cultivares de batata em diferentes sistemas de irrigação / Production of potato cultivars in different irrigation systems

Objetivou-se avaliar diferentes cultivares e sistemas de irrigação na produção de batata na região nordeste de Mato Grosso do Sul. O experimento foi realizado entre maio e setembro de 2011 e conduzido em esquema de parcelas subdivididas, tendo nas parcelas dois sistemas de irrigação (Gotejamento e Tripa) e nas subparcelas três cultivares de batata (Asterix, Atlantic e CLL), no delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. O manejo da irrigação foi realizado por meio da obtenção da evapotranspiração e de dados do solo e cultura. Foram avaliadas as seguintes características: comprimento, largura e espessura dos tubérculos, número de tubérculos por planta, produtividade comercial e eficiência do uso da água. A irrigação total necessária no sistema de irrigação por tripa superou o sistema por gotejamento devido ao maior coeficiente de localização e menor eficiência de aplicação da água. A cultivar Asterix apresentou maiores fatores biométricos de tubérculo, produtividade e eficiência de uso da água pela batata. Os sistemas de irrigação por gotejamento e tripa não afetaram a produção de batata, entretanto, o sistema por gotejamento deve ser preferido devido apresentar maior eficiência de aplicação da irrigação e de utilização da água pela cultura.

This study aimed to evaluate different cultivate and irrigation system in production of potato in the northeast of Mato Grosso do Sul State. The experience was made between May and September of 2011 and mounted in a complete randomized block, with four replications, in a split-plot design. The plots a two irrigation systems (drip irrigation and tubes of perforates plastic) and three cultivate of potato (Asterix, Atlantic and CLL). The irrigation management was by evapotranspiration and data of soil and culture. The following characteristics had been studied: length, width and thickness of tubercles, tubercle per plant number, commercial yield and water use efficiency. The necessary total irrigation in the system of irrigation for tubes of perforates plastic was greater that the drip irrigation because of the greater localized coefficient and minor irrigation efficiency. To Asterix cultivate, it presented greaters biometric factors, yield and water use efficiency. The irrigation systems had not affected the production of potato, however, the drip irrigation must be preferred because it presents a greater irrigation efficiency and water use efficiency for the culture.

Produção de almeirão em função de níveis de fertirrigação nitrogenada e disposição de mangueiras gotejadoras nos canteiros / Chicory yield under levels of nitrogen fertirrigation and position of drip hoses on the ridge

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes níveis de fertirrigação nitrogenada na produtividade e nas características agronômicas de plantas de almeirão, irrigadas por gotejamento. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, sendo avaliadas nas parcelas duas formas de disposição das mangueiras gotejadoras (superficialmente sobre o solo do canteiro e subsuperficialmente) e nas subparcelas seis doses de nitrogênio: 0, 30, 60, 90, 120 e 150kg ha-1. A forma de disposição das mangueiras afetou a produção apenas da massa fresca, com o melhor resultado sendo obtido com a irrigação subsuperficial. A produção e as características agronômicas do almeirão foram influenciadas pelas doses de nitrogênio aplicadas na água de irrigação nas duas formas de disposição das mangueiras nos canteiros. A maior eficiência financeira da adubação foi obtida com a dose de 30kg ha-1 de N nas duas formas de disposição das mangueiras gotejadoras.

In this research the objective was to evaluate the effects of different levels nitrogen fertirrigation on yield and agronomic characteristics of chicory plants irrigated by drip.The experimental design was a randomized block in split plot with two ways of using drip hoses on the ridge (on the surface and subsurface of soil) and six levels of nitrogen, 0, 30, 60, 90, 120 and 150kg ha-1.The hose layout affected the yield fresh weight only with better results obtained with subsurface irrigation.The yield and agronomic characteristics of chicory were influenced by nitrogen levels applied in irrigation water in the two forms of hoses disposition in the beds. The best economic efficiency of fertilization was obtained with 30kg N ha-1 in both forms of drip hoses disposition.

