Local Head Loss of Non-Coaxial Emitters Inserted in Polyethylene Pipe

The design of a lateral line for drip irrigation requires accurate evaluation of head losses in not only the pipe but in the emitters as well. A procedure was developed to determine localized head losses within the emitters by the formulation of a mathematical model that accounts for the obstruction caused by the insertion point. These localized losses can be significant when compared with the total head losses within the system due to the large number of emitters typically installed along the lateral line. An experiment was carried out by altering flow characteristics to create Reynolds numbers (R) from 7,480 to 32,597 to provide turbulent flow and a maximum velocity of 2.0 m s-1. The geometry of the emitter was determined by an optical projector and sensor. An equation was formulated to facilitate the localized head loss calculation using the geometric characteristics of the emitter (emitter length, obstruction ratio, and contraction coefficient). The mathematical model was tested using laboratory measurements on four emitters. The local head loss was accurately estimated for the Uniram (difference of +13.6%) and Drip Net (difference of +7.7%) emitters, while appreciable deviations were found for the Twin Plus (-21.8%) and Tiran (+50%) emitters. The head loss estimated by the model was sensitive to the variations in the obstruction area of the emitter. However, the variations in the local head loss did not result in significant variations in the maximum length of the lateral lines. In general, for all the analyzed emitters, a 50% increase in the local head loss for the emitters resulted in less than an 8% reduction in the maximum lateral length

Estimating Water Application Efficiency for Drip Irrigation Emitter Patterns on Banana

The objective of this work was to evaluate root and water distribution in irrigated banana (Musa sp.), in order to determine the water application efficiency for different drip irrigation emitter patterns. Three drip emitter patterns were studied: two 4-L h-1 emitters per plant (T1), four 4-L h-1 emitters per plant (T2), and five 4-L h-1 emitters per plant (T3). The emitters were placed in a lateral line. In the treatment T3, the emitters formed a continuous strip. The cultivated area used was planted with banana cultivar BRS Tropical, with a 3-m spacing between rows and a 2.5-m spacing between plants. Soil moisture and root length data were collected during the first production cycle at five radial distances and depths, in a 0.20x0.20 m vertical grid. The experiment was carried out in a sandy clay loam Xanthic Hapludox. Soil moisture data were collected every 10 min for a period of five days using TDR probes. Water application efficiency was of 83, 88 and 92% for the systems with two, four and five emitters per plant, respectively. It was verified that an increase in the number of emitters in the lateral line promoted better root distribution, higher water extraction, and less deep percolation losses

Time domain reflectometry for studying potassium leaching in unsaturated soil columns

Este trabalho tem como objetivos projetar e avaliar o potencial de colunas de solo não-saturado equipadas com sondas de TDR (Time domain reflectometry) e acopladas a um sistema automatizado de aquisição de dados no monitoramento da dinâmica da água e de potássio no solo. O ensaio experimental foi conduzido em uma coluna de acrílico de 35cm de diâmetro interno e 105cm de comprimento preenchida com terra fina seca ao ar. A técnica da TDR possibilitou a obtenção de uma malha espaço-temporal em curtos intervalos de tempo e da umidade e da condutividade elétrica (Ce) nas diferentes profundidades consideradas. Tal resultado pode trazer uma importante contribuição para o entendimento da dinâmica da água e do potássio na terra, auxiliando os trabalhos para proposição e validação de modelos matemáticos que descrevem numericamente esses processos.The aim of this research was to evaluate the advantages of using unsaturated soil columns equipped with TDR probes (Time Domain Reflectometry) coupled to an automated system of data acquisition for monitoring water and potassium movement in soils. The research was conducted in acrylic columns of 0.35m of internal diameter and 1.05m of length filled with air-dried soil. The use of TDR technique allowed obtaining time-space network at short time intervals, indicating levels of soil moisture and electric conductivity (Ce) at different depths. The results may represent an important help for the works on the proposition and validation of mathematical models that describe numerically these processes, contributing to a better understanding of the dynamics of water and potassium in soils

Macronutrient contents in rose crops under salinity levels and nitrogen:potassium ratios

Rose crops under fertigation in a protected environment is an alternative for production increase. However, the high dosages of fertilizers can lead to the salinization of soils in this environment. The aim of this study was to evaluate the effect of salinity caused by the excess of fertilizer application through fertigation associated with different nitrogen: potassium (N: K) ratios on macronutrient contents in rose crops. The study was performed in a randomized block design, arranged in a factorial scheme (5 x 3 + 1), with four repetitions, totaling 64 plots. The treatments were formed by combination of five initial levels of electrical conductivity (EC: 1.2; 2.3; 3.3; 4.3 e 5.5 dS m-1), three nitrogen: potassium (N: K) ratios (2:1; 1:2 and 1:3) and a control with N: K ratio (1: 1). Contents of N, K, Ca, Mg and S were evaluated in the stem, leaves and flowers. The levels of N, K, P, Ca and Mg in plant tissues are affected by the treatments at 245 days after transplanting. Leaves presented the highest levels of macronutrients, mainly nitrogen. TDR probe is a satisfactory tool in the management of fertigation.Rose crops under fertigation in a protected environment is an alternative for production increase. However, the high dosages of fertilizers can lead to the salinization of soils in this environment. The aim of this study was to evaluate the effect of salinity caused by the excess of fertilizer application through fertigation associated with different nitrogen: potassium (N: K) ratios on macronutrient contents in rose crops. The study was performed in a randomized block design, arranged in a factorial scheme (5 x 3 + 1), with four repetitions, totaling 64 plots. The treatments were formed by combination of five initial levels of electrical conductivity (EC: 1.2; 2.3; 3.3; 4.3 e 5.5 dS m-1), three nitrogen: potassium (N: K) ratios (2:1; 1:2 and 1:3) and a control with N: K ratio (1: 1). Contents of N, K, Ca, Mg and S were evaluated in the stem, leaves and flowers. The levels of N, K, P, Ca and Mg in plant tissues are affected by the treatments at 245 days after transplanting. Leaves presented the highest levels of macronutrients, mainly nitrogen. TDR probe is a satisfactory tool in the management of fertigation

