RELAÇÃO ENTRE A EVAPOTRASPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA OBTIDA COM DADOS DE ESTAÇÕES AGROMETEOROLÓGICAS AUTOMATICAS E CONVENCIONAIS NO SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO

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1 RELAÇÃO ENTRE A EVAPOTRASPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA OBTIDA COM DADOS DE ESTAÇÕES AGROMETEOROLÓGICAS AUTOMATICAS E CONVENCIONAIS NO SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO M. T. GURGEL, M. S. B. MOURA, J. M. SOARES, T. G. F. SILVA 3, W. F. G.JUNIOR 4, L. S. B. SOUZA 5 RESUMO: O objetivo deste trabalho foi estabelecer relações etre a evapotraspiração de referêcia obtida pelo método Pema-Moteith-FAO em três localidades do Submédio São Fracisco, utilizado-se o modelo multiplicativo. Os dados foram obtidos durate quatorze meses (4/0/006 a 30/04/007), em duas estações agrometeorológicas automáticas e uma covecioal. Aálises complemetares foram realizadas por meio de testes de desempeho dos modelos e do Teste t. Costatou-se que ocorreram difereças sigificativas etre os valores da evapotraspiração de referêcia obtidos as diferetes estações agrometeorológicas. Tal fato pode iduzir erros elevados os cálculos das ecessidades de irrigação líquida das culturas. PALAVRAS-CHAVES: Necessidade de irrigação, produtividade da água, maejo deficiete de água. ABSTRACT: This work aimed to determie the relatioship betwee the referece evapotraspiratio obtaied by usig FAO-Pema-Moteith method i three locatios of Sub-medium Sao Fracisco. The multiplicative model was used. The data were measured durig fourtee moths (4/0/006 to 30/04/007, i two automatic weather statios ad oe covetioal weather statio. Complemetary aalyzes were carried through tests of performace ad Test t of the models. It was verified that there are sigificat differeces betwee the values of the referece evapotraspiratio obtaied o this agrometeorological weather statios. This fact iduce errors raised i the calculatios of the crop water eeds ad irrigatio maagemet. KEY-WORDS: Irrigatio eed, water productivity, crop coefficiet. Doutor em Recursos Naturais, Bolsista CNPq/DTI. Embrapa Semi-Árido Caixa Postal 3, CEP , Petrolia, PE. Foe (87) taes@cpatsa.embrapa.br Eg. Agrôomo (a), Pesq. Dr (a). Embrapa Semi-Árido, Petrolia PE. 3 Doutorado em Meteorologia Agrícola, Uiversidade Federal de Viçosa, MG. 4 Eg. Agrôomo, B.Sc. Departameto de Irrigação e Dreagem, Usia Agrovale, Juazeiro, BA 5 Graduada em Ciêcias Biológicas, Bolsista CNPq, Embrapa Semi-Árido, Petrolia - PE

2 INTRODUÇÃO: A determiação da demada hídrica de uma cultura permite o ajuste de diversas práticas de maejo etre elas a irrigação, bem como um melhor plaejameto de lavouras o setido de aumetar o potecial produtivo, promovedo reduções de riscos e utilização da água, pricipalmete em regiões ou épocas em que há limitações hídricas. O cosumo de água pelas culturas é deomiado de evapotraspiração da cultura (ETc), e compreede a ocorrêcia simultâea de dois processos importates o cultivo das platas, a evaporação de água o solo e a traspiração das platas. Existem diversas maeiras de medir a ETc, mas devido aos altos custos dos equipametos, tais técicas quase sempre se restrigem à pesquisa (PEREIRA et al., 997). Na ausêcia de equipametos de medidas de evapotraspiração da cultura, produtores e pesquisadores, tem laçado mão de estimativas baseadas a evapotraspiração de referêcia (ETo) e o coeficiete de cultura (Kc). A ETo é calculada com base em uma cultura hipotética matida sob codições ideais de crescimeto, podedo ser determiada por equações desde as mais simples, como as baseadas a temperatura do ar (HARGREAVES & SAMANI, 985), até as mais complexas, que evolvem o balaço de eergia ao ível das platas, como o método de Pemam-Moteith (MONTEITH, 965). O qual destaca-se por ser cosiderado o método rão de estimativa da ETo, a partir de dados meteorológicos. Em muitas propriedades agrícolas do Nordeste brasileiro e em outras regiões do Brasil, a falta de ifra-estrutura e equipametos para estimativa da ETo, têm levado os produtores a empregarem valores obtidos em outras localidades. Essa prática poderá le a erros sigificativos os cálculos da quatidade de água a ser aplicada por meio da irrigação, acarretado em aplicações isuficietes ou em excesso resultado em perdas e prejuízos cosideráveis às platas e ao solo, dimiuido, dessa forma, a eficiêcia do uso de irrigação (SILVA et al., 993). O presete estudo objetivou estabelecer relações etre a evapotraspiração de referêcia obtidas pelo método Pema-Moteith-FAO (ALLEN et al., 998), em três localidades do Submédio São Fracisco. MATERIAL E MÉTODOS: Foram utilizados dados diários obtidos durate o período de 4/0/006 a 30/04/007, a região de Juazeiro-BA, cujo clima é classificado como BSwh. Nesse período foram

