Chemical alteration of soil irrigated by sprinkler, subsurface and surface drip irrigation with wastewater

The purpose of this study was to compare the variation of soil chemical constituents due to wastewater and surface water reservoir applications, during two cycles of the lettuce (Lactuca sativa L.), cv Elisa, using sprinkler, surface and subsurface drip irrigation. The soil layers of 0 - 0.1 m and 0.1 - 0.2 m were analyzed, after 6, 26 and 46 days of transplanting in the 1st cycle and after 7, 27 and 49 days in the 2nd cycle. The results showed an elevation of sodium concentration in the 1st cycle for the treatments irrigated with wastewater in both soil layers. The manganese and copper concentrations increased in the 1st cycle in the soil layer of 0 - 0.1 m for the sprinkler and surface drip irrigated with wastewater. In the 2nd cycle the treatments with waste water presented an elevation of total nitrogen in both analyzed layers and for organic matter in the layer of 0 - 0.1 m. Also in this cycle, a reduction in the manganese and copper concentrations was found, attributed to the rainfall that occurred in the period.Propôs-se, neste trabalho, avaliar a variação dos constituintes químicos do solo devido à aplicação de água residuária e água de um depósito de fonte superficial, durante dois ciclos da alface (Lactuca sativa L.), cv Elisa, utilizando-se os sistemas de irrigação por aspersão, gotejamento subterrâneo e superficial. Analisaram-se as camadas de solo de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, aos 6, 26 e 46 dias após o transplantio no 1° ciclo e aos 7, 27 e 49 dias após o transplantio, no 2° ciclo. Os resultados demonstraram que no 1° ciclo a concentração de sódio apresentou elevação nos tratamentos irrigados com água residuária, em ambas as camadas de solo. As concentrações de manganês e cobre também indicaram elevação nesse ciclo, para a camada de solo de 0-0,10 m na irrigação por aspersão e gotejamento superficial com água residuária; no 2° ciclo os tratamentos irrigados com água residuária mostraram elevação do nitrogênio total em ambas as camadas de solo analisadas e da matéria orgânica, somente na camada de 0-0,10 m. Nesse ciclo, o manganês e o cobre também apresentaram redução na concentração, efeito atribuído às chuvas que ocorreram no período.75576

Nutrients levels in lettuce irrigated with wastewater applied by irrigation systems

A trial was carried out to evaluate the chemical composition in the aerial part of lettuce, cv. 'Elisa', irrigated with wastewater treated with constructed wetland and source deposit water, grown on a Rhodic Hapludox Soil, using the irrigation systems sprinkle, subsurface drip and surface drip irrigation. The experiment was carried out from August 17th to October 3rd of 2001 and the chemical analyses of the lettuce were accomplished to 47 days after transplanting of the seedling. The aerial part of the lettuce was analyzed as for the levels of total nitrogen, nitrate, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, iron, manganese, copper, zinc, sodium, boron, cobalt and molybdenum. The sodium and the sulfur presented higher levels than the maximum suitable in the aerial part of the lettuce and the smallest level of magnesium, while other chemical elements analyzed were normal and appropriate considering the standard for well-nourished plants, not being influenced by the water type. The sodium was the chemical element that presented the highest levels in the aerial part of the lettuce in the treatments irrigated with wastewater, presenting significant difference in relationship to the treatments irrigated with source deposit water in the three irrigation systems. The use of the different irrigation systems by the application of wastewater treated with constructed wetland did not interfere in the levels of nutrients in the aerial part of the lettuce.Desenvolveu-se este trabalho para avaliar a composição química da parte aérea da alface, cv. Elisa, irrigada com água residuária tratada com leitos cultivados com macrófitas e água de um depósito de fonte hídrica superficial, cultivada em Latossolo Vermelho Distroférrico, utilizando-se dos sistemas de irrigação por aspersão convencional, gotejamento subterrâneo e superficial. O experimento compreendeu o período de 17-8 a 3-10-2001, e as análises químicas da alface foram realizadas aos 47 dias após o transplantio das mudas em campo. A parte aérea da alface foi analisada quanto ao teor de nitrogênio total, nitrato, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, ferro, manganês, cobre, zinco, sódio, boro, cobalto e molibdênio. O sódio e o enxofre apresentaram teores maiores que o máximo adequado na parte aérea da alface e o magnésio menor, enquanto para os demais elementos químicos foram normais e adequados, considerando os padrões para plantas bem nutridas, não sendo influenciados pelo tipo de água. O sódio foi o elemento químico que apresentou a maior elevação na parte aérea nos tratamentos irrigados com água residuária, apresentando diferença significativa em relação à água do depósito superficial nos três sistemas de irrigação. A utilização dos diferentes sistemas de irrigação para aplicação de água residuária tratada com leitos cultivados com macrófitas não interferiu no teor de nutrientes na parte aérea.455