Erosion losses from runoff: interaction of soil cover and erosion control practice

O escoamento da água oriunda das terras agricultadas é o principal fator poluente dos mananciais hídricos nas áreas rurais. Devido a esse fato, faz-se necessário o desenvolvimento e a aplicação de tecnologias que venham a reduzir descargas de resíduos indesejáveis. Nesse sentido, conduziu-se um experimento na área experimental do Departamento de Engenharia Rural - ESALQ/USP, Piracicaba - SP, com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes condições de solo, (feijão, gramínea e solo nu) e diferentes práticas de controle de erosão (sulco de infiltração, terraço de infiltração e sem práticas de controle de erosão), buscando-se estimar o escoamento superficial. O delineamento estatístico adotado foi o em blocos aleatorizados, em esquema fatorial 3x3, perfazendo 9 tratamentos com 3 repetições. O período de coleta de dados pluviométricos foi de 06 de dezembro de 2007 a 11 de abril de 2008; para isto, utilizou-se de um pluviômetro, com 21,1 cm de diâmetro, instalado na área experimental. Observando-se as perdas de água, em relação às estruturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Terraço, Sulco e Rampa; e com relação às coberturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Feijão, Capim e Solo Nu

Comparing rainfall intensity duration relationships for sites of the state of São Paulo

Dada a importância das equações de chuvas intensas para o dimensionamento de obras de controle de enxurradas, este trabalho teve como objetivo comparar as alturas precipitadas geradas pelas equações de Martinez & Magni (1999) com aquelas obtidas com o programa PLUVIO 2.1, considerando as primeiras como padrão. Foram comparadas chuvas intensas de 10; 20; 30; 60; 120 e 1.440 minutos, e períodos de retorno de 2; 5; 10; 50 e 100 anos, para 30 localidades do Estado de São Paulo. Os resultados revelaram que, principalmente para as chuvas de 24 horas e período de retorno de 100 anos, houve desvios importantes para 4 postos localizados na região central e a leste do Estado. Para as demais localidades o programa apresentou bom desempenho

Time domain reflectometry for studying potassium leaching in unsaturated soil columns

Este trabalho tem como objetivos projetar e avaliar o potencial de colunas de solo não-saturado equipadas com sondas de TDR (Time domain reflectometry) e acopladas a um sistema automatizado de aquisição de dados no monitoramento da dinâmica da água e de potássio no solo. O ensaio experimental foi conduzido em uma coluna de acrílico de 35cm de diâmetro interno e 105cm de comprimento preenchida com terra fina seca ao ar. A técnica da TDR possibilitou a obtenção de uma malha espaço-temporal em curtos intervalos de tempo e da umidade e da condutividade elétrica (Ce) nas diferentes profundidades consideradas. Tal resultado pode trazer uma importante contribuição para o entendimento da dinâmica da água e do potássio na terra, auxiliando os trabalhos para proposição e validação de modelos matemáticos que descrevem numericamente esses processos.The aim of this research was to evaluate the advantages of using unsaturated soil columns equipped with TDR probes (Time Domain Reflectometry) coupled to an automated system of data acquisition for monitoring water and potassium movement in soils. The research was conducted in acrylic columns of 0.35m of internal diameter and 1.05m of length filled with air-dried soil. The use of TDR technique allowed obtaining time-space network at short time intervals, indicating levels of soil moisture and electric conductivity (Ce) at different depths. The results may represent an important help for the works on the proposition and validation of mathematical models that describe numerically these processes, contributing to a better understanding of the dynamics of water and potassium in soils.3941219122

Cultivo da rúcula em substrato de fibra de coco sob solução nutritiva salina

Em função da baixa disponibilidade de água doce para a agricultura, o uso de água salina na produção de alimentos e a adoção do sistema hidropônico são alternativas para o semiárido. É necessário buscar alternativas para o uso condizente dessas águas com seu maior aproveitamento na produção vegetal e reduzir os impactos ambientais. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da salinidade da solução nutritiva para rúcula (Eruca sativa L. cv. Cultivada) cultivada em substrato de fibra de coco sob condições protegidas. Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados, arranjados em esquema fatorial 4x4, com quatro tipos de solução nutritiva de composição salina, adicionadas de NaCl (ST = 2,0; S1 = 3,5; S2 = 4,5 e S3 = 5,5 dS m-1), aplicadas em quatro épocas de desenvolvimento (primeira, segunda, terceira e quarta semana após o transplantio), com quatro repetições. Os resultados indicam que o aumento da salinidade da solução nutritiva não proporcionou redução para altura das plantas e número de folhas, sendo os teores de Na e Cl nas folhas classificado como aceitável para alimentação humana