COSTA, A. V. da

REISSER JUNIOR, C.

STEINMETZ, S.

ULGUIM, A. da R.

Portuguese

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

DESEMPENHO DE UM TERMÔMETRO DIGITAL DE BAIXO CUSTO PARA MEDIR A TEMPERATURA DO SOLO SILVIO STEINMETZ 1 , CARLOS REISSER JÚNIOR 1 , ANDRÉ V. DA COSTA 2 ; ANDRÉ DA R. ULGUIM 2 1 Eng.  Agrônomo,  Dr.,  Pesquisador  do  Laboratório  de  Agrometeorologia  da  Embrapa  Clima  Temperado,  Embrapa  Clima  Temperado,  CPACT, Pelotas  –  RS,  Fone  (53)  3275  8270,  silvio@cpact.embrapa.br.  2 Eng.  Agrícola,  Dr.,  Pesquisador  da  Embrapa  Clima  Temperado,  Pelotas  ­ RS, 3 Estagiário da Embrapa Clima Temperado, Pelotas – RS. Apresentado no XV Congresso Brasileiro de Agrometeorologia – 02 a 05 de julho de 2007 – Aracaju ­ SE RESUMO:  Devido  à  influência  das  baixas  temperaturas  do  solo,  no  início  do  período  de semeadura,  na  duração  do  período  de emergência e na possível  infestação de  invasoras, muitos produtores de arroz irrigado no Rio Grande do Sul têm manifestado interesse em monitorá­la, na propriedade, mas com equipamentos de simples manuseio e de baixo custo. Por  isso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o desempenho de um termômetro digital, com essas caracteríticas, para medir  a  temperatura  do  solo.  A  performance  do  termômetro  digital,  produzido  pela  TFA (Alemanha) foi comparado com o de um geotermômetro padrão e com um sistema eletrônico de aquisição de dados, marca ESPEC (Japão), modelo RT­12. Os sensores foram instalados a 5cm de profundidade, em uma Estação Agroclimatológica situada no município de Capão do Leão­RS. Foram  feitas  três  leituras  ao  dia  (9h,  15h,  21h),  no  período  de  4/10/2006  a  31/01/2007.  Os resultados  permitem  concluir  que:  o  termômetro  digital  testado  pode  ser  usado  para  medir  a temperatura  do  solo,  na  faixa  de  temperatura  estudada,  desde  que  adotados  os  fatores  de correção  gerados  pelas  equações  de  regressão;  o  baixo  custo,  apenas  18%  do  preço  de  um geotermômetro padrão, e a facilidade de  leitura podem favorecer o uso desse equipamento para medir a temperatura do solo nas propriedades rurais. PALAVRAS­CHAVE:  Equipamento  de  baixo  custo,  registrador  de  temperatura, geotermômetro. PERFORMANCE OF A LOW COST DIGITAL THERMOMETER TO MEASURE SOIL TEMPERATURE ABSTRACT:  Low  soil  temperatures,  in  the  beginning  of  the  sowing  period,  can  affect  the duration  of  the  seedling  emergence  and,  consequentely,  the  infestation  of  weeds.  Due  to  this, many  irrigated  rice  producers  of  the  State  of  Rio  Grande  do  Sul  would  like  to  monitor  this variable  at  the  farm  level,  but with cheap  and  easy  to  handle  equipments. The objective of  this study was  to  evaluate  the  performance of  a digital  thermometer with  these  characteristics.  The performance  of  the  equipment,  produced  by  TFA  (Germany)  was  compared  with  a  mercury thermometer  and  with  a  eletronic  thermo­recorder,  produced  by  ESPEC  (Japan).  The  sensors were  installed at 5cm depth in an Agroclimatological Station located in the district of Capão do Leão­RS, Brazil. The data were obtained three times a day (9h, 15h, 21h) from 4 October 2006 to 31 January 2007. The conclusions of  the work were: the digital thermometer tested can be used to measure the temperature of the soil, in the range observed in this study, by using the correction factors  indicated  by  the  linear  regression  equations;  the  low  cost,  only  18%  of  the  price  of  a standard  mercury  thermometer,  and  the  facility  to  obtain  the  data  may  estimulate  the  rice producers to measure the soil temperature at the farm level.KEYWORDS: Low cost equipment, thermo­recorder, soil thermometer. INTRODUÇÃO Muitos produtores de arroz irrigado no Rio Grande do Sul têm manifestado interesse em monitorar,  nas  suas propriedades,  a  temperatura  do  solo  no  início  do  período  recomendado  de semeadura. A justificativa é que a ocorrência de baixas temperaturas do solo, nesse período, pode retardar  a  emergência  das  plântulas  em  mais  de  20  dias,  especialmente  das  cultivares  mais sensíveis  (TERRES,  1991). Nessa  situação,  pode haver  infestação de  invasoras, pelo  fato delas terem, em geral, maior vigor inicial do que o arroz, conseguindo germinar em temperaturas mais baixas que este (KWON et al., 1996). O custo, a correta instalação e o manuseio adequado dos termômetros de solo usados nas estações  meteorológicas  estão  entre  as  principais  dificuldades  apontadas,  especialmente  pelos pequenos  produtores.  