3 determiados os dados de evapotraspiração de referêcia pelo método de PENMAN- MONTEITH-FAO proveietes de dados meteorológicos obtidos em três estações agrometeorológicas, sedo duas automáticas - Agroidústria do Vale do São Fracisco S.A. (9º9'S; 40º'W; 395 m de altitude) e Fazeda Brasil Uvas (9º9 S; 40 W) e uma covecioal - Estação Meteorológica do Campo Experimetal de Madacaru (9 4 S; 40 6 W; 375m de altitude), estas últimas pertecetes a Embrapa Semi-Árido. Com base os valores de ETo foram estabelecidas relações etre cada duas estações mecioadas, utilizado-se o modelo multiplicativo proposto por JARVIS (976). Com a fialidade de testar a cofiabilidade deste modelo foram determiados os ídices estatísticos de precisão (coeficiete de correlação, r) e o de exatidão (ídice de cocordâcia, d), recomedados por WILLMOTT et al. (985). Adicioalmete, foram estimados os seguites erros estatísticos: erro médio de estimativa (MBE) e a raiz quadrada do erro médio (RMSE). As expressões utilizadas para estimativa de cada um dos ídices e erros foram: r = = [ ( )] ( ETOi ) ( ) = /...() ( ) i= d = ( + )...() ver i= MBE = i= (ETo i ETo i )...(3) RMSE = (ETo i= i ) Var Pad /... (4) em que, é o úmero de observações (43dias), e são, respectivamete, os valores diários tidos como rões e iáveis para cada par de estações cosideradas e a barra sobre estes símbolos refere-se ao valor médio dos dados cosiderados. Visado uma iformação mais precisa da aálise estatística dos dados empregou-se, aida, o Teste t (WALPOLE & MYERS, 989), coforme a equação 5: ( ) t = RMSE MBE MBE...(5)

4 O ídice d idica o grau de exatidão etre os valores observados as estações, sedo que quato mais próximo de, maior é a exatidão do modelo de predição da iável aalisada. Já o coeficiete r idica a precisão do modelo, mostrado a adequação das iáveis idepedetes selecioadas em explicar a iabilidade da ETo o período cosiderado etre estações meteorológicas RESULTADOS E DISCUSSÃO: Costatou-se que o valor do coeficiete de determiação (r ) obtido etre ETo Agrovale e ETo Brasil Uvas foi igual a 0,904 (Figura A) e que o de cocordâcia (d) foi de 0,9588. Isto idica que ambos os ídices mostram um grau de precisão aceitável as estimativas da ETo etre as estações agrometeorológicas da Agrovale e da Brasil Uvas. Pelo fato dos ídices estatísticos r e d ão quatificarem os erros de exatidão e de precisão, determiou-se o erro médio de estimativa (MBE), a raiz quadrada do erro médio (RMSE) e o Teste t, que foram da ordem de 0,783 mm/dia, 0,5096 mm/dia e 7,755, respectivamete (Figura A). Tedo em vista que a MBE e RMSE forecem o resultado do desempeho do modelo a logo e curto prazo, respectivamete, verificou-se que os valores de ETo Brasil Uvas mostraram-se ligeiramete superiores aos de ETo Agrovale. Estes resultados são reforçados pelo Teste t que foi superior ao valor crítico tabelado (,56), ao ível de % de probabilidade, mostrado que há difereça sigificativa o que se refere ao valor da ETo etre estas duas estações agrometeorológicas, ambas automáticas. Quado se aalisam as relações etre ETo Agrovale e ETo Madacaru (Figura B) e ETo Brasil Uvas versus ETo Madacaru (Figura C), costataram-se reduções cosideráveis quato aos ídices de precisão dos modelos (r) e o grau de exatidão etre os valores observados (d) quado cofrotados com os obtidos a relação ETo Agrovale e ETo Brasil Uvas (Figura A). De um modo geral, verificou-se que os valores de ETo determiados com base em dados coletados a estação agrometeorológica de Madacaru (estação covecioal) subestimaram em 0,696 e 0,8745 mm/dia os obtidos as estações Agrovale e Brasil Uvas (Figuras B e C), coforme o erro médio de estimativa (MBE). Estes resultados são reforçados pela alta sigificâcia (% de probabilidade) determiada pelo Teste t, cujos valores foram da ordem de 6,9039 e,4, correspodetes às relações etre ETo Agrovale e ETo Madacaru (Figura B) e etre ETo Brasil Uvas e ETo Madacaru (Figura C), respectivamete, refletido altas discrepâcias etre os valores de ETo obtidos as referidas estações agrometeorológicas. Estas difereças podem