Desempenho de gotejadores utilizando água de baixa qualidade química e biológica / Drip lines performance using water of low chemical and biological quality

Esse trabalho objetivou identificar os principais fatores de entupimento em três modelos de tubogotejadores (M1, M2 e M3), caracterizar a qualidade da água utilizada na irrigação, bem como verificar os gêneros de bactérias causadoras de entupimento. Avaliou-se a uniformidade de aplicação de água, por meio da vazão e do Coeficiente de Uniformidade Estatístico (Us). Conclui-se que todos os parâmetros de qualidade da água analisados encontravam-se dentro dos padrões desejados, com exceção do ferro. Foram identificadas ferrobactérias dos gêneros Gallionella e Leptpthrix nos tubogotejadores. Após 700 h de funcionamento do sistema, a vazão dos tubogotejadores M1 e M2 reduziu 26,13 e 27,4%, respectivamente, e o modelo M3 apresentou um incremento de 1%. Os valores de Us apresentaram reduções de 28,35; 16,25 e 12,5% para os modelos M1, M2 e M3, respectivamente.

This work objectified to identify to the main causes of clogging in three models of drip lines (M1, M2 and M3), to characterize the quality of the water used in the irrigation, as well as verifying the gender of ironbacterias causing of clogging. The uniformity of application of water was evaluated, through the discharge and the Coefficient of Statistic Uniformity (Us). In accordance with the gotten results concluded that all of the parameters of quality of the water analyzed met inside of the wanted patterns, except for the iron. The gender Gallionella and Leptpthrix had been identified in drip lines. After 700 h of operation, the discharge of the drip lines M1 and M2 reduced 26,13 and 27,4%, respectively, and increased 1% for M3. The reductions in the values of Us for model M1, M2 and M3: 28,35; 16,25 and 12,5%.

Avaliação da uniformidade de aplicação de água em um sistema de gotejamento para pequenas propriedades / Uniformity of water application for a drip irrigation system to small farms

O uso de sistemas de irrigação por gotejamento à baixa pressão tem como objetivo oferecer uma técnica de irrigação viável para pequenas propriedades. Foram dimensionados oito sistemas de irrigação, um com os seguintes acessórios: 210 metros de tubo gotejador com diâmetro interno (DI) de 10,4 mm, sete conectores de 12 mm, e seis metros de tubo de polietileno, um adaptador para tubo de polietileno, uma curva de 90º e três metros de tubo de PVC com DI igual a 20,6 mm. Quatro sistemas foram montados com um filtro de tela de 130 μm e os demais com um filtro de disco de 200 μm. Em todos os sistemas foram utilizados um reservatório de 1 m³ localizado a 3 m acima do nível do solo. Irrigou-se 1296 m² de uma cultura de tomate, em canteiros com dimensões de 1,20 m por 60 m. Para avaliação técnica do projeto foi obtida a uniformidade de aplicação de água através do coeficiente de uniformidade de emissão (UE) e coeficiente de uniformidade de distribuição (UD), durante um período de 90 dias. Os resultados indicaram que o UE e o UD foram excelentes e que os valores de grau de entupimento aumentaram com o uso da irrigação. Assim, de acordo com os resultados, comprova-se a viabilidade técnica da utilização de sistemas de irrigação por gotejamento funcionando a baixa pressão para pequenas áreas.

A low pressure drip irrigation gravity feed system may be a viable technique to small farms. So, according with it, eight irrigation systems with 10.4 mm internal diameter driptubing 210 m long, seven 12 mm adapters, 20.6 mm polyethylene pipe 6 m long, polyethylene adapter, 20.6 mm 90º elbow, 20.6 mm PVC pipe 3 m long and 1 m³ water reservoir at 3 m height, were designed and assembled to irrigate 1.296 m² with tomato cultivated in 0.8 x 60 m beds. One 130 mm screen filter was used to four systems and one 200 mm disc filter for the other ones. Emission uniformity coefficients (UE) and distribution uniformity coefficients (UD) were obtained throughout 90 days. UE and UD were excellent and the degree of clogging at the emitters increased with time. Therefore, according to the results, the low pressure drip irrigation systems tested are technically viable to small areas.

Estimating evapotranspiration by capacitance and neutron probes in a drip-irrigated apricot orchard / Estimación de la evapotranspiración por capacitancia y sondas neutrónicas en una plantación de albaricoque irrigada por goteo / Estimação da evapotranspiração por capacitância e sondas neutrônicas em uma plantação de damasco irrigada por goteejamento.

This paper describes how a neutron probe (NP) and a multi sensor capacitance probe (MCP) can be used for monitoring the soil water content in order to develop a soil water balance and to estimate the evapotranspiration (ETc) of an apricot (Prunus armeniaca L.) crop. The van Genuchten model was applied to estimate water drainage below the active root zone, based on the measurements from both devices. Average crop evapotranspiration (ETc), estimated from the soil water balance for the whole period (17 months), was 1.6 and 1.5mm/day for NP and MCP, respectively, while the crop evapotranspiration calculated by the Penman-Monteith method (ETc-FAO) was 2.3mm/day. Drainage measured by both devices was negligible. The ETc measured by MCP was better correlated with the ETc measured by FAO methodology than with that corresponding to NP. A good correlation between the ETc values measured by NP and MCP was found. However, MCP permits continuous recording of the soil water content, is cheaper and less dangerous, while NP produces more accurate measurements than MCP.

