Posicionamento de sensores para o manejo da irrigação da bananeira por sistemas de microaspersão

Among the techniques that enable the correct scheduling of irrigation, the use of sensors that measure the water content of the soil may be mentioned. However, the location of the installations of the sensors in the field is not yet known. The aim of this work is to establish the location where the sensors may be installed for the management of the irrigation of banana crop by different systems of irrigation using microsprinkling. The study was conducted, considering the following systems: one microsprinkler of 32 L h-1 for four plants (T1); one microsprinkler of 60 L h-1 for four plants (T2); one microsprinkler of 60 L h-1 for two plants (T3). The soil moisture was monitored different horizontal distances and also depths, in a net of 0.20 x 0.20 m on a vertical plane using TDR. The zones for extraction of water were influenced by the distribution of water in the soil. The sensors can be located in the region which covers distances, measured from the pseudostem of 0.1 to 0.7 m, 0.1 to 0.8 m and 0.4 to 1 m, in the systems with a microsprinkler of 32 L h-1 for four plants, a microsprinkler of 60 L h-1 for four plants and a microsprinkler of 60 L h-1 for two plants, respectively. For all systems, the installation depth was limited to 0.25 m.A ausência de manejo nos sistemas de irrigação é uma das principais causas da baixa eficiência no uso da água no setor agrícola. Dentre as técnicas que possibilitam o correto manejo da irrigação, destaca-se a utilização de sensores que medem o conteúdo de água no solo. Entretanto, não sabe-se ao certo o local de instalação dos sensores no campo. Diante disto, objetivou-se com este trabalho definir o local de instalação dos sensores para manejo da irrigação da bananeira por diferentes sistemas de irrigação por microaspersão. O trabalho foi realizado com os seguintes tratamentos: T1 - um microaspersor de 32 L h-1 para quatro plantas com uma lateral entre duas fileiras de plantas; T2 - um microaspersor de 60 L h-1 para quatro plantas com uma lateral entre duas fileiras de plantas; T3 - um microaspersor de 60 L h-1 para duas plantas com uma lateral entre duas fileiras de plantas. Os sensores podem ser localizados na região que compreende a distância do pseudocaule de 0,1 à 0,7 m, 0,1 à 0,8 m e 0,4 à 1 m, nos sistemas com um microaspersor de 32 L h-1 para quatro plantas, um microaspersor de 60L h-1 para quatro plantas e um microaspersor de 60 L h-1 para duas plantas, respectivamente. Para todos os sistemas, a profundidade de instalação teve seu limite em 0,25 m

Water and energy savings in micro irrigation systems design using optimization models

The main disadvantage of trickle irrigation systems is its comparatively high initial cost, which depends on the layout, design, and management of its hydraulic network. Designing the sub-main and lateral lines aiming the emitter uniformity maximization can reduce the microirrigation system costs. This research aimed to compare linear and nonlinear programming models and maximization versus minimization criteria to optimize the crop net benefit, considering the water and energy savings. Two versions of LP and NLP models were developed: the first minimized the equivalent annual cost of the irrigation system considering the pipeline cost and the energy cost; the second maximized the yearly increment in the net benefit (Bn) of the irrigated crop. In both cases, uncertainty about the crop price was considered. The models were applied in a 40 ha citrus orchard in São Paulo State, Brazil. The highest net benefit was found using the NLP model with the maximization criterion. The worst result was obtained with the LP model and the minimization of the total annual cost. The layout and management previously established by the designer are subjective and rarely results in the best solution, although the linear programming model always gets the global optimum. The NLP models get local optimal, but they defined the layout, design, and management of the systems, with more chance to obtain a higher net benefit. The NLP model for maximization showed to be an adequate option for designing microsprinkler irrigation systems, defining the hydraulic network and the operational conditions that maximize Bn and WUE, with the lowest water consumption and lowest energy cost