Portanto,  há  necessidade  de  equipamentos mais  simples e de baixo custo para estimulá­los a fazer esse monitoramento. SILVA & MORAES (2002) e STEINMETZ et al. (2005) mostraram que, para a temperatura do ar, essa opção já existe. Em função do exposto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o desempenho de um termômetro digital de baixo custo para medir a temperatura do solo. MATERIAL E MÉTODOS O  equipamento  testado  foi  um  “Termômetro  Digital”  (TD),  produzido  pela  TFA (Alemanha)  e  importado  pela  INCOTERM  –  Indústria  de  Termômetros  Ltda.  (Porto  Alegre), cuja  referência é 7427.02.0.00. A  resolução das medidas é de ± 0,1°C e a acurácia de ± 1,0°C. Doravante, esse equipamento será denominado TD­TFA. Os  equipamentos  utilizados  para  avaliar  o  desempenho  do  TD­TFA  foram:  1) Geotermômetro de mercúrio com resolução de medidas de ± 0,2°C; 2) um sistema eletrônico de aquisição  de  dados  (Thermo­Recorder),  de  dois  canais, marca ESPEC  (Japão), modelo RT­12, com sensores de temperatura do solo modelo RTH­1050. A resolução das medidas é de ± 0,1°C e a acurácia é de ± 0,3°C. Os  dados  foram  coletados  na  Estação  Agroclimatológica  (Embrapa/UFPel),  situada  na Estação  de  Terras  Baixas  (ETB)  da  Embrapa  Clima Temperado, município de Capão  do Leão (Latitude: 31°52´00´´S; Longitude: 52°21´24´´ W Altitude: 13,24m). O solo da área é classificado como  Planossolo  Háplico  Eutrófico  Típico.  Os  sensores  do  TD­TFA  e  do  TR­ESPEC  foram instalados,  a  5cm de  profundidade,  ao  lado  de  um geotermômetro,  nessa mesma  profundidade, pertencente  ao  conjunto  geotermômetros  instalados  há  muitos  anos  na  referida  Estação.  As medições, nos três equipamentos, foram feitas às 9h, 15h e 21h (horário local, desconsiderando­se o  horário  de  verão),  no  período  de  4/10/2006  a  31/01/2007.  A  temperatura  média  diária,  foi obtida pela média aritmética das três leituras. Para o TD­TFA foram obtidas, também, as temperaturas máximas e mínimas diárias e para o TR­ESPEC as temperaturas médias horárias oriundas de medições a cada minuto. Os  custos  aproximados  dos  equipamentos  utilizados  foram:  TD­TFA:  R$  58,00  (US$ 28.00); TR­ESPEC: R$ 1402,00 (US$ 677.00 ); Geotermômetro: R$ 314,00 (US$ 152.00)RESULTADOS E DISCUSSÃO As  equações  de  regressão  obtidas  entre  o  TD­TFA  e  o  geotermômetro,  entre  o  TR­ ESPEC  e  o  geotermômetro,  e  entre  o  TD­TFA  e  o  TR­ESPEC,  nos  três  horários  de  leitura, foram as seguintes: y = 0,9282x – 0,1277 (R 2 = 0,974):  TD­TFA x Geotermômetro (9 h)  (Eq. 1) y = 0,8919x + 0,4641 (R 2 = 0,964):  TD­TFA x Geotermômetro (15 h)  (Eq. 2) y = 0,8787x + 1,7012 (R 2 = 0,911):  TD­TFA x Geotermômetro (21 h)  (Eq. 3) y = 0,97x + 0,58  (R 2 = 0,96):  TR­ESPEC x Geotermômetro (9 h)  (Eq. 4) y = 0,90x + 0,90  (R 2 = 0,97):  TR­ESPEC x Geotermômetro (15 h)  (Eq. 5) y = 0,97x + 0,61  (R 2 = 0,95):  TR­ESPEC x Geotermômetro (21 h)  (Eq. 6) y = 0,9481x + 0,7439 (R 2 = 0,952):  TD­TFA x TR­ESPEC (9 h)  (Eq. 7) y = 0,9871x + 0,3956 (R 2 = 0,988):  TD­TFA x TR­ESPEC (15 h)  (Eq. 8) y = 0,8682x + 1,9878 (R 2 = 0,899):  TD­TFA x TR­ESPEC (21 h)  (Eq. 9) As equações de 1 a 6 indicam o desempenho do TD­TFA e do TR­ESPEC em relação ao geotermômetro às 9h, 15h e 21h. Os altos valores dos coeficientes de determinação indicam a boa relação  entre  os  métodos  de  medição.  