En este trabajo se describe la forma en que un sensor de neutrones (SN) y una sonda multisensor de capacitancia (SMSC) pueden ser utilizados para el monitoreo del contenido de agua del suelo, a fin de establecer un balance hídrico de agua y estimar la evapotranspiración (ETc) en un cultivo de albaricoque (Prunus armeniaca L.). El modelo de van Genuchten fue aplicado para estimar el drenaje bajo la zona activa radical, con base en las mediciones hechas con los dos artefactos. La evpotranspiración promedio de la siembra (ETc), estimada a partir del balance de agua del suelo para todo el período (17 meses) fue de 1,6 y 1,5mm/día para SN y SMSC, respectivamente, mientras que la evapotranspitación calculada por el método de Penman-Monteith (ETc-FAO) fue de 2,3mm/día. El drenaje medido por ambos artefactos fue despreciable. La ETc medida con la SMSC resultó mejor correlacionada con la medida por la metodología de la FAO que aquella correspondiente al SN. Se encontró una buena correlación entre los valores de ETc medidos por SN y por SMSC. No obstante, la SMSC permite un registro continuo del contenido de agua del suelo, es más económica y menos peligrosa, mientras que el SN produce mediciones más precisas que la SMSC.

Neste trabalho se descreve a forma em que um sensor de nêutrons (SN) e uma sonda multisensor de capacitância (SMSC) podem ser utilizados para a monitoração do conteúdo de água do solo, a fim de estabelecer um balanço edáfico hídrico e estimar a evapotranspiração (ETc) em um cultivo de damasco (Prunus armeniaca L.). O modelo de van Genuchten foi aplicado para estimar a circulação de água sob a zona ativa radical, com base nas medições feitas com os dois artefatos. A evapotranspiração media da plantação (ETc), estimada a partir do balanço de água do solo para todo o período (17 meses) foi de 1,6 e 1,5mm/dia para SN e SMSC, respectivamente, enquanto a evapotranspiração calculada pelo método de Penman-Monteith (ETs-FAO) foi de 2,3mm/dia. A circulação medida por ambos os artefatos foi desprezível. A ETs medida com a SMSC resultou melhor correlacionada com a medida pela metodologia da FAO que aquela correspondente ao SN. Encontrou-se uma boa correlação entre os valores de ETs medidos por SN e por SMSC. No entanto, a SMSC permite um registro continuo do conteúdo de água do solo, é mais econômica e menos perigosa, enquanto que o SN produz medições mais precisas que a SMSC.

Função de resposta da alface americana aos níveis de água e adubação nitrogenada / Response function of the crisphead lettuce under irrigation depths and nitrogen rates

Objetivando-se estudar o efeito das lâminas de água, doses de nitrogênio e sua interação sobre os rendimentos produtivo e econômico da cultura da alface americana irrigada por gotejamento, conduziu-se um experimento em casa-de-vegetação localizada na Universidade Federal de Lavras, Minas Gerais, no período de setembro a novembro de 2004. O delineamento experimental foi fatorial 4 x 4 em blocos casualizados, sendo que os tratamentos constituíram-se da combinação de quatro lâminas de irrigação (W1=91,99; W2=142,79; W3=186,34; W4=237,14 mm) com quatro níveis de adubação nitrogenada (N0=0; N1=80; N2=160; N3=320 kg ha-1) e com três repetições. Utilizou-se a cultura da alface americana, cultivar Raider, irrigações diárias controladas com base na evaporação de um minitanque (EVm), sendo os tratamentos W1,, W2, W3 e W4, correspondentes a 0,35EVm, 0,70EVm, 1,0EVm e 1,35EVm, respectivamente. A cultura foi instalada no espaçamento de 0,30 m x 0,30 m, irrigada por um sistema de irrigação por gotejamento, com gotejadores autocompensantes de 1,6 L h-1 de vazão, espaçados de 0,3 m. Após a análise dos resultados concluiu-se que a aplicação de 205,26 mm de água e de 257,14 kg ha-1 de nitrogênio proporcionou estimar uma produtividade máxima de 26.959,93 kg ha-1 que correspondeu à obtenção do lucro máximo, considerando os preços dos fatores água (R$ 0,44 mm-1), nitrogênio (R$ 2,09 kg-1) e da alface americana (R$ 0,80 kg-1). A produtividade física máxima de 27.004,49 kg ha-1 foi estimada com 208,03 mm e 290,5 kg ha-1 de nitrogênio. O menor valor médio da produtividade comercial da alface americana (13.814,25 kg ha-1) foi obtido no tratamento onde foi aplicada a menor lâmina de água (91,99 mm). Essa produtividade é inferior àquela obtida no tratamento com dose 0 kg ha-1 de nitrogênio, cuja produtividade média foi de 19.943,7 kg ha-1.