Simulação do efeito do vento na distribuição de água em microaspersores

Wind incidence can affect microsprinkler water distribution. Evaluations of those conditions can be facilitated using simulations by computational models. The present work evaluates the performance of a ballistic model on simulating the wind effect on microsprinkler water distribution. Experimental tests were carried out using self-compensating microsprinklers, nozzle sizes 1.00 mm (gray), 1.10 mm (brown), 1.48 mm (orange), and 1.75 mm (yellow). The gray and brown nozzles used black swivels and the orange and yellow nozzles used blue swivels. The wind effect was artificially caused by fourteen 200 W fans. Computational simulations were realized using SIRIAS software, based on a ballistic model originally developed for sprinkler systems. The correlation coefficients (r) varied from 0.619 to 0.880, while the exactness coefficients (d) varied from 0.842 to 0.944. Swivels internal geometry influenced results. Tested models presented performances classified as very good for the black swivel nozzles and regular for the blue swivel nozzles.A incidência de ventos pode afetar a distribuição da água aplicada por microaspersores. As avaliações nessas condições podem ser facilitadas empregando-se simulações através de modelos computacionais. No presente trabalho avaliou-se o desempenho de um modelo balístico para simular o efeito do vento na distribuição de água em microaspersores. Os ensaios experimentais foram realizados com emissores autocompensantes, com diâmetros de bocais iguais a 1,00 mm (cinza), 1,10 mm (marrom), 1,48 mm (laranja) e 1,75 mm (amarelo). Os bocais cinza e marrom operaram com rotor preto e os bocais laranja e amarelo utilizaram rotor azul. O efeito do vento foi provocado artificialmente empregando-se um conjunto de quatorze ventiladores de 200 W de potência. As simulações computacionais foram realizadas empregando-se o programa SIRIAS, que tem por base um modelo balístico originalmente desenvolvido para sistemas de aspersão convencional. Os coeficientes de correlação (r) variaram de 0,619 a 0,880, enquanto os coeficientes de exatidão (d) ficaram entre 0,842 e 0,944. As geometrias internas dos rotores influenciaram os resultados, sendo que o modelo apresentou um classificado como muito bom para os bocais com rotor preto e um desempenho regular para os bocais que trabalharam com rotor azul

Septoriose em tomateiro orgânico em diferentes sistemas de irrigação e estratégias de manejo de água

O objetivo do trabalho foi avaliar o progresso temporal da septoriose, causada por Septoria lycopersici, em tomateiro orgânico em distintos sistemas e estratégias de manejo de irrigação, nas condições de inverno seco da Região Centro-Oeste. Avaliaram-se seis confgurações de sistemas de irrigação: gotejamento com uma (GO1L) e duas (GO2L) linhas por fleira de plantas; sulco (SU); microaspersão “subcopa” (MIsub ) e acima do dossel (MIalta ); e aspersão convencional (AS). As estratégias de manejo variaram em função da umidade do solo. Regas nos sistemas GO1L e GO2L foram realizadas quando a tensão de água no solo atingia 15-30 kPa (umidade eleva- da), enquanto para SU considerou-se a tensão-limite de 30-60 kPa (umidade moderada). Os demais sistemas foram conduzidos nas duas faixas de tensão. Um tratamento adicional foi irrigado por aspersão, com umidade elevada e solo coberto por palhada (ASpalha). A doença manifestou-se por infecção natural e as avaliações foram semanais. Estimou-se a severidade na metade (Y50) e no final (Ymax ) do curso temporal da epidemia e a área abaixo da curva de progresso da doença (AUDPC). Análise do progresso da doença foi feita ajustando-se os dados de severidade ao modelo de Gompertz. Maiores Ymax ocorreram nos tratamentos irrigados por aspersão convencional (30-35%), enquanto as menores severidades foram verifcadas com microaspersão (6-10%), gotejamento e sulco (4%), indicando que quanto menor o tamanho das gotas de água aspergidas sobre o tomateiro menor é a severidade da doença. Embora em menor intensidade que o tamanho da gota de água, irrigações mais frequentes por aspersão convencional e microaspersão favoreceram a maior severidade da doença. O uso de palhada sobre o solo (ASpalha) reduziu Y50 e AUDPC em relação a AS.The objective of this study was to analyze the temporal progress of septoria leaf spot of tomato, caused by Septoria lycopersici, in different irrigation systems. The experiment was carried out in an organic farming system, in a randomized block design with three replicates. Six irrigation systems were evaluated: GO1L: one drip- line per row of plants; GO2L: two drip-lines; SU: furrow; MIsub : microsprinkler below plant canopy; MIalta : microsprinkler above plant canopy; AS: overhead sprinkler irrigation. Water management strategies varied with soil moisture tensions. Irrigation by drip systems was carried out when soil water tensions reached 15-30 kPa (high moisture), whereas for SU the trigger soil tension was 30-60 kPa (moderate moisture). All other systems were conducted at both soil water tension ranges. One additional treatment was conducted with overhead sprinkler, high soil moisture and straw mulch (ASpalha ). The disease manifested itself by natural infection, and quantifcation was carried out weekly from the onset of symptoms. Disease severity was estimated at the halfway point (Y50 ) and at the end (Ymax ) of the time-course of the epidemics, and the area under the disease progress curve was also calculated (AUDPC). Disease progress analysis was done after ftting severity data to the Gompertz model. Highest Ymax (30-35%) values were found in the AS systems, while the lowest severities were associated with MI (6-10%), GO and SU (4%), indicating that the smaller the water drop size, the lower the disease severity. To a lesser extent, higher frequencies of irrigation in the AS and MI systems also favored higher disease levels. The use of straw mulch (ASpalha ) signifcantly reduced Y50 and AUDPC, when compared to AS