Entretanto,  os  resultados  mostram  que  os  dois equipamentos  e,  especialmente  o  TD­TFA,  superestimam  os  valores  obtidos  com  o geotermômetro. Em geral, os valores são mais discrepantes com temperaturas mais altas. As equações de 6 a 9 caracterizam a performance do TD­TFA em relação ao TR­ESPEC, nos três horários. A tendência do TD­TFA superestimar a  temperatura do solo é bem menor do que em relação ao geotermômetro e apresenta valores muito próximos da relação 1:1 quando as temperaturas do  solo  são mais altas (15 horas). Nesse horário (equação 8), o R 2  de 0,988 foi o mais alto de todas as relações estabelecidas. As  relações entre as  temperaturas médias diárias do geotermômetro com as do TD­TFA (Figura 1) e com o TR­ESPEC (Figura 2) indicam que os dois equipamentos e, especialmente o TD­TFA, superestimam os valores obtidos com o geotermômetro. Em geral, os valores são mais discrepantes  com  temperaturas  mais  altas.  A  explicação  para  esse  comportamento  pode  ser atribuída às distintas características dos equipamentos como acurácia e  tempo de resposta, e ao fato da estrutura do solo ter sido alterada na instalação dos dois sensores enquanto que a área de medição do geotermômetro é a mesma há muitos anos. Com isso, é provável que o fluxo de calor e,  conseqüentemente,  a  temperatura  do  solo  sejam diferentes  nesses  dois  locais.  Os  termos  da equação de regressão, que indicam a ótima concordância entre o TD­TFA e o TR­ESPEC (Figura 3) por apresentrem valores muito próximos da linha 1:1, sugerem que essa hipótese faz sentido. Figura 1. Equação de regressão entre a temperatura média diária do solo medida pelo TD­TFA e pelo geotermômetro. Embrapa Clima Temperado. Pelotas­RS, 2007. y = 0,9105x + 0,3569 R 2 = 0,9646 15 20 25 30 35 40 15  20  25  30  35  40 Temperatura média TD­TFA (ºC) Temperatura média Geotermômetro (ºC)Figura 2. Equação de regressão entre a temperatura média diária do solo medida pelo TR­ESPEC e pelo geotermômetro. Embrapa Clima Temperado. Pelotas­RS, 2007. Figura 3. Equação de regressão entre a temperatura média diária do solo medida pelo TD­TFA e pelo TR­ESPEC. Embrapa Clima Temperado. Pelotas­RS, 2007. CONCLUSÕES Os resultados obtidos neste estudo permitem concluir que: ­  O  termômetro  digital  testado  pode  ser  usado  para medir  a  temperatura  do  solo,  na  faixa  de temperatura  estudada,  desde  que  adotados  os  fatores  de  correção  gerados  pelas  equações  de regressão; ­  O  baixo  custo,  apenas 18% do  preço  de  um geotermômetro padrão,  e  a  facilidade  de  leitura podem favorecer  o  uso  desse  equipamento  para medir  a  temperatura  do  solo  nas  propriedades rurais. REFERÊNCIAS KWON, Y.W.; KIM, D.S.; PARK, S.W. Effect of soil  temperature on emergence­speed of rice and barnyardgrasses under dry direct­seeding conditions. Korean Journal of Weed Science, V.16, n.2, p.81­87, 1996. y = 0,9211x + 0,7707 R 2 = 0,9633 15 20 25 30 35 40 45 15  20  25  30  35  40  45 Temperatura média TR­ESPEC (ºC) Temperatura média Geotermômetro (ºC) y = 0,9698x + 0,068 R 2 = 0,963 15 20 25 30 35 40 45 15  20  25  30  35  40  45 Temperatura média TD­TFA (ºC) Temperatura média TR­ESPEC (ºC)SILVA,  K.O.; MORAES,  S.O.  Desenvolvimento  de  um  sistema  automatizado  de  baixo  custo para  aquisição  de  dados  de  temperatura  do  ar.  Revista  Brasileira  de  Agrometeorologia, Santa Maria, v. 10, n. 1, p. 189­195, 2002. STEINMETZ, S.; REISSER JÚNIOR, C.; COSTA, A.V. da; GOULART, E. da S.; DEIBLER, A.N.  Desempenho  de  equipamentos  de  baixo  custo  para  medir  a  temperatura  do  ar.  In: CONGRESSO  BRASILEIRO  DE  AGROMETEOROLOGIA,  14.,  2005,  Campinas.  Anais. Campinas: Sociedade Brasileira de Agrometeorologia, 2005. 1 CD­ROM. TERRES,  A.L. Melhoramento  de  arroz  irrigado  por  tolerância  ao  frio  no  Rio Grande  do  Sul, Brasil.  In:  Reunion  sobre  mejoramiento  de  arroz  en  el  Cono  Sur.  1989.  Goiânia. Mejoramiento de arroz. Montevideo:IICA, 1991. P.91­103. (IICA. Dialogo, 33).

Desempenho de um termômetro digital de baixo custo para medir a temperatura do solo.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/743923/1/CBAgro152007Desempenho3144.pdf

Desempenho de um termômetro digital de baixo custo para medir a temperatura do solo.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa