Estimating crop coefficients for corn during an evapotranspiration experiment on an oxisol in Brazil

Soil water balance components were measured during two periods (from 1989 to 1991) on a Dark Red Latosol (oxisol) in Piracicaba,SP, Brazil. The change in soil water storage and the soil water fluxes at the lower limit of the rooting zone were calculated for a transect of 25 observation plots. Hydraulic head gradients were determined by tensiometer measurements. Soil water flux densities were estimated through Darcy's equation. The actual evapotranspiration of the crops and weeds and the actual evaporation of bare soil were obtained from the water balance equation and this for two periods under different crop rotations. For the first period the sequence was bare soil-corn-weeds and for the second period it was stubble mulch-weeds-corn. For assessing the crop coefficients the potential evapotranspiration was calculated according to two different methods. The first method was based on the modified Penman equation with grass as a reference crop, to obtain this way reference coefficients, and the second method was based on the pan "A" evaporation data in order to obtain pan coefficients. These coefficients were compared with the tabulated crop coefficients. In general when there was no shortage of water during the corn growth, the crop coefficients k c"A" and k c ref were very close to the k c values.

Os componentes do balanço hídrico foram medidos durante dois períodos (de 1989 a 1991) em terra roxa estruturada, em Piracicaba,SP, Brasil. As variações de armazenamento de água e os fluxos de água no solo no limite inferior da zona radicular foram calculados para uma transeção de 25 parcelas experimentais. Gradientes hidráulicos foram determinados por meio de medidas tensiométricas. Densidades de fluxo de água foram estimadas através da equação de Darcy. A evapotranspiração atual das culturas e das ervas daninhas e a evaporação atual do solo nú foram obtidas da equação do balanço hídrico, para dois períodos, sob diferentes rotações de cultura. Para o primeiro período a seqüência foi solo nú - milho - ervas daninhas e para o segundo cobertura morta - ervas daninhas - milho. Para determinar os coeficientes de cultura, a evapotranspiração potencial foi calculada por dois métodos. O primeiro foi baseado na equação de Penman modificada, com a grama como cobertura de referência, obtendo assim os coeficientes de referência, e o segundo baseado no tanque de evaporação tipo classe "A", obtendo os coeficientes de tanque. Estes coeficientes foram comparados com os coeficientes de cultura tabulados. De uma forma geral, em períodos sem falta de água para a cultura, os coeficientes de referência e de tanque se assemelharam bastante aos coeficientes de cultura.

Variabilidade espacial e temporal do potencial mátrico da água em terra roxa estruturada

Variabilities of soil water matric potential and of hydraulic gradients are analysed using geostatistical concepts and normal distribution statistics. Twenty five data pairs, collected along a 125 m transect of a dark red latosol (terra roxa estruturada) are analysed using autocorrelograms and semivariograms. No spatial dependence was found for both variables. The variability of soil water matric potential, measured by tensiometry, is less than the variability of hydraulic gradients. This last variable presented a high variability, to the point of compromising its use in soil water flux estimatives.

As variabilidades de medidas de potencial mátrico da água no solo e de gradiente de potencial hidráulico são analisadas utilizando conceitos geoestatísticos e estatística da distribuição normal. São analisados 25 pares de dados, coletados ao longo de uma transecção de terra roxa estruturada, de 125 m de comprimento. Autocorrelogramas e semivariogramas não indicaram dependência espacial nas variáveis estudadas. A variabilidade do potencial mátrico da água no solo, medida através de tensiômetros, é menor do que a variabilidade do gradiente de potencial hidráulico. Este último apresentou alta variabilidade, a ponto de comprometer seu uso em estimativas de fluxos de água no solo.

Variabilidade espacial e temporal do potencial mátrico da água em terra roxa estruturada

Variabilities of soil water matric potential and of hydraulic gradients are analysed using geostatistical concepts and normal distribution statistics. Twenty five data pairs, collected along a 125 m transect of a dark red latosol (terra roxa estruturada) are analysed using autocorrelograms and semivariograms. No spatial dependence was found for both variables. The variability of soil water matric potential, measured by tensiometry, is less than the variability of hydraulic gradients. This last variable presented a high variability, to the point of compromising its use in soil water flux estimatives.

As variabilidades de medidas de potencial mátrico da água no solo e de gradiente de potencial hidráulico são analisadas utilizando conceitos geoestatísticos e estatística da distribuição normal. São analisados 25 pares de dados, coletados ao longo de uma transecção de terra roxa estruturada, de 125 m de comprimento. Autocorrelogramas e semivariogramas não indicaram dependência espacial nas variáveis estudadas. A variabilidade do potencial mátrico da água no solo, medida através de tensiômetros, é menor do que a variabilidade do gradiente de potencial hidráulico. Este último apresentou alta variabilidade, a ponto de comprometer seu uso em estimativas de fluxos de água no solo.