Development of the lettuce Elisa in different irrigation systems with wastewater

The main scope of this study was to compare the use of wastewater and surface reservoir water on the development of the lettuce (Lactuca sativa L.), cv Elisa, during two crop cycles. The crop development was analyzed at the 13, 25, 33, 40 and 45 days after the transplanting in the 1st cycle and at the 14, 25, 33, 41 and 47 days in the 2nd cycle. The commercial classification and water use efficiency at the end of each cycle was evaluated, comparing the sprinkler, subsurface and surface drip irrigation systems. The highest value of dry mass, fresh mass and leaf area were found for the treated wastewater, although the plant height and the leaf number were not affected by its use and the yield in the two cycles was higher for the subsurface drip irrigation treatment, followed by the surface drip using wastewater. The highest value of the water use efficiency was obtained in the drip irrigation systems, using wastewater in both crop cycles; on the other hand, the largest percentage of plants, under wastewater or surface reservoir water treatments, were classified in classes 20 and 25 and 15 and 20, respectively, in both crop cycles. The best results for the crop development, commercial classification and water use efficiency were obtained for wastewater applied through drip irrigation systems.Neste trabalho, teve-se como objetivo principal avaliar o uso de água residuária e água de um reservatório superficial, no desenvolvimento da alface (Lactuca sativa L.), cv Elisa, durante dois ciclos de cultivo. Analisou-se o desenvolvimento da cultura aos 13, 25, 33, 40 e 45 dias após o transplantio no 1º ciclo e aos 14, 25, 33, 41 e 47 dias, no 2º ciclo, determinando-se a classificação comercial e eficiência do uso de água, ao final de cada ciclo, comparando-se os sistemas de irrigação por aspersão, gotejamento subterrâneo e superficial, concluindo-se que: os maiores valores de massa seca, massa fresca e área foliar, foram obtidos nos tratamentos com água residuária, enquanto a altura da planta e o número de folhas foram pouco influenciados pelo tipo de água. A produtividade nos dois ciclos foi mais elevada nos sistemas de irrigação por gotejamento subterrâneo, seguido pelo superficial, utilizando-se água residuária. A maior eficiência no uso de água foi obtida nos sistemas de irrigação por gotejamento, em que se usou água residuária em ambos os ciclos da cultura; por outro lado, as plantas, em sua maior porcentagem, nas quais se empregou água residuária e do reservatório, apresentavam-se nas classes 20 e 25 e 15 e 20, respectivamente, em ambos os ciclos da cultura. Enfim, os melhores resultados no desenvolvimento, classificação comercial e eficiência de água, foram obtidos com água residuária aplicada pelos sistemas de irrigação por gotejamento.172

Time Domain Reflectometry (TDR) calibration for estimating soil solution concentration

Time Domain Reflectometry (TDR) is a reliable method for in-situ measurements of the humidity and the solution concentration at the same soil volume. Accurate interpretation of electrical conductivity (and soil humidity) measurements may require a specific calibration curve. The primary goal of this work was to establish a calibration procedure for using TDR to estimate potassium nitrate concentrations (KNO3) in soil solution. An equation relating the electrical conductivity measured by TDR and KNO3 concentration was established enabling the use of TDR technique to estimate soil water content and nitrate concentration for efficient fertigation management.A Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) é um método confiável para medidas in situ da umidade e da concentração da solução no mesmo volume de solo. Entretanto, a interpretação precisa da medida de condutividade elétrica do solo (e umidade do solo) pode requerer uma curva de calibração específica. O objetivo principal deste ensaio foi estabelecer um procedimento de calibração para usar a TDR no cálculo de concentrações de nitrato de potássio (KNO3) em solução do solo. Uma equação que relaciona a condutividade elétrica medida pela TDR e a concentração de KNO3 foram encontradas viabilizando o uso da técnica da TDR na estimativa da umidade e da concentração da solução do solo para o manejo eficiente da fertirrigação.282291Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq

Bulbos úmidos a partir da irrigação por gotejamento subsuperficial com água de abastecimento e efluente de esgoto tratado

The use of treated sewage effluent (TSE) combined with the subsurface drip irrigation (SDI) method in agriculture can decrease the costs of agricultural production, in attempts to fertigate crops more efficiently. In this study it was compared the dimensions of the wet bulb formed by the application of TSE and municipal water supply (MWS) in an Oxisoil. We have evaluated the effect of water quality and discharge between drippers used in sugarcane crop. Three trenches were opened and 21 three-rod TDR probes were setup in a mesh and a dripper was buried at 0.30 m, for each constant discharge of 1.0 L h-1and 1.6 L h-1. Comparing results from different wetted soil profiles it was observed that the vertical and horizontal dimensions of the wet bulb are similar for both MWS and TSE, being peculiars according to the discharges used and volume applied. Regardless the water quality, an increase of 60% in discharge decreased the deepest infiltration.352242253O uso de efluente de esgoto tratado (EET), combinado com o método de irrigação por gotejamento subsuperfical (IGS) na agricultura, pode reduzir os custos de produção agrícola, fertirrigando de maneira eficiente as culturas. Neste artigo, compararam-se as dimensões do bulbo úmido formado pela aplicação de EET e água de abastecimento municipal (AAM), em um Latossolo Vermelho distroférrico. Avaliou-se o efeito da qualidade da água e da vazão entre gotejadores utilizados na cultura da cana-de-açúcar. Três trincheiras foram abertas e 21 sondas de TDR com três hastes foram instaladas em malha, e um gotejador foi enterrado a 0,30 m, para cada vazão constante de 1,0 Lh-1 e 1,6 Lh-1. Comparando os resultados de diferentes perfis de umidade do solo, sugere-se que as dimensões vertical e horizontal do bulbo úmido sejam similares para a AAM e para o EET, sendo peculiares de acordo com as vazões utilizadas e o volume aplicado. Independentemente da qualidade da água, o aumento de 60% na vazão reduziu a infiltração em profundidade

Uniformity of water distribution in a central pivot with the use of the Time Domain Reflectometry technique on surface and soil

The evaluation of the uniformity of water distribution in an irrigation system is done above the surface of the soil. The main objective of this work was to evaluate the uniformity of water distribution in a central pivot under field conditions, through the use of the CUD and CUC coefficients. On the surface, the uniformity was obtained with the use of the ABNT methodology, therefore placing two collector lines displaced three degrees from the initial pivot position. In order to obtain the uniformity in the soil, the water content was determined with the TDR (Time Domain Reflectometry), which is a simple and fast technique. The results demonstrated that uniformity in the soil was greater than on the surface and above the recommended range. The water arrangement in the soil promotes that condition. Therefore in the economic design of irrigation systems, the uniformity coefficients in the soil should be considered.A avaliação da uniformidade de distribuição de água de um sistema de irrigação é feita acima da superfície do solo. Tendo em vista a importância da uniformidade no interior do solo quando submetido a uma irrigação, desenvolveu-se o presente trabalho com o objetivo de se avaliar a uniformidade de distribuição de água, tanto acima como no interior do solo, através dos coeficientes CUD e CUC, com um pivô central operando em condições de campo. Acima da superfície, a uniformidade foi obtida seguindo-se a metodologia da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e se alocando duas linhas de coletores com abertura de 3º, a partir do ponto inicial do pivô. Propôs-se, para obtenção da uniformidade no interior do solo, a utilização da umidade determinada pelo TDR (Reflectometria no Domínio do Tempo) visto que é uma técnica simples e produz resultados imediatos. Os resultados encontrados demonstraram que a uniformidade no interior do solo foi maior que na superfície, ficando acima da faixa recomendada, mostrando que a redistribuição da água no interior do solo promove maior uniformidade de umidade no perfil do solo que a encontrada na lâmina aplicada; portanto, no dimensionamento econômico de sistemas de irrigação, os coeficientes de uniformidade obtidos no interior do solo devem ser considerados.18719

