Tecnologia da irrigação na África do Sul e no Quênia

This paper reviews various irrigation technologies in both South Africa and Kenya that enable improvements in their socio-economic conditions. The two countries are located in semi-arid areas that experience extreme fluctuations in the availability of rain water for plant growth. Population growth exceeds the ability to produce food in numerous countries around the world and the two countries are not an exception. This experiment examined the constraints that farmers face and the role of government and nongovernmental organization in the uptake of modern technologies for irrigation. Detailed mechanisms and options to secure sustainable irrigation which are economically viable are considered. Despite the higher production of cereals and grains, fruits, and flowers also thrive in the two countries. Total irrigated area, crops grown and irrigation systems used in the two countries are discussed.Este trabalho aborda as tecnologias de irrigação utilizadas na África do Sul e no Quênia que possibilitam melhorias nas suas condições sócio-econômicas. Localizados em regiões semiáridas, esses países estão susceptíveis à extrema flutuação na disponibilidade de precipitação pluviométrica para o desenvolvimento das plantas. O crescimento populacional, como em muitos países, excede à capacidade de produção alimentar. Neste trabalho foram levantados as dificuldades que enfrentam os produtores rurais e o papel do governo e das instituições de pesquisa não governamentais na captação de tecnologias modernas para a irrigação. Detalhados mecanismos de execução e opções para garantir a irrigação sustentável e economicamente viável foram considerados. Apesar da maior produção de cereais e grãos, a fruticultura e a floricultura também prosperam nesses países. A área irrigada total, as culturas beneficiadas e os sistemas de irrigação usados nesses países também foram discutidos

Vegetation indices simulated from different sensors for the estimation of biophysical variables of common bean

O objetivo deste trabalho foi avaliar os índices de vegetação e bandas do vermelho e do infravermelho próximo, gerados a partir dos sensores HRVIR, ETM+ e Modis, nas estimativas de índice de área foliar e produtividade da cultura do feijoeiro. O experimento foi realizado em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, com quatro lâminas de irrigação (179,5, 256,5, 357,5 e 406,2 mm), três doses de N (0,0, 80,0 e 160,0 kg ha-1) e quatro repetições. As medidas de reflectância foram obtidas com o Spetron SE‑590, no estádio R6 da cultura, nas 48 parcelas. Foram testados: a razão simples, o índice de vegetação por diferença normalizada, índice de vegetação ajustado ao solo e índice de vegetação realçado. Os índices de vegetação foram eficientes na estimativa do índice de área foliar (IAF) e da produtividade da cultura do feijoeiro. Os índices de vegetação e a banda do infravermelho apresentam o mesmo potencial na estimativa do IAF, quando se considera a resolução espectral dos sensores Modis, ETM+ e HRVIR.The objective of this work was to evaluate the vegetation indices and red and infrared bands of the HRVIR, ETM+ and Modis sensors, in the estimations of leaf area index and grain yield of common bean. The experiment was carried out in a randomized block design, with split plots and four irrigation levels (179.5, 256.5, 357.5, and 406.2 mm), three N rates (0.0, 80.0 and 160.0 kg ha-1), and four replicates. The reflectance measurements were obtained through the Spectron SE‑590, at R6 stage, on 48 plots. Simple ratio, normalized difference vegetation index, soil‑adjusted vegetation index, and enhanced vegetation index were tested. The vegetation indices were efficient to estimate the leaf area index (LAI) and grain yield. The vegetation indices and infrared band show the same potential to estimate LAI, when considering the spectral resolution of Modis, ETM+ and HRVIR

Effects of subsurface drip irrigation (SDI) and plastic mulching on melon crop under protect environment