The main objective of this experiment carried out from September to December/2004, under greenhouse at the Federal University of Lavras, in Minas Gerais, was to study the effect of water and nitrogen applications rates, and the interaction between these factors on both the yieldand economics of crisphead lettuce. A 4 x 4 factorial experimental design with randomized blocks and three replications was used. Treatments were determined by combinations of four water depths (W1=91.99; W2=142.79; W3=186.34; W4=237.14 mm) and four nitrogen levels (N0=0; N1=80; N2=160; N3=320 kg ha-1). Crisphead lettuce (cv. raider) was grown under daily irrigations applications computed based on the evaporation measured on a reduced pan (EVm). Treatments W1,, W2, W3 e W4, corresponded to, respectively, 0.35EVm, 0.70EVm, 1.0EVm, and 1.35EVm. A 0.30 m x 0.30 m plant spacing was observed and irrigation water was applied trough a drip irrigation system with 1.6 L h¹ emitters spaced 0.30 m apart. Under the cost scenario considered, water at R$ 0.44 mm-1, nitrogen at R$ 2.09 kg-1 and crisphead lettuce at R$ 0.80 kg-1, the maxim profit, and the maxim economical productivity, estimated at 26,960 kg ha-1, was achieved with the application of 205 mm of water and 257 kg ha-1 of nitrogen. The maxim physical productivity (27,004 kg ha-1) would be achieved by applying 20,803 mm of water and 290.5 kg ha-1 of nitrogen. The smaller average value of crisphead lettuce commercial yield (13,814 kg ha-1) was achieved with the application of the lowest water depth (91.99 mm) which was smaller than the yield achieved by the treatment with 0 kg ha-1 of nitrogen (19,944 kg ha-1).

Aspectos sanitários do cultivo da alface americana, irrigada com águas recptoras de efluentes urbanos / Sanitary aspects of lectucce (Lactuca sativa L. ) culture irrigated with receiving waters of urban effluent

Avaliou-se a influência da disposição de mangueiras gotejadoras nos canteiros e a injeção ou não de cloro na água de irrigação, nas condições sanitárias do solo e da alface americana irrigada (Lactuca sativa L.) com águas receptoras de efluentes urbanos. Foram realizadas análises microbiológicas de amostras de água do solo e da alface, no decorrer de todo o ciclo de cultivo. Objetivou-se determinar a possível existência de Salmonella spp. e de formas evolutivas de parasitos humanos e a quantidade de coliformes fecais, em pontos e épocas diferentes do experimento, impedindo assim o consumo da alface. Os resultados não indicaram a presença dos dois primeiros em nenhuma das amostras, mas sim de parasitos não humanos (nematóides) de vida livre no solo. Em relação à quantidade de coliformes fecais (NMP ml-1), o valor encontrado na cultura atende às exigências da Secretaria de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde brasileiro, porém a presença dos nematóides em quantidades superiores ao permitido pela Organização Mundial de Saúde (OMS) inviabiliza o seu consumo.

One evaluated the influence of drip tape arrangement and the use of chloride in the irrigation water, on soil sanitary conditions and growing lettuce (Lactuca sativa L.), irrigated with receiving urban waters. Water, soil and lettuce microbiological analyses were performed during crop cycle. The objective was to determine the presence of Salmonella spp., evolutive forms of human parasites and the amount of fecal coliforms in different locations and time, avoiding the lettuce consumption. Although results did not indicate the presence of Salmonella spp. and evolutive forms of human parasites in none of the samples but non human parasites (nematodes) of free life in soil. Total fecal coliforms count (NMP ml-1) met is according to the Brazilian Ministry of Health, Secretary of Health Surveillance requirements. Yet, the lettuce was not good for human consumption as the nematode presence was above the World Health Organization (WHO) guidelines.