Modelo balístico para estimar a distribuição de gotículas aplicadas por microaspersores

A determinação experimental dos diâmetros de gotas em sistemas de microaspersão é trabalhosa e demorada. Essa determinação pode, entretanto, ser obtida empregando-se modelos balísticos. O objetivo do presente estudo foi comparar valores medidos experimentalmente com valores simulados de diâmetros de gotas aplicadas por microaspersores. Os dados experimentais foram obtidos empregando-se o método da farinha. As simulações foram realizadas usando o modelo balístico adotado pelo programa computacional SIRIAS. Os diâmetros médios de gotas determinados experimentalmente variaram entre 0,30 mm e 1,30 mm, enquanto que os simulados ficaram entre 0,28 mm e 1,06 mm. As maiores diferenças entre valores medidos e simulados foram registradas nas maiores distâncias em relação ao microaspersor. O modelo apresentou um desempenho classificado como ótimo na simulação da distribuição de gotas em microaspersores.Experimental determination of microsprinkler droplets is difficult and time-consuming. This determination, however, could be achieved using ballistic models. The present study aimed to compare simulated and measured values of microsprinkler droplet diameters. Experimental measurements were made using the flour method, and simulations using a ballistic model adopted by the SIRIAS computational software. Drop diameters quantified in the experiment varied between 0.30 mm and 1.30 mm, while the simulated between 0.28 mm and 1.06 mm. The greatest differences between simulated and measured values were registered at the highest radial distance from the emitter. The model presented a performance classified as excellent for simulating microsprinkler drop distribution

ЕВАПОТРАНСПИРАЦИЯ НА ЛУК НА ДЪЛГИЯ ДЕН, НАПОЯВАН ЧРЕЗ МИКРОДЪЖДУВАНЕ

Investigations were made on the seasonal water requirements of annual onion cv. Santana grown under optimal schedule of irrigation and water stress. Three variants with different irrigation rates (1.00 IR, 0.75 IR and 0.50 IR) were studied. A system for microsprinkler irrigation was used, the time of irrigation being determined by estimating soil moisture. The first irrigation was done after sowing and the last - at the lodging of onion leaves. The actual evapotranspiration for the three irrigated variants was established. Its total value in the optimal variant over the irrigation season was 337,84 mm. The evapotranspiration productivity varied in the range of 8,58 - 14,55 kg/mm. The „relative yield - relative evapotranspiration” relationship was determined.Представени са изследванията, направени върху поливния режим и евапотранспирацията на лук на дългия ден, сорт Santana, отглеждан чрез директна сеитба. Полските експерименти са проведени през периода 1996-97 год., при климатичните условия на гр. Пловдив, при алувиално-ливаден тип почва. Напояването е извършено чрез система за микродъждуване при поддържане на влажност 80-100% от тази при ППВ за оптималния вариант и два варианта с редуциране на поливните норми, съответно 75 и 50 %. Определени са големините на напоителните норми, ходът на реалната евапотранспирация, нейната продуктивност и връзката относителен добив-относителна евапотранспирация. Прилагането на система за микродъждуване за напояване на лук, отглеждан чрез директна сеитба е предотвратило образуването на почвена кора и е улеснило поникването на семената