Estimating crop coefficients for corn during an evapotranspiration experiment on an oxisol in Brazil

Soil water balance components were measured during two periods (from 1989 to 1991) on a Dark Red Latosol (oxisol) in Piracicaba,SP, Brazil. The change in soil water storage and the soil water fluxes at the lower limit of the rooting zone were calculated for a transect of 25 observation plots. Hydraulic head gradients were determined by tensiometer measurements. Soil water flux densities were estimated through Darcy's equation. The actual evapotranspiration of the crops and weeds and the actual evaporation of bare soil were obtained from the water balance equation and this for two periods under different crop rotations. For the first period the sequence was bare soil-corn-weeds and for the second period it was stubble mulch-weeds-corn. For assessing the crop coefficients the potential evapotranspiration was calculated according to two different methods. The first method was based on the modified Penman equation with grass as a reference crop, to obtain this way reference coefficients, and the second method was based on the pan "A" evaporation data in order to obtain pan coefficients. These coefficients were compared with the tabulated crop coefficients. In general when there was no shortage of water during the corn growth, the crop coefficients k c"A" and k c ref were very close to the k c values.

Os componentes do balanço hídrico foram medidos durante dois períodos (de 1989 a 1991) em terra roxa estruturada, em Piracicaba,SP, Brasil. As variações de armazenamento de água e os fluxos de água no solo no limite inferior da zona radicular foram calculados para uma transeção de 25 parcelas experimentais. Gradientes hidráulicos foram determinados por meio de medidas tensiométricas. Densidades de fluxo de água foram estimadas através da equação de Darcy. A evapotranspiração atual das culturas e das ervas daninhas e a evaporação atual do solo nú foram obtidas da equação do balanço hídrico, para dois períodos, sob diferentes rotações de cultura. Para o primeiro período a seqüência foi solo nú - milho - ervas daninhas e para o segundo cobertura morta - ervas daninhas - milho. Para determinar os coeficientes de cultura, a evapotranspiração potencial foi calculada por dois métodos. O primeiro foi baseado na equação de Penman modificada, com a grama como cobertura de referência, obtendo assim os coeficientes de referência, e o segundo baseado no tanque de evaporação tipo classe "A", obtendo os coeficientes de tanque. Estes coeficientes foram comparados com os coeficientes de cultura tabulados. De uma forma geral, em períodos sem falta de água para a cultura, os coeficientes de referência e de tanque se assemelharam bastante aos coeficientes de cultura.

Relações hídricas em seringal no município de Piracicaba, SP

A study of water relations of a rubber-tree plantation of 5 years age, established in southeast Brazil in 1984, shows changes in soil water content, soil water potential, root distribution, rainfall interception and runoff. Results show the narrow soil water storage range of "terra roxa estruturada" soil and the high correlation between soil water potential changes and root distribution. The plantation presents a root system with superficial roots (0-30cm) which extends to the projection of the tree tops, and deeper roots reaching depths greater than 2.5m. Soil profile did not present sub-surface runoff along the 10% slope but presented significant surface losses reaching 50% of rainfall in days when soil surface was very wet. Tree top rainfall interception did not exceed 5% of the rainfall.

Em um estudo das relações hídricas de um seringal de 5 anos de idade, implantado na região sudeste do Brasil em 1984 são mostradas variações de umidade do solo, potencial da água no solo, distribuição radicular, interceptação de precipitação pluvial e escoamento superficial. Resultados indicam a estreita faixa de retenção de água da terra roxa estruturada e a alta correlação entre as variações de potencial da água no solo e a distribuição radicular. O seringal apresentou um sistema radicular com raízes superficiais (0-30cm) se estendendo até a projeção das copas e raízes profundas, atingindo mais de 2,5m. O perfil de solo não apresentou escoamento subsuperficial de água ao longo do declive de 10%, mas apresentou significantes perdas superficiais, chegando a 50% da chuva em dias com superfície do solo muito úmida. A interceptação média das copas não passou de 5% da precipitação pluvial.

Relações hídricas em seringal no município de Piracicaba, SP

A study of water relations of a rubber-tree plantation of 5 years age, established in southeast Brazil in 1984, shows changes in soil water content, soil water potential, root distribution, rainfall interception and runoff. Results show the narrow soil water storage range of "terra roxa estruturada" soil and the high correlation between soil water potential changes and root distribution. The plantation presents a root system with superficial roots (0-30cm) which extends to the projection of the tree tops, and deeper roots reaching depths greater than 2.5m. Soil profile did not present sub-surface runoff along the 10% slope but presented significant surface losses reaching 50% of rainfall in days when soil surface was very wet. Tree top rainfall interception did not exceed 5% of the rainfall.

Em um estudo das relações hídricas de um seringal de 5 anos de idade, implantado na região sudeste do Brasil em 1984 são mostradas variações de umidade do solo, potencial da água no solo, distribuição radicular, interceptação de precipitação pluvial e escoamento superficial. Resultados indicam a estreita faixa de retenção de água da terra roxa estruturada e a alta correlação entre as variações de potencial da água no solo e a distribuição radicular. O seringal apresentou um sistema radicular com raízes superficiais (0-30cm) se estendendo até a projeção das copas e raízes profundas, atingindo mais de 2,5m. O perfil de solo não apresentou escoamento subsuperficial de água ao longo do declive de 10%, mas apresentou significantes perdas superficiais, chegando a 50% da chuva em dias com superfície do solo muito úmida. A interceptação média das copas não passou de 5% da precipitação pluvial.