Este trabalho teve, como objetivo, quantificar o rendimento, as características quantitativas e qualitativas de interesse econômico do meloeiro, analisando também a distribuição espacial da água e de íons fertilizantes (nitrato e potássio) no sistema radicular da planta, em dois tipos de solo: Latossolo Vermelho Amarelo (franco-arenoso) e Argissolo Vermelho (argiloso), submetidos aos efeitos do "mulching", em condições de gotejamento superficial e subsuperficial (0,20 e 0,40 m de profundidade). O ensaio foi conduzido na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - ESALQ/USP, em uma área protegida de 330 m2 (22,0 m x 15 m), localizada no município de Piracicaba, SP. Os experimentos foram conduzidos no delineamento em blocos casualizados, com 4 blocos cada, com o arranjo dos tratamentos em fatorial 2 x 3 (6 tratamentos), com a combinação das variáveis "mulching" plástico e profundidade de gotejamento, totalizando 24 parcelas experimentais em cada solo. O monitoramento da umidade foi realizado com tensiômetros de punção e a concentração de nitrato, potássio, pH e condutividade elétrica através de extratores de solução do solo, instalados nas profundidades de 0,15, 0,30 e 0,50 m da superfície do solo, e nas distâncias do gotejador de 0,10, 0,20, 0,30 e 0,40 m. Foram coletadas, ainda, amostras de solo nas profundidades de 0,04, 0,08 e 0,12 m e nas mesmas distâncias do emissor, para o mesmo monitoramento. Foram realizadas análises de pH e de condutividade elétrica do solo nas mesmas posições. O uso do "mulching" incrementou a altura da planta, o diâmetro de colo, a massa média de fruto, a produção por planta, o diâmetro longitudinal e a espessura de polpa, nos solos franco-arenoso e argiloso, além do diâmetro transversal, da relação de formato do fruto, dos sólidos solúveis totais e do pH, no solo argiloso. A profundidade de gotejo a 0,20 m da superfície do solo proporcionou maiores valores médios de massa do fruto e de produção por planta, no solo arenoso, e influenciou o pH do fruto, no solo argiloso. Não foi possível observar efeito dos tratamentos na distribuição de nitrato nos solos franco-arenoso e argiloso, devido a sua complexa dinâmica no solo. A profundidade de gotejo a 0,20 m da superfície do solo e sem "mulching" disponibilizou mais íons potássio à zona de absorção das raízes do meloeiro no solo franco-arenoso, dos 47 DAT aos 63 DAT, período que compreendeu desde o início do florescimento até a fase inicial de frutificação da cultura. Para o solo argiloso, o efeito do "mulching" foi mais evidente na distribuição de íons potássio ao redor da zona radicular do que na profundidade de gotejo. Em ambos os solos, nas caixas sem "mulching", o tratamento com gotejo à 0,20 m da superfície apresentou maior produtividade da água, quando comparado aos demais tratamentos que utilizaram gotejo à superfície e a 0,40 m.This work aims to quantify melon yield, quantitative and qualitative aspects, as well to observe water and ions distribution (nitrate and potassium) in the root zone for two soils: Yellow Red Latossol (Sandy loam soil) and Red Argissol (Clay soil), under plastic mulching and subsurface drip irrigation (0.20 m and 0.40 m from the soil surface). Melon cycle occurred between november, 2005 until january, 2006. The research site was a greenhouse (330 m2) located at the University of São Paulo (ESALQ/USP), Piracicaba, Sao Paulo, Brazil. The experimental design was four randomized complete blocks. The treatments were comprised of 24 experimental units for each soil. Soil moisture evaluated by tensiometric batteries, and the nitrate, potassium, pH and EC values by soil solution based on extractors of ceramic capsules disposal at depths of 0.10 m, 0.30 m, and 0.50 m and horizontal distances of 0.10 m, 0.20 m, 0.30 m and 0.40 from the plant, and by soil sampling as shallow depths of 0.04 m, 0.08 m, and 0.12 m at the same horizontal distances from the plant. The plastic mulching increased the height plant, stem diameter, plant production, longitudinal diameter and pulp thickness of the fruit for the sandy loam and clay soil, and transversal diameter, format of the fruit, soluble solids levels and pH of the fruit for the clay soil. The subsurface drip irrigation at 0.20 m from the surface soil provided larger fruit average mass and plant production to sandy loam soil and make influence in pH of the fruit to clay soil. It was not possible to find treatments effects for the nitrate distribution at sandy loam and clay soils due the complex nitrate dynamics in the soil. The subsurface drip irrigation at 0.20 m and without plastic mulching made available more potassium concentration at the melon root absorption zone for the sandy loam soil, from 47 and 63 days after planting, when the blooming started until to frutification period. To clay soil the mulching effect was more evident at the potassium distribution than the subsurface drip irrigation. For both soils, without mulching, subsurface drip irrigation at 0.20 m showed larger water productivity compared to 0.40 m and surface drip irrigation treatments

Water and nutrient productivity in melon crop by fertigation under subsurface drip irrigation and mulching in contrasting soils

Cropping intensification and technical, economic and environmental issues require efficient application of production factors to maintain the soil productive capacity and produce good quality fruits and vegetables. The production factors, water and NPK nutrients, are the most frequent limiting factors to higher melon yields. The objective of the present study was to identify the influence of subsurface drip irrigation and mulching in a protected environment on the water and NPK nutrients productivity in melon cropped in two soil types: sandy loam and clay. The melon crop cultivated under environmental conditions with underground drip irrigation at 0.20m depth, with mulching on sandy loam soil increased water and N, P2O5 and K use efficiency

Índices de vegetação simulados de diferentes sensores na estimativa das variáveis biofísicas do feijoeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar os índices de vegetação e bandas do vermelho e do infravermelho próximo, gerados a partir dos sensores HRVIR, ETM+ e Modis, nas estimativas de índice de área foliar e produtividade da cultura do feijoeiro. O experimento foi realizado em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, com quatro lâminas de irrigação (179,5, 256,5, 357,5 e 406,2 mm), três doses de N (0,0, 80,0 e 160,0 kg ha-1) e quatro repetições. As medidas de reflectância foram obtidas com o Spetron SE-590, no estádio R6 da cultura, nas 48 parcelas. Foram testados: a razão simples, o índice de vegetação por diferença normalizada, índice de vegetação ajustado ao solo e índice de vegetação realçado. Os índices de vegetação foram eficientes na estimativa do índice de área foliar (IAF) e da produtividade da cultura do feijoeiro. Os índices de vegetação e a banda do infravermelho apresentam o mesmo potencial na estimativa do IAF, quando se considera a resolução espectral dos sensores Modis, ETM+ e HRVIR

Análise de dados de sensoriamento remoto na estimativa da produtividade e altura final do feijão

The study of the spectral behavior of crops, through field radiometry, contributes to a better precision in models generated by remote sensing, when they are used to estimate analyze crops agronomic variables. Hyperspectral crop reflectance data are useful for several remote sensing applications in agriculture and can be transformed into vegetation indices that are related with crop biophysical parameters. There is a need for studies to define optimal wavebands to estimate crop biophysical parameters. Among the several developed indices distinguished the narrow+band normalized difference vegetation index (NB_NDVI). The aim was to analyze the NB_NDVI to estimate bean grain yield and plant height. Field canopy reflectance measurements were acquired at six bean growth stages over 48 plots with the SPECTRON SE+590 spectroradiometer. Two hundred and fifty two narrow bands between 350 and 1.100 nm with bandwidth of 2,7 nm were used. The experimental design was the randomized blocks, with split plots, with 12 treatments, 4 irrigation levels (179,5; 256,5; 357,5 e 406,2 mm) and 3 nitrogen doses (0; 80 e 160 kg ha+1), and four replicates. According to the results, the NB_NDVI were efficient to estimate plant height and grain yield. During all the crop development, the best correlations between biophysical variables and spectral variables were observed on V4 (R 2 = 0.84) and R6 (R 2 = 0.86) stages, for grain yield and plant height, respectively.Pages: 8645-865

Water consumption and soil moisture distribution in melon crop with mulching and in a protected environment

Mulching has become an important technique for land cover, but there are some technical procedures which should be adjusted for these new modified conditions to establish optimum total water depth. It is also important to observe the soil-water relations as soil water distribution and wetted volume dimensions. The objective of the present study was to estimate melon evapotranspiration under mulching in a protected environment and to verify the water spatial distribution around the melon root system in two soil classes. Mulching provided 27 mm water saving by reducing water evaporation. In terms of volume each plant received, on average, the amount of 175.2 L of water in 84 days of cultivation without mulching, while when was used mulching the water requirement was 160.2 L per plant. The use of mulching reduced the soil moisture variability throughout the crop cycle and allowed a greater distribution of soil water that was more intense in the clay soil. The clayey soil provided on average 43 mm more water depth retention in 0.50 m soil deep relative to the sandy loam soil, and reduced 5.6 mm the crop cycle soil moisture variation compared to sandy loam soil