5 coduzir a erros sigificativos por ocasião da determiação da ecessidade de irrigação líquida de uma dada cultura.,0 0,0 9,0 8,0 ETo Brasil Uvas = 0,85*ETo Agovale +,0597 r = 0,904 d = 0,9588 MBE= 0,783 mm/dia RMSE= 0,5096 mm/dia,0 0,0 9,0 8,0 ETo Madacaru= 0,640*ETo Agrovale +,09 r = 0,6577 d = 0,794 MBE = -0,696 mm/dia RMSE =,05 mm/dia ETo Brasil Uvas (mm) 7,0 6,0 5,0 4,0 Teste t = 7,755 ETo Madacaru (mm) 7,0 6,0 5,0 4,0 Teste t = 6,9039 3,0 3,0,0,0 A,0,0,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 0,0 ETo Agrovale (mm) B,0,0,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 0,0 ETo Agrovale (mm) ETo Madacaru (mm),0 0,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 ETo Madacaru = 0,74*ETo Brasil Uvas + 0,539 r = 0,6033 d = 0,800 MBE = -0,8745 mm/dia RMSE =,98 mm/dia Teste t =,4 4,0 3,0,0,0,0,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 0,0 ETo Brasil Uvas (mm) C Figura. Relação etre os a evapotraspiração de referêcia diária estimados pelo método de Pema-Moteith com base em dados coletados a Agrovale e Brasil Uvas (A), Agrovale e Madacaru (B) e Brasil Uvas versus Madacaru (C), Juazeiro, BA. As iações os resultados da evapotraspiração de referêcia observadas etre as estações em estudo, podem ser justificadas pelo fato desse parâmetro ser iflueciado pricipalmete por fatores climáticos como temperatura do ar, umidade relativa do ar, radiação solar, velocidade do veto, chuva e pressão de vapor (MEDEIROS, 00), que podem iar bastate de um local para outro. Além da difereça espacial etre as estações, que cotribuem para que sejam observadas difereças os valores medidos dos parâmetros meteorológicos, há de se cosiderar os diferetes tipos de estações automáticas e covecioais, com as características próprias dos sesores e tipo de observações. CONCLUSÕES:. Costatou-se que os valores da evapotraspiração de referêcia obtidos a fazeda Brasil Uvas superestimaram em 0,8 mm/dia os valores obtidos a Agrovale;

6 . Verificou-se, também, que os valores da ETo obtidos a Estação Experimetal de Madacaru subestimaram em média em 0,87 e 0,69 mm/dia os obtidos a fazeda Brasil Uvas e a Agrovale, respectivamete; 3. No cálculo das ecessidades hídricas das culturas irrigadas, deve-se cosiderar valores de evapotraspiração de referêcia obtidos em um mesmo tipo de estação usada para determiação do coeficiete de cultivo, ou se cohecer as relações existetes etre os dados resultates de estações meteorológicas covecioais e automáticas de uma mesma região. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D. Et al. Crop evapotraspiratio. Rome: FAO, p. (FAO Irrigatio ad Draiage, Paper 56). HARGREAVES, G.H.; SAMANI, Z.A. Referece crop evapotraspiratio from temperature. Applied Egieerig Agriculture, v.,.. p.96-99, 985. JARVIS, P.G. The iterpretatio of the iatios i leaf water potetial ad stomatal coductace foud i caopies i the field. Philosophical Trasactios of the Royal Society of Loado, B, v. 73, p , 976. PEREIRA, A.R.; VILA NOVA,; SEDIYEMA, G.C. Evapotraspiração. Piracicaba: FEALQ, p. MEDEIROS, A.T. Estimativa da evapotraspiração de referêcia a partir da equação de Pema_Moteith, de medidas lisimétricas e de equações empíricas em Paraipaba, CE., São Paulo, p. Tese de Doutorado - Escola Superior Luiz de Queiroz, ESALQ. MONTEITH, J.L. Evaporatio ad eviromet. I: SYMPOSIUM OF THE SOCIETY FOR EXPERIMENTAL BIOLOGY, G., Swase, 964. Combridge: Combridge Uiversity Press, 965. p SILVA, A.A.G.; ANGELOCCI, L.R.; NOGUEIRA, L.C.; ANDRADE, C.L.T. Avaliação da eficiêcia de métodos de estimativa da evapotraspiração de referêcia (ETo). I: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA,., 993, Ilhéus. Aais... Ilhéus: Sociedade Brasileira de Egeharia Agrícola, 993. p WALPOLE, R.E. Probability a statistics for egieers ad scietists. 4 ed. Macmilla, New York WILLMOTT, C.J.; DAVIS, R.E.; FEDDEMA, J.J; KLINK, K.M.; LEGATES, D.R.; ROWE, C.M.; ACKLESON, S.G.; O DONNELL, J. Statistics for the evaluatio ad compariso of models. Joural of Geophysical Research, Ottawa, v. 90,. C5, p , 985.