Crescimento de folha de bananeira cultivar Princesa sob irrigação localizada com e sem cobertura de solo.

O trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento de folha da bananeira cv. Princesa sob dois sistemas de irrigação, com e sem cobertura sob adubação convencional e fertirrigação. O experimento seguiu um delineamento experimental em blocos casualizados, com seis tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: T1- gotejamento em solo nu com adubação convencional; T2 - microaspersão em solo nu com adubação convencional; T3 - gotejamento em solo coberto com fertirrigação; T4 - gotejamento em solo nu com fertirrigação; T5 - microaspersão em solo coberto com fertirrigação e T6 - microaspersão em solo nu com fertirrigação. O comprimento e largura máxima da folha vela foram avaliados diariamente em uma planta de cada tratamento durante sete dias. A taxa de crescimento do comprimento e da largura da folha foi mais elevada nos primeiros dois dias decrescendo significativamente no terceiro dia, principalmente no comprimento. A taxa de crescimento para os tratamentos de gotejamento em solo nu (T1 e T4) foi superior a dos demais tratamentos nos primeiros dois dias, sendo superadas pelas taxas dos tratamentos de microaspersão nos dias seguintes. As folhas atingiram os máximos de comprimento e largura no sexto dia da emissão das mesmas

Grapevine root distribution in drip and microsprinkler irrigation.

Grape (Vitis vinifera L.) yield and its quality are dependent of the root system. Root distribution information is also valuable for soil and water management. An analysis of methods to evaluate the root distribution of grapevines for both, drip and microsprinkler irrigation in a Typic Acrustox is presented for the table grape cv. Italia grafted on the rootstock IAC-313, in Northeastern Brazil. Measured root parameters using the monolith method were root dry weight (Dw) and root length density (Lv), while root area (Ap) was estimated using the soil profile method in combination with digital image analysis. For both irrigation systems, roots were present to the 1 m soil depth and extended laterally to 1 m distance from the trunk, but grapevines irrigated by microsprinkler dhowed greater root presence as the distance from the trunk increased. Values of Ap were reasonably well correlated to Dw and Lv. However, correlation values were higher when fractional root distribution was used. The soil profile method in combination with image analysis techniques, allows proper grapevive root distribution evaluation

INFLUENCE OF QUALITY AND SCARCITY OF INPUTS ON THE ADOPTION OF MODERN IRRIGATION TECHNOLOGIES

This article describes the influence of input quality and scarcity, environmental conditions, human capital, water price, and other variables on adoption rates for modern irrigation technologies in terms of both speed and extent of application. An empirical model is developed to apply these relationships to citrus groves in Israel. Results show that modern irrigation technologies tend to be adopted sooner and to a greater extent (a) on groves located on relatively low quality land, (b) in regions with higher evaporation rates, (c) on groves planted with more sensitive rootstock, and (d) on groves grown under conditions of restricted water allotments and higher water prices. Management, human capital, and scale of operation also affect the level and speed of adoption. It is suggested that water prices and quotas can be used to increase adoption.Crop Production/Industries, Resource /Energy Economics and Policy,

Input Price Risk and the Adoption of Conservation Technology

Replaced with revised version of poster 07/12/11.price risk, technology adoption, matching, propensity score, Environmental Economics and Policy, Resource /Energy Economics and Policy, Risk and Uncertainty, Q1, Q5,