Distribuição do sistema radicular da cana-de-açúcar irrigada com efluente de esgoto doméstico por gotejamento subsuperficial

Irrigation with domestic sewage effluent (DSE) has been recommended by subsurface dripping, as it can obtain a high rate of irrigation efficiency and faster use of salts in comparison with other irrigation methods. The study aimed at evaluating the area, the length and the effective depth of the root system of sugarcane irrigated with DSE by subsurface drip system and with different irrigation rates at depths of 0.00-0.20, 0.20-0.40, 0.40-0.60 and 0.60-0.80m. The experiment was carried out in the municipality of Piracicaba, in the state of São Paulo (SP), Brazil, in a sugarcane area irrigated with DSE in a completely randomized blocks set up in furrows, with three replications and four treatments, which are: one area without irrigation (AWI) and three irrigated areas meeting 50% (T50%), 100% (T100%) and 200% (T200%) of the crop's water need between each round of irrigation. T100% and T200% provided smaller areas and lengths of roots in the two deepest layers, as compared to AWI and T50%, which stimulated the development of deeper roots due to the water stress. TWI, T100% and T200% presented 80% of the roots up to a depth of 0.40m and T50% treatment presented 76.43% of roots total.A irrigação com efluente de esgoto doméstico (EED) tem sido recomendada para aplicação por gotejamento subsuperficial, podendo-se obter elevados índices de eficiência de irrigação e mais rápido aproveitamento dos sais em comparação com outros métodos de irrigação. O trabalho objetivou avaliar a área de raiz, o comprimento e a profundidade efetiva do sistema radicular da cana-de-açúcar irrigada com EED aplicado por gotejamento subsuperficial e com diferentes lâminas de irrigação, nas camadas de solo de 0,00-0,20; 0,20-0,40; 0,40-0,60 e 0,60-0,80 m. O experimento foi realizado em Piracicaba-SP, numa área de cana-de-açúcar irrigada com EED, em um delineamento de blocos casualizados dispostos no esquema de faixas, com três repetições e quatro tratamentos, sendo estes: uma área sem irrigação (TSI) e três áreas irrigadas, atendendo a 50% (T50%), 100% (T100%) e 200% (T200%) da necessidade hídrica da cultura entre cada turno de rega. O T100% e o T200% proporcionaram menores áreas e comprimento de raízes nas duas camadas mais profundas, quando comparados ao TSI e ao T50%, que devido ao estresse hídrico, proporcionado à cultura, estimularam o desenvolvimento de raízes mais profundas. O TSI, T100% e T200% apresentaram 80% das raízes até 0,40 m e, nessa mesma profundidade, o tratamento T50% apresentou 76,43% do total de raízes.64765

Avaliação de sondas de TDR multi-haste segmentadas para estimativa da umidade do solo

O conhecimento da umidade do solo é de fundamental importância para a agricultura, sobretudo na determinação de sua variação, na otimização do manejo do solo e da água. Para medidas de umidade do solo existe tendência de utilização da técnica de TDR (Reflectometria no Domínio do Tempo) que, de certa forma, é nova no Brasil. Colaborando com a difusão da técnica, estudou-se a possibilidade de utilização de sondas multi-haste segmentadas em um equipamento de TDR. O trabalho foi dividido em duas partes, em que na primeira, as performances de duas configurações de sonda foram analisadas e, na segunda parte, as sondas foram avaliadas durante o monitoramento da umidade em condições de laboratório e de campo. Foi possível verificar-se a viabilidade do uso de sondas multi-haste segmentadas na estimativa da umidade de um perfil de solo; entretanto, a utilização da Sonda 1, com segmentação de 0,10 m, ficou limitada à profundidade de 0,40 m, devido à dificuldade da interpretação dos picos de impedância